广西钦州市大寺中学2025-2026学年高二下学期第七周考试物理试卷

广西钦州市大寺中学2025-2026学年高二下学期第七周考试物理试卷 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题( 本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一项符合题目要求) 1．如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，弹簧中心轴线与细杆平行，弹簧与细杆间无接触，小球沿杆在水平方向做简谐运动，小球在A、B间振动，O为平衡位置，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球振动的振幅等于A、B间的距离 B．小球在A、B位置时，动能和加速度都为零 C．小球从B到O的过程中，弹簧振子振动的机械能保持不变 D．小球从O到B的过程中，回复力做负功，弹簧弹性势能减小 2．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端系一质量为m的物体，现用手托住物体在A处，此时弹簧恰处于原长。快速撤去手，物体自A处下落到最低点C处，随后往复振动，B点是AC的中点，已知空气阻力且大小不变，重力加速度为g，则物体（    ） A．相邻两次经过B点的速率相等 B．下降过程和上升过程的最大速率处相距 C．第一次上升到最高点处距离A点的高度差 D．第一次向上运动的最大速率处距离A点的高度差 3．图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时，弹簧弹力为0 B．时，手机位于平衡位置下方 C．从至，手机的动能增大 D．a随t变化的关系式为 4．如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的MN之间做往复振动，振幅为A，周期为T，O为平衡位置，P0为ON的中点，下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 B．弹簧振子每经过时间，通过的距离均为A C．振子由O运动至P0，所用的时间为 D．振子由N向O运动过程中，回复力和位移逐渐减小 5．如图所示，劲度系数的轻弹簧上端固定在天花板上，下端挂着质量的小球M，M的下端用细线连接质量的小球N。现剪断细线，M沿竖直方向振动，重力加速度g取，则M的最大回复力F及其振动的振幅A分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 二、多选题( 本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求) 6．如图所示，若在地球上建设了两条直通隧道A、B，地心O到隧道的距离分别为、，已知地球半径为，，，不考虑地球的自转、空气阻力及一切摩擦．两辆完全相同的列车在关闭引擎的状态下分别从隧道A、B的端点、点由静止进入，从隧道另一端离开。则（    ） A．两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为 B．两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为 C．两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为 D．两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为 7．某弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力随时间变化的图像为正弦曲线，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．在内，弹簧振子的加速度增大 B．在时和时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C．在时，弹簧振子所受回复力的功率为0 D．在内，时弹簧振子所受回复力的功率最大 8．如图所示，静止于水平面上，质量均为的物块P与光滑物块Q通过劲度系数为的轻弹簧相连，初始时弹簧处于原长。现对Q施加大小为，方向水平向右的恒力。已知P与地面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计Q与地面的摩擦力，重力加速度大小为，弹簧的弹性势能。下列说法正确的是（    ） A．P开始运动前，Q做加速度逐渐减小的加速运动 B．P即将开始运动时，Q的速度大小为 C．P开始运动后，弹簧的最大弹性势能为 D．P开始运动后，弹簧的最小弹性势能为 第II卷（非选择题） 三、解答题( 本题共5小题，共52分。请按要求作答) 9．如图，光滑绝缘水平面上有一劲度系数为的轻质绝缘弹簧，左端固定，右端与一质量为、带电量为的物块P相连，空间存在水平向左的匀强电场，电场强度，物块Q的质量与带电量均与P相同（P、Q之间不粘连，电荷不交换，不计P、Q间的库仑相互作用力）。初始时用水平向左的力压缩弹簧系统处于静止状态，某时刻撤去外力。已知重力加速度为；弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为；物体做简谐运动的周期公式为，其中代表回复力与位移的关系式（即）中的比例系数，为物体的质量。（若P、Q间发生碰撞，则其碰撞为弹性碰撞。P、Q间发生弹性碰撞也视作一次分离）求： (1)撤去外力前弹簧的压缩量； (2)撤去后Q向右运动的最大位移； (3)P、Q从第1次分离到第32次相遇时的时间。（取，） 10．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端连接质量为m的小物块A，另一质量也为m的小物块B叠放在A上，O点为弹簧原长位置，系统开始处于静止状态。现对B施加一个竖直向上的恒力F，使两小物块由静止开始向上运动。已知重力加速度大小为g，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。 (1)为使小物块A、B恰能在初始位置脱离，求F的最小值。 (2)为使小物块A、B一起做简谐运动，求F的最大值。 (3)若恒力F能使小物块A、B脱离，则F为何值时A、B脱离时系统有最大动能，并求此最大动能。 11．如图，光滑竖直玻璃管内有一劲度系数为k的轻质弹簧，下端固定，上端与一物块P相连，物块Q与物块P之间不粘连，P、Q质量均为。初始时用竖直向下的力压物块Q，系统处于静止状态，某时刻撤去外力，此后在物块P、Q运动过程中，两者会分离。每当两者分离时立刻给物块Q施加竖直向上的恒力，每当两者接触时立刻撤去。P、Q之间的碰撞为弹性碰撞，且弹簧始终处于弹性限度内。已知弹簧的弹性势能与形变量x的关系为，弹簧振子的周期公式为。求： (1)从撤去外力到P、Q第一次分离时的位移大小； (2)从撤去外力到P、Q第一次分离时的时间； (3)从撤去外力到P、Q第2026次相遇时的时间及此次相遇的位置。 12．如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示。完成以下问题： (1)该振子在到内运动的路程是多少？ (2)写出该振子简谐运动的振动方程。 13．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，质量为的小物体位于斜面底端，并通过劲度系数为的轻弹簧与质量为小物体相连，质量为的小物体紧挨物体，小物体、间有一定量的火药。小物体、、与斜面间的动摩擦因数为，开始时小物体、、均静止在斜面上，弹簧处于原长状态。现锁定物体，引爆物体间的火药，在极短时间内物体分离，在之后的运动过程中，每当物体沿斜面向上减速为零时，立刻锁定物体，同时释放物体，每当物体沿斜面向上减速为零时，立刻锁定物体A，同时释放物体B。已知物体C沿斜面向上运动的最大距离为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小，弹簧的弹性势能（为劲度系数，为形变量）。 (1)火药爆炸后物体B获得的速度大小； (2)从火药爆炸到物体B向下减速到零的过程中，弹簧的最大压缩量； (3)从物体B第一次沿斜面向上减速到零到第二次沿斜面向上减速到零的过程中，物体B运动的位移大小； (4)物体A、B、C均停止运动时物体B、C间的距离。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C B D A AD AC AC 9．（1）撤去外力前，对P、Q的整体分析可知 解得 （2）当P、Q分离时，P、Q间的弹力为零，加速度相等，则Q由牛顿第二定律 解得a=g 对P有 解得 可知P、Q第一次分离时弹簧处于原长，P、Q的位移 从撤去F到第一次分离，由功能关系 解得 P、Q分离后，Q做匀变速直线运动，加速度向左，大小为a=g，则Q匀减速向右运动的最大距离 则撤去F后Q向右运动的最大位移 解得 （3）P、Q分离后，P做简谐运动的周期 物块Q回到与分离处所用时间 故P、Q在分离处第一次碰撞，此时P向右，Q向左，速度大小相等，发生弹性碰撞，速度交换。P向左振动，Q向右做匀变速运动，P、Q第二次在分离点相遇，具有共同向左的速度v1，压缩弹簧后又在弹簧原长位置分离，以后将重复上述过程。设P、Q在第2次相遇后向左运动过程的最大速度为vm，此时弹簧的压缩量为x2，则 由能量关系 解得 代入可得 故P、Q从第2次相遇后再回到分离点的时间为 故P、Q第32次相遇时的时间为 10．（1）施加恒力之前，系统处于平衡状态，有 施加恒力后若A、B刚好在初始位置脱离，对A、B整体根据牛顿第二定律有 对物块B有 解得 （2）为使小物块A、B一起做简谐运动，当最大时两物块在最高点恰好不分离。设两物块在最低点时加速度大小为，在最高点加速度大小为 在最高点，对物块B由牛顿第二定律有 在最低点，对两物块A、B整体由牛顿第二定律有 根据简谐运动的对称性有 解得 （3）加竖直向上恒力后，设两物块在弹簧形变量为时脱离，此时两物块的加速度大小为。对物块B有 对物块A有 解得 结合前边得到的， 则 作出与的关系如图： 两物块脱离前，恒力做的功为 对系统由功能关系有 可得 根据数学知识可知，当时。 11．（1）当P、Q分离时P、Q之间弹力为0，加速度大小相等，令为 对Q由牛顿第二定律有 对P有 解得 初始状态 P、Q第一次分离时弹簧处于原长，解得P、Q位移大小 （2）当PQ一起振动时，周期 平衡位置 可得振幅 根据公式 代入和A可得 时间 （3）从撤去力到第一次分离，令P、Q速度为 根据能量守恒 分离后Q物块 分离后Q物块回到与P分离处的时间 分离后P物块做简谐运动的周期 故P、Q在分离处第一次相遇，此时P向上，Q向下，速度大小相等，发生弹性碰撞，速度交换 P向下振动，Q向上做匀变速运动，P、Q第二次在分离点相遇，具有共同向下的速度，压缩弹簧后又在弹簧原长位置分离，以后将重复上述过程 以此类推，P、Q奇数次相遇时，速度方向相反，发生碰撞速度交换；偶数次相遇时，P、Q速度方向相同 故P、Q第2026次相遇时的位置在弹簧原长位置 分析可得，P、Q第2026次相遇的时间 代入可得。 12．（1）由图乙可知：周期，而，恰为两个周期，则路程 （2）因 该振子简谐运动的振动方程为 13．（1）物体B、C分离后C沿斜面向上做减速运动，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式有 解得 火药爆炸过程，组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 （2）设火药爆炸后物体B向下减速到零运动的位移为，由能量守恒定律有 解得 （3）沿斜面向上的运动时设B处于平衡位置时弹簧的压缩量为，则   沿斜面向下偏离平衡位置的位移为时，弹簧的压缩量为。取沿斜面向下为正方向，则此时弹簧振子的回复力 设第一次沿斜面向上的振幅为，则有 设第一次沿斜面向上速度减小为零时弹簧的伸长量为，则 则从火药爆炸到第一次沿斜面向上减速到零，沿斜面向上运动了 由（3）问同理可得，物体沿斜面向上的运动为简谐运动。设处于平衡位置时弹簧的伸长量为，则有 第一次沿斜面向上的振幅为，则有 设第一次沿斜面向上速度减小为零时弹簧的压缩量为，可得 设第二次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的伸长量为， 解得 则从第一次沿斜面减速到零到第二次减速到零，沿斜面向上运动了。 （4）设第二次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的压缩量为，则有 解得 设第三次沿斜面向上的振幅为，速度减小为零时弹簧的伸长量为，则有 解得 此时均停止运动，从第二次沿斜面减速到零到第三次减速到零，沿斜面向上运动了，由以上分析可知沿斜面向上运动的总路程为，所以最终间的距离为。 学科网（北京）股份有限公司 $