广东广州市2025-2026学年高二下学期物理期中模拟练习卷（动量机械振动机械波）

广东广州市2025-2026学年高二下学期物理期中模拟练习卷（动量机械振动机械波） 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．图为水面上两列频率相同、振幅相等的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），则下列说法正确的是（　　） A．D点在该时刻是振动减弱点 B．B点在该时刻是振动加强点 C．BC连线上的点都是振动减弱点 D．AD连线上的点都是振动加强点 2．如图所示，鱼漂静止时，点恰好位于水面处。用手将鱼漂缓慢向下压，使点到达水面，松手后，鱼漂沿竖直方向运动，上升到最高处时，点到达水面。若鱼漂的段可视为圆柱体，仅在重力与浮力的作用下运动，则有关鱼漂松手后的运动，下列说法不正确的是（　　） A．鱼漂的运动是简谐运动 B．点过水面时，鱼漂的速度最大 C．点到达水面时，鱼漂具有向下的加速度 D．鱼漂由释放至运动到最高点的过程中，速度先增大后减小 3．图甲为水平弹簧振子（弹簧质量忽略不计），弹簧左端连接在力传感器上，弹簧振子做简谐运动后，力传感器显示弹簧的弹力大小F随时间t变化规律如图乙所示，弹簧的劲度系数为，则弹簧振子做简谐运动时，下列说法正确的是（　　） A．振幅为 B．周期为 C．时，振子的速度为零 D．时，振子的动能为零 4．下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；t=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　） A．这列波的波长为8cm B．这列波传播的速度为0.25m/s C．t=0.8s时，质点1到达下方最大位移处 D．t=1.2s时，质点13开始向上运动 5．2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 6．在某次台球比赛中，质量均为m，材料相同的白球和黑球静止在台球桌上，一选手以冲量I击白球，碰撞静止的黑球，碰撞前后两球的位置标记如图所示，A、B分别为碰前瞬间白球、黑球所在位置，C、D分别为碰撞后白球、黑球停止的位置。则由图可得碰撞过程中损失的机械能为（    ） A． B． C． D． 7．艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目，它要求运动员手持彩带，在音乐的伴奏下完成各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波，如图甲所示为运动员彩带表演过程中t=0时刻的波形图，P是平衡位置x=4m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A．该简谐波的传播速度为0.5m/s B．该简谐波沿轴负方向传播 C．m处的质点在s时位于平衡位置 D．质点在s时间内运动的路程为200cm 8．如图甲所示，某同学手持细棒抖动彩带的端点O使其在竖直方向上做简谐运动，在彩带上形成的波可以看成沿x轴正方向传播的简谐波。在和处的两个质点O、P的振动图像如图乙所示，则（    ） A．该波的传播速度大小可能为 B．波由质点O传到质点P的时间可能为 C．在时间内，质点O通过的路程为 D．质点P振动的位移一时间关系为 9．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将C球拉起使细线水平伸直。并由静止释放C球，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为 B．A、B两木块分离时，C的速度大小为 C．球由静止释放到第一次经过最低点的过程中杆和水平面对木块A作用力及木块A所受重力的合冲量大小为 D．从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A一直做减速运动 10．如图，一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为5cm，图（a）和图（b）分别为x轴上a、b两质点的振动图像，且为2m。下列说法正确的是（　　） A．a、b两质点的振动周期为4s B．2.5s时a质点的位移为2.5cm C．波长可能为8m D．波速可能为 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．