内容正文:
2025~2026学年第二学期第一次过程性评价
高二物理试卷
(分值:100分 时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 如图所示,为了观察波的产生与传播,某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动,让绳左端做简谐运动,绳上形成一列简谐横波,A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率,则( )
A. A点振幅变大 B. A点振动周期变大
C. 波长不变 D. 波速不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.振幅由振源的振动幅度决定,本题仅增大抖动频率,未改变振动幅度,因此A点振幅不变,A错误;
B.A点的振动周期等于振源的振动周期,,频率增大,周期减小,B错误;
C.根据波长公式,波速不变、增大,因此波长减小,C错误;
D.波在绳中传播,介质(软绳)没有变化,因此波速不变,D正确。
故选 D。
2. 一个质量为1kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,速度v随时间t变化的图像如图所示,则( )
A. 3s末物块的动量方向改变
B. 1s末物块的动量等于4s末的动量
C. 0~4s时间内物块的动量变化量为-2kg∙m/s
D. 2~4s时间内物块的动能变化量为-2J
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,3s末速度方向不变,则物块的动量方向不改变,故A错误;
B.由图可知,1s末物块的速度为2m/s,4s末物块的速度大小为-2m/s,则1s末物块的动量大小与4s末的动量大小相等,方向相反,故B错误;
C.0~4s时间内物块的动量变化量为,故C正确;
D.由图可知,2s末物块速度大小为4m/s,所以2~4s时间内物块的动能变化量为,故D错误。
故选C。
3. 某消防队员从一平台上无初速度跳下,下落3.2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心继续下降,与地面接触到静止经历了0.2s,重力加速度g取,则在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为( )
A. 自身所受重力的1倍 B. 自身所受重力的3倍
C. 自身所受重力的5倍 D. 自身所受重力的7倍
【答案】C
【解析】
【详解】消防队员做自由落体运动过程,有
解得
对全过程,以竖直向上为正方向,根据动量定理可得
其中,联立可得
可知在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为自身所受重力的5倍。
故选C。
4. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )
A. v0-v2 B. v0+v2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查动量守恒定律
【详解】系统分离前后,动量守恒: ,解得: ,故ABC错误;D正确.
5. 如图所示,曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面,圆弧与水平面相切于O点,AO弧长为10cm,现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放,到达底端的速度分别为v1和v2,经历的时间分别为t1和t2,那么 ( )
A. v1< v2,t1<t2
B. v1>v2,t1=t2
C. v1=v2,t1=t2
D. 以上三项都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】因为AO弧长远小于半径,所以小球从A、B处沿圆弧滑下可等效成摆长为2m单摆,即做简谐运动,单摆的周期与振幅无关
根据机械能守恒定律得
解得
故选B。
6. 浮漂的基本原理如图甲所示,下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直漂浮在水面上。浮漂受到一个竖直方向的微小扰动之后开始振动,以竖直向上为正方向,某一时刻开始木棒的振动图像如图乙所示。则( )
A. 木棒在t1时刻受到的浮力大于重力
B. 木棒在t2时刻速度最小
C. 在振动过程中木棒机械能守恒
D. 木棒在t2到t3过程所受到合外力的方向竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,木棒在t1时刻振动到最高点,此时回复力向下,则浮力小于重力,故A错误;
B.木棒在t2时刻回到平衡位置,速度最大,故B错误;
C.在振动过程中,浮力对木棒做功,所以木棒的机械能不守恒,故C错误;
D.由图可知,木棒在t2到t3过程向下振动,回复力向上,即合外力方向竖直向上,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量为M、半径为R的内壁光滑半圆槽静置在光滑水平地面上,现将可视为质点、质量为m的小球从半圆槽左侧圆心等高处由静止释放。已知,不计空气阻力,小球从释放到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 球在最低点时速度大小为 B. 球的位移大小为
C. 球在最低点时槽的速度大小为 D. 槽的位移大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AC.以向右为正方向,小球从释放到最低点的过程中,由水平方向动量守恒,有
由能量守恒,有
联立解得球在最低点时速度
球在最低点时槽的速度,故AC错误;
BD.小球从释放到最低点的过程中,由水平方向动量守恒,任意时刻有
两边同时乘极短时间得
利用并对整个过程求和得
相对位移满足
联立解得球的位移
槽的位移,故B正确,D错误。
故选B。
8. 如图所示,质量的木块从距离水平地面高度处自由下落,在下落时,被沿水平方向以速度飞行的子弹击中,子弹留在木块中(子弹与木块作用时间极短)。已知子弹的质量,忽略空气阻力,取重力加速度大小,那么( )
A. 子弹与木块作用过程中子弹损失的动能等于木块增加的动能
B. 子弹击中木块后木块(包括子弹)做平抛运动
C. 子弹击中木块后木块的速度为10m/s
D. 木块(包括子弹)的落地点距释放点的水平距离约为8m
【答案】D
【解析】
【详解】A.子弹与木块作用过程中,由于摩擦生热,会产生内能,所以子弹损失的动能大于木块增加的动能,故A错误;
B.子弹击中木块后,木块(包括子弹)的合速度斜向下,不是做平抛运动,故B错误;
C.子弹击中木块前瞬间,木块竖直方向的速度为
子弹击中过程作用时间极短,水平方向由动量守恒得
解得
竖直方向由动量守恒得
解得
则子弹击中木块后木块的速度为,故C错误;
D.由于子弹击中木块后竖直方向的分速度
则子弹击中木块后到落地所用时间为
则木块(包括子弹)的落地点距释放点的水平距离约为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,两个弹性球A和B放在光滑的水平面上处于静止状态,质量分别为和其中。现给A球一个水平向右的瞬时冲量,使A、B球发生碰撞,以此时刻为计时起点,两球的速度随时间变化的规律如右图所示,从图示信息可知( )
A. B球的质量
B. 球A和B碰撞过程最大弹性势能为7.5J
C. 球A和B发生的是非弹性碰撞
D. 碰撞过程A对B的冲量为6N∙s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由图示图线可知,两球共速的速度为2m/s,根据动量守恒定律可得
代入数据解得,故A错误;
B.当两球速度相等时弹性势能最大,由能量守恒定律得,故B正确;
C.由图可知,两球分离时A的速度为-1m/s,B的速度为4m/s,由于
即两球碰撞过程中没有机械能损失,所以发生弹性碰撞,故C错误;
D.根据动量定理可得,碰撞过程A对B的冲量为,故D正确。
故选BD。
10. 一列简谐横波沿x轴负方向传播,时的部分波形如图中的实线所示,时的部分波形如图中的虚线所示,a、b、c是介质中的质点,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波速一定是
B. 质点a在时的位移为
C. 质点b在0~6s内通过的路程可能为70cm
D. 若周期,则在时,质点c的动能最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.从图可得波长,振幅,波沿负方向传播,
实线左移得到虚线,移动距离
因此
得周期
波速,取不同值波速不同,不是一定为,故A错误;
B.时质点的位移,且向轴负方向运动,则初相位为
则时相位为
质点在时的位移为,故B正确;
C.时质点在波谷,,则总路程
若,得
必须为整数,因此不可能,故C错误;
D.若,代入得,符合要求。质点在,
由振动的对称性可知在平衡位置向轴负方向运动,速度最大,动能最大,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)选择好器材后,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用下图中________(选填“甲”或“乙”)所示的固定方式。
(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是( )
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放,使之做简谐运动
C. 在摆球经过平衡位置时开始计时
D. 用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
(3)组装好单摆,先用刻度尺测量摆线长度,再用游标卡尺测量小球的直径,其示数如下图所示,则小球直径为________cm。
(4)该同学经测量得到多组摆长l和对应的周期T,画出l-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。则当地重力加速度的表达式g=________。(用图中符号表示)
【答案】(1)乙 (2)BC
(3)2.060 (4)
【解析】
【小问1详解】
本实验中应保证单摆摆长不变,所以悬点应固定,即采用图乙所示的固定方式。
【小问2详解】
A.测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长,故A错误;
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之在竖直平面内做简谐运动,故B正确;
C.摆球在平衡位置处速度最大,测量误差小,在摆球经过平衡位置时开始计时,故C正确;
D.用秒表测量单摆完成至少30次全振动所用时间,求出周期的平均值作为单摆的周期,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以小球直径为
【小问4详解】
根据单摆周期公式
所以
结合图线可得
所以
12. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1>m2)。将硬币甲放置在斜面某一位置,标记此位置为B。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处,左侧与O点重合,将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
(1)下列器材中,本实验需要用到的有( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表
(2)碰撞前,甲到O点时速度的大小可表示为________(设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g);
(3)在实验误差允许范围内,若甲、乙碰撞过程中满足等式________(用m1、m2、s0、s1、s2表示),说明硬币A、B碰撞过程中动量守恒;
(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,产生这种误差原因可能是( )
A. 测量滑行距离时,存在偶然误差
B. 由于斜面不光滑,导致硬币甲碰撞前的速度测量不准确,存在系统误差
C. 实际上碰撞过程中,两个硬币组成的系统合外力不为零,存在系统误差
【答案】(1)AB (2)
(3) (4)AC
【解析】
【小问1详解】
本实验验证动量守恒定律,即
根据匀减速运动规律可得,,,
所以
由此可知,本实验需要测量硬币的质量和滑行的位移,故需要天平和刻度尺。
故选AB。
【小问2详解】
由以上分析可知,
所以
【小问3详解】
由以上分析可知,在实验误差允许范围内,若甲、乙碰撞过程中满足等式
则说明硬币A、B碰撞过程中动量守恒。
【小问4详解】
由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,可能的原因有:(1)偶然误差——测量误差,因为无论是再精良的仪器总是会有误差的,不可能做到绝对准确;(2)系统误差——碰撞过程中,我们认为内力远大于外力,动量守恒,实际上碰撞过程中,两个硬币组成的系统合外力不为零。
故选AC。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在0~6s内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t=4s时刻的波形图。
【答案】(1)2m (2)24cm
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题图(a)可知,该简谐横波周期为
根据波长与波速关系有
由题可知
解得
【小问2详解】
由图(a)可知,振幅
由于
所以6s内波源通过的路程
【小问3详解】
t=4s的波形图如图所示
14. 如图甲所示,一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上,一质量为m=0.4kg的木块以一定的水平速度滑上小车,最后与小车以相同的速度运动,它们的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,取g=10m/s2。求:
(1)小车的质量M;
(2)木块与小车上表面的动摩擦因数;
(3)这个过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)1.2kg
(2)0.3 (3)0.6J
【解析】
【小问1详解】
二者相互作用过程中,二者构成的系统满足动量守恒,故有
由图乙可知,
解得
【小问2详解】
由图乙可知木块的加速度为
对木块,由牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
由能量守恒定律可知这个过程中系统损失的机械能为
代入数据解得
15. 如图所示,斜面固定,倾角θ=37°。一端带有挡板的木板A质量为m1=2kg,上表面光滑、下表面与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,木板足够长,且挡板距离斜面底端足够远;另一质量为m2=1kg的小滑块B放在木板A上,距挡板s=0.75m。开始时A、B在外力的作用下均静止,现撤去外力,在运动过程中A、B发生的碰撞均为时间极短的弹性碰撞,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:
(1)撤去外力后,小滑块B运动的加速度大小;
(2)第一次碰撞前,A、B的速度大小;
(3)第一次碰撞后到第二次碰撞前,B与挡板间的最大距离。
【答案】(1)6m/s2
(2)0,3m/s (3)0.75m
【解析】
【小问1详解】
对滑块B,由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
撤去外力后,对木板A,有
因此木板A不动,则
B从开始运动到第一次碰前,由运动学公式得
解得
【小问3详解】
A、B碰撞过程中,由动量守恒定律和机械能守恒定律得,
解得,
A、B第一次碰后,对木板A,由牛顿第二定律得
解得
即第一次碰后A以2m/s的速度向下做匀速直线运动,B以1m/s的向上初速度、的向下加速度做匀变速直线运动,当两者速度相同时相距最远,以向下为正方向,有
解得
两次碰撞之间,
则B与挡板间的最大距离为
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2025~2026学年第二学期第一次过程性评价
高二物理试卷
(分值:100分 时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 如图所示,为了观察波的产生与传播,某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动,让绳左端做简谐运动,绳上形成一列简谐横波,A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率,则( )
A. A点振幅变大 B. A点振动周期变大
C. 波长不变 D. 波速不变
2. 一个质量为1kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,速度v随时间t变化的图像如图所示,则( )
A. 3s末物块的动量方向改变
B. 1s末物块的动量等于4s末的动量
C. 0~4s时间内物块的动量变化量为-2kg∙m/s
D. 2~4s时间内物块的动能变化量为-2J
3. 某消防队员从一平台上无初速度跳下,下落3.2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心继续下降,与地面接触到静止经历了0.2s,重力加速度g取,则在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为( )
A. 自身所受重力的1倍 B. 自身所受重力的3倍
C. 自身所受重力的5倍 D. 自身所受重力的7倍
4. 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )
A. v0-v2 B. v0+v2 C. D.
5. 如图所示,曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面,圆弧与水平面相切于O点,AO弧长为10cm,现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放,到达底端的速度分别为v1和v2,经历的时间分别为t1和t2,那么 ( )
A. v1< v2,t1<t2
B. v1>v2,t1=t2
C. v1=v2,t1=t2
D. 以上三项都有可能
6. 浮漂的基本原理如图甲所示,下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直漂浮在水面上。浮漂受到一个竖直方向的微小扰动之后开始振动,以竖直向上为正方向,某一时刻开始木棒的振动图像如图乙所示。则( )
A. 木棒在t1时刻受到的浮力大于重力
B. 木棒在t2时刻速度最小
C. 在振动过程中木棒机械能守恒
D. 木棒在t2到t3过程所受到合外力的方向竖直向上
7. 如图所示,质量为M、半径为R的内壁光滑半圆槽静置在光滑水平地面上,现将可视为质点、质量为m的小球从半圆槽左侧圆心等高处由静止释放。已知,不计空气阻力,小球从释放到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 球在最低点时速度大小为 B. 球的位移大小为
C. 球在最低点时槽的速度大小为 D. 槽的位移大小为
8. 如图所示,质量的木块从距离水平地面高度处自由下落,在下落时,被沿水平方向以速度飞行的子弹击中,子弹留在木块中(子弹与木块作用时间极短)。已知子弹的质量,忽略空气阻力,取重力加速度大小,那么( )
A. 子弹与木块作用过程中子弹损失的动能等于木块增加的动能
B. 子弹击中木块后木块(包括子弹)做平抛运动
C. 子弹击中木块后木块的速度为10m/s
D. 木块(包括子弹)的落地点距释放点的水平距离约为8m
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,两个弹性球A和B放在光滑的水平面上处于静止状态,质量分别为和其中。现给A球一个水平向右的瞬时冲量,使A、B球发生碰撞,以此时刻为计时起点,两球的速度随时间变化的规律如右图所示,从图示信息可知( )
A. B球的质量
B. 球A和B碰撞过程最大弹性势能为7.5J
C. 球A和B发生的是非弹性碰撞
D. 碰撞过程A对B的冲量为6N∙s
10. 一列简谐横波沿x轴负方向传播,时的部分波形如图中的实线所示,时的部分波形如图中的虚线所示,a、b、c是介质中的质点,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的波速一定是
B. 质点a在时的位移为
C. 质点b在0~6s内通过的路程可能为70cm
D. 若周期,则在时,质点c的动能最大
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)选择好器材后,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用下图中________(选填“甲”或“乙”)所示的固定方式。
(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是( )
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放,使之做简谐运动
C. 在摆球经过平衡位置时开始计时
D. 用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
(3)组装好单摆,先用刻度尺测量摆线长度,再用游标卡尺测量小球的直径,其示数如下图所示,则小球直径为________cm。
(4)该同学经测量得到多组摆长l和对应的周期T,画出l-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。则当地重力加速度的表达式g=________。(用图中符号表示)
12. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1>m2)。将硬币甲放置在斜面某一位置,标记此位置为B。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处,左侧与O点重合,将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
(1)下列器材中,本实验需要用到的有( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表
(2)碰撞前,甲到O点时速度的大小可表示为________(设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g);
(3)在实验误差允许范围内,若甲、乙碰撞过程中满足等式________(用m1、m2、s0、s1、s2表示),说明硬币A、B碰撞过程中动量守恒;
(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,产生这种误差原因可能是( )
A. 测量滑行距离时,存在偶然误差
B. 由于斜面不光滑,导致硬币甲碰撞前的速度测量不准确,存在系统误差
C. 实际上碰撞过程中,两个硬币组成的系统合外力不为零,存在系统误差
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在0~6s内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t=4s时刻的波形图。
14. 如图甲所示,一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上,一质量为m=0.4kg的木块以一定的水平速度滑上小车,最后与小车以相同的速度运动,它们的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,取g=10m/s2。求:
(1)小车的质量M;
(2)木块与小车上表面的动摩擦因数;
(3)这个过程中系统损失的机械能。
15. 如图所示,斜面固定,倾角θ=37°。一端带有挡板的木板A质量为m1=2kg,上表面光滑、下表面与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,木板足够长,且挡板距离斜面底端足够远;另一质量为m2=1kg的小滑块B放在木板A上,距挡板s=0.75m。开始时A、B在外力的作用下均静止,现撤去外力,在运动过程中A、B发生的碰撞均为时间极短的弹性碰撞,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:
(1)撤去外力后,小滑块B运动的加速度大小;
(2)第一次碰撞前,A、B的速度大小;
(3)第一次碰撞后到第二次碰撞前,B与挡板间的最大距离。
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