化学 北京市第五十七中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题-A4答案卷尾

这是一份化学 北京市第五十七中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题-A4答案卷尾，共27页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每小题3分，共14小题，共42分）
1．如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化图像如图乙所示，下列说法错误的是（ ）
A．时，振子的速度方向向左
B．时，振子在点右侧处
C．和时，振子的加速度完全相同
D．到的时间内，振子的加速度逐渐减小
2．如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，、是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（ ）
A．时间内小球的运动路程为
B．小球和弹簧组成的系统机械能在点多
C．小球通过点时的速度大于通过点的速度
D．如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小
3．一列沿x轴传播的简谐横波，波速为10m/s，在t=0时刻的波形图线如图所示，此时x=1.0m处的质点正在向y轴负方向运动，则（ ）
A．此波一定沿x轴正方向传播
B．x=1.0m处的质点做简谐运动的周期为0.20s
C．t=0时刻x=1.5m处的质点具有最大速度
D．再经1.0s，x=1.5m处的质点通过的路程为10m
4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。从该时刻起（ ）
A．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
B．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向前进了3m
C．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
D．经过0.35s时，质点Q运动的路程大于质点P运动的路程
5．战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%，对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz，下列说法正确的是（ ）
A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
B．该绳波传播速度为2m/s
C．再经过0.25s，Q点到达x轴上方对称位置
D．从该时刻开始计时，质点P的振动方程为
6．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2cm和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波放的振辐均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图像（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8cm的P、Q两质点刚开始振动，另有一质点M，平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况的判断正确的是（ ）
A．两波源的起振方向均为y轴正方向
B．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动
C．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m处
D．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cm
7．如图所示是两列波长和振幅都相同的波叠加的情形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，可以判断（ ）
A．此刻A点是振动加强点，周期后振幅减小
B．此刻C点是振动减弱点，周期后振幅不变
C．此刻D点是振动减弱点，周期后位移为零
D．此刻C点是振动加强点，周期后位移为零
8．在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端。如图沿地球直径挖一个通道AB，地心车从通道A端静止释放，只在万有引力作用下在AB两点之间做简谐运动，地心处为O点，则乘客（ ）
A．在O处速度最大B．从A到O受到的万有引力一直增大
C．从A到O的时间大于O到B的时间D．在A、B处加速度相同
9．如图所示，细长轻绳下端悬挂一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一能挡住摆线的钉子。现将单摆向右方拉开一个小角度，时刻无初速度释放，不计一切阻力，下列说法正确的有（ ）
A．小球的回复力最大时，动能最大
B．小球在左右两侧最大位移处时，速度为零，加速度也为零
C．若只将钉子位置向上移一小段距离，小球运动周期变大
D．若只将钉子位置向下移一小段距离，小球运动周期变大
10．如图1为一波源的共振曲线，图2中实线表示该波源在共振状态下沿x轴形成的机械波在时刻的波形图线，虚线表示一段时间后的某时刻形成的波形图线，由图1及图2可判断出（ ）
A．图1中，若驱动力周期变大，共振曲线的峰将向频率大的方向移动
B．当此波遇到宽度为2m的障碍物时不能发生明显的衍射
C．从波动图可知该波波速为2.4m/s
D．实线、虚线波形的时间间隔可能为
11．如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4⋯为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，此时质点1发生的位移为10cm。下列判断正确的是（ ）
A．这列波的波长为6.4m
B．t=1s时质点6的加速度方向向下
C．从t=1s到t=1.5s时质点5运动的路程为10cm
D．t=2s时质点20正处于平衡位置且运动方向向上
12．将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力
C．秋千摆动的周期为
D．该地的重力加速度
13．图（a）为演示单摆共振的装置，实验时依次让不同的单摆先摆起来，观察单摆P（图中未标出）能达到的最大振幅A和稳定时的振动频率f，并描点记录在图（b）中，用光滑曲线连接各点得到如图（b）所示曲线。取重力加速度g＝π2m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．单摆P的固有频率约为1Hz
B．装置（a）中只有一个单摆的摆长约为1.0m
C．当单摆P稳定时的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆摆长约为0.25m
D．单摆P的振动周期总为2s
14．在光滑水平面上，有一弹簧振子做周期为T、振幅为A的简谐运动。弹簧的弹性势能表达式。振子运动到平衡位置开始计时，且规定此时运动方向为正，下列关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、实验题（每空2分，共18分）
15．某同学用如图（a）所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图（b）所示。

图（b）中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置P。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N。
（1）为了确保两小球一样大，该同学实验开始前用游标卡尺测量了A小球的直径如图（c）所示，则A小球的直径为 cm。

（2）A、B小球的质量应满足 （填“>”或“ AD##DA m1OP=m1OM+m2ON
【详解】（1）[1]由图（c）所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是0.05mm小球直径为13mm+12×0.05mm=13.60mm=1.360cm；
（2）[2]为保证碰后入射球不反弹，则入射球的质量必须要大于被碰球的质量，即
mA>mB
（3）[3]A．小球每次都从同一点无初速度释放，重复几次，从而确定落点P，故A正确；
B．由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，落点应当很集中，故B错误；
C．测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、…、P10，则应画出把各点包围在内的最小圆，圆心就是平均落点，故C错误；
D．找圆心时应舍弃个别偏离大的落点，用尽量小的圆把P1、P2、…、P10圈住，这个圆的圆心是小球落点的平均位置P，故D正确。
故选AD。
（4）[4]根据动量守恒定律有
m1v1=m1v3+m2v2
A、B两球的抛出点离地面的高度都相同，根据
可知，A、B两球离开轨道到落地时间相同，在水平方向做匀速直线运动，根据
动量守恒定律表达式可写成
即
m1OP=m1OM+m2ON
说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
16． D BC##CB C 9.86 见解析
【详解】（1）[1]根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变化，摆线应用不易形变的细私线，悬点应该用铁夹来固定。
故选D。
（2）[2]根据周期公式
可得重力加速度为
A．测量摆长时，应该测量竖直拉直后的摆线成，故A错误；
B．在摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动，故B正确；
C．摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大，如摆角太大，将不能看作简谐运动，单摆周期公式失效，故C正确；
D．测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时，因为最低点位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误。
故选BC。
（3）①[3]由图可知，设M点到重心得距离为d，根据周期公式
可得
故该图像的斜率为
故选C。
②[4]由于
解得由此得出重力加速度的测量值为
（4）[5]方法一：用秒表记录一滴水从水龙头到达地面的时间t，但是由于需要测量出水滴下落额定高度h，则还需要测量水龙头离地面高度h，由于水滴下落后做自由落体运动，则有
则可得重力加速度表达式为
由于只测一滴水下落时间，误差较大，可测量n滴水落地时间t，在求平均值，由此得出每一滴水下落时间为
故重力加速度的表达式为
方法二：设两次实验中摆线长度为、，对应的周期为、，两次摆长之差为
其差值需在刻度尺的量程之内。由
解得
需测量的物理量为两个周期、和摆长差。
17．（1）见解析；（2）沿y轴负方向振动；（3）45m/s
【详解】（1）从波的图像可以看出，波长，若波沿x轴正方向传播，则波传播的距离
波传播的速度
m/s，（n=1，2，3，）
若波沿x轴负方向传播，则波传播的距离
波传播的速度
m/s，（n=1，2，3，）
（2）由（1）知：若波沿x轴负方向传播，无论n取值多少，都不能求出波速为65m/s，若波沿x轴正方向传播时，解得
=65m/s
则波沿x轴正方向传播，根据波速与质点的振动方向的关系，则质点N沿y轴负方向振动。
（3）从波的图像可以看出振幅
M通过的路程为1.8m，则经历的时间是两个周期再加四分之一周期，波传播的距离
波速大小
=45m/s
18．（1），单摆在摆角很小的情况下的运动为简谐运动；（2）；（3）
【详解】（1）在角很小时
由几何关系可知，单摆的回复力为
负号说明回复力方向与位移方向相反，当一个单摆的小球质量为，摆长为，当地重力加速度为，令，则单摆的回复力为
由此可见，单摆在摆角很小的情况下的运动为简谐运动。
（2）由（1）分析可知，力与位移的比例系数为
又有，单摆在摆角很小的情况下的运动为简谐运动，则单摆的周期公式为
（3）根据可得
则图像中，图线的斜率为
可得
19．（1），方向竖直向下；（2）14N
【详解】（1）足球由静止下落过程，有
解得
足球被顶起的上升过程，有
解得
足球从开始下落到被顶起到达最高点全过程中重力的冲量
方向竖直向下；
（2）足球下落过程，由自由落体公式可得
解得
足球上升过程，由公式可得
解得
所以足球与头部作用过程中，以向上为正方向，由动量定理
解得
F=14N
20．（1），水平向右；（2）；（3）；（4）1s
【详解】（1）以水平向右为正方向，子弹和小球组成的系统动量守恒
解得
方向水平向右。
（2）对碰撞前后，子弹和小球组成的系统能量守恒
解得碰撞过程中系统发的热
（3）碰撞后，小球向右摆动到最高点，由机械能守恒定律
解得最高点相对于A点的高度
（4）由于最高点的高度和绳长相比，所以小球被碰撞后的运动属于单摆运动，由单摆周期公式
解得
所以从碰撞后，小球经过多长时间第一次回到A点的时间
21．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）设小物块位于平衡位置时弹簧的伸长量为，有
当小物块相对于平衡位置向下的位移为x时，如图受弹力和重力G作用合力
其中
解得
即合力与位移大小成正比，方向相反，由此得证小物块的运动是简谐运动。
（2）由证明过程可知合力F与位移x关系图线如图，
由图可知物块由平衡位置到位移为x的运动过程中合力F做的功：
由动能定理得：
（3）依据机械能守恒定律有
解得
（4）小球在运动到平衡位置O点下方距离为时系统势能为：
小球在振幅处的动能为零，系统势能为：
依据能量守恒定律，从振幅处到的过程中有：
可得