(1)用如图甲所示的装置测量重力加速度。 ①如图甲所示，选用长度为1 m左右不可伸长的细线与________（选填“小塑料球”或“小铁球”）组装成单摆。 ②某次实验中用刻度尺测出摆线长l，用游标卡尺测得小球直径d，如图乙所示，d＝________cm；用秒表记录下单摆n次全振动的时间t，计算出单摆的周期 T及摆长L。 ③多次改变摆线长，重复②中的实验，用多组实验数据作出单摆周期的平方T2与摆长L的关系图像。已知三位同学作出的T2－ L图线如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，通过图线b计算出的g的测量值最接近当地重力加速度的值。下列分析正确的是________。（选填字母） A、出现图线a的原因可能是将悬点到小球下端的距离记为摆长L B、出现图线c的原因可能是将51次全振动记为50次 C、图线c对应的g的测量值大于图线b对应的g的测量值 (2)通过测量重力加速度可进行地质勘探。现测得某地重力加速度明显高于同一纬度其他地区的重力加速度，请你写出可能的原因。 12．某实验小组采用如图甲所示的装置做验证动量守恒定律的实验。在桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电门1和2，带有遮光片的滑块A、B的质量分别为、，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：①打开气源，调节气垫导轨成水平状态；②由左侧弹射架固定的位置弹出滑块A，测得滑块A的遮光片通过光电门1的挡光时间为；③滑块A与静止的滑块B碰撞[通过弹性钢圈（见图乙）作用]后，滑块B向右运动，测得滑块B的遮光片通过光电门2的挡光时间为；滑块A反弹，测得滑块A的遮光片经过光电门1的挡光时间为。 (1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图丙所示，读数为______mm。 (2)、应满足的关系为______（选填“＞”“＝”或“＜”）。滑块A碰撞后速度大小为______。 (3)利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的等式为______，若碰撞为完全弹性碰撞，则动能守恒的等式为______。 (4)若实验中未严格调节气垫导轨成水平状态，导致气垫导轨左端高，其他操作均正确，则滑块A在碰撞前的实际速度与测量值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”），理由是_______。 (5)若将弹性钢圈替换为可发生完全非弹性碰撞的粘扣，其他操作均正确，碰撞后滑块A、B粘在一起共同运动，已知碰撞后滑块B的遮光片通过光电门2的时间为，则验证动量守恒定律成立的等式为_______。 13．杵臼是我国古代加工谷物的重要工具，在《诗经·大雅》中有明确记载。使用杵臼的示意图如图（a）所示，舂捣臼中谷物时，手紧握质量为的石杵（石杵与谷物接触但未陷入），对其施加一竖直向上的恒力使其上升，作用一段时间后松手，松手后不考虑手与石杵的作用力。当石杵上升到最高点时，手再次紧握石杵并对其施加一竖直向下的作用力，其大小随下降距离的变化关系如图（b）所示，图中为的最大值。石杵接触谷物时松手，松手后不考虑手与石杵的作用力，再经过时间石杵静止，完成一次舂捣。已知，取重力加速度大小。求： (1)石杵上升的最大高度及上升过程所用的时间； (2)时间内石杵对谷物的平均作用力大小。 14．一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图实线所示，在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示，求： (1)若波向x轴负方向传播，且t1<T，写出x=1.5m处的质点的振动方程； (2)若波向x轴负方向传播，且T<t1<2T，求x=2m处的P质点第一次出现波谷的时刻； (3)若波向x轴正方向传播，求该波的波速。 15．某游戏装置的竖直截面如图所示，由倾斜直轨道、圆弧轨道和置于光滑水平地面上的滑板组成。直轨道与半径为、圆心角为的圆弧轨道平滑连接，圆轨道末端点与滑板上表面水平相切，滑板右端套筒内安装有一原长等于的轻弹簧，处有传感器可记录弹簧弹力的最大值。现将一滑块在点由静止释放，若传感器示数不为零且滑块不会从滑板左侧滑出，则判定游戏成功。