摘要:
**基本信息**
聚焦高二物理核心内容,以平抛运动、简谐运动、动量守恒为载体,通过车流量分析、木筷振动等真实情境,考查物理观念与科学思维,适配月考能力检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|5/30|平抛运动规律、车流量物理模型、简谐运动图像|结合交通场景(题2)考查运动学公式应用|
|多选题|3/18|弹力绳弹性势能、弹簧振子运动分析|通过位置-时刻图像(题7)深化科学推理|
|解答题|5/52|简谐运动证明、动量守恒定律、机械能守恒|木筷振动证明(题9)体现模型建构,滑块碰撞(题11)综合动量与能量分析|
内容正文:
广西钦州市大寺中学2025-2026学年高二下学期4月份考试物理试卷
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,半径为R的半圆弧ACB,O是圆心,AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球,两球落在圆弧BC上的同一个点E(图中未画出),其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直,忽略空气阻力和小球大小,则( )
A.甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同B.甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直
C.甲、乙两球同时到达E点 D.甲、乙两球初速度大小之比为3:2
2.在研究城市交通拥堵问题时,常引入车流量Q、车流密度ρ和车流速度v三个物理量进行研究。已知车流量是指单位时间内通过车道某一横截面的车辆数,车流密度是指单位长度路段内的车辆数,车流速度是指车辆行驶的速度。在平直单排车道内,驾驶员会根据车流密度自动调整车速,车速与车流密度满足的规律为,车辆首尾相接排队时,车流密度达到最大值,为道路允许行驶的最大速度。下列说法正确的是( )
A.车流量Q可表示为 B.车流量Q的最大值为
C.当车流密度ρ达到最大值时,车流量Q最大 D.车流量Q越大的路段,车流速度v越大
3.如图所示,密度计漂浮于装有液体的烧杯中,现将密度计沿竖直方向轻轻按下少许后静止释放并开始计时(密度计底部与烧杯底部始终不接触),密度计在一定时间内可近似看作是简谐运动。若取竖直向上为正方向,则以下描述密度计振动的图像中可能正确的是( )
A.B.C.D.
4.如图1所示,竖直悬挂的弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动,O点为平衡位置,振子到达A点开始计时,规定竖直向上为正方向。图2是弹簧振子做简谐运动的图像(部分),则( )
A.振子从A点单向运动到B点的时间为1s B.t=0.3s时刻,弹簧对振子的弹力小于振子的重力
C.t=0.25s时刻,振子的速度为零 D.振子在任意0.5s内的路程均为0.2m
5.一个弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A.振子通过平衡位置时速度为零 B.振子每次通过平衡位置时速度都相同
C.振子的位移为负值,速度一定为正值 D.振子每次通过平衡位置时速度不一定相同
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,在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点,另一端经光滑孔钉Q连接质量的小球,该球穿过与水平成30°角的直杆MN。点P、Q在同一水平线上,PQ间距为弹力绳原长,O是直杆上一点,QO垂直于杆。现将小球拉至与Q等高的A点由静止释放,小球沿杆运动到最低点B(未标记)。已知小球与杆间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,劲度系数,其弹性势能与伸长量x的关系,重力加速度g取,QO间距。下列说法正确的是( )
A.小球静止释放瞬间的加速度大小为 B.小球从A点下滑至B点过程中,摩擦力先减小后增大
C.小球从A点到O点时间小于从O点到B点时间 D.小球释放后第二次速度为零时,距A点的距离为1m
7.如图(甲)所示,弹簧一端固定,另一端连接一个小球,小球置于水平光滑地面上,O点为小球自然静止的位置。在O点给小球一个水平向右的瞬时速度,小球在A、B两点间做往复运动,若规定向右为正,图(乙)为小球运动的位置-时刻图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A.在时,小球的加速度为负向最大 B.在与两个时刻,小球的位移和速度均相同
C.从到时间内,小球做加速度增加的减速运动 D.在时,小球的速度最小
8.如图所示,风洞中有一满足胡克定律的轻质橡皮筋,橡皮筋一端固定在A点,另一端跨过轻杆OB上固定的定滑轮连接一质量为m的小球,小球穿过水平固定的杆。小球在水平向右的风力作用下从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。已知橡皮筋的自然长度等于AB,初始时A、B、C在一条竖直线上,BC的长度为L,D为CE的中点,小球与杆之间的动摩擦因数为0.4,重力加速度为g,风力大小始终为F=mg,橡皮筋的劲度系数为,橡皮筋始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中,摩擦力大小保持不变 B.小球运动到D点时速度最小
C.小球最后静止在与C点相距处 D.从小球开始运动到停止,小球与杆之间因摩擦产生的热量为
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.如图所示,粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的深水筒中。刚开始时木筷在水中保持静止,现把木筷向上提起一小段距离后放手,木筷此后在水中上下振动。已知水的密度为,木筷的横截面积为S,木筷静止时浸入水中的深度为,重力加速度为,水的黏滞阻力忽略不计。
(1)若,求木筷在运动过程中的最大加速度大小;
(2)证明木筷做简谐运动。
10.如图甲所示,光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧,其左端与一固定立柱相连,右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后,由静止释放小球。以O点为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,小球向左经过O点时为t=0时刻,小球的振动图像如图乙所示。求:
(1)O、M两点间的距离;
(2)该振子在0~2024s内的总路程;
(3)弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。
(4)若已知弹簧的劲度系数为k,形变量为x时的弹性势能,此简谐运动的振幅为A,则小球在振动位移为时的动能Ek(用A和k表示)。
11.如图所示,竖直平面内质量、半径的圆形光滑轨道A静置在光滑平台上,与光滑平台在最低点相切,质量的木板D静置在平台右侧光滑的水平地面上,上表面与平台齐平,质量的滑块C静止在木板D左端,竖直弹性挡板固定在木板D右侧。将质量的滑块B(视为质点)从圆形光滑轨道的上端由静止释放,B运动至光滑平台后与C发生弹性碰撞。已知初始状态木板D右端到挡板的距离,滑块C与木板D之间的动摩擦因数,木板D足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。B与C只碰撞一次,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)B从释放到滑到光滑平台的过程中,A的位移大小;
(2)B与C碰撞后,C的速度大小;
(3)D与弹性挡板发生碰撞的总次数。
12.如图所示,足够大的光滑水平地面上静置着一小车,小车左端安装有四分之一圆弧光滑轨道,半径,右端段是动摩擦因数的水平粗糙轨道,两段轨道相切于点,轨道与小车总质量。一质量为的小滑块(可视为质点)从轨道上点由静止开始沿轨道滑下,然后滑入轨道,未滑离小车,已知小滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小。
(1)求小滑块运动过程中的最大速度大小;
(2)求轨道的最小长度;
13.如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平面与竖直墙面之间,圆心为O1,在圆弧的最低点C静止放置质量为m乙的小球乙(视为质点),在圆弧的最高点O2悬挂一条长度为2R的轻质细线,细线的另一端连接质量为m甲的小球甲(视为质点),甲从A点由静止释放时,细线伸直与水平方向的夹角为30°,当甲落到B点细线再次伸直时,甲立即沿着圆弧轨迹向下运动;甲运动到C点时速度为v甲,与乙发生碰撞刚结束时,甲立即停止运动,乙沿着圆弧轨道恰好能运动到最高点O2,此时乙的动能,动量大小,重力加速度g=10m/s2,(不考虑空气阻力)求∶
(1)圆弧轨道的半径R及两球碰撞后瞬间乙的速度;
(2)小球甲的质量m甲;
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
D
D
AD
AC
AD
9.(1)木筷静止在水中时有
木筷刚释放瞬间加速度最大,有
解得
(2)规定向下为正方向。木筷离开平衡位置为x时,木筷受到的浮力
合力为
10.(1)图乙可知振幅A为5cm,故O、M两点间的距离为5cm。
(2)图乙可知周期T为8s,一个周期内小球运动路程为4A,因此振子在0~2024s内的总路程为
(3)图乙可知弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式为
(4)弹簧形变量从A变为过程,根据能量守恒有
解得
11.(1)A、B组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
等式两边同时乘以时间,并求和可得
又
联立解得A的位移大小为
(2)B从释放到滑动光滑平台的过程中,A、B系统机械能守恒,则有
解得,
B与C发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒可得
,
解得,
(3)由牛顿第二定律可得,C的加速度大小为
D的加速度大小为
D向右运动第一次与弹性挡板碰撞,由运动学公式可得
解得 碰撞前D的速度为
C的速度为 碰撞后D的速度反向,大小不变,则
此后C和D的加速度大小始终不变,每次D与挡板碰撞,D的速度大小不变,方向反向,但C的速度一直在减少,每次D从挡板向左运动再回来做往返运动的时间为
C的速度减少 经过6次碰撞后,C的速度变为
由动量守恒定律可得 解得
则C和D最终静止,不会与挡板发生第7次碰撞,即木板D与挡板发生6次碰撞。
12.(1)小滑块在小车上运动的过程中,小车先加速后减速,最后静止。小滑块刚滑到B点时速度最大,取水平向右为正方向。由动量守恒定律得
小滑块从滑到的过程中,由机械能守恒定律得
联立解得
(2)对整个运动过程,由水平方向动量守恒定律得
解得 由能量守恒定律得 解得轨道间的最小长度
13.(1)乙沿着圆弧轨道恰好能运动到最高点O2,根据牛顿第二定律
从C点运动到O2点,根据机械能守恒
由题意可知,
联立解得, ,
(2)甲从A落到B点做自由落体运动,设细线伸直之前的瞬时速度为,根据机械能守恒
把分别沿着垂直O2B的方向和沿着O2B的方向分解,可得甲在垂直O2B方向的分速度
根据题意可知甲落到B点立即做圆周运动,说明细线伸直后甲沿着O2B方向的分速度立即消失,速度由立即突变为沿着轨迹切线方向的分速度
甲从B运动到C的过程中,应用动能定理
甲、乙在C点发生碰撞,碰撞过程动量守恒
联立解得
学科网(北京)股份有限公司
$