内容正文:
大通县朔山中学2025~2026学年度第二学期第二次阶段检测
高二物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:人教版选择性必修第一册第一章至第二章第2节30%,第二章第3节至第三章70%。
一、选择题:本题共10小题,共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,每小题4分:第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,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. 关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是( )
A. 简谐运动的回复力一定是合力
B. 做简谐运动的物体,每次经过平衡位置合力一定为零
C. 做简谐运动的物体的回复力方向与偏离平衡位置的位移方向总是相反
D. 简谐运动的回复力公式中,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐运动的回复力不一定是合力,如单摆,A错误;
B.做简谐运动的物体,每次经过平衡位置合力不一定为零,如单摆,B错误;
C.做简谐运动的物体的回复力方向与偏离平衡位置的位移方向总是相反,C正确;
D.简谐运动的回复力公式中,k是比例系数,x是物体相对平衡位置的位移,D错误。
故选C。
2. 某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波,下列判断正确的是( )
A. 波形甲的振幅比波形乙大 B. 波形甲的周期比波形乙大
C. 波形甲的形成时间比波形乙早 D. 波形甲的起振方向与波形乙相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知波形甲的振幅比波形乙小,A错误;
B.甲乙两绳波在同一介质中传播,波速相等,波形甲的波长比波形乙的大,根据,波形甲的周期大于波形乙的周期,B正确;
C.波形乙的形成时间比波形甲早,C错误;
D.波形甲的起振方向向下,波形乙的起振方向向上,D错误。
故选B。
3. 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】A
【解析】
【详解】小球到达最高点时和滑块具有相同的速度v,取水平向右为正方向,由水平方向动量守恒得
解得
故选A。
4. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,小球可稳定振动,其振动频率为2Hz。现使圆盘匀速转动,转速为240r/min,经过一段时间后,小球振动达到稳定。下列说法正确的是( )
A. 当小球振动稳定时,振动周期为2s
B. 小球的运动是受迫振动
C. 若要使小球的振幅增大,应增大圆盘的转速
D. 小球的振幅与圆盘的转速无关
【答案】B
【解析】
【详解】A.当小球振动稳定时,转速为,振动周期为
故A错误;
B.圆盘转动时带动弹簧,小球在弹力的作用下振动,做受迫振动,故B正确;
CD.圆盘原来的转动频率为
当圆盘转动的频率降低为2Hz时,小球达到共振,则小球振动幅度最大;当圆盘转动的频率大于2Hz,圆盘转动越快,小球振动幅度越小;当圆盘转动的频率小于2Hz,圆盘转动越快,小球振动幅度越大,故小球的振幅与圆盘的转速有关,故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为。t=0时刻,一小球从距物块高h处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度,取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )
A. h=1.6m
B. 简谐运动的周期是0.8s
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m
D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.由振动方程可知,t=0.6s时,物块的位移为
则对小球,有
解得
故A错误;
B.简谐运动的周期为
故B正确;
C.振幅A=0.1m,由
物块路程为
故C错误;
D.根据
可知此时物块在平衡位置向下振动,则物块与小球运动方向相同。
故D错误。
故选B。
6. 如图甲所示,水平传送带顺时针匀速转动,左端轻放一质量为2kg的小物块,可视为质点。小物块放上传送带时开始计时,其动量随时间的变化如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,则该过程中传送带对小物块的冲量大小为( )
A. 10N·s B. 30N·s C. 40N·s D. N·s
【答案】D
【解析】
【详解】根据动量定理可得,传送带对小物块摩擦力的冲量为
传送带在小物块支持力的冲量为
所以,传送带对小物块的冲量大小为
故选D。
7. 一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图(a)所示,P是介质中的质点,图(b)是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s,则( )
A. 该波的周期为0.6s B. 该波的波长为12m
C. 该波沿x轴正方向传播 D. 质点P的平衡位置坐标为x=6m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,波的周期T=1.2s,故A错误;
B.根据
可得
故B错误;
C.由振动图像可知,t=0.4s时质点P沿y轴负方向运动,所以该波沿x轴负方向传播,故C错误;
D.x=0处的质点,从平衡位置到y=5cm处经历的时间,由振动方程
可得
所以P的平衡位置坐标为
代入数据解得
故D正确。
故选D。
8. 关于单摆,下列说法正确的是( )
A. 摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置
B. 摆球经过平衡位置时,所受的合力不为零
C. 摆球受到的回复力是它所受的合力
D. 摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比
【答案】AB
【解析】
【详解】A.回复力是使摆球回到平衡位置的力,其方向总是指向平衡位置,A正确;
B.摆球经过平衡位置时,回复力为零,但由于摆球做圆周运动,有向心力,合力不为零,方向指向悬点,B正确;
C.摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,不是摆球所受的合力,C错误;
D.摆角很小时,摆球所受回复力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比,而不是合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比,D错误。
故选AB。
9. 一列简谐横波沿轴正成向传播,时刻波刚传播到的质点,波形图如图所示,已知的质点连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 时质点位于波峰
B. 时质点第一次到达波峰
C. 内,质点通过的路程为
D. 此列波的传播速度是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质点P连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s说明质点振动周期为T=0.4s, 质点P开始时从平衡位置向下振动,经时质点P不位于波峰,A错误;
B.质点Q的运动方向沿y轴正方向, 时即再过质点Q第一次到达波峰,B正确;
C.0~1s内,质点P走过了2.5T,通过的路程
s=2.545cm=50cm
C错误;
D.由图可知根据
D正确;
故选BD。
10. 如图所示,冰壶A以1.5m/s的速度与静止在冰面上的冰壶B正碰,碰后瞬间B的速度大小为1.2m/s,方向与A碰前速度方向相同,碰撞时间极短。若已知两冰壶的质量均为20kg,则下列说法正确的是( )
A. A、B相碰时,A和B组成的系统动量近似守恒
B. 碰后瞬间A的速度大小为0.4m/s
C. 碰撞过程中,B对A做功为-21.6J
D. A、B碰撞过程是弹性碰撞
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于碰撞时间极短,内力远远大于外力,可知,A、B相碰时,A和B组成的系统动量近似守恒,选项A正确;
B.根据上述有
解得,选项B错误;
C.碰撞过程中,根据动能定理,可得B对A做功,选项C正确;
D.碰撞之前,系统动能为
碰撞之后,系统动能为
可知,A、B碰撞过程是非弹性碰撞,选项D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”,水平气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块P、Q;
(1)用螺旋测微器测量遮光条宽度,测量结果如图乙所示,则__________.
(2)测得P、Q的质量分别为和,左、右遮光条的宽度分别为和实验中,用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止,然后烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门的时间分别为、,则动量守恒应满足的关系式为__________(用、、、、、表示)
(3)若左、右遮光条的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式可简化为__________(用题中字母表示).
【答案】(1)2.859##2.860##2.861
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用螺旋测微器测量遮光条宽度d=2.5mm+0.01mm×36.0=2.860mm。
【小问2详解】
滑块经过两光电门时的速度分别为
若动量守恒则满足
即
【小问3详解】
若左、右遮光条的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式可简化为
即。
12. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)测量出多组周期T摆长L的数值后,画出图线,此图线斜率k与重力加速度g的关系是_____。
(2)在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,可能的原因是__________。
A.摆球质量过大
B.单摆振动时振幅较小
C.测量摆长时,只考虑了线长,忽略了小球的半径
D.测量周期时,把n个全振动误认为个全振动,使周期偏小
(3)若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将_____________(选填“变大”“不变”或“变小”),将此单摆移到月球上,其周期将变为地球上的________倍。
【答案】 ①. ②. D ③. 变大 ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据单摆周期公式
可得
(常数)
故
(2)[2]A.由单摆周期公式
可得,重力加速度
所以重力加速度与摆球质量无关,A项错误;
B.重力加速度与单摆振动的振幅无关,B项错误;
C.测量摆长时,只考虑了线长,忽略了小球的半径,摆长L偏小,由可知,所测重力加速度偏小,C项错误;
D.测量周期时,把n个全振动误认为个全振动,使周期偏小,由可知,所测重力加速度偏大,D项正确;
故选D。
(3)[3]小球的直径变大后摆长变长,可知,周期变大。
[4]将单摆移到月球上,其周期
则周期将变为地球上的倍
13. 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。
【答案】(1)5cm;(2)50.6m;(3)
【解析】
【详解】(1)O、M两点间的距离即位弹簧振子的振幅A,由图乙可知
A=5cm
(2)振子的振动周期为
T=8s
0~2024s内的总路程为
(3)根据
简谐运动的位移与时间的关系式为
由图乙可知,t=2s时
x=-5cm
代入位移与时间的关系式得
故
弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式
14. 如图所示,水平面上有质量分别为、的小车A、B,小车A的右端水平连接一根轻弹簧,两者以大小的初速度相向运动。不计摩擦,不计相互作用过程中机械能的损失,求:
(1)当小车B的速度大小为3m/s,方向水平向左时,小车A的速度。
(2)小车A和B相互作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能。
【答案】(1),水平向右;(2)54J
【解析】
【详解】(1)规定向右为正方向,由动量守恒定律得
解得,小车A的速度
(2)当小车A、B的速度相同时,弹簧被压缩最短,弹簧的弹性势能最大。规定向右为正方向,由动量守恒定律有
代入数据解得,此时两车的速度
由能量守恒定律得
代入数据解得,最大弹性势能
Epm=54J
15. 图示是一列沿x轴方向传播的机械波图像,实线是时刻的波形,虚线是时刻的波形,若图中在时刻质点P向y轴负方向运动。
(1)求该波的传播方向;
(2)该波的最小频率是多少;
(3)如果,则该波的波速大小是多少。
【答案】(1)x轴负方向;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)因题图中质点P向y轴负方向运动,由同侧原理可知该波向x轴负方向传播,
(2)因波的传播具有周期性,设波的周期为T,
得
则
当时,f最小为
(3)由
得
所以
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高二物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:人教版选择性必修第一册第一章至第二章第2节30%,第二章第3节至第三章70%。
一、选择题:本题共10小题,共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,每小题4分:第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,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. 关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是( )
A. 简谐运动的回复力一定是合力
B. 做简谐运动的物体,每次经过平衡位置合力一定为零
C. 做简谐运动的物体的回复力方向与偏离平衡位置的位移方向总是相反
D. 简谐运动的回复力公式中,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度
2. 某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波,下列判断正确的是( )
A. 波形甲的振幅比波形乙大 B. 波形甲的周期比波形乙大
C. 波形甲的形成时间比波形乙早 D. 波形甲的起振方向与波形乙相同
3. 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.
4. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,小球可稳定振动,其振动频率为2Hz。现使圆盘匀速转动,转速为240r/min,经过一段时间后,小球振动达到稳定。下列说法正确的是( )
A. 当小球振动稳定时,振动周期为2s
B. 小球的运动是受迫振动
C. 若要使小球的振幅增大,应增大圆盘的转速
D. 小球的振幅与圆盘的转速无关
5. 如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为。t=0时刻,一小球从距物块高h处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度,取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )
A. h=1.6m
B. 简谐运动的周期是0.8s
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m
D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
6. 如图甲所示,水平传送带顺时针匀速转动,左端轻放一质量为2kg的小物块,可视为质点。小物块放上传送带时开始计时,其动量随时间的变化如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,则该过程中传送带对小物块的冲量大小为( )
A. 10N·s B. 30N·s C. 40N·s D. N·s
7. 一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图(a)所示,P是介质中的质点,图(b)是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s,则( )
A. 该波的周期为0.6s B. 该波的波长为12m
C. 该波沿x轴正方向传播 D. 质点P的平衡位置坐标为x=6m
8. 关于单摆,下列说法正确的是( )
A. 摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置
B. 摆球经过平衡位置时,所受的合力不为零
C. 摆球受到的回复力是它所受的合力
D. 摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比
9. 一列简谐横波沿轴正成向传播,时刻波刚传播到的质点,波形图如图所示,已知的质点连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 时质点位于波峰
B. 时质点第一次到达波峰
C. 内,质点通过的路程为
D. 此列波的传播速度是
10. 如图所示,冰壶A以1.5m/s的速度与静止在冰面上的冰壶B正碰,碰后瞬间B的速度大小为1.2m/s,方向与A碰前速度方向相同,碰撞时间极短。若已知两冰壶的质量均为20kg,则下列说法正确的是( )
A. A、B相碰时,A和B组成的系统动量近似守恒
B. 碰后瞬间A的速度大小为0.4m/s
C. 碰撞过程中,B对A做功为-21.6J
D. A、B碰撞过程是弹性碰撞
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”,水平气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块P、Q;
(1)用螺旋测微器测量遮光条宽度,测量结果如图乙所示,则__________.
(2)测得P、Q的质量分别为和,左、右遮光条的宽度分别为和实验中,用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止,然后烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门的时间分别为、,则动量守恒应满足的关系式为__________(用、、、、、表示)
(3)若左、右遮光条的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式可简化为__________(用题中字母表示).
12. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)测量出多组周期T摆长L的数值后,画出图线,此图线斜率k与重力加速度g的关系是_____。
(2)在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,可能的原因是__________。
A.摆球质量过大
B.单摆振动时振幅较小
C.测量摆长时,只考虑了线长,忽略了小球的半径
D.测量周期时,把n个全振动误认为个全振动,使周期偏小
(3)若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将_____________(选填“变大”“不变”或“变小”),将此单摆移到月球上,其周期将变为地球上的________倍。
13. 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。
14. 如图所示,水平面上有质量分别为、的小车A、B,小车A的右端水平连接一根轻弹簧,两者以大小的初速度相向运动。不计摩擦,不计相互作用过程中机械能的损失,求:
(1)当小车B的速度大小为3m/s,方向水平向左时,小车A的速度。
(2)小车A和B相互作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能。
15. 图示是一列沿x轴方向传播的机械波图像,实线是时刻的波形,虚线是时刻的波形,若图中在时刻质点P向y轴负方向运动。
(1)求该波的传播方向;
(2)该波的最小频率是多少;
(3)如果,则该波的波速大小是多少。
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