已知长，，，段长度，段与滑块间的动摩擦因数，其余接触面均光滑，弹簧劲度系数，露在套筒外的长度，滑块质量，滑板（含弹簧、套筒、传感器）总质量。弹簧弹性势能（为形变量），，。 (1)求滑块在段的运动时间； (2)求滑块运动到圆弧轨道点受到的支持力大小； (3)求弹簧的最大压缩量； (4)若滑块与套筒左端的碰撞为完全非弹性碰撞（不粘连），滑块质量在一定范围内可调，求游戏成功时的取值范围。 试卷第1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．D【详解】A．D点是波谷与波谷相遇的点，是振动加强点，且振动加强点总是振动加强点，并不是只在该时刻是振动加强点，故A错误； B．B点是波峰与波谷相遇的点，是振动减弱点，且振动减弱点总是振动减弱点，并不是只在该时刻是振动减弱点，故B错误； C．BC连线与AD连线的交点就是振动加强点，所以BC连线上的点并不都是振动减弱点，故C错误； D．由图可知，AD连线就是两波源连线的中垂线，到两波源的距离相等，A、D两点是振动加强点，则AD连线上的点都是振动加强点，故D正确。故选D。 2．C【详解】A．鱼漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小与鱼漂进入水面的深度成正比，鱼漂所受的重力为恒力，以静止时O点所处位置为坐标原点，则合力的大小与鱼漂的位移大小成正比，方向总是与位移方向相反，所以鱼漂做简谐运动，故A正确； B．点O过水面时，鱼漂到达了平衡位置，速度最大，故B正确； C．点M到达水面时，鱼漂达到了向下的最大位移，所受合力方向向上，所以具有向上的加速度，故C错误； D．由简谐运动的特点可知，鱼漂由释放至运动到最高点的过程中，速度先增大后减小，故D正确。 本题选不正确项，故选C。 3．D【详解】A．由题可知，弹簧的弹力大小最大为20N，可知弹簧振子的振幅，故A错误； B．由图可得振动周期为，故B错误； C．时，弹力为零，回复力为零，可知振子在平衡位置，速度最大，故C错误； D．时，振子离平衡位置最远，此时弹性势能最大，动能最小为零，故D正确。故选D。 4．D【详解】AB．质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，这列波在传播时间为时，向右传播了个波长，则周期为 相邻编号的质点间距离为2cm，则传播距离为 这列波的波长为 这列波传播的速度为，故AB错误； C．时，则有 质点1回到平衡位置，故C错误； D．时，波的传播距离为 与质点1相距的质点编号是 则振动刚好传播到质点13，质点13开始向上运动，故D正确。故选D。 5．C【详解】A．设在时间内通过面积S的空气质量为，则有 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故A错误； B．发动机的输出功率解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故B错误； CD．由动量定理可得 根据平衡条件可得联立解得，故C正确，D错误。故选C。 6．A【详解】一选手以冲量I击白球，根据动量定理解得白球的速度大小为 碰撞过程系统动量守恒，可得 碰后，两球以相同的加速度做匀减速直线运动，设一个小格的边长为x，有， 解得， 碰撞过程中损失的动能为解得故选A。 7．D【详解】A．由甲图可知，该波的波长，由乙图可知，该波的周期为，故该波的波速，故A错误； B．由乙图可知，时刻P点向下振动，根据“上、下坡”法可知，该波沿x正方向传播，故B错误； C．由甲图可知，时，处的质点位于波谷，经过半个周期，其应位于波峰，故处的质点在时位于波峰，故C错误； D．由乙图可知，质点的振幅为，质点P经过，通过的路程应为，故D正确。故选D。 8．AC【详解】A．由图乙可以得到波从O传到P的时间为（O图像右移与P图像重合） 距离为0.9m，所以传播速度为 其中取（0、1、2、3···），当，速度为，A正确； B．由图乙可以得到波从O传到P的时间为（O图像右移与P图像重合） 其中取（0、1、2、3···）故B错误； C．由图像可知，在时间内，质点O通过的路程为故C正确； D．质点P振动的位移一时间关系为，故D错误。故选AC。 9．AB【详解】AB．设小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，设小球的水平位移大小为，木块A的位移大小为，小球运动到最低点时的速度大小为，A、B的速度为vA；小球由静止释放在向下摆动的过程中，对A有拉力，使得A、B之间有弹力，A、B不会分离，当C运动到最低点时，A、B间弹力为零，A、B将要分离，A、B分离时速度相等，A、B、C系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，由系统水平方向动量守恒得则 由几何关系得 由机械能守恒定律得 联立解得木块A的位移大小为 A、B两木块分离时，C的速度大小为，，故A正确，B正确； C．根据AB分析知，球由静止释放到第一次经过最低点时 根据动量定理 不等于杆和水平面对木块A作用力及木块A所受重力的合冲量大小，故C错误； D．从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A先做减速运动再反向做加速运动，恰好到达轻杆左侧最高处时与小球共速，故D错误。故选AB。 10．AC【详解】A．从a、b的振动图像可知，完成一次全振动的时间为，同一列波上质点的振动周期等于波的周期，因此a、b振动周期为，故A正确； B．a质点的振动方程为 代入得，故B错误； C．波沿正方向传播，结合图（a）和图（b）可得整理得 当，，因此波长可能为，故C正确； D．波速 若，得，不是整数，因此不可能，故D错误。故选AC。 11．(1) 小铁球 1.85 C(2)地下存在密度较大的矿藏 【详解】（1）[1]根据单摆模型，摆球选择体积小密度大的小铁球； [2]10分度游标卡尺的精确度为，摆球直径 [3]A．由题意可知，图中直线对应的表达式为 图中直线的表达式为，因此出现图线的原因可能是将悬点到小球上端的距离记为摆长，故A错误； B．由图像可知，相同摆长的情况下，图线对应的周期偏小，由可知出现图线的原因可能是将50次全振动记为51次，故B错误； C．图像的斜率表示，图线的斜率小于图线的斜率，因此图线对应的的测量值大于图线对应的的测量值，故C正确；故选C。 （2）重力加速度的大小和每个地方的物质分布情况相关，密度大的区域重力加速度比密度小的区域大，因此地质勘探的结果可能说明地下存在密度较大的矿物的区域。 12．(1)4.219/4.220/4.221(2) ＜ (3) (4) 偏大 滑块A沿轨道向右做加速运动或滑块A沿轨道方向有加速度(5) 【详解】（1）读数为 （2）[1] 要使A碰后被反弹，则 [2] 滑块A碰撞后速度大小为 （3）[1]取向右为正方向，则表示动量守恒定律成立的等式为 [2] 动能守恒的等式为即 （4）[1] [2] 气垫导轨左端高, 滑块A通过光电门后在重力的下滑分力作用下做加速运动，即实际碰前的速度比通过光电门时测量值偏大 （5）验证动量守恒定律成立的等式为即 13．(1)0.4m，0.8s(2)425N 【详解】（1）对石杵施加一竖直向上的恒力，当作用时间为的过程中的加速度 此时的速度v1=at1=1m/s，上升的位移 撤去F1后还能上升的高度，还能上升的时间 石杵上升的最大高度 上升过程所用的时间 （2）根据图像，石杵下落过程中F2对石杵做功为 当到达石杵接触谷物时由动能定理解得v2 =4m/s 石杵与谷物作用的过程，对石杵由动量定理（向上为正）解得F=425N 根据牛顿第三定律可知，石杵对谷物的平均作用力大小425N。 14．(1)cm(2)(3) 【详解】（1）由图像可知，波长为，若波向x轴负方向传播，设波速为，则有 ，   解得则周期为   处的质点的振动方程为 由图可知，，联立解得cm （2）若波向x轴负方向传播，且T<t1<2T，设波速为 ，则有 ，    解得 x=2m处的P质点第一次出现波谷的时刻为 （3）若波向x轴正方向传播，则有 由 解得 15．(1)(2)(3)(4) 【详解】（1）过程，对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有 根据位移公式有解得 （2）过程，根据动能定理有解得 滑块在点，根据牛顿第二定律有解得 （3）弹簧压缩量最大时，滑块与滑板共速，由系统水平方向动量守恒有解得 设弹簧最大压缩量为，由功能关系有解得 （4）此时仍然有 若滑块碰到套筒且最终未能从板的左侧滑出，则从滑块与套筒完成碰撞到滑块再次相对滑板静止为止，由动量守恒可知初末状态系统总动能相同，弹性势能恰好全部转化为滑块弹回过程中的摩擦热，须满足 解得 若滑块未碰到套筒，由于弹簧最大压缩量变小，滑块与板第一次共速时的弹性势能小于，可知滑块返回时与板之间的相对滑行距离一定小于，滑块一定不会从板左侧滑出，仅需满足滑块能碰到弹簧即可，即有，解得 综上所述，可得满足游戏成功条件的滑块质量范围 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $