精品解析：河南省开封高级中学2025-2026学年高二上学期物理周测（12.7）

开封高中2025年12月7日物理周测 一、单选题（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，只有一项符合要求。） 1. 若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是( ) A. 物体的速度大小和方向一定都变化 B. 物体的加速度一定变化 C. 物体的动能一定变化 D. 物体的动量一定变化 2. 为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为2.5m，一辆固有频率为2Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（　　） A. 当汽车以8m/s的速度行驶时，其振动频率为2Hz B. 汽车速度越大，颠簸就越厉害 C. 当汽车以5m/s的速度行驶时颠簸最厉害 D. 当汽车以5m/s的速度行驶时最不颠簸 3. 如图所示，四个相同的小球分别用轻绳固定在同一个水平直杆上，其中．现球在频率为的驱动力作用下做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 球的振幅最大 B. 球的振幅最小 C. 球的固有频率最大 D. 4个小球运动的频率均为 4. 随着科技的发展，未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。若手机质量约为200g，从离地0.8m高处自由掉落，手机与地面撞击的时间约为0.05s，不计空气阻力，。下列说法正确的是（  ） A. 手机落地过程中加速度不断增大 B. 手机落地过程中重力做功的功率不变 C. 保护器弹出的时间应小于0.4s D. 地面对手机的平均作用力约为16N 5. 有一种新型采煤技术：高压水射流采煤技术。基本原理如图所示，一组高压水泵将水的压强升高，让高压水从喷嘴中射出，打在煤层上使煤成片脱落，从而达到采煤目的。假设某煤层受到压强为的冲击时即可破碎，若高压水流沿水平方向冲击煤层，不计水的反溅作用，水的密度为，则此时冲击煤层的水速约为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止。如果小车不固定，物体仍从A点静止滑下，则 （　　） A. 还是滑到C点停住 B. 滑到BC间停住 C. 会冲出C点落到车外 D. 系统动量守恒 7. 一弹簧振子在光滑的水平面上做简谐振动，振子质量为m，振动周期为T，振幅为A，最大速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 在四分之一周期内的平均速度一定不为零 B. 在四分之一周期内所受合力的冲量大小一定等于mv C. 在四分之一周期内合力做的功一定等于 D. 在四分之一周期内发生的位移大小可能等于 二、多选题（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. 简谐振动的回复力与与位移大小的平方成正比，且与位移的方向相反 B. 如果测出单摆的摆长l、周期T，做出l-T2的图像，图像的斜率就等于重力加速度 C. 挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 9. 如图是一弹簧振子，O为平衡位置，则振子从a→O运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 位移不断减小 B. 速度不断减小 C. 加速度不断减小 D. 弹簧的弹性势能不断增大 10. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为－2Q与－Q.现在使它们以相同的初动能EK0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触．接触后两小球又各自反向运动．当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为EK1和EK2，动量大小分别为p1和p2．下列说法中正确的是（　　） A. EK1+EK2=2EK0 ，p1=p2= p0 B. EK1=EK2= EK0 ，p1=p2= p0 C. EK1=EK2＞EK0，p1=p2＞p0 D. 两球必将同时返回各自的出发点 三、实验题（本题共2小题，共16分。） 11. 小明同学进行伏安法测电阻实验，为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差，设计了如图甲所示的测量电路。 （1）已知被测电阻的阻值约为几百欧，实验室有两个滑动变阻器：滑动变阻器a（0~10Ω，允许最大电流5A）、滑动变阻器b（0~1kΩ，允许最大电流0.5A），则滑动变阻器应该选择______（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关，开关接1，调节和，读出电压表和电流表的读数，电压表读数如图乙所示，则该读数为______V； （3）保持不变，开关接2，调节，读出此时的电压表和电流表读数； （4）被测电阻的阻值为______（用“、”表示）。 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）； A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线 C．直径为1.8cm的塑料球 D．直径为1.8cm的铁球 （2）测出悬点O至小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=______（用L、n、t表示）； （3）用多组实验数据做出图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______（选填选项前的字母） A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值 （4）某同学测出不同摆长时对应的周期Y，作出图线，如图丙所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（）、B（），可求得g=______。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的（选项“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、解答题（共38分） 13. 有一个弹簧的劲度系数为100N/m、小球的质量为0.5kg的弹簧振子。让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。求： (1)振子的振幅和周期； (2)振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小。 14. 如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有两个小球A和B用轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，D与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，D与P接触而不粘连．过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）．已知A、B、C三球的质量均为m。求： （1）弹簧长度刚被锁定时A的速度大小； （2）求在D离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。 15. 如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，竖直平面内半径的光滑半圆形轨道与平台右端相切于点，平台与长木板等高，在半圆轨道最高点固定一弹性挡板（小物块与弹性挡板相碰后以原速率反弹）。某时刻一质量为的小木块（可视为质点）以27m/s的初速度从左端滑上长木板，当小木块运动到长木板的最右端时，二者恰好相对静止，随后长木板与平台左端相碰，碰后长木板速度为0，小木块以碰前速度滑上平台，已知长木板与小木块间的动摩擦因数，平台上铺设一种特殊材料，使得小物块滑上平台后所受阻力大小与其速度大小成正比（即，），方向与速度方向相反，重力加速度。求： （1）长木板的长度； （2）若小物块能冲上半圆轨道，并能从半圆轨道上返回到平台上，平台的长度应满足什么条件？（结果可以用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 开封高中2025年12月7日物理周测 一、单选题（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，只有一项符合要求。） 1. 若物体在运动过程中，受到的合外力不为零，那么以下说法正确的是( ) A. 物体的速度大小和方向一定都变化 B. 物体的加速度一定变化 C. 物体的动能一定变化 D. 物体的动量一定变化 【答案】D 【解析】 【详解】当合力与速度同向时，物体的速度的方向不变，比如自由落体运动，故A错误；根据牛顿第二定律，加速度与合力成正比，如果合力恒定，则加速度不变，故B错误；匀速圆周运动合力不为零，但动能不变，故C错误；根据动量定理，动量的变化等于合力的冲量，冲量不为零，故物体的动量一定变化，故D正确；故选D． 2. 为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为2.5m，一辆固有频率为2Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（　　） A. 当汽车以8m/s的速度行驶时，其振动频率为2Hz B. 汽车速度越大，颠簸就越厉害 C. 当汽车以5m/s的速度行驶时颠簸最厉害 D. 当汽车以5m/s的速度行驶时最不颠簸 【答案】C 【解析】 【详解】A．当汽车以的速度行驶时，汽车的频率为 故A错误； BCD．当汽车以的速度行驶时，驱动力的周期为 所以频率等于 当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体发生共振，振幅最大，显然此时驱动力的频率和汽车的固有频率相同，所以此时汽车颠簸最厉害，故C正确，BD错误。 故选C。 3. 如图所示，四个相同的小球分别用轻绳固定在同一个水平直杆上，其中．现球在频率为的驱动力作用下做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 球的振幅最大 B. 球的振幅最小 C. 球的固有频率最大 D. 4个小球运动的频率均为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．球在驱动力的作用下做简谐运动后，、、三个小球均做受迫振动，因，故球发生共振现象，球振幅最大，A、B错误； C．根据，可知球的固有频率最小，C错误； D．4个小球均做受迫振动，故运动的频率均为，D正确。 故选D。 4. 随着科技的发展，未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。若手机质量约为200g，从离地0.8m高处自由掉落，手机与地面撞击的时间约为0.05s，不计空气阻力，。下列说法正确的是（  ） A. 手机落地过程中加速度不断增大 B. 手机落地过程中重力做功的功率不变 C. 保护器弹出的时间应小于0.4s D. 地面对手机的平均作用力约为16N 【答案】C 【解析】 【详解】A．手机落地过程中加速度为重力加速度，不变，故A错误； B．手机落地过程中速度不断增大，重力做功的功率 变大，故B错误； C．由 可得，手机落地时间 保护器弹出的时间应小于0.4s，故C正确； D．取向下为正方向，手机落地速度 根据动量定理 地面对手机的平均作用力 故D错误。 故选C。 5. 有一种新型采煤技术：高压水射流采煤技术。基本原理如图所示，一组高压水泵将水的压强升高，让高压水从喷嘴中射出，打在煤层上使煤成片脱落，从而达到采煤目的。假设某煤层受到压强为的冲击时即可破碎，若高压水流沿水平方向冲击煤层，不计水的反溅作用，水的密度为，则此时冲击煤层的水速约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设冲击煤层的水流速度为v，喷嘴的横截面积为S，则时间内冲击煤层的水的质量为 设水的平均冲击力为，由动量定理可知 解得 煤层被冲击部分受到的压强为 则 故选C。 6. 如图所示，小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止。