内容正文:
渭南市三贤中学2025-2026学年度下学期期中考试
高二物理试卷
第Ⅰ卷 选择题(共46分)
一.单项选择题(共7小题,满分28分,每小题4分)
1.如图所示,水果店的很多水果都用泡沫网包装,这样可以有效防止碰伤。在发生碰撞时,泡沫网起到的作用是( )
A.减小碰撞过程中的动量变化量
B.增大碰撞过程中的动量变化量
C.减少碰撞的作用时间
D.增加碰撞的作用时间
2.运动员手持绳子左端S沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波刚传到质点P时的波形如图所示,则( )
A.该波是纵波
B.质点S开始振动时向上运动
C.S、P两质点振动步调完全一致
D.经过一个周期,质点S向右运动一个波长距离
3.关于动量的概念,以下说法中正确的是( )
A.速度大的物体动量一定大
B.质量大的物体动量一定大
C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等
D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
4.如图所示,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来。( )
A.为了使挡板左边的振动传到P点,可以把挡板N向上移动
B.为了使挡板左边的振动传到P点,可以增大水波的频率
C.移动挡板N使左边的振动传到P点,通过“小孔”从左边传到右边的能量更多了
D.移动挡板N使左边的振动传到P点,通过“小孔”从左边传到右边的能量不变
5.如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动。滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右。滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左两滑块发生弹性碰撞后的运动状态不正确的是( )
A.A和B都向左运动
B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动
D.A向左运动,B向右运动
6.如图甲所示,人用双手上下抖动两根相同的战绳,在绳中形成机械波,可视为简谐横波。t=0时刻质点1开始振动,t时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示,质点1和5分别位于下方和上方最大位移处,相邻编号质点平衡位置间距离为l。则下列说法正确的是( )
A.若人停止抖动战绳,则绳波立即消失
B.两根绳上的波传播速度可能不同
C.t时刻质点3和质点7速度相同
D.该波的传播速度为
7.如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上,滑块的光滑弧面底部与地面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,小球不能越过滑块,则小球到达最高点时,小球和滑块的速度大小是( )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题,满分24分,每小题6分)
8.如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度射出。则子弹对物块冲量I的大小、摩擦力方向为( )
A. B. C.水平向左 D.水平向右
9.质量为m1的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为m2的静止的小球B发生弹性正碰,碰撞后,若小球A、B的速度分别为v1′、v2′,则( )
A.v1′=v0 B.v2′=v0
C.v1′=v0 D.v2′=v0
10.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则( )
A.该波的波长为2m,波速为5m/s
B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为L点的振动图像
C.若波沿x轴的负方向传播,0.6s以后N点将处于波峰的位置
D.若波沿x轴的正方向传播,0.2s以后L点将迁移到N点此刻所在的位置
三.实验题(共2小题;第11题6分,第12题8分;共14分)
11.一位同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”,实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放,与小球B相碰,并且重复多次,实验得到小球落点的平均位置分别为M、N,测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。
①若入射小球A质量为m1,半径为r1;被碰小球B质量为m2,半径为r2,则 。
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
②若测量数据近似满足关系式 (用m1、m2、xM、xP、xN表示),则说明两小球碰撞过程动量守恒。
③在验证动量守恒后,若测量数据满足表达式 (仅用xM、xP、xN表示),则说明碰撞为弹性碰撞。
12.某实验小组在做“用单摆测量重力加速度”的实验时,用一个装满细沙的质量均匀分布的塑料球代替摆球做了一个如图甲所示的单摆:
(1)用刻度尺测量ON间细线的长度l,用游标卡尺测量塑料球的直径为d,则该单摆的摆长L= (用l和d表示);
(2)将塑料球拉开一个大约θ=5°的角度释放,某同学发现实验过程中出现了漏沙现象,在刚开始漏沙的一段较短时间内漏了少量的沙子,则在这段时间该单摆的周期逐渐 (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)该同学发现后,及时补上漏洞并重新进行实验。多次改变线长,测出几组线长l和对应周期T的数据,作出T2﹣1图像,如图乙所示,可利用图像上的A、B两点的坐标计算出重力加速度g= (用A、B两点的坐标字母表示);不考虑偶然误差,这样计算出的重力加速度 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
四.解答题(共40分:第13题12分,第14题12分,第15题16分)
13.如图所示为一弹簧振子的振动图像,试完成以下问题:
(1)写出该振子的振幅和周期,写出简谐运动的位移—时间关系的表达式;
(2)求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少;振子在前19s的路程是多少?
14.如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求
①当物块的速度方向与初速度方向相同且大小为3m/s时,薄板的速度是多少?
②物块最后的速度是多少?
15.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图甲所示,M、N是介质中的两个质点,质点M的振动图像如图乙所示。求:
(1)该简谐横波的传播速度大小v;
(2)0~3s内质点N通过的路程s。
(3)画出0.9秒时的波形图
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渭南市三贤中学2025-2026学年度下学期期中考试
高二物理试卷
第Ⅰ卷 选择题(共46分)
一.单项选择题(共7小题,满分28分,每小题4分)
1.如图所示,水果店的很多水果都用泡沫网包装,这样可以有效防止碰伤。在发生碰撞时,泡沫网起到的作用是( )
A.减小碰撞过程中的动量变化量
B.增大碰撞过程中的动量变化量
C.减少碰撞的作用时间
D.增加碰撞的作用时间
【答案】D
【解答】解:当水果发生碰撞时,水果的动量变化量不变,碰撞时的冲量不变,碰撞时的动量不变,碰撞时的速度不变,但是泡沫网增加碰撞时间,根据动量定理可知,碰撞的作用力减小,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】考查对动量定理的理解,清楚其定义。
2.运动员手持绳子左端S沿竖直方向做简谐运动,在绳上形成的波刚传到质点P时的波形如图所示,则( )
A.该波是纵波
B.质点S开始振动时向上运动
C.S、P两质点振动步调完全一致
D.经过一个周期,质点S向右运动一个波长距离
【答案】B
【解答】解:A、由于波的传播方向和振动方向垂直,该波为横波,故A错误;
B、根据同侧法可知,P的起振方向向上,则质点S开始振动时向上运动,故B正确;
C、质点S、P平衡位置相距1.5λ,平衡位置相距半个波长的两个质点振动情况完全相反,所以S和P的振动步调完全相反,故C错误;
D、振动质点只能在自己平衡位置上下振动,不随波迁移,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要是考查了波的图像;解答此类问题的关键是要理解波的图像的变化规律,知道在波的传播方向上,各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波定向迁移。
3.关于动量的概念,以下说法中正确的是( )
A.速度大的物体动量一定大
B.质量大的物体动量一定大
C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等
D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
【答案】D
【解答】解:A、动量是质量与速度的乘积,故A错误;
B、动量是质量与速度的乘积,故B错误
C、动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,速度大小相等,但方向不一定相同,故C错误;
D、动量是质量与速度的乘积,速度相等,那么质量大的物体动量一定大,故D正确;
故选:D。
【点评】本题关键是要明确动量的定义,同时要明确动量是矢量,方向与速度相同.
4.如图所示,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来。( )
A.为了使挡板左边的振动传到P点,可以把挡板N向上移动
B.为了使挡板左边的振动传到P点,可以增大水波的频率
C.移动挡板N使左边的振动传到P点,通过“小孔”从左边传到右边的能量更多了
D.移动挡板N使左边的振动传到P点,通过“小孔”从左边传到右边的能量不变
【答案】A
【解答】解:AB.P点的水没有振动,说明波没有发生明显衍射,原因是M、N两挡板间的空隙太宽,或水波的波长太小,因此若要使P点的水振动,需减小空隙的宽度或增大水波的波长,可将挡板N向上移动以减小空隙的宽度,同时也可以增大水波的波长,根据v=fλ,可知可以减小频率,故A正确,B错误。
CD.左边的振动能够传到P点,说明挡板N向上移动,小孔更小了,则通过“小孔”从左边传到右边的能量变少了,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查对波的衍射的理解与应用。理解波发生明显衍射的条件是解题关键。
5.如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动。滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右。滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左两滑块发生弹性碰撞后的运动状态正确的是( )
A.A和B都向左运动
B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动
D.A向左运动,B向右运动
【答案】D
【解答】
解:以两滑块组成的系统为研究对象,两滑块碰撞过程系统的动量守恒,取水平向右方向为正方向,碰撞前,A、B的速度分别为:vA=2v0、vB=v0。
碰撞前系统总动量:p=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×(﹣v0)=0,即系统的总动量为0。由于系统的动量守恒,则碰撞后系统的总动量也是0,由于系统发生的弹性碰撞,系统的总动能不变,则碰撞后两者运动的方向一定相反,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题要明确在碰撞过程中系统遵守动量守恒定律,不仅碰撞前后总动量的大小不变,方向也保持不变,要注意选取正方向,用正负号表示速度的方向。
6.如图甲所示,人用双手上下抖动两根相同的战绳,在绳中形成机械波,可视为简谐横波。t=0时刻质点1开始振动,t时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示,质点1和5分别位于下方和上方最大位移处,相邻编号质点平衡位置间距离为l。则下列说法正确的是( )
A.若人停止抖动战绳,则绳波立即消失
B.两根绳上的波传播速度可能不同
C.t时刻质点3和质点7速度相同
D.该波的传播速度为
【答案】D
【解答】解:A.人停止抖动战绳,绳波将继续向前传播,故A错误;
B.两根相同的战绳形成绳波,两根绳上的波传播速度一定相同,故B错误;
C.由图乙根据同侧法可知,质点7向上运动,质点3向下运动,振动方向相反,故C错误;
D.设该列波中质点的振动周期为T,则有t=
解得T=
由图乙可知波长为λ=8l,则该波的传播速度为v=,故D正确。
故选:D。
【点评】波动图像的应用:
(1)直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移。
(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小。
(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。
7.如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上,滑块的光滑弧面底部与地面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,小球不能越过滑块,则小球到达最高点时,小球和滑块的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:m在M弧面上升过程中,当小球刚到达最高点时,二者具有相同的速度,设为v。
取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有:mv0=(M+m)v
解得 v=,故ABC错误,D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查了动量守恒定律,本题的关键是明确系统的水平动量守恒,明确小球上升到最高点的条件:M与m的速度相同。
二.多选题(共4小题,满分24分,每小题6分)
8.如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度射出。则子弹对物块冲量I的大小、摩擦力方向为( )
A. B. C.水平向左 D.水平向右
【答案】AD
【解答】解:AB、子弹与物块相互作用过程中,系统动量守恒,则有:
对物块应用动量定理,有:I=Δp=p﹣0=p
联立可得:,故A正确,B错误;
CD、子弹射出过程,物块相对子弹向左运动,故物块所受摩擦力方向水平向右,故C错误,D正确。
故选:AD。
【点评】本题是对动量守恒定律及动量定理的考查,解题的关键是要知道动量守恒的条件,根据物块相当于子弹运动的方向判断摩擦力的方向。
9.质量为m1的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为m2的静止的小球B发生弹性正碰,碰撞后,若小球A、B的速度分别为v1′、v2′,则( )
A.v1′=v0 B.v2′=v0
C.v1′=v0 D.v2′=v0
【答案】AD
【解答】解:取碰撞前小球A的速度v0方向为正方向,
根据动量守恒定律和动能守恒得:
m1v0=m1v1′+m2v2′ ①
m1v02=m1v1′2+m2v2′2 ②
联立解得 v1′=v0、v2′=v0。
故选:AD。
【点评】解决本题的关键是要明确弹性正碰系统遵守动量守恒定律和动能守恒,应用动量守恒定律时要注意选取正方向,用正负号表示速度的方向.
10.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则( )
A.该波的波长为2m,波速为5m/s
B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为L点的振动图像
C.若波沿x轴的负方向传播,0.6s以后N点将处于波峰的位置
D.若波沿x轴的正方向传播,0.2s以后L点将迁移到N点此刻所在的位置
【答案】AB
【解答】解:A.由横波某时刻的波形图可知λ=2m,由乙图可知T=0.4s,由波速公式可得,故A正确;
B.若波沿x轴的正方向传播,根据同侧法可知t=0时刻质点L正处于平衡位置,且沿y轴正方向运动,所以图乙可能为L点的振动图像,故B正确;
C.若波沿x轴的负方向传播,根据同侧法可知t=0时刻质点N位于平衡位置且沿y轴正方向运动,则经过后又回到平衡位置,故C错误。
D.质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题考查了波动图像和振动图形,掌握波速、波长和周期的关系,理解质点在不同时刻的振动状态是解决此类问题的关键。
三.实验题(共2小题;第11题6分,第12题8分;共14分)
11.一位同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”,实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放,与小球B相碰,并且重复多次,实验得到小球落点的平均位置分别为M、N,测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。
①若入射小球A质量为m1,半径为r1;被碰小球B质量为m2,半径为r2,则 。
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
②若测量数据近似满足关系式 (用m1、m2、xM、xP、xN表示),则说明两小球碰撞过程动量守恒。
③在验证动量守恒后,若测量数据满足表达式 (仅用xM、xP、xN表示),则说明碰撞为弹性碰撞。
【答案】①C;②m1xP=m1xM+m2xN;③xP+xM=xN。
【解答】解:①为防止两球碰撞后入射球反弹,入射小球质量m1应大于被碰小球的质量,且要发生对心正碰两球要等大,故ABD错误,C正确。
故选:C。
②m2设碰撞前小球A的速度为v0,碰撞后小球A的速度为v1,小球B的速度为v2,两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2。小球离开轨道后做平抛运动,小球做平抛运动抛出点的高度相等,小球做平抛运动的时间t相等,则m1v0t=m1v1t+m2v2t。即m1xP=m1xM+m2xN
③根据碰撞过程:系统动量守恒,有:
因为是弹性碰撞,有:
解得:xP+xM=xN
故答案为:①C;②m1xP=m1xM+m2xN;③xP+xM=xN。
【点评】本实验考查动量守恒、机械能守恒,平抛运动,防止撞后入射球反弹,且发生对心正碰,入射球质量大,两小球等大。
12.某实验小组在做“用单摆测量重力加速度”的实验时,用一个装满细沙的质量均匀分布的塑料球代替摆球做了一个如图甲所示的单摆:
(1)用刻度尺测量ON间细线的长度l,用游标卡尺测量塑料球的直径为d,则该单摆的摆长L= (用l和d表示);
(2)将塑料球拉开一个大约θ=5°的角度释放,某同学发现实验过程中出现了漏沙现象,在刚开始漏沙的一段较短时间内漏了少量的沙子,则在这段时间该单摆的周期逐渐 (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)该同学发现后,及时补上漏洞并重新进行实验。多次改变线长,测出几组线长l和对应周期T的数据,作出T2﹣1图像,如图乙所示,可利用图像上的A、B两点的坐标计算出重力加速度g= (用A、B两点的坐标字母表示);不考虑偶然误差,这样计算出的重力加速度 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
【答案】(1);(2)变大;(3),等于。
【解答】解:(1)单摆的摆长
(2)因为出现漏沙现象,所以在一段较短时间内,摆球重心下降,导致摆长增加,单摆周期变大。
(3)根据单摆周期、可知
T2﹣l图像的斜率
解得重力加速度
又因采用图像斜率求重力加速度,因此可以消除因漏沙而造成的摆长测量误差,求得的重力加速度等于真实值。
故答案为:(1);(2)变大;(3),等于。
【点评】本题关键掌握利用单摆测定重力加速度的实验原理、利用图像处理问题的方法,注意摆长的计算。
四.解答题(共40分:第13题12分,第14题12分,第15题16分)
13.如图所示为一弹簧振子的振动图像,试完成以下问题:
(1)写出该振子的振幅和周期,写出简谐运动的位移—时间关系的表达式;
(2)求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少;振子在前19s的路程是多少?
【答案】(1)振子的振幅和周期分别为5cm和4s,简谐运动的位移—时间关系的表达式为(cm);
(2)在t=19s时振子相对平衡位置的位移是﹣5cm;振子在前19s的路程是95cm。
【解答】解:(1)由图可知,该振子的振幅和周期分别为
A=5cm
T=4s
该振子的圆频率和初相分别为
φ=0
所以,该振子的简谐运动的位移—时间关系的表达式为
(cm)
(2)将t=19s代入振子的简谐运动的位移—时间关系的表达式得x=﹣5cm
因
所以,振子在前19s的路程是
答:(1)振子的振幅和周期分别为5cm和4s,简谐运动的位移—时间关系的表达式为(cm);
(2)在t=19s时振子相对平衡位置的位移是﹣5cm;振子在前19s的路程是95cm。
【点评】本题要掌握振子简谐运动的一般表达式 x=Asin(ωt+φ),知道根据三个要素:振幅A、角频率ω和初相位φ,即可求得简谐振动方程。
14.如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求:
①当物块的速度方向与初速度方向相同且大小为3m/s时,薄板的速度是多少?
②物块最后的速度是多少?
【解答】解:①由于地面光滑,物块与薄板组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0﹣mv0=mv1+Mv′
代入数据解得:v′=m/s,方向水平向右;
②在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动,设共同运动速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0﹣mv0=(M+m)v
代入数据解得:v=2 m/s,方向水平向右;
答:①当物块的速度为3m/s时,薄板的速度是m/s.
②物块最后的速度是2m/s.
【点评】本题考查了对动量守恒定律理解,并由其求速度。分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律即可正确解题.
15.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图甲所示,M、N是介质中的两个质点,质点M的振动图像如图乙所示。求:
(1)该简谐横波的传播速度大小v;
(2)0~3s内质点N通过的路程s。
(3)画出0.9秒时的波形图
【答案】(1)该简谐横波的传播速度大小2.5m/s;
(2)0~3s内质点N通过的路程80cm。
(3)图像见解析
【解答】解:(1)如图甲所示知波长为:λ=3m
如图乙所示知周期为:T=1.2s
得传播速度大小为:v=,代入数据解得v=2.5m/s
(2)根据题意可知振幅A=8cm
时间与周期关系为t=3s=2T+
得0~3s内质点N通过的路程s=2×4A+×4A
解得s=80cm
(3) 由乙图可知M点在0.9秒时位移x=8cm,即M点在该时刻处在波峰的位置。
则t=0.9s时波形图如右图所示:
答:(1)该简谐横波的传播速度大小2.5m/s;
(2)0~3s内质点N通过的路程80cm。
【点评】本题考查简谐横波的基本物理量(波长、周期、波速)及质点振动路程的计算。关键是理解波形图与振动图像的物理意义,掌握波速公式和质点在一个周期内路程为4A的规律。
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