广东省广州市星执学校2025-2026学年高二上学期12月考试物理试题

物 理 答 题 卷 ( 1. 答题前，考生先将自己的学校、姓名、考号填写清楚，并认真核准条形码是的考号、姓名是否正确，在规定的位置贴好条形码。 2. 选择题、作图题必须使用 2B 铅笔填涂、绘图，非选择题必须使用 0.5 毫米 黑色 墨水签字笔答题，不得使用铅笔、圆珠笔或其它颜色签字笔作答；字体工整，笔迹清楚。 3. 请按题号顺序在各自题目的答题区域内作答，超出答题出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4. 保持卷面清洁，不要折叠，不要弄破答题卷。 注意事项 ) 一、选择题(1-10题为单选题，11-15题为多选题） 1 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 15 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、填空题（本大题共3小题，每空1分，共16分。） 16． 17. 18． 3、 计算题（本大题共3小题，每题10分，共30分。） 19（10分） 20（10分） 21（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超过黑色矩形边框限定区域的答案无效 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省番禺区星执学校2025--2026学年上学期十二月考试 高二物理 考试范围：动量、机械振动、机械波 考试时间：75分钟 满分100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A．t=1s时物块的速率为1m/s B．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D．t=4s时物块的速度为零 2．（本题4分）如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中．已知物体A的质量mA是物体B的质量mB的，子弹的质量m是物体B的质量的，弹簧压缩到最短时B的速度为(　　) A． B． C． D． B． 3．（本题4分）如图1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关系如图2所示，下列说法正确的是（    ） A．时，振子经过点向左运动 B．时，振子在点右侧5cm处 C．和时，振子的速度相同 D．时，振子的速度最大 4．（本题4分）轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　） A．当轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈 B．轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小 C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈 D．该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于，与车速无关 5．（本题4分）波与生活息息相关，下列关于波的说法正确的是（    ） A．超声波的频率很高，不会发生衍射 B．空气中的声波是纵波，不能发生干涉 C．医院检查身体的“彩超”，利用了多普勒效应 D．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应 6．（本题4分）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知平衡位置坐标为x=4m的质点P在t=0.1s时位于波峰，且该波的传播速度小于30m/s，则（　　）    A．该波的周期可能为0.08s B．该波的波速一定为20m/s C．t=0时，质点P的运动方向沿y轴负方向 D．t=0.3s时，质点P的加速度最大且沿y轴负方向 7．（本题4分）位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知t=0时刻，波刚好传播到x=4m处，如图所示，在处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（　　） A．波源刚开始振动时的方向沿y轴正方向 B．接收器在t=3s时才能接收到此波 C．如果此波传播过程中与另一列同类波相遇并发生干涉，则另一列波的频率为f=2.5Hz D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应知，接收器接收到的频率可能为3Hz 二、多选题（共16分，全选对的得4分、选对但不全的得2分、有错选的得0分） 8．（本题4分）如图所示，质量M=3kg表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，t=0时质量m=3kg表面粗糙的物块（可视为质点）以初速度滑上长木板，物块做匀减速运动，长木板做匀加速运动，经过时间Δt=2s物块和长木板以共同速度做匀速运动，重力加速度g=10m/s²，则下列说法正确的是（　　） A．长木板做匀加速运动的加速度大小为1m/s² B．物块与长木板之间的动摩擦因数为0.15 C．长木板的长度至少为6m D．物块与长木板组成的系统损失的机械能为12J 9．（本题4分）如图所示，一轻质弹簧上端固定于天花板上，下端悬挂一物块组成一个沿竖直方向振动的弹簧振子。当物块处于静止状态时重力势能为零，弹簧处于原长时弹性势能为零。现将该物块向下拉一小段距离后放手，此后振子在竖直方向上做简谐运动，不计空气阻力。下列判断正确的是（    ） A．弹簧振子在平衡位置时，弹力与重力大小相等、方向相反 B．弹簧振子在平衡位置时，弹簧的弹性势能为零 C．弹簧振子经过平衡位置时，振动系统的重力势能最小 D．弹簧振子在振动过程中，振动系统的机械能守恒 10．（本题4分）如图所示，甲图为一列简谐横波在时的波形图，图中P、M、N三个质点的横坐标分别为、和，其中质点P的振动图像如图乙所示。下列正确的是（　　） A．该简谐波向x轴负方向传播 B．波速大小为 C．从时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于 D．从时起到质点N通过的路程为时所用的时间小于 11．（本题4分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中的虚线所示，则（　　） A．时刻质点的运动方向向上 B．波的周期可能为 C．波的频率可能为 D．波的传播速度可能为 三、实验题（共16分） 12．（本题8分）用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后，把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题：      （1）为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足 （填“<”或“>”），为了保证两小球发生对心正碰，两小球的半径 （填“需相等”或“不需相等”），本实验 测量平抛运动的高度和时间（填“不需要”或“需要”）。 （2）若两球发生弹性碰撞，其表达式可表示为 （用OM、OP、ON表示）。 （3）若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为 。 13．（本题8分）某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法正确的是 。（多选） A．小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直    B．应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C．小钢球可以换成较轻的橡胶球               D．应无初速度、小摆角释放小钢球 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径 ，记摆长。    （3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度 （保留3位有效数字，取9.87）。 （4） 若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、解答题（共40分） 14．（本题13分）如图所示，在光滑的水平地面上，质量为mA = 1.0kg的小球A以v0 = 4.0m/s的速度，某时刻与静止的小球B发生对心碰撞，碰撞后A球以vA = 1.0m/s的速度继续向右运动，B球以vB = 3.0m/s的速度也向右运动。 （1）求B球的质量mB； （2）通过计算判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞；如果不是弹性碰撞，请计算碰撞过程中损失的机械能。 15．（本题13分）轻弹簧上端固定，下端系一质量为的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm。现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。求： （1）弹簧的劲度系数k； （2）小球运动到最高点时加速度的大小； （3）写出小球相对平衡位置的位移随时间变化的关系式。 16．（本题14分）一列波在t1时刻的波形图如图中的实线所示，t2时刻的波形图如图中的虚线所示，已知，求： （1）若x=4m处质点在t1时刻经过平衡位置向上振动，这列波向哪个方向传播。 （2）这列波可能的波速； （3）若波速为68m/s，这列波向哪个方向传播。 试卷第2页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．由动量定理可得 解得 t=1s时物块的速率为 故A正确； BCD．t=2s时物块的动量大小 t=3s时物块的动量大小为 t=4s时物块的动量大小为 所以t=4s时物块的速度为1m/s，故BCD错误。 故选A。 2．C 【详解】根据题意可知，B的质量mB为4m，A的质量mA为3m，子弹的质量为m，子弹刚射入物块A时，A具有最大速度v，此过程中子弹与A的动量守恒，以子弹的初速度方向为正，根据动量守恒定律得： mv0=（m+mA）v 解得： 对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧被压缩到最短．弹簧压缩的过程中，根据动量守恒定律可得： （m+mA）v=（m+mA+mB）v′ 由此解得： A. 与计算结果不符，故A错误． B. 与计算结果不符，故B错误． C. 与计算结果相符，故C正确． D. 与计算结果不符，故D错误． 3．C 【详解】A．由图2可知，时，振子经过点向右运动，A错误； B．振动周期为4s，振子的振动方程为 带入得，振子在点右侧处，B错误； C．和时，图像斜率相同，则振子的速度相同，C正确； D．时，振子在B点，速度为零，D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．当轿车以的速度通过减速带时，车身因过减速带而产生的受迫振动的周期为 与“车身—悬挂系统”振动的固有周期相等，故此时车身会产生共振现象，颠簸得最剧烈，故A正确； BC．因过减速带使车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大越剧烈，所以当轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度不一定越小，速度越大时，车身上下颠簸得也不一定越剧烈，BC错误； D．受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，故该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率不都等于，与车速有关，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．衍射是波特有的现象，只要是波都会发生衍射，故A错误； B．干涉是波特有的现象，尽管空气中的声波是纵波，也能发生干涉，故B错误； C．医院检查身体的“B超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故C正确； D．波源运动时，波源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】ABC．由图可知波长为 当简谐横波沿x轴正方向传播时，根据“同侧法”，则质点P是向上振动的，到达波峰则需要的时间为 根据题意中 代入数据得 根据波速公式可得 又因为波的传播速度小于30m/s，则 当简谐横波沿x轴负方向传播时，根据“同侧法”，则质点P是向下振动的，到达波峰则需要的时间为 根据题意中 代入数据得 根据波速公式可得 又因为波的传播速度小于30m/s，则简谐横波不可能沿x轴负方向传播； 综上分析，简谐横波只能沿x轴正方向传播，故AC错误，B正确； D．t=0.3s时，质点P已经振动了，则处于波谷的位置，加速度最大且沿y轴正方向，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．t=0时刻，波刚好传播到x=4m处，由同侧法可知，x=4m处起振方向沿y轴负方向。波传播过程中，某质点的起振方向与波源刚开始振动时的方向相同。故波源刚开始振动时的方向沿y轴负方向。故A错误； B．接收器能接收到此波，需要时间 接收器在t=2.6s时才能接收到此波。故B错误； C．由波形图可知，波长 波的频率 两列波发生干涉的条件是两列波的频率相同，相位差恒定。如果此波传播过程中与另一列同类波相遇并发生干涉，则另一列波的频率为 f=2.5Hz 故C正确； D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应知，接收器接收到的频率将小于2.5Hz。故D错误。 故选C。 8．AD 【详解】A.对系统由动量守恒定律得 解得 长木板做匀加速运动的加速度大小 故A正确； B.根据牛顿第二定律，对长木板有 解得物块与长木板之间的动摩擦因数为 故B错误； C.前内长木板的位移 物块的位移 所以长木板最小长度 故C错误； D.物块与长木板组成的系统损失的机械能 故D正确。 故选AD。 9．AD 【详解】AB.弹簧振子只受重力和弹簧的弹力，当在平衡位置时，弹力与重力大小相等、方向相反。此时振子受力平衡，弹簧处于伸长状态，弹性势能不为零，故A正确，B错误； C.振子经平衡位置时，速度最大时，振动系统的势能最小，并不是重力势能最小，故C错误； D.振子在振动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，则振动系统的机械能守恒，故D正确； 故选AD。 10．BC 【详解】A．由图乙可知后质点P将向下振动，则该简谐波向x轴正方向传播，A错误； B．由图甲可知波长为 由图乙可知波的周期为 则波速为 B正确； C．从时起到质点M将向上振动，经过后第一次到达波峰，则从时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于，C正确； D．该简谐波向x轴正方向传播，从时起质点N向下振动，从时起到通过的路程为的过程中经过波谷，平均速率较小，所用的时间大于，D错误； 故选BC。 11．AC 【详解】A．根据题意，由同侧法可知，时刻质点的运动方向向上，故A正确； B．根据题意可知 解得 可知，当时，周期为，时，周期为，由于为整数，则波的周期不可能为，故B错误； C．由公式可得，波的频率为 可知，当时，频率为，故C正确； D．由图可知，该波的波长为，由公式可得，波的传播速度为 由于为整数，则波的传播速度不可能为，故D错误。 故选AC。 12． > 需相等 不需要 4：1 【详解】（1）[1][2]为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足，为了保证两小球发生对心正碰，两小球的半径需相等； [3]本实验中两小球做平抛运动下落高度相同，而竖直方向做自由落体运动，因此因此可知时间相等，而水平方向做匀速直线运动，水平位移 可得 则可知只需测量抛出点到落点的水平位移即可，在验证动量守恒的式子中，时间将被消去，因此不需要测量平抛运动的高度和时间。 （2）[4]根据以上分析，结合题意，根据碰撞过程中动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 （3）[5]根据 可得 则有 代入测量数据解得 13． ABD 20.035 9.87 不变 【详解】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确； B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确； C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，故C错误； D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，故D正确。 故选ABD。 （2）[2]小钢球直径为 （3）[3]单摆周期公式 整理得 由图像知图线的斜率 解得 （4）[4]若将摆线长度误认为摆长，有 则得到的图线为 仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 14．（1）1kg；（2）不是，3J 【详解】（1）A、B系统满足动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得B球的质量为 （2）碰撞前系统的动能为 碰撞后系统的动能为 可知碰撞前后系统动能减小了，两球间的碰撞不是弹性碰撞，碰撞过程中损失的机械能为 15．（1）20N/m；（2）5m/s2；（3） 【详解】（1）小球在平衡位置时弹簧伸长量10cm，则 （2）由图乙可知，小球在最高点时，相对于平衡位置的位移大小为5cm，故此时弹簧伸长量为5cm，则 解得 （3）由振动图像可知 则 小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式为 16．（1）向右传播的；（2）见解析；（3）向右传播的 【详解】（1）若x=4m处质点在t1时刻经过平衡位置向上振动，则这列波是向右传播的。 （2）如果这列波是向右传播的，则时间内传播过的距离为 所以波速可能为 如果这列波是向左传播的，则时间内传播过的距离为 所以波速可能为 （3）若波速为68m/s，代入 可得 代入 可得 所以波是向右传播的。 答案第8页，共10页 答案第7页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $