精品解析：江西南昌中学三经路校区2025-2026学年高二上学期期末物理试题

2025~2026学年度第一学期南昌中学三经路校区期末考试 高二物理 考试时间：100分钟 一、单选题（共28分） 1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时波线上一媒质质元正好处于平衡位置，此时的质元的能量状态为（　　） A. 动能为零，势能最大 B. 动能为零，势能为零 C. 动能最大，势能为零 D. 动能最大，势能最大 2. 如图所示，一列水波通过狭缝后在水面上继续传播。若狭缝两侧的水质和水深完全一样，则以下说法正确的是（　　） A. 通过狭缝前后，水波的传播速度大小发生了改变 B. 水波能通过狭缝是由于波的折射 C. 狭缝两侧水波的波速和频率是相同的 D. 能观察到水波通过狭缝是因为水波的波长比狭缝宽度小很多 3. 非遗风采“独竹漂”广泛出现在各大旅游胜地。如题图所示，平静水面上，一踩竹表演者以速度v行驶，某次在水中划杆后，其速度增量为。若人、杆、竹系统总质量为M，划水时长为t，则该次划水过程中，该系统的动量增量为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示为沿竖直方向振动的弹簧振子，振子做简谐振动过程中，轻弹簧的最大压缩量为最大伸长量的一半。弹簧的劲度系数为k，小球的质量为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 在振动过程中，弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大 B. 振子在最高点和最低点时，弹簧的弹性势能相等 C. 振子在最高点和最低点时，振子的加速度大小相等 D. 弹簧振子振动的振幅为 5. 如图所示，悬浮床是一种基于气体流动悬浮原理设计的医疗设备，通过向床内充入高压气体，使重症烧伤患者的身体悬浮在空中，从而减少创面受压，促进创面愈合。人体下方的床板源源不断的往上喷出气体，设气体遇到人体后速度大小变为原本的十分之一，方向向下，已知人体质量为，时间内喷出气体的质量为，重力加速度为，则喷出气体的速率为（　　） A. B. C. D. 6. 海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v0从手中竖直抛出。从抛出开始计时，3t0时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2 B. 上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：2 C. 小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为 D. 小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为 7. 如图所示，光滑水平面上O处固定着一竖直挡板，a、b、c三点位于同一直线上且。现将质量为的小球A以初速度撞向静置在a处、质量为的小球B，两小球的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。若小球A与挡板碰撞时无机械能损失，则下列说法正确的是（　　） A. 若，小球A与小球B碰后小球A将与挡板碰撞反弹后追上小球B B. 若小球A、B在b点会再次碰撞，则 C. 若，则小球A、B有可能在c点相碰 D. 若，则小球A、B将在c点左侧某处再次碰撞 二、多选题（共18分） 8. 某教室里，在竖直平面内做简谐运动的甲、乙两个单摆，摆长和摆角均相同，摆球质量不同。则这两个单摆运动过程中，相同的是（　　） A. 周期 B. 振幅 C. 最大速度大小 D. 机械能 9. 丝带舞是艺术性很强的一种舞蹈，某次舞者抖动丝带形成的丝带波可简化为沿轴正向传播的简谐横波，如图所示，实线和虚线分别为和时的波形图，下列说法正确的是（　　） A. 处的质点经过一个周期可能向右运动4m B. 在时处的质点可能加速度最大，方向沿轴正方向 C. 该丝带波的周期可能为（，，） D. 该丝带波的传播速度可能为 10. AP和BP是两条长度均为6m的不同材质细绳，P为连接点。t=0时刻两人同时在A、B两端以恒定频率上下抖动绳子，振幅均为40cm，1s后第一次出现如图所示绳波，已知AC距离2m，BD距离3m，不考虑波的反射，下列说法正确的是（ ） A. 两列波的第一个波峰会在P点相遇 B. t=3.25s时, P质点经过的总路程为240cm C. 振动稳定后，D点的振幅为80cm D. 振动稳定后，AB连线(除A、B外)上共有8个加强点 三、实验题（共15分，6＋9） 11. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）上图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______（填选项的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）； （3）经测定，，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用已知的数据，分析计算出被撞小球平抛运动射程ON的最大值为______cm。 12. 钟同学欲利用一固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图甲所示，图中虚线为圆弧面最低处，圆弧面半径约为1.0m，该同学取一小铁球进行实验。 （1）用游标卡尺测量小铁球直径，读数如图乙所示，则小铁球的直径_________cm。 （2）钟同学将小铁球从槽中虚线左侧接近虚线处由静止释放，小铁球的运动可等效为一单摆。当小铁球第一次经过虚线处时开始用秒表计时，并计数为1，当计数为99时，所用的时间为t，则等效单摆的周期_________。 （3）更换半径不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图丙所示，图中图线的横、纵截距均已标出，则当地的重力加速度___________，圆弧面的半径___________。 四、解答题（39分） 13. 如图所示，光滑水平面上放有一个弹簧振子，已知振子滑块的质量m=0.1kg，弹簧劲度系数为k=32N/m，将振子滑块从平衡位置O向左移4cm，由静止释放后在B、C间运动，设系统在B处时具有的弹性势能为5J，问： （1）滑块的加速度的最大值am为多少？ （2）求滑块的最大速度vm （3）滑块完成5次全振动时走过的路程s 14. 一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中实线所示为处质点的振动图像，虚线所示为处质点的振动图像，求： （1）处质点的振动方程； （2）该简谐波波长； （3）该简谐波可能达到的最大波速v。 15. 如图所示，长度的水平传送带以速度顺时针匀速运动。传送带的左侧有一高的固定斜面，斜面顶端距传送带左端的水平距离，斜面底端与水平面平滑连接。传送带的右侧水平面光滑且足够长，质量的滑块B静止于传送带右侧水平面上，滑块B的左面为光滑弧形轨道，轨道的最低点与水平面相切。质量的小物块A（可视为质点）从斜面顶端无初速下滑，在水平面上运动一小段距离后滑上传送带。斜面、传送带及传送带左侧水平面与小物块的动摩擦因数均为。小物块A离开传送带又冲上滑块B，没有从滑块B的弧形轨道上端滑出。重力加速度取。求： （1）A刚进入传送带时的速度大小； （2）A冲上B前在传送带上运动的时间； （3）最终A与B的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第一学期南昌中学三经路校区期末考试 高二物理 考试时间：100分钟 一、单选题（共28分） 1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时波线上一媒质质元正好处于平衡位置，此时的质元的能量状态为（　　） A. 动能为零，势能最大 B. 动能为零，势能为零 C. 动能最大，势能为零 D. 动能最大，势能最大 【答案】D 【解析】 【详解】平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元处于平衡位置时，动能最大，同时形变量也最大，及弹性势能也最大；媒质质元离平衡位置最远时，动能为零，同时形变量也最小，即弹性势能也最小。 故选D。 2. 如图所示，一列水波通过狭缝后在水面上继续传播。若狭缝两侧的水质和水深完全一样，则以下说法正确的是（　　） A. 通过狭缝前后，水波的传播速度大小发生了改变 B. 水波能通过狭缝是由于波的折射 C. 狭缝两侧水波的波速和频率是相同的 D. 能观察到水波通过狭缝是因为水波的波长比狭缝宽度小很多 【答案】C 【解析】 【详解】B．水波能通过狭缝是由于波的衍射，故B错误； AC．波的衍射不会改变波的频率，水波的传播速度大小只取决于介质，与频率无关，狭缝两侧的水质和水深完全一样，则水波的传播速度不变，故A错误，C正确； D．能观察到水波通过狭缝是因为水波的波长大于狭缝宽度或者相差不多，故D错误。 故选C。 3. 非遗风采“独竹漂”广泛出现在各大旅游胜地。如题图所示，平静水面上，一踩竹表演者以速度v行驶，某次在水中划杆后，其速度增量为。若人、杆、竹系统总质量为M，划水时长为t，则该次划水过程中，该系统的动量增量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，系统的动量增量 故选A。 4. 如图所示为沿竖直方向振动的弹簧振子，振子做简谐振动过程中，轻弹簧的最大压缩量为最大伸长量的一半。弹簧的劲度系数为k，小球的质量为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 在振动过程中，弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大 B. 振子在最高点和最低点时，弹簧的弹性势能相等 C. 振子在最高点和最低点时，振子的加速度大小相等 D. 弹簧振子振动的振幅为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在振动过程中，弹簧的长度越长，若弹簧处于压缩状态，则压缩量越小，弹簧的弹性势能越小，故A错误； D．振子处在平衡位置时，根据受力平衡可得 设振幅为A，轻弹簧的最大压缩量为最大伸长量的一半，则有 联立解得，故D错误； B．由题知，振子在最高点时的压缩量是在最低点时伸长量的一半，因此弹簧的弹性势能不相等，故B错误； C．根据简谐振动的对称性，振子在最高点和最低点时，振子的加速度大小相等，方向相反，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，悬浮床是一种基于气体流动悬浮原理设计的医疗设备，通过向床内充入高压气体，使重症烧伤患者的身体悬浮在空中，从而减少创面受压，促进创面愈合。人体下方的床板源源不断的往上喷出气体，设气体遇到人体后速度大小变为原本的十分之一，方向向下，已知人体质量为，时间内喷出气体的质量为，重力加速度为，则喷出气体的速率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设喷出气体的速度为，以喷出的气体为研究对象，气体喷出时的方向为正方向，根据动量定理可得 对人受力分析，根据平衡条件可得 联立解得 故选D。 6. 海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v0从手中竖直抛出。从抛出开始计时，3t0时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2 B. 上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：2 C. 小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为 D. 小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．上升过程中阻力的冲量大小为 If上 = ft0 下降过程中阻力的冲量大小为 If下 = f∙2t0 则上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2，A正确； B．由于小球上升下降过程中位移的大小相等，则有 解得 则，取竖直向下为正，根据动量定理有 I上 = p = 0－（－mv0），I下 = p′ = mv′－0 则上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比为2：1，B错误； C．小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为 ，取竖直向下为正 C错误； D．小球在0—3t0过程中根据动能定理有 解得 D错误。 故选A。 7. 如图所示，光滑水平面上O处固定着一竖直挡板，a、b、c三点位于同一直线上且。现将质量为的小球A以初速度撞向静置在a处、质量为的小球B，两小球的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。若小球A与挡板碰撞时无机械能损失，则下列说法正确的是（　　） A. 若，小球A与小球B碰后小球A将与挡板碰撞反弹后追上小球B B. 若小球A、B在b点会再次碰撞，则 C. 若，则小球A、B有可能在c点相碰 D. 若，则小球A、B将在c点左侧某处再次碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球A与小球B发生弹性碰撞，动量是守恒的，即 机械能也是守恒的，即 能够计算得到 若，AB小球碰后都向右运动，且A比B慢，故A错误； B．若小球A、B在b点会再次碰撞，说明相同的时间内，小球A运动距离为，小球B的运动距离为，则有 即 可解得，故B正确； C．若，根据解得的速度公式可计算出 即A球碰后反向，且A的速度大小大于B球速度的3倍，所以第二次碰撞会发生在b点的左侧，故C错误； D．若，根据速度公式可知 设AB球第二次相遇时离a点的距离是x，则A运动的路程为 B运动的路程为 根据速度关系可知 可解得 AB球应该在c点相遇，故D错误。 故选B。 二、多选题（共18分） 8. 某教室里，在竖直平面内做简谐运动的甲、乙两个单摆，摆长和摆角均相同，摆球质量不同。则这两个单摆运动过程中，相同的是（　　） A. 周期 B. 振幅 C. 最大速度大小 D. 机械能 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．同一教室内重力加速度相同，又两单摆摆长相同，由可得，这两个单摆的周期相同，故A正确； B．摆长和摆角均相同，可知振幅相同，故B正确； C．由，可得，可知最大速度大小相同，故C正确； D．摆球质量不同，因此机械能不同，故D错误。 故选ABC。 9. 丝带舞是艺术性很强的一种舞蹈，某次舞者抖动丝带形成的丝带波可简化为沿轴正向传播的简谐横波，如图所示，实线和虚线分别为和时的波形图，下列说法正确的是（　　） A. 处的质点经过一个周期可能向右运动4m B. 在时处的质点可能加速度最大，方向沿轴正方向 C. 该丝带波的周期可能为（，，） D. 该丝带波的传播速度可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．简谐横波传播过程中，质点不随波的传播而迁移，故A错误； BC．由题可知，该丝带波沿x轴正方向传播，则有（，，） 解得（，，） 当时，周期，，则处的质点刚好运动到波谷，加速度最大且沿y轴正方向，故B正确，C错误； D．由图可知，波长为，波速（，，） 当时，该丝带波的传播速度为，故D正确。 故选BD。 10. AP和BP是两条长度均为6m的不同材质细绳，P为连接点。t=0时刻两人同时在A、B两端以恒定频率上下抖动绳子，振幅均为40cm，1s后第一次出现如图所示绳波，已知AC距离2m，BD距离3m，不考虑波的反射，下列说法正确的是（ ） A. 两列波的第一个波峰会在P点相遇 B. t=3.25s时, P质点经过的总路程为240cm C. 振动稳定后，D点的振幅为80cm D. 振动稳定后，AB连线(除A、B外)上共有8个加强点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．1s后第一次出现如图所示绳波，可知两列波的振动周期 B点形成的机械波在BP中传播的速度为 A点形成的机械波在AP中传播的速度为 B点发出第一个波峰到达P点的时间为 A点发出第一个波峰到达P点的时间为 即两列波的第一个波峰不在P点相遇，故A错误； B．一周期内经过的路程为 B端波对P点作用时间为 P点在B波作用下经过的路程为 A端波对P点作用时间为 P点在A波作用下经过的路程为 所以t=3.25s时, P质点经过的总路程为，故B正确； C．两列波到D点的相位差为0，为振动加强点，所以D点振动稳定后，为振动加强点，振幅为80cm，故C正确； D．振动稳定后AP绳上两列波波长为2m，设AP之间某点距离A点，距离P点，则有 振动加强点有 解得 可知AP之间有5个加强点； BP之间两列波波长为3m，设BP之间某点距离P点，距离B点，则有 振动加强点有 解得 可知BP之间有3个加强点； 由C项可知P点为加强点，所以AB之间共有9个加强点，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共15分，6＋9） 11. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）上图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______（填选项的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）； （3）经测定，，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用已知的数据，分析计算出被撞小球平抛运动射程ON的最大值为______cm。 【答案】（1）ADE （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若碰撞过程动量守恒，应有 v0是m1单独下落时离开轨道时的速度，v1、v2是两球碰后m1、m2离开轨道时的速度 则有 即 因此要测量两个小球的质量m1和m2以及它们的水平射程OM和ON，而要确定水平射程，应先分别确定两个小球落地的平均落点，没有必要测量小球m1开始释放的高度h和抛出点距地面的高度H。 故选ADE。 【小问2详解】 由第一问知： 两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 【小问3详解】 发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 解得 对应的水平位移为 12. 钟同学欲利用一固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图甲所示，图中虚线为圆弧面最低处，圆弧面半径约为1.0m，该同学取一小铁球进行实验。 （1）用游标卡尺测量小铁球直径，读数如图乙所示，则小铁球的直径_________cm。 （2）钟同学将小铁球从槽中虚线左侧接近虚线处由静止释放，小铁球的运动可等效为一单摆。当小铁球第一次经过虚线处时开始用秒表计时，并计数为1，当计数为99时，所用的时间为t，则等效单摆的周期_________。 （3）更换半径不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图丙所示，图中图线的横、纵截距均已标出，则当地的重力加速度___________，圆弧面的半径___________。 【答案】（1）1.060 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的游标尺为20分度，游标尺的第12个刻度与主尺的刻度对齐，因此游标卡尺的读数为 【小问2详解】 当计数为99时，等效单摆经过了个周期的时间，由题意所用时间为，因此等效单摆的周期 【小问3详解】 [1]单摆的周期表达式为 小铁球球心做简谐运动，其等效摆长 将代入周期表达式推导得 图像的斜率表示 解得 [2]图像的纵轴截距表示 解得 将的表达式代入得 四、解答题（39分） 13. 如图所示，光滑水平面上放有一个弹簧振子，已知振子滑块的质量m=0.1kg，弹簧劲度系数为k=32N/m，将振子滑块从平衡位置O向左移4cm，由静止释放后在B、C间运动，设系统在B处时具有的弹性势能为5J，问： （1）滑块的加速度的最大值am为多少？ （2）求滑块的最大速度vm （3）滑块完成5次全振动时走过的路程s 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在B点加速度最大，由 可得 【小问2详解】 系统的机械能守恒 得 【小问3详解】 滑块完成5次全振动时走过的路程 14. 一列沿x轴负方向传播的简谐波，图中实线所示为处质点的振动图像，虚线所示为处质点的振动图像，求： （1）处质点的振动方程； （2）该简谐波波长； （3）该简谐波可能达到的最大波速v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知处质点的振动方程为 其中， 所以振动方程为 【小问2详解】 质点与质点平衡位置的间距为 在0时刻质点位于平衡位置向上振动，质点位于波峰位置，由于波沿x轴负方向传播，则有 解得 【小问3详解】 当时，波长最长，则有 则最大波速为 15. 如图所示，长度的水平传送带以速度顺时针匀速运动。传送带的左侧有一高的固定斜面，斜面顶端距传送带左端的水平距离，斜面底端与水平面平滑连接。传送带的右侧水平面光滑且足够长，质量的滑块B静止于传送带右侧水平面上，滑块B的左面为光滑弧形轨道，轨道的最低点与水平面相切。质量的小物块A（可视为质点）从斜面顶端无初速下滑，在水平面上运动一小段距离后滑上传送带。斜面、传送带及传送带左侧水平面与小物块的动摩擦因数均为。小物块A离开传送带又冲上滑块B，没有从滑块B的弧形轨道上端滑出。重力加速度取。求： （1）A刚进入传送带时的速度大小； （2）A冲上B前在传送带上运动的时间； （3）最终A与B的速度大小。 【答案】（1） （2）1.1s （3）A的速度，B的速度 【解析】 【小问1详解】 设斜面底边长为，斜面底端到传送带左端距离为，斜面倾角为，小物块A从斜面顶点滑到传送带左端，摩擦力做功大小为 由动能定理有 代入数据解得 【小问2详解】 A刚滑上传送带，因，A加速到与传送带共速，根据牛顿第二定律有 解得 时间为 A运动的位移为 因，随后A在传送带匀速运动，有 故A冲上B前在传送带上运动时间为 【小问3详解】 A没有从上端滑出B，最后从B的左端与B分离，整个过程有水平方向动量守恒 系统机械能守恒 代入数据解得：， 这说明B向右匀速运动，A反向运动，随后又进入传送带，在传送带上先向左匀减速 运动位移 又向右做匀加速，因运动对称，A滑出传送带的速度 物块A追上B，与B再次发生相互作用，最后仍从左端与B分离。 由水平方向动量守恒 A、B系统机械能守恒 联立以上两式并代入数据解得：， A、B均向右运动，且，所以A不可能再次与B相遇。最终小物块A的速度大小为，滑块B的速度大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $