河北省沧州市孟村回族自治县2023-2024学年高二上学期12月第二次月考物理试卷（含解析）

孟村回族自治县2023-2024学年高二上学期12月第二次月考
物 理
注意：1、本试卷共19道小题，满分100分，答题时间75分钟；
2、请将正确答案和重要的解答过程按要求写在答题卡上，答在本试卷上者无效；
3、考试结束后，只须将答题卡上交，本试卷学生自行保存
一、单选题：(1～10题为单选题，11～15题为多选题，每小题4分，共60分)
1．下列关于简谐运动的说法，正确的是(　　)
A．只要有回复力，物体就会做简谐运动
B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大
C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同
D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反
2．弹簧振子的振动图像如图所示．在的时间
内，振子的动能和势能的变化情况是(　　)
A．变小，变大　　
B．变大，变小
C．、均变小　　
D．、均变大
3．下表中给出的是做简谐振动的物体的位移x或速度与时刻的对应关系，T是振动周期．则
下列选项中正确的是(　　)
项目 0
甲 零 正向最大 零 负向最大 零
乙 零 负向最大 零 正向最大 零
丙 正向最大 零 负向最大 零 正向最大
丁 负向最大 零 正向最大 零 负向最大
A．若甲表示位移，则丙表示相应的速度
B．若乙表示位移，则甲表示相应的速度
C．若丙表示位移，则甲表示相应的速度
D．若丁表示位移，则丙表示相应的速度
4、(4分)一个水平弹簧振子的振动周期是，当振子从平衡位置向右运动，经过时，
振子运动情况是(　　)
A．正在向右做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．正在向左做减速运动 D．正在向左做加速运动
(
甲
)5．(4分)如图甲所示，弹簧振子以点O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x随时间
t的变化如图乙所示，下列说法正确的
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，振子的速度逐渐减小
6．(4分)在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动
(
乙
)起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察
木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的(　　)
A　　 　　B　　 　　　C　　 　　D
7．如图甲所示，水平的光滑
杆上有一弹簧振子，振子
以O点为平衡位置，在、
两点之间做简谐运动，其振
动图像如图乙所示．由振动
图像可以得知(　　)
A．振子的振动周期等于t1
B．在t＝0时刻，振子的位置在点
C．在t＝t1时刻，振子的速度为零
D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动
8．一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了，其变快的原因及调整的方法是(　　)
A．，将摆长缩短
B．，将摆长放长
C．，将摆长缩短
D．，将摆长放长
9．如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大
限度为20 cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，
若将振子向右拉动5 cm后由静止释放，经0.5 s振子第一次回到P位置，关于该
弹簧振子，下列说法正确的是(　　)
A．该弹簧振子的振动频率为1 Hz
B．若向右拉动10 cm后由静止释放，经过1 s振子m第一次回到P位置
C．若向左推动8 cm后由静止释放，振子两次经过P位置的时间间隔是2 s
D．在P位置给振子任意一个向左或向右的初速度，
只要位移不超过20 cm，总是经0.5 s速度就降为0
10．(4分)一个单摆挂在电梯内，发现单摆的周期增大为原来的2倍，可见电梯在做加速
运动，加速度为(　　)
A．方向向上，大小为　 B．方向向上，大小为
C．方向向下，大小为 D．方向向下，大小为
11．（多选）一质点做简谐运动，其位移与时间t的关系
曲线如图所示，由图可知(　　)
A．振幅为2 cm，频率为0.25 Hz
B．t＝1 s时速度为零，但质点所受合外力为最大
C．t＝2 s时质点具有正方向最大加速度
D．该质点的振动方程为
12．（多选）如图，轻质弹簧下挂重为300 N的物体A时
伸长了3 cm，再挂上重为200 N的物体B时又伸长了
2 cm，现将A、B间的细线烧断，使A在竖直平面内振动，则(　　)
A．最大回复力为500 N，振幅为5 cm
B．最大回复力为200 N，振幅为2 cm
C．只减小A的质量，振动的振幅变小，周期不变
D．只减小B的质量，振动的振幅变小，周期不变
13．(4分)(多选)一弹簧振子做简谐运动，时刻刚好经过平衡位置，则
振子在和时刻一定相同的物理量有(　　)
A．速度 B．加速度
C．位移 D．机械能
14．(4分)(多选)如图所示为一质点的简谐运动图
像．由图可知(　　)
A．质点的运动轨迹为正弦曲线
B．t＝0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C．t＝0.25 s时，质点的速度方向与位移的正方向相同
D．质点运动过程中，两端点间的距离为0.1 m
15．(4分)(多选)如图所示，质量为的物块放置在质量为的木板上，木板与弹簧相连，
它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为，
振动过程中、之间无相对运动，设弹簧的劲
度系数为、物块和木板之间动摩擦因数为，(　　)
A．若时刻和()时刻物块受到的摩擦力大小
相等，方向相反，则一定等于的整数倍
B．若，则在时刻和()时刻弹簧的长度一定相同
C．研究木板的运动，弹簧弹力与物块对木板摩擦力的合力充当了木板做简谐运动的回
复力
D．当整体离开平衡位置的位移为时，物块与木板间的摩擦力大小等于
三、计算题(共40分)：请写出重要的计算依据和步骤，只有计算结果的不得分
16．(10分)一水平弹簧振子做简谐运动，其位移
和时间关系如图所示．
(1)求t＝0.25×10－2 s时刻的位移．(结果保
留三位小数)
(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，质点的路程、位移各为多大？
17．(10分)一轻弹簧上端固定在支架顶
端，下端悬挂一物块，物块上装有
一只记录笔，在竖直面内放置有一
记录纸．当物块上下振动时，以速率
v水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上
留下印迹如图所示．y1、y2、x0、2x0
为纸上印迹的位置坐标：
(1)求物块振动的周期和振幅；
(2)若弹簧的劲度系数为k，物块与笔的总质量为m，写出物块振动到最高点时的加
速度大小．
18．(10分)如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面
上，上端与质量为可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长．现
将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上做简谐运动，其周期
为.已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下
为正，开始运动时刻为0时刻，求：
(1)小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A；
(2)小球简谐运动位移随时间变化的表达式；
(3)小球运动到最低点时弹簧的弹力．
19．(10分)如图甲，置于水平长木板上的滑块用细线跨过
定滑轮与钩码相连，拖动固定其后的纸带一起做匀加
速直线运动，一盛有有色液体的小漏斗(可视为质点)，
用较长的细线系于纸带正上方的O点，当滑块运动的
同时，漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆
角很小(小于5°)的摆动．漏斗中漏出的有色液体在纸带
上留下如图乙所示的痕迹，测得漏斗摆动时细线中拉
力的大小F随时间t的变化图像如图丙所示，重力加
速度为g.
(1)试证明此漏斗做简谐运动；
(2)根据图丙求漏斗振动的
周期T及摆长L；
(3)图乙中测得A、C两点
间距离为x1，A、E两
点间距离为x2，求滑块
加速度的大小及液体
滴在D点时滑块速度
的大小．
参考答案
一、选择题(供60分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题 号 11 12 13 14 15
答 案
二、计算题：（共40分）
16、【答案】(1)　(2)34 cm　0
【解析】(1)由图像可知T＝2×10－2 s，则，
横坐标时，所对应纵坐标
(2)因振动是变速运动，因此只能利用其周期性求解．即一个周期内通过的路程为4个振幅，题中
，所以质点通过的路程为，经个周期振子回到平衡位置，位移为零．
17、【答案】(1)，，　(2)
【解析】(1)记录纸匀速运动，振子振动的周期等于记录纸运动位移2x0所用时间，因此由图可知，
再根据图像可以看出振幅
(2)在最高点时回复力，根据牛顿第二定律可得，，且，
代入数据解得加速度大小.
18、【答案】(1)，，　　(2) (3)
【解析】(1)小球处于平衡位置时，弹簧形变量，小球做简谐运动的振幅.
(2)由题可知，规定竖直向下为正方向，开始时刻小球的位移为负向最大，则，又，
联立解得.
(3)由简谐运动的对称性可知，最低点小球的加速度，方向向上，由牛顿第二定律得，
解得
19、【答案】(1)见解析　(2)，　　(3)，
【解析】(1)如图所示，设细线长度为，当漏斗运动到时，设位移为，以漏斗为研究对象，受到重力和细线的拉力
将重力沿法线方向(即半径方向)和切线方向分解，其中沿切线的分量提供回复力，，
当θ角很小(小于5°)时，，回复力F方向与位移x方向相反，可得，满足回复力，可知漏斗的振动为简谐运动．
(2)在2t0时间内，细线的拉力变化经历两个周期，对应漏斗振动的一个周期，所以．
单摆周期公式，解得.
(3)由，得，
液体滴在D点时滑块速度.