如果小车不固定，物体仍从A点静止滑下，则 （　　） A. 还是滑到C点停住 B. 滑到BC间停住 C. 会冲出C点落到车外 D. 系统动量守恒 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设BC长度为L。依照题意，小车固定时，根据能量守恒可知，物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，即有 Q1=fL 其中f为物体与小车之间的摩擦力。 若小车不固定，设物体相对小车滑行的距离为s。 对小车和物体系统，根据水平方向的动量守恒定律可知，最终两者必定均静止，根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，则有 Q2=Q1 而 Q2=fs 得到物体在小车BC部分滑行的距离 s=L 故物体仍滑到C点停住。故A正确。 故选A。 【点睛】 7. 一弹簧振子在光滑的水平面上做简谐振动，振子质量为m，振动周期为T，振幅为A，最大速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 在四分之一周期内的平均速度一定不为零 B. 在四分之一周期内所受合力的冲量大小一定等于mv C. 在四分之一周期内合力做的功一定等于 D. 在四分之一周期内发生的位移大小可能等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．当计时起点为最大位移处前时，在四分之一周期内的始末位置位于同一点，平均速度为零，故A错误； B．当计时起点不是平衡位置或最大位移处时，在四分之一周期内所受合力的冲量大小可以是0到之间的某一个值，故B错误； C．当计时起点不是平衡位置或最大位移处时，在四分之一周期内合力做的功可能为零到之间的某一个值，故C错误； D．当计时起点为最大位移处后时，在四分之一周期内发生的位移大小等于，故D正确。 故选D 。 二、多选题（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. 简谐振动的回复力与与位移大小的平方成正比，且与位移的方向相反 B. 如果测出单摆的摆长l、周期T，做出l-T2的图像，图像的斜率就等于重力加速度 C. 挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．简谐振动的回复力 与位移大小成正比，且与位移的方向相反，选项A错误． B．根据单摆周期 解得 所以斜率为，B错误． C．挑水时，当扁担与水桶振动的固有频率相同时，发生共振，使水溢出，为了防止溢出，可以加快或减慢走路的步频，C正确． D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，D正确． 故选CD。 9. 如图是一弹簧振子，O为平衡位置，则振子从a→O运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 位移不断减小 B. 速度不断减小 C. 加速度不断减小 D. 弹簧的弹性势能不断增大 【答案】AC 【解析】 【详解】振子从a→O运动的过程是靠近平衡位置，故位移减小，速度增加，加速度减小，弹性势能减小，故BD错误，AC正确。 故选AC。 10. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为－2Q与－Q.现在使它们以相同的初动能EK0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触．接触后两小球又各自反向运动．当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为EK1和EK2，动量大小分别为p1和p2．下列说法中正确的是（　　） A. EK1+EK2=2EK0 ，p1=p2= p0 B. EK1=EK2= EK0 ，p1=p2= p0 C. EK1=EK2＞EK0，p1=p2＞p0 D. 两球必将同时返回各自的出发点 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC：由动量守恒可得，两球动量大小任一时刻均相等；两球接触后电荷量都变为，相同距离上的库仑斥力变大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功；综上由动能定理可得：EK1=EK2＞EK0，p1=p2＞p0，C正确，AB错误 D：由牛顿运动定律可得，两球的加速度大小相等、方向相反，又初速度大小相等、方向相反；则相同时间内位移大小相等、方向相反，故两球必将同时返回各自的出发点，D正确 三、实验题（本题共2小题，共16分。） 11. 小明同学进行伏安法测电阻实验，为了消除电压表、电流表内阻对测量电阻造成的误差，设计了如图甲所示的测量电路。 （1）已知被测电阻的阻值约为几百欧，实验室有两个滑动变阻器：滑动变阻器a（0~10Ω，允许最大电流5A）、滑动变阻器b（0~1kΩ，允许最大电流0.5A），则滑动变阻器应该选择______（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关，开关接1，调节和，读出电压表和电流表的读数，电压表读数如图乙所示，则该读数为______V； （3）保持不变，开关接2，调节，读出此时的电压表和电流表读数； （4）被测电阻的阻值为______（用“、”表示）。 【答案】 ①. a ②. 2.50 ③. 【解析】 【详解】[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法，为实验调节方便，应当选择较小的，则滑动变阻器应选a； [2]根据图乙可知，电压表接了3V的挡位，则读数为2.50V； [3]开关接1时，根据欧姆定律可得 开关接2时，根据欧姆定律可得 联立可得 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）； A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线 C．直径为1.8cm的塑料球 D．直径为1.8cm的铁球 （2）测出悬点O至小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=______（用L、n、t表示）； （3）用多组实验数据做出图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______（选填选项前的字母） A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值 （4）某同学测出不同摆长时对应的周期Y，作出图线，如图丙所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（）、B（），可求得g=______。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的（选项“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. AD ②. ③. B ④. ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]为减小实验误差，摆线长度应适当长些，因此摆线应选择A而不选B；为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量应大而体积较小，因此摆球应选择D而不选C。 故选AD； （2）[2]根据单摆周期公式和，联立解得 （3）[3]根据单摆周期公式，解得 故图象的斜率 则当地的重力加速度 AD．若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有 根据数学知识可知，对图象来说 与b线 斜率相等，a、b图线平行，故两个图线测出的重力加速度是相同的，是纵截距，故做出的图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故AD错误； B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故B正确； C．由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据的斜率，可得当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值，故C错误。 故选B； （4）[4][5]根据单摆的周期公式得，解得 知图线的斜率为 则 解得 通过g的表达式可以知道，漏加了小球半径后，不变，故不影响最后结果。 四、解答题（共38分） 13. 有一个弹簧的劲度系数为100N/m、小球的质量为0.5kg的弹簧振子。让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。求： (1)振子的振幅和周期； (2)振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小。 【答案】(1)10cm，0.2s；(2)20 m/s2 【解析】 【详解】(1) 振子的振幅 周期 (2) 振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小 14. 如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有两个小球A和B用轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，D与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，D与P接触而不粘连．过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）．已知A、B、C三球的质量均为m。求： （1）弹簧长度刚被锁定时A的速度大小； （2）求在D离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1) 设C球与B球发生碰撞并立即结成一个整体D时，D的速度为v1，B、C碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得： mv0=（m+m）v1 当弹簧压缩至最短时，D，A的速度相等，设此速度为v2，A、D系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得： mv0+2mv1=（m+2m）v2 解得A的速度 (2) 设弹簧长度第一次被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep1。由能量守恒得： 解得 然后，D与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，D与P接触而不粘连，突然解除锁定 之后运动，动量守恒 弹簧的最大弹性势能 15. 如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，竖直平面内半径的光滑半圆形轨道与平台右端相切于点，平台与长木板等高，在半圆轨道最高点固定一弹性挡板（小物块与弹性挡板相碰后以原速率反弹）。某时刻一质量为的小木块（可视为质点）以27m/s的初速度从左端滑上长木板，当小木块运动到长木板的最右端时，二者恰好相对静止，随后长木板与平台左端相碰，碰后长木板速度为0，小木块以碰前速度滑上平台，已知长木板与小木块间的动摩擦因数，平台上铺设一种特殊材料，使得小物块滑上平台后所受阻力大小与其速度大小成正比（即，），方向与速度方向相反，重力加速度。求： （1）长木板的长度； （2）若小物块能冲上半圆轨道，并能从半圆轨道上返回到平台上，平台的长度应满足什么条件？（结果可以用根式表示） 【答案】（1）40.5m （2）或 【解析】 【小问1详解】 A滑上B到恰好相对静止的过程，A、B组成的系统动量守恒，令A、B整体与平台DC碰撞前速度为v1，则有 解得 根据能量守恒定律有 解得 【小问2详解】 当小木块A滑到平台C点时速度为0，由动量定理有 其中， 则有 解得 当小木块A滑到与圆心等高处时速度为0，则有 解得 由动量定理有 解得 当小木块A滑到竖直圆周最高时刚好由重力提供向心力，则有， 解得 由动量定理有 解得 结合上述可知，小物块A能冲上圆形轨道且能从半圆轨道返回平台DC，应满足的条件为或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $