精品解析：陕西省铜川市王益中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

高二考试物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关单摆的说法正确的是（　　） A. 在做单摆实验时，要尽可能选择质量小、体积大的球 B. 同一个单摆在赤道和两极的周期相同 C. 单摆的周期与摆球质量和振幅无关 D. 摆角很大时，单摆也可以看成做简谐运动 2. 在足球场上，守门员戴着厚厚的手套，把水平飞奔而来的球扑停，此过程中，对守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　） A. 使球的动量变大 B. 增大球的动量变化量 C. 减小球对手的平均作用力 D. 减小手受到的球的冲量 3. 如图甲所示，一只小鸟从上往下落在细树枝上，随树枝小幅度上下振动（可视为竖直方向的简谐运动），某时刻开始计时，其振动位移x随时间t变化的规律如图乙所示。取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 0时刻与t1时刻，小鸟的速度相同 B. t1时刻，小鸟的速度最小 C. t2时刻，小鸟受到的回复力最大 D. 从t1到t2，小鸟的加速度逐渐减小 4. 某手机正在充电，闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，如图所示。手机振动的频率为f1，充电线上某点的频率为f2，下列说法错误的是（　　） A. 充电线上离手机充电口远的点先振动 B. 当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线抖动的幅度最大 C. 充电线做的振动是受迫振动 D. 同一手机，更换不同长度的充电线，其振动时的频率相同 5. 如图所示，竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（均视为质点）同时由静止释放，其中小球甲的初位置离圆槽最低点较远些，小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径。关于小球甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 小球甲、乙的速度相同，相遇在点左方 B. 小球乙的速度更小，相遇点在点 C. 小球甲的速度更大，相遇点在点右方 D. 无法确定小球甲、乙的速度大小关系，因为两小球的质量关系未知 6. 竹筏历来是江南水乡的一种重要运输工具。《载敬堂集》：“竹排；竹簰；竹筏，又称筏儿，简称筏，其物一也，古来为水上运输重要工具，也是代替桥梁渡水之要用。”同时，古朴原始的小竹筏也构成江南水乡独具特色的景致。如图所示，在平静的水面上，竹筏在水中沿竖直方向做简谐运动。在运动过程中竹筏运动的速度随时间变化的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某次用高压水枪近距离清洗地面，出水口的直径为，水从枪口高速喷出后，喷出水流的流量为（单位时间流出的水的体积），设水流遇到地面后的速度在短时间变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为。则水在地面产生的平均冲击力大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率 B. 共振都是有害的 C. 反冲运动的原理只适用于宏观物体 D. 喷气式飞机应用了反冲原理 9. 一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B. 若时刻和时刻振子的加速度相同，则振子的速度一定相同 C. 若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等 D. 若，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等 10. 如图所示，小球以水平速度撞向与墙之间用轻弹簧连接的小球，水平面光滑，两小球质量均为，碰前小球静止，两小球发生弹性正碰。则（　　） A. 小球的最大动量为 B. 小球的最大动量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧的最大弹性势能为 三、非选择题：共54分。 11. 如图所示，用半径相同的、两球进行碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作，再把质量为的球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹。 （1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足_____（填“>”“=”或“<”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是_____。 A. 秒表、天平 B. 天平、刻度尺 C. 秒表、刻度尺 D. 天平、打点计时器 （2）下列说法正确的是_____。 A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 实验前应该测出斜槽末端距地面的高度 C. 实验过程中，白纸可以移动 D. 实验过程中，复写纸不可以移动 12. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。 A. B. C. D. （2）为了完成本实验，需要用刻度尺测量摆线的长度，并用游标卡尺测量球的直径，如图所示，摆球的直径________cm；摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历次全振动所用的时间。 （3）此单摆的周期________；重力加速度大小________（用、和表示）。 13. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上做往复运动，其中点是平衡位置，、分别是左端点与右端点，，时，小球从点开始向点运动，且经第一次到达点，求： （1）小球做简谐运动的周期； （2）经，小球运动的总路程。 14. 如图所示，在光滑水平面上有一长木板，其质量M=2kg，在其左端有一质量m=0.5kg的小滑块（看作质点），小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2， 小滑块与长木板一起以v=6m/s 的速度水平向右运动，长木板与竖直墙壁发生弹性碰撞，碰撞时间极短，最终小滑块恰好没从长木板右端滑出，求： （1）小滑块的最终速度大小v'； （2）长木板的长度L。 15. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端， 另一端与小球A 拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的 定滑轮连接小球 B， 桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点，A、B 两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球 A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期 （m 为振子的质量，k 为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量），重力加速度大小为g， 空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小球A 从 P 点由静止释放瞬间的加速度大小a； （2）剪断细线前瞬间细线的张力大小F； （3）从剪断细线开始计时，小球A 第一次返回O 点所用的时间t，及小球A 到达O点的速度大小v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二考试物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列有关单摆的说法正确的是（　　） A. 在做单摆实验时，要尽可能选择质量小、体积大的球 B. 同一个单摆在赤道和两极的周期相同 C. 单摆的周期与摆球质量和振幅无关 D. 摆角很大时，单摆也可以看成做简谐运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．在做单摆实验时，为了减小空气阻力的影响，要尽可能选择质量大、体积小的球，故A错误； B．根据单摆周期公式，由于赤道和两极的重力加速度不同，则同一个单摆在赤道和两极的周期不同，故B错误； C．单摆的周期与摆球质量和振幅无关，故C正确； D．摆角很大时，就不满足简谐运动规律，单摆不可以看成做简谐运动，故D错误。 故选C。 2. 在足球场上，守门员戴着厚厚的手套，把水平飞奔而来的球扑停，此过程中，对守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　） A. 使球的动量变大 B. 增大球的动量变化量 C. 减小球对手的平均作用力 D. 减小手受到的球的冲量 【答案】C 【解析】 【详解】守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得 可得 当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力。 故选C。 3. 如图甲所示，一只小鸟从上往下落在细树枝上，随树枝小幅度上下振动（可视为竖直方向的简谐运动），某时刻开始计时，其振动位移x随时间t变化的规律如图乙所示。取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 0时刻与t1时刻，小鸟的速度相同 B. t1时刻，小鸟的速度最小 C. t2时刻，小鸟受到的回复力最大 D. 从t1到t2，小鸟的加速度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题中图像可知，0时刻与时刻，小鸟的速度大小相等，方向相反，选项A错误； B．时刻，小鸟在平衡位置，速度最大，选项B错误； C．时刻，小鸟恰好位于最大位移处，受到的回复力最大，选项C正确； D．从到，小鸟的位移逐渐增大，加速度逐渐增大，选项D错误。 故选C。 4. 某手机正在充电，闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，如图所示。手机振动的频率为f1，充电线上某点的频率为f2，下列说法错误的是（　　） A. 充电线上离手机充电口远的点先振动 B. 当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线抖动的幅度最大 C. 充电线做的振动是受迫振动 D. 同一手机，更换不同长度的充电线，其振动时的频率相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．充电线上越靠近振源位置的点越先振动，所以充电线上离手机充电口近的点先振动，故A错误，符合题意； B．当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线发生共振，充电线抖动的幅度最大，故B正确，不符合题意； C．充电线做的振动是受迫振动，故C正确，不符合题意； D．闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，可知充电线做受迫振动。由于受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以同一手机，更换不同长度的充电线，振动时的频率相同，均等于手机振动的频率，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（均视为质点）同时由静止释放，其中小球甲的初位置离圆槽最低点较远些，小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径。关于小球甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 小球甲、乙的速度相同，相遇在点左方 B. 小球乙的速度更小，相遇点在点 C. 小球甲的速度更大，相遇点在点右方 D. 无法确定小球甲、乙的速度大小关系，因为两小球的质量关系未知 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径，可知它们的运动可看成是简谐运动，根据周期公式 可知小球甲、乙从释放至运动到点所用的时间均为，则小球甲、乙在点相遇，故B正确，AC错误； D．根据机械能守恒定律可得 解得 由于小球甲的下落高度较大，所以相遇时小球甲的速度较大，故D错误。 故选B。 6. 竹筏历来是江南水乡的一种重要运输工具。《载敬堂集》：“竹排；竹簰；竹筏，又称筏儿，简称筏，其物一也，古来为水上运输重要工具，也是代替桥梁渡水之要用。”同时，古朴原始的小竹筏也构成江南水乡独具特色的景致。如图所示，在平静的水面上，竹筏在水中沿竖直方向做简谐运动。在运动过程中竹筏运动的速度随时间变化的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】竹筏的回复力由重力和浮力的合力提供，浮力随时间发生变化，因此回复力是变力，加速度也是变化的，竹筏做简谐运动是非匀加速运动，因此v-t图像不是直线；速度是矢量，方向在最高点或最低点发生变化，在平衡位置有速度最大值，故v-t图像如D所示。 故选D。 7. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某次用高压水枪近距离清洗地面，出水口的直径为，水从枪口高速喷出后，喷出水流的流量为（单位时间流出的水的体积），设水流遇到地面后的速度在短时间变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为。则水在地面产生的平均冲击力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意，内水的质量 水刚出枪口的速度 由动量定理有 联立解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率 B. 共振都是有害的 C. 反冲运动的原理只适用于宏观物体 D. 喷气式飞机应用了反冲原理 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A正确； B．共振有的是有益的，故B错误； C．反冲运动的原理也可用于微观物体，故C错误； D．喷气式飞机应用了反冲原理，故D正确。 故选AD。 9. 一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B. 若时刻和时刻振子的加速度相同，则振子的速度一定相同 C. 若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等 D. 若，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．振子的位移大小等于一个振幅，不一定等于的整数倍，选项A错误； B．振子的加速度相同，则位移一定相同，速度大小一定相同，但是方向不一定相同，即速度不一定相同，选项B错误； C．若，则在时刻和时刻振子回到原来的位置，则弹簧的长度一定相等，选项C正确； D．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等，选项D正确。 故选CD。 10. 如图所示，小球以水平速度撞向与墙之间用轻弹簧连接的小球，水平面光滑，两小球质量均为，碰前小球静止，两小球发生弹性正碰。则（　　） A. 小球的最大动量为 B. 小球的最大动量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】质量相同的小球、发生弹性碰撞，则， 可得 即碰撞后速度交换，则以速度向左运动压缩弹簧，小球的最大动量为，弹簧的最大弹性势能为。 故选BD。 三、非选择题：共54分。 11. 如图所示，用半径相同的、两球进行碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作，再把质量为的球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹。 （1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足_____（填“>”“=”或“<”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是_____。 A. 秒表、天平 B. 天平、刻度尺 C. 秒表、刻度尺 D. 天平、打点计时器 （2）下列说法正确的是_____。 A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 实验前应该测出斜槽末端距地面的高度 C. 实验过程中，白纸可以移动 D. 实验过程中，复写纸不可以移动 【答案】（1） ①. ②. B （2）A 【解析】 【小问1详解】 [1]为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量，即 [2]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证 因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移 因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有 实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺。 故选B。 【小问2详解】 A．为使小球离开斜槽后做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确； B．小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点高度相等，小球做平抛运动的时间相等，小球的水平位移与初速度成正比，可以用水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球的运动时间，不需要测出斜槽末端距地面的高度，故B错误； CD．实验过程中，数据记录在白纸上，所以白纸不能移动，复写纸可以移动，故CD错误。 故选A。 12. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。 A. B. C. D. （2）为了完成本实验，需要用刻度尺测量摆线的长度，并用游标卡尺测量球的直径，如图所示，摆球的直径________cm；摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历次全振动所用的时间。 （3）此单摆的周期________；重力加速度大小________（用、和表示）。 【答案】（1）B （2）1.990 （3） ①. 2.0 ②. 【解析】 【小问1详解】 为了减小误差，摆球应选取质量大、体积小即密度大的铁球，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应用铁夹夹住细绳。 故选B。 【小问2详解】 摆球的直径 【小问3详解】 [1]此单摆的周期 [2]根据单摆周期公式 可得重力加速度大小 13. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上做往复运动，其中点是平衡位置，、分别是左端点与右端点，，时，小球从点开始向点运动，且经第一次到达点，求： （1）小球做简谐运动的周期； （2）经，小球运动的总路程。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可得 解得。 【小问2详解】 由题中所给条件可知 解得。 14. 如图所示，在光滑水平面上有一长木板，其质量M=2kg，在其左端有一质量m=0.5kg的小滑块（看作质点），小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2， 小滑块与长木板一起以v=6m/s 的速度水平向右运动，长木板与竖直墙壁发生弹性碰撞，碰撞时间极短，最终小滑块恰好没从长木板右端滑出，求： （1）小滑块的最终速度大小v'； （2）长木板的长度L。 【答案】（1）3.6m/s （2）14.4m 【解析】 【小问1详解】 长木板与竖直墙壁发生弹性碰撞，令水平向左为正方向，碰后长木板与小滑块组成的系统动量守恒 Mv-mv=(m+M）v' 解得 v'=3.6m/s 方向水平向左。 【小问2详解】 结合上述，根据能量守恒得 解得 L=14.4m 15. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端， 另一端与小球A 拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的 定滑轮连接小球 B， 桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点，A、B 两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球 A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期 （m 为振子的质量，k 为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量），重力加速度大小为g， 空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小球A 从 P 点由静止释放瞬间的加速度大小a； （2）剪断细线前瞬间细线的张力大小F； （3）从剪断细线开始计时，小球A 第一次返回O 点所用的时间t，及小球A 到达O点的速度大小v。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小球 A从P点由静止释放瞬间弹簧的弹力为零，小球 A、B 一起向右运动 对小球 A、B整体，由牛顿第二定律得 Mg=2Ma 解得 【小问2详解】 设小球 A静止于0点时，弹簧的形变量为 x0 则 kx0 =Mg 小球 A、B 组成的系统做简谐振动，振幅 由对称性可知，小球 A向右运动至最远点时，对 A有 2kx0-F=Ma 对小球B有F-Mg=Ma 解得 【小问3详解】 细线断裂后A球单独做简谐振动,其平衡位置为P点，振幅变为 则 A球单独做简谐振动的振动方程 当小球 A第一次返回O点时，位移 有 解得 小球 A到O点过程中弹性势能转化为小球A的动能，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $