特训6 动量守恒定律机械振动机械波-【创新教程·微点特训】2026年考前复盘高考物理冲刺

物理 特训6 动量守恒定律 机械振动 机械波 （时间：45分钟 满分：60分) ,单选题：本题7小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.某款风铃由不同长度的金属管组成，当微风吹过时，金属管会振动发出清脆悦 耳的声音。关于此现象，下列说法正确的是 ( A.金属管的振动频率等于风力频率 B.风力频率越高，金属管振动幅度越大 警 C.各金属管固有频率相同，振动周期相等 D.金属管做受迫振动时，无回复力作用 2.如图所示为一辆救护车在道路上匀速行驶时，用软件拟合其产生的 左 声波的图样，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是 ( 州 A.该图表示的是干涉现象 B.左侧波的频率小于右侧波的频率 C.前侧波的频率大于后侧波的频率 D.单位时间内前侧接收的完全波个数与后侧的相同 3.如图所示，甲同学手指周期性点击水面，原来平静的水面中形成了 识 以手指为中心的一圈一圈的涟漪，使得水面上的树叶也上下振动 波浪的 起来。乙同学利用手机中的秒表功能，记录下了树叶6s内恰好完 和 成24次全振动，由于机械波的传播速度由介质决定，通过查资料， 知悉水中涟漪从中心向外扩散的速度大约是1/s,则该水波波长 约为 A.1m B.0.5m C.0.25m D.0.125m 4.钓鱼在中国有着悠久的历史，深受广大群众喜爱。扔入水中的鱼漂在竖直方向做简谐运 动，取竖直向上为正方向，其振动图像如图所示，则t=0.1s时鱼漂偏离平衡位置的位移 大小为 () 阳 v/cm 数 0 0.4 tle 1 1. 2 cm B.1 cm C.√2cm D.3 cm 5.我国企业自主研发的人形机器人实现全球首例前空翻特技，该过程如图a→e所示。已知 a图中机器人处于静止状态，c图中机器人重心位于全过程中的最高点，e图中机器人重 心速度为零，忽略空气对机器人的作用力，下列说法正确的是 ( 21 A.起跳过程中，水平地面对机器人做正功 B.落地过程中，机器人的下蹲动作是为了减小动量变化量 C.c到d过程，机器人处于失重状态 D.落地时，机器人受到地面的冲量竖直向上 6.帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工 具.如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度 。沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S,气流的平均密 度为ρ，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f.假设气流与帆作 用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为 层+ B. c+ D2+2 7.如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为 沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为t=1s时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q 在波谷位置，图丙为质点P的振动图像，则 ↑ylm 个ylm 0.3- 0 x/m 0.51.01.52.0 -0.3 -0.3 甲 乙 丙 A.该波沿x轴负方向传播 B.t=0.3s时，质点P的加速度正在减小 C.该波传播速度6m/s D.从t=1.0s开始，经过1.5s,P质点的路程为0.9m 二、多选题：本题3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符 合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分。 8.碓窝是“古代巴人”常用的食品加工工具，主要用途是春米，如图所示。某次 操作时，先将木杵提升0.45m后从静止释放，使其自由下落，木杵与谷物作 用0.1s后静止。重复操作，从而将谷物碾磨成米粒。已知木杵质量约为 5kg,取g=10m/s2,不计空气阻力，则关于单次操作木杵，下列说法中正确 的是 () A.木杵从释放到静止的过程中，合外力冲量为零 B.木杵与谷物相互作用中，木杵和谷物组成的系统动量守恒 C.木杵与谷物相互作用中，木杵对谷物的平均作用力约为200N D.木杵与谷物相互作用中，木杵对谷物的平均作用力约为150N 9.如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座固定，用力向下缓慢按压 头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开 始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是 () ·22· 头部 ◆x/cm 3 轻弹簧 0 0.20.40.60.81.0.2/s 底座 甲 乙 A.简谐运动的振幅为6cm B.简谐运动的频率为1.25Hz C.00.4s内，头部的动能先减小后增大 D.t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度相同 10.如图甲所示，质量分别为1kg、2kg的两物体A与B用轻质弹簧连接放置在光滑水平 面上。现给物体A一个向右的初速度，物体B运动的v-t图像如图乙所示，其图像为一 条正弦曲线。若弹簧的劲度系数=50N/m,弹性势能的表达式E,=x(为弹簧 的劲度系数，x为弹簧的形变量)，下列说法正确的是 () 4l(m·s) A☐wH□B 777777777777 4 t/s 甲 A.物体A的初速度为8m/s B.物体A运动过程中的最小速度为0 C.运动过程中弹簧最大弹性势能为9J D.当物体B的速度为3m/s时，物体A的加速度为30m/s2 三、实验题：本题1小题，共8分 11.某学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、滑块、小球、光电 门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有白纸和复写纸。实 验步骤如下： 光电门 1 2 cm 圆 LLLL 圆 0 10 20 圆a 白纸 甲 丙 (1)用天平测出滑块（含挡光片）的质量m1和小球的质量m2; (2)用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图 乙所示，则挡光片的宽度d= cm; (3)初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑块向右 运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间t1,要使滑块与小球发 生碰撞后反弹，则必须满足m1 2(选填“大于”“小于”或“等于”)，滑块反弹后 再次经过光电门，测出挡光时间t2。 (4)保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许 多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆 (选填“a”“b”或“c”)。 (5)测出小球抛出点到落点的水平距离x。在误差允许范围内，若满足表达式 则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示， 已知重力加速度为g) ·23· 四、解答题：本题2小题，共19分，写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数字计算的 要注明单位，只写最后结果的不得分。 12.(8分)某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音（简谐声波），其波形叠加后呈现一种周期 性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的波形图，图 中的坐标原点位于同一质点处，声速为340m/s。 y/um 1.0 01 0.2040.60.8024H682.0x/m -1.0 图甲 个ylm 1.0 0 0.20.40.6/0.81012141.61.82.0x/m -1.0 图乙 (1)从图中读出这两列波的波长。 (2)该时刻这两列波叠加，分别求x=0和x=0.375m处的质点在该时刻偏离平衡位置 的位移 (3)求这两列波叠加后的周期。 13.(11分)如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量 为M,乙和他的冰车总质量也为M,游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以v。 的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给 乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： 烯 mimmmmiimmiinmmmmmmmmmmimmmmmmimmmmm (1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少； (2)设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； (3)若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M=55kg,箱子质量m=10kg,℃=6m/s, 乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ ·24·11.解析：(1)首先，用刻度尺测量遮光片的宽度d (步骤④)，这是测量速度的关键物理量。接 着，用天平测量重锤1（含遮光片）的质量m、重 锤2的质量M(M>m)(步骤②)，为后续计算 机械能做准备。然后，将光电门安装在铁架台 上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤 2离桌面高度适当（步骤③），完成装置的安装 与调试。之后，用刻度尺测量遮光片中心到光 电门的竖直距离H(步骤①)，确定下落高度。 最后，启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出 遮光片经过光电门所用时间t(步骤⑤)，进行 实验数据采集。所以合理的顺序是④②③① ⑤，故选B。 (2)由图乙可知，刻度尺的分度值为1mm,遮 光片的宽度d=0.53cm (3)由于遮光片通过光电门的时间t很短，可认 为遮光片通过光电门的平均速度等于瞬时速 度，所以= (4)系统重力势能的减少量为(M一m)gH,系 统动能的增加量为2(M十m)=之(M+ () 若机械能守恒，则(M-m)gH=号(M十 ) (5)不同意。因为滑轮会转动，细绳与滑轮间 的静摩擦力对滑轮做功，使滑轮获得动能，而 滑轮的动能是由两重锤组成的系统的机械能 转化而来的，所以两重锤组成的系统机械能不 守恒，系统机械能减小。 答案：(1)B(2)0.53(0.51~0.54)(3)4 4M-mgH2M+m〔任) (5)不同意。因为静摩擦力对两重锤组成的系 统做负功，所以系统机械能减小。 12.解析：(1)瓦片由P点滑至Q,点的过程，由动能 定理得mgl.sin53°-ugcOs53r·L=7md 一0 求得v=53m/s (2)瓦片由Q滑到N的过程，由动能定理得 -mg(h1一h2）一W克=0-2m8 求得W克=70J (3)瓦片由Q滑到M的过程，由动能定理得 _W&=1m 21 mgh:2-2 mvy-2mv 求得vM=2√15m/s 在M点有FN一mg=mR 求得F、=68N 由牛顿第三定律得瓦片在M点对轨道的压力 FN=FN-68 N 答案：(1)5√3m/s(2)70J(3)68N 13.解析：(1)小物块沿着挡板运动，挡板对小物块 22 的支持力不变2mg=m2R' 解得v=2√gR 小物块从A到B的过程中，根据动能定理有 W+(-aX2mgX2xR)-7mi-m 解得F做的功W=2mgR (2)从B点飞出时的速度为vB=v=2√gR 由题知，小物块从C点沿圆孤切线方向进入 CDE轨道内侧，在C点有cos60°=B 则小物块从B到C的过程中，根据动能定理有 mgH=m呢-m呢 21 联立解得H=6R (3)若小物块能运动到D点，小物块从C到D 的过程中，根据动能定理有一mg(R十Rcos60°) 、1 在D点：FN一mg=m D 解得F、=12mg>0,小物块在最高，点和轨道存 在接触，能到达D点。 答案：(1)2mgR(2)6R(3)见解析 特训6 1.A[物体做受迫振动时，其振动频率始终等于 驱动力的频率，故金属管做受迫振动的振动频 率等于风力频率，A正确；金属管振动幅度大小 主要取决于风力频率与金属管固有频率是否接 近。只有当风力频率接近金属管固有频率时， 才会发生共振，振动幅度才会显著增大，并非风 力频率越高，振动幅度就越大，B错误；不同长 度的金属管，由于结构参数不同，其固有频率也 不同。振动周期和频率互为倒数，各管的振动 周期并不相等，C错误；只要是机械振动就一定 存在回复力，金属管振动时，其自身的弹性以及 重力等因素会形成促使其回到平衡位置的力， 即回复力，D错误。] 2.C题图表示的是多普勒效应，A错误；根据波 的图样可知，前侧形成的波纹比较密，后侧形成 的波纹比较稀疏，由多普勒效应可知，前侧波的 频率大于后侧波的频率，左侧波的频率等于右 侧波的频率，救护车向前运动，单位时间内前侧 接收的完全波个数比后侧的多，C正确，B、D 错误。] 3.C[根据题意可知，机械波的周期为T=6s 24 车s,水波波长约为入=T=0.25m,故选C] 1 4.C「由题图可知，简谐运动的周期T三0.8s,则 2x=号xrad/s,振福A=2cm,鱼漂的振动 w一T 5 方程为y=Asin t=-2sin之t(cm),t=0.1s时 鱼漂的位移大小y=√2cm,故选C。] 5.C[地面对机器人作用力的作用，点在力的方向 上没有位移，故地面对机器人不做功，故A错 误；下蹲动作不会改变动量变化量，但会延长作 用时间，根据F=史可知延长作用时间可以使 △t 作用力减小，故B错误；C到d过程，机器人处于 空中，处于失重状态，故C正确；c到e过程机器 人存在水平向右的动量，却没有，说明落地时 地面给机器人一个水平向左的冲量，地面对机 器人的冲量应该由竖直向上及水平向左的两个 冲量合成得到，方向不可能竖直向上，D错误。] 6.A[△t时间内冲击船帆的空气的体积V=SL=S (一)△，△t时间内冲击船帆的空气质量为m= pV=S(v一)△t,空气的动量改变量为△p=m( 一)，取船速方向为正，设帆对空气的作用力大小 为F,由动量定理可得一F△t=△p,即一F·△t=S (v—,）△t(U,一)) 又帆船匀速前行，根据平衡条件F=f,联立解 7.D[由图丙可知t=1s时质点P向y轴正方 向运动，结合图乙根据带动法可知波沿x轴正 方向传播，故A错误；由图丙可知t=0.3s时， 质点P向y轴负方向运动，加速度正在增大，故 B错误；由乙图知，波长入=6m,由丙图知，波的 周期T=2s,则波传播速度0=会=3m/s,故C 错误：经过1.5s=37,P质，点的略程为：=3 =3×0.3m=0.9m,故D正确。] 8.AC[木杵从释放到静止的过程中，根据动量 定理I令=△p,可知，木杵的动量变化量为零，所 以合外力冲量为零，故A正确；木杵与谷物相互 作用中，木杵和谷物组成的系统初动量不为零， 末动量为零，动量不守恒，故B错误；设向下为 正方向，木杵在重力作用下向下运动，设木杵刚 与谷物作用时的速度为v,由动能定理可得mgh =)mw,解得v=3m/s,木杵与谷物作用过 ·7 程，谷物对木杵的平均作用力为F,木杵与谷物 作用0.1s后静止，由动量定理可得(mg一F)t =0一mv,解得F=200N,根据牛顿第三定律可 得木杵对谷物的平均作用力约为200N,故C 正确，D错误。] 9.BC[从图乙中可读出，简谐运动的振幅为3cm, A错误；从图乙中可读出，简谐运动的周期为 0.8s,由∫=，解得简谐运动的频率为1.25， B正确；从图乙中可知，t=0.2s时，头部位移最 大，速度为零，t=0和t=0.4s时，头部在平衡 位置，速度最大，故0~0.4s内，头部的动能先 减小后增大，C正确；如题图所示可知，根据对 称性，t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度大 小相等，方向相反，D错误。] 10.BD[当物块B速度最大时，弹簧处于原长状 态，设A的速度，则由能量关系号m心= 号·m,呢十号加，，由动受守恒m, mBg十mA1A,其中=4m/s,解得=6m/s, U1A=一2m/s,即A的速度先减小到零，后反 向增加到2m/s,最小速度为0，故A错误，B 正确；当弹簧压缩到最短时，两物体具有相同 的速度，根据动量守恒有mA,=(mA十mg)V共， 解得？共=2m/s,运动过程中弹簧最大弹性势 能Emm,心-(m十m3=12J,故 C错误；当物体B的速度为3m/s时，根据动 量守恒有mA,=mAVA十mBg,解得VA=0, 此时的弹性势能E=m0一m3=9J, 又E,=r,解得2=0.6m,物体A的加速 度为a=k工=30m/S,故D正确。] 11.解析：(2)图中游标卡尺测出挡光片的宽度为d =4mm+10×0.05mm=4.50mm= 0.450cm (3)滑块与小球发生碰撞后反弹，则必须满足 m1小于m2; (4)用画圆法确定小球的落，点，为减小误差，应 用较小的圆尽可能把小球的所有落地，点圈住， 所以图丙中画的三个圆最合理的是圆c; (5)由题意，取水平向右的方向为正方向，若滑 块与小球碰撞过程中满足动量守恒，根据动量 1 28t 整理可得若满足m ,d=mx入2 d,则 一m 滑块与小球碰撞过程中动量守恒。 答案：(2)0.450(3)小于(4)c(5)m1 d =m条m d 12.解析：(1)根据波长的定义及两列波的波动图 可知入1=0.5m,入2=1m; (2)由波动图可知在x三0m处两列波均处于 波峰处，x=0处的质点位移21=A十A= 24m, 在x=0.375m处，对于第一列波有x=0.375m 对于第二列波有1=0.375m=名。 在x=0.375m处质点的位移x2=0十 (3)对于第一列波有T=2=0,5s 1 =0=3408=6805, 对子第二列流有T一合动小 答案：(1)入1=0.5m,入2=1m, 2 (2)2um-气um 8高 1 13.解析：(1)甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成 的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向， 由动量守恒定律得(M+m)v,=mw十Mv1 解得u,= (M+m)v。-mu M (2)箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的 速度方向为正方向，由动量守恒定律得v一 Mvp=(M+m)v2 mv-Mv 解得v2一M十m (3)乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则三 者最终有共同速度，由动量守恒得(M十m) 一Mvo=(2M十m)v共 解得v=0.5m/s 损失的能量△E=号M+m)心+2M6 2(2M+m)n 解得△E=2145J 答案：(1)M+m)心，-m (2)mv-Mv, M M+m (3)2145J 1 特训7 1.C[丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，与验电器的 金属球接触后，两个金属箔片上的电子转移到 玻璃棒上来，使两个金属箔片失去电子而带正 电，根据同种电荷相互排斥的工作原理，故验电 器的金属箔会张开，故A、D错误，C正确；根据 验电器的工作原理“同种电荷相互排斥”，它只 能检验物体是否带电，无法直接检验出物体带 的是正电还是负电，故B错误。] 2.A[根据库仑定律，接触前两球间库仑力大小 为F=长9，，两相同金属球接触后电符均 分，总电荷为91十92，分开后每个球的电荷为 十型。由题意，接触后库仑力为0，说明两球 电荷相等且符号相反，但此时力为0的唯一可 能是接触后两球电荷均为0，即总电荷为0，则 有q2=一q1,代入原库仑力公式F= 69（-9=k 2 ,雪，解得91=仓，故 r 选A。] 3.B由电场线越密的地方，电场强度越大，则有 E>EA,故A错误；沿着电场线，电势逐渐降 低，A,点处于电场线的靠前的位置，故A,点的电 势高于B点的电势，故B正确；由于沿着电场 线，电势逐渐降低，故9A>9B,因此将负电荷从 A移动到B,电势能增大，电场力做负功，故C 错误；由于A和C处于同一条等势线上，故将正 电荷从A移到C过程的电场力不做功，电势能 不变，故D错误。] 4.C[表头G的满偏电压Ug=IRg=0.5V,故 A错误；由图示电路图可知，接Q、b两端，点时分 压电阻阻值小于接a、c两端点时分压电阻阻 值，由此可知，使用Q、b两个端点时，其量程比 使用a、c两个端，点时小，故B错误；使用a、b两 个端，点时，由图示电路图可得I(R。十R)=3V, 解得R1=2.5k2,故C正确；使用a、c两个端，点 时，由图示电路图可得Ig(Rg十R1十R2)= 15V,解得R1十R2=14.5k2,故D错误。] 5.A「电路连接正确无误，闭合开关S,发现灯不 发光，且电压表示数、电流表示数均为零，电路 中一定有断路，可能是电流表断路，小灯泡断 路，开关断路，若电阻R断路电压表有示数，故 选A。] 6.C[定值电阻R。与光敏电阻RG串联，电压表 V测光敏电阻RG的电压，电流表A测电路中 的电流，随着烟雾浓度的增大，光照强度减弱， 光敏电阻R。的阻值增大，电路中总电阻增大，