内容正文:
2025-2026学年第二学期期中阶段性测试
高二年级物理试卷
(考试时间:75分钟 100分钟 满分:100分)
第I卷 选择题(满分46分)
一、选择题(共10小题,单项选择题每题4分,多项选择题每题6分,满分46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。多选全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 物理是源自于生活的科学,只要细心观察,生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是( )
A. 当静止的章鱼向前喷水时,可使身体向前运动
B. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量,使运动员避免受伤
C. 运输物品时,将充气袋包裹在物品外面,这样可以减小颠簸过程中物品受到的力
D. 火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果
2. 关于简谐运动的下列说法中,正确的是( )
A. 位移减小时,加速度减小,速度增大
B. 位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C. 物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同
D. 水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反
3. 如图所示,物体B放在光滑水平面上,小球A从B的顶端由静止释放,在A沿曲面下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球A对物体B的压力的冲量水平向左
B. 物体B对小球A的支持力始终不做功
C. 无论曲面是否光滑,A与B组成的系统机械能都不守恒
D. 无论曲面是否光滑,A与B组成的系统水平方向的动量都守恒
4. 把一个小球套在光滑水平细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在平衡位置O的两侧A、B间做简谐运动,如图所示。下列结论正确的是( )
A. 小球从A到O的过程中,弹簧的弹性势能不断增加
B. 小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大
C. 小球从A经O到B的过程中,速度一直增大
D. 小球在O位置时,动能最大,加速度为零
5. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向,得到摆球相对平衡位置的位移x随时间变化的图像,如图乙所示,不计空气阻力。对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 时,摆球所受回复力最大,方向向右
B. 时,摆球偏离平衡位置位移最大,方向向右
C. 从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D. 该单摆摆长约为2m
6. 一质量为的火箭喷气发动机每次喷出气体的质量为m,气体离开发动机喷出时的速度大小为v0,从火箭静止开始,当第三次喷出气体后,火箭的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 一物块静止在粗糙水平地面上,0~4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示,0~2s内速度—时间图像如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2,关于物块的运动。下列说法正确的是( )
A. 前2s内拉力做的功为12J
B. 前4s内拉力的冲量为
C. 前4s内物块一直在运动
D. 物块在4s末减速为零
8. 如图所示,轻质弹簧的上端固定,下端连接一质量为m的金属小球,托住小球使弹簧处于原长,在t=0时由静止释放,一段时间内小球在竖直方向做周期为T的简谐运动。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,小球的位移为x(以向下为正方向),则( )
A.
B.
C. 释放小球的位置略向下移动,T减小
D. 释放小球的位置略向下移动,T不变
9. 如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两摆的振幅之比为1:2
B. 甲、乙两摆的摆长之比为4:1
C. t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零
D. t=4s时,乙摆的速度方向与正方向相反
10. 如图,光滑水平面上有两个小球。小球A的质量mA=5kg,动量大小pA=4kg·m/s,A水平向右运动,与相同大小的静止小球B发生弹性碰撞,碰后A的动量大小为p′A=1kg·m/s,方向水平向右,则( )
A. 碰后小球B的动量大小为pB=3kg·m/s
B. 碰后小球B的动量大小为pB=5kg·m/s
C. 小球B的质量为6kg
D. 小球B的质量为3kg
第II卷 非选择题(满分54分)
二、实验探究题(共15分,第11~12题)
11. 图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置图,图乙是实验原理图。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时,先让入射小球A多次从斜轨上由静止释放,找到其落地点的平均位置P,然后把被碰小球B 静置于轨道水平部分的右端,再将入射小球A 从斜轨上由静止释放, 与小球B相碰, 并且多次重复, 找到小球落点的平均位置分别为M、N,测量M、P、N距O点的水平距离分别为xM、xP、xN。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_______;
A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 小球A 的质量必须大于小球B 的质量
C. 斜槽轨道必须光滑 D. 入射小球每次可由不同位置自由滚下
(2)上述实验还需要测量的物理量有_______;
A. 小球 A 和B的质量m1、m2 B. 斜槽末端离地面的高度h
C. 小球 A 和 B 起始位置的高度差Δh D. 两小球与斜槽间的动摩擦因数μ
(3)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。
12. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为_____cm;该同学用秒表记录的时间如图所示,则秒表的示数为_____s;
(2)该同学又想出另一个办法测重力加速度,他测出多组摆线长与周期的数据,根据实验数据,作出了的关系图象(如图所示),理论上是一条过坐标原点的直线,请分析该同学图像不过原点的原因可能是_____,根据图中数据,可算出重力加速度其值为_____(取,结果保留三位有效数字)。
三、计算题(共39分,第13~15题)
13. 如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,mA=0.1kg,mB=0.5kg,系统静止时弹簧伸长15cm,若剪断A、B间的细绳,A做简谐振动,求:
(1)其最大加速度是多少?
(2)其振幅是多少?
14. 一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度大小为v,方向水平向右,燃料即将耗尽。此时火箭突然炸裂成两块,如图所示,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度大小为v1,求:
(1)质量为m1的火箭的动量改变量;
(2)另外一块火箭的速度。
15. 如图所示,将一个质量为的砂箱用长为的轻绳悬挂起来,一颗质量为的子弹水平射入砂箱,砂箱发生摆动,若子弹射击砂箱时的速度为,求:
(1)子弹刚打入砂箱时,它们共同速度的大小;
(2)子弹刚打入砂箱时,细绳拉力的大小;
(3)子弹与砂箱共同上摆过程中,摆过的最大角度的余弦值。
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2025-2026学年第二学期期中阶段性测试
高二年级物理试卷
(考试时间:75分钟 100分钟 满分:100分)
第I卷 选择题(满分46分)
一、选择题(共10小题,单项选择题每题4分,多项选择题每题6分,满分46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。多选全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 物理是源自于生活的科学,只要细心观察,生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是( )
A. 当静止的章鱼向前喷水时,可使身体向前运动
B. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量,使运动员避免受伤
C. 运输物品时,将充气袋包裹在物品外面,这样可以减小颠簸过程中物品受到的力
D. 火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反冲规律,力的作用是相互的,章鱼向前喷水时,水对章鱼的反作用力向后,章鱼会向后运动,故A错误;
B.体操运动员落地时,初动量为接触地面瞬间的动量,末动量为0,动量变化量是固定值
屈腿是为了延长力的作用时间,根据动量定理,可减小地面对运动员的作用力,故B错误;
C.颠簸过程中物品的动量变化量一定,充气袋可延长力的作用时间,根据动量定理,可知物品受到的冲击力减小,故C正确;
D.火箭点火后向上运动,是火箭向下喷出的燃气对火箭的反作用力作用的结果,故D错误。
故选C。
2. 关于简谐运动的下列说法中,正确的是( )
A. 位移减小时,加速度减小,速度增大
B. 位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C. 物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同
D. 水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移减小时,根据可知,加速度减小,此时质点向平衡位置运动,合外力做正功,动能增大,速度增大,故A正确;
BC.由可知,位移方向总与加速度方向相反,但速度方向不一定与位移方向相同,质点远离平衡位置时速度与位移同向,靠近平衡位置时速度与位移反向,故BC错误;
D.加速度方向始终指向平衡位置,振子朝左运动时,若在平衡位置右侧则加速度向左,与速度同向,若在平衡位置左侧则加速度向右,与速度反向;朝右运动时同理也可能出现同向或反向的情况,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,物体B放在光滑水平面上,小球A从B的顶端由静止释放,在A沿曲面下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球A对物体B的压力的冲量水平向左
B. 物体B对小球A的支持力始终不做功
C. 无论曲面是否光滑,A与B组成的系统机械能都不守恒
D. 无论曲面是否光滑,A与B组成的系统水平方向的动量都守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.力的冲量方向与力的方向相同,A沿曲面下滑过程中,小球A对物体B的压力的冲量斜向左下,不是水平向左,故A错误;
B.小球A下滑过程A与B组成的系统水平方向的动量守恒,小球A下滑过程,物体B水平向右运动,小球A受支持力方向与其位移夹角为钝角,物体B对小球A的支持力做负功,故B错误;
C.若曲面光滑,A与B组成的系统机械能守恒,故C错误;
D.无论曲面是否光滑,A与B组成的系统水平方向不受外力作用,故系统水平方向的动量都守恒,故D正确。
故选D。
4. 把一个小球套在光滑水平细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在平衡位置O的两侧A、B间做简谐运动,如图所示。下列结论正确的是( )
A. 小球从A到O的过程中,弹簧的弹性势能不断增加
B. 小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大
C. 小球从A经O到B的过程中,速度一直增大
D. 小球在O位置时,动能最大,加速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从A到O的过程中,弹簧的形变量减小,则弹性势能不断减小,故A错误;
B.小球在A、B位置时,速度为零,位移最大,回复力最大,加速度最大,故B错误;
C.由于回复力指向平衡位置,所以小球从A经O到B的过程中,回复力先做正功,后做负功,小球的动能先增大后减小,即速度先增大,后减小,故C错误;
D.小球经过平衡位置时,速度最大,位移为零,所以经过平衡位置时动能最大,回复力为零,加速度为零,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向,得到摆球相对平衡位置的位移x随时间变化的图像,如图乙所示,不计空气阻力。对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 时,摆球所受回复力最大,方向向右
B. 时,摆球偏离平衡位置位移最大,方向向右
C. 从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D. 该单摆摆长约为2m
【答案】A
【解析】
【详解】A.以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向, 时,位移为,即摆球在端点A,由可知,摆球所受回复力最大,方向向右,故A正确;
B.时,摆球的位移为零,即摆球刚好在平衡位置,故B错误;
C.从到的过程中,摆球的位移逐渐减小,即向下摆动回到平衡位置,重力做正功,重力势能逐渐减小,故C错误;
D.由图像可知单摆的周期为,由,可得摆长为
故D错误。
故选A。
6. 一质量为的火箭喷气发动机每次喷出气体的质量为m,气体离开发动机喷出时的速度大小为v0,从火箭静止开始,当第三次喷出气体后,火箭的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设喷出三次气体后火箭的速度为,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,根据动量守恒定律得
可得
故选A。
7. 一物块静止在粗糙水平地面上,0~4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示,0~2s内速度—时间图像如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2,关于物块的运动。下列说法正确的是( )
A. 前2s内拉力做的功为12J
B. 前4s内拉力的冲量为
C. 前4s内物块一直在运动
D. 物块在4s末减速为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,第内、第内物块的位移分别为,
则前2s内拉力做的功为
故A错误;
B.图甲中图像与时间轴所包围的面积表示拉力的冲量,故前4s内拉力的冲量为
故B正确;
CD.由题意可知,物块所受的滑动摩擦力大小为
假设前4s内物块一直在运动,设物块在4s末的速度为,由动量定理得
得
说明在4s前速度已经减为零,速度减为零后保持静止,故CD错误。
故选B。
8. 如图所示,轻质弹簧的上端固定,下端连接一质量为m的金属小球,托住小球使弹簧处于原长,在t=0时由静止释放,一段时间内小球在竖直方向做周期为T的简谐运动。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,小球的位移为x(以向下为正方向),则( )
A.
B.
C. 释放小球的位置略向下移动,T减小
D. 释放小球的位置略向下移动,T不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球处于平衡位置时,有
解得此时弹簧的伸长量为
托住小球使弹簧处于原长,在时由静止释放,可知此时小球处于负的最大位移处,小球做简谐运动的振幅为
设小球做简谐运动的表达式为
以向下为正方向,则时刻,小球的位移为
解得
则小球做简谐运动的表达式为 ,故A错误,B正确;
CD.弹簧振子的振动周期与其振幅无关,则释放小球的位置略向下移动,T不变,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两摆的振幅之比为1:2
B. 甲、乙两摆的摆长之比为4:1
C. t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零
D. t=4s时,乙摆的速度方向与正方向相反
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm,所以甲、乙两摆的振幅之比为2:1,故A错误;
B.由图可知,甲、乙两摆的振动周期分别为4s、8s,所以周期之比为1:2,由单摆的周期公式可知,甲、乙两摆的摆长之比为1:4,故B错误;
C.t=2s时,甲摆正通过平衡位置,甲摆的重力势能最小,乙摆的位移最大,动能为零,故C正确;
D.根据x-t图像的斜率表示速度,可知t=4s时,乙摆的速度方向与正方向相反,故D正确。
故选CD。
10. 如图,光滑水平面上有两个小球。小球A的质量mA=5kg,动量大小pA=4kg·m/s,A水平向右运动,与相同大小的静止小球B发生弹性碰撞,碰后A的动量大小为p′A=1kg·m/s,方向水平向右,则( )
A. 碰后小球B的动量大小为pB=3kg·m/s
B. 碰后小球B的动量大小为pB=5kg·m/s
C. 小球B的质量为6kg
D. 小球B的质量为3kg
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.规定向右为正方向,碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒,有
代入数据解得,故A正确,B错误;
CD.由于两小球发生弹性碰撞,则没有机械能损失,所以
代入数据解得,故C错误,D正确。
故选AD。
第II卷 非选择题(满分54分)
二、实验探究题(共15分,第11~12题)
11. 图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置图,图乙是实验原理图。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时,先让入射小球A多次从斜轨上由静止释放,找到其落地点的平均位置P,然后把被碰小球B 静置于轨道水平部分的右端,再将入射小球A 从斜轨上由静止释放, 与小球B相碰, 并且多次重复, 找到小球落点的平均位置分别为M、N,测量M、P、N距O点的水平距离分别为xM、xP、xN。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_______;
A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 小球A 的质量必须大于小球B 的质量
C. 斜槽轨道必须光滑 D. 入射小球每次可由不同位置自由滚下
(2)上述实验还需要测量的物理量有_______;
A. 小球 A 和B的质量m1、m2 B. 斜槽末端离地面的高度h
C. 小球 A 和 B 起始位置的高度差Δh D. 两小球与斜槽间的动摩擦因数μ
(3)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。
【答案】 ①. AB ②. A ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A.本实验需要小球离开轨道之后做平抛运动,所以需要斜槽末端水平,A正确;
B.为避免A球撞击之后反弹,需要满足小球A 的质量大于小球B 的质量,B正确;
CD.为让小球撞击时速度大小相同,需保证每次在同一位置释放,不需要斜槽轨道光滑,CD错误。
故选AB。
(2)[2]因为要证明动量守恒定律,除了测算水平速度之外,还需要测量物体的质量,故选A。
(3)[3]根据动量守恒定律和平抛规律可得
整理得
12. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为_____cm;该同学用秒表记录的时间如图所示,则秒表的示数为_____s;
(2)该同学又想出另一个办法测重力加速度,他测出多组摆线长与周期的数据,根据实验数据,作出了的关系图象(如图所示),理论上是一条过坐标原点的直线,请分析该同学图像不过原点的原因可能是_____,根据图中数据,可算出重力加速度其值为_____(取,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 1.070 ②. 96.8
(2) ①. 测量摆长时,漏加小球半径 ②. 9.86
【解析】
【小问1详解】
[1]用游标卡尺测得单摆小球的直径为
[2]秒表的示数为96.8s。
【小问2详解】
[1]根据单摆的周期公式有
变形可得
图像不通过坐标原点,将图像向右平移1cm就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小1cm,故可能是测量摆长时,漏加小球半径;
[2]可知图像的斜率为
解得
三、计算题(共39分,第13~15题)
13. 如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,mA=0.1kg,mB=0.5kg,系统静止时弹簧伸长15cm,若剪断A、B间的细绳,A做简谐振动,求:
(1)其最大加速度是多少?
(2)其振幅是多少?
【答案】(1)50m/s2(2)12.5cm
【解析】
【详解】(1)(2)由两球静止时的受力平衡条件,结合胡克定律可得
代入数据解得
剪断A、B间细线后,A球通过平衡位置时弹簧的伸长量为
则振幅为
A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm
振动中A球的最大加速度为
14. 一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度大小为v,方向水平向右,燃料即将耗尽。此时火箭突然炸裂成两块,如图所示,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度大小为v1,求:
(1)质量为m1的火箭的动量改变量;
(2)另外一块火箭的速度。
【答案】(1),方向向左
(2),方向向右
【解析】
【小问1详解】
以向右为正方向,则质量为m1的火箭的动量改变量为
可知质量为m1的火箭的动量改变量大小为,方向向左。
【小问2详解】
以向右为正方向,根据动量守恒可得
解得另外一块火箭的速度为
方向向右。
15. 如图所示,将一个质量为的砂箱用长为的轻绳悬挂起来,一颗质量为的子弹水平射入砂箱,砂箱发生摆动,若子弹射击砂箱时的速度为,求:
(1)子弹刚打入砂箱时,它们共同速度的大小;
(2)子弹刚打入砂箱时,细绳拉力的大小;
(3)子弹与砂箱共同上摆过程中,摆过的最大角度的余弦值。
【答案】(1)1m/s;(2)72N;(3)0.9
【解析】
【详解】(1)子弹水平射入砂箱过程,据动量守恒定律可得
解得
(2)子弹刚打入砂箱时,据牛顿第二定律可得
解得
(3)子弹与砂箱共同上摆过程中,设最大摆角为,据机械能守恒定律可得
解得
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