精品解析：黑龙江省绥化市肇东市第四中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题

肇东四中2024-2025下学期高二期中考试物理试卷 一、单选题 1. 某介质中两持续振动的振源A、B分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，形成甲、乙两列简谐横波，如图所示，时刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。振源的振幅均为。则下列说法不正确的是（　　） A. 这两列波的波速大小均为 B. 叠加稳定后，A、B两点间（不包括A、B两点）共有6个点始终不动 C. 从至过程中，质点C运动的路程为 D. 振源B的振动方程为 2. 图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 波速为 C. 时间内，运动的路程为 D. 当时，恰好在正的最大位移处 3. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动，以向右为正方向。振动物体的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. t＝0.8s时，振动物体的速度方向向右 B. t＝0.4s和t＝1.2s时，振动物体的加速度相同 C. 振动物体做简谐运动的表达式为 D. 从t＝0.4s到t＝0.8s时间内，振动物体的速度逐渐减小 4. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CD间做简谐运动，从平衡位置O向下运动时开始计时，振动图像如图乙所示，以D点所在水平面为重力势能等于零时的参考平面，则下列说法正确的是（　　） A. 振子在C、D时速度为0，加速度相同 B. t=0.15s，振子处于超重状态 C. t=0.1s，振子的加速度沿y轴正方向 D. t=0.05s，弹簧的弹性势能最大，振子的重力势能最小 5. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量均为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端固定一轻弹簧。当弹簧被压缩至最短时（　　） A. P的动量为0 B. Q的动量达到最大值 C. P、Q系统总动量小于mv D. 弹簧储存的弹性势能为 7. 一物体静止在光滑水平面上，从时刻起，受到的水平外力F如图所示，以向右运动为正方向，物体质量为2.5kg，则下列说法正确的是（ ） A. 前1s内力F对物体的冲量为 B. 时物体回到出发点 C. 时物体的速度大小为1m/s D. 第3s内物体的位移为1m 二、多选题 8. 如图甲所示，一列水波由A 向B 传播，A、B两质点的平衡位置相距3m ，A 质点的振动图像如图乙中的实线所示，B质点的振动图像如图乙中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 10 s内 A 质点通过的路程一定为 20cm B. t=18.5s 时，B 质点的位移为 cm C. 该波的波长可能为0.8 m D. 该波的波速可能为1.8 m/s 9. 某质点做简谐振动的位移一时间关系图像如图所示（为未知量）时刻该质点处于平衡位置，已知质点的振动周期为，振幅为A，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，质点的加速度最小 B. O时刻质点正在向平衡位置运动 C. 质点的振动方程为 D. 10. 如图所示，用轻质细绳悬挂一个质量为 M的木块，一个质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计，木块和子弹可以看作质点，以木块初始位置为零势能点，下列说法错误的是（　　） A. 子弹穿透木块过程中，子弹木块组成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 子弹刚穿透木块时，木块速度为 C. 子弹穿透木块过程中，绳子的拉力大小为（m+M）g D. 木块摆至最大高度时，重力势能为 三、实验题 11. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。 （2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。 （3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。 12. “争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。 （1）小组的李同学用游标卡尺测量摆球直径，读数如图乙所示，则摆球的直径为______cm。 （2）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B. 摆球尽量选择质量大些，体积小些的 C. 为了方便测量单摆的周期，摆角应尽可能接近10° D. 从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做40次全振动所用的时间t，则单摆周期为 （3）为了提高实验精度，在实验中多次改变摆长L并测出相应的周期T，从而绘制出L—T2图线，进一步计算得到L—T2图线的斜率为k，则当地的重力加速度g = ______（结果用k表示）。 四、解答题 13. 如图所示，物块A和上表面粗糙的长木板B放在光滑水平上，物块C静止在长木板B的右端，物块A的质量为2m，长木板B的质量为m。物块A以速度向右运动，与长木板B发生弹性碰撞的时间极短，物块C始终未滑离长木板B，稳定后A、B、C恰好不再碰撞。求： （1）A、B碰撞后瞬间A的速度； （2）B、C间摩擦产生的热量。 14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，求： （1）该振子简谐运动的表达式； （2）在时，弹簧振子的位移是多少？ （3）该振子在前的总位移是多少？路程是多少？ 15. 抖动绳子一端可以在绳子上形成一列简谐横波。图甲为一列沿轴传播的简谐横波某时刻的波动图像，此时振动恰好传播到的质点A处，质点A此后的振动图像如图乙所示。质点在轴上位于处，求： （1）这列波的传播速度大小； （2）质点A的振动方程表达式； （3）再经过4s后，质点运动的路程和位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 肇东四中2024-2025下学期高二期中考试物理试卷 一、单选题 1. 某介质中两持续振动的振源A、B分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，形成甲、乙两列简谐横波，如图所示，时刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。振源的振幅均为。则下列说法不正确的是（　　） A. 这两列波的波速大小均为 B. 叠加稳定后，A、B两点间（不包括A、B两点）共有6个点始终不动 C. 从至过程中，质点C运动的路程为 D. 振源B的振动方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．这两列波的波速大小均为 故A正确，不符合题意； B．两列波振幅相同，起振方向均向下，则当路程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，这种点始终不动，因 则从分别往两侧按照1m的间隔出现振动减弱和振动加强的点，而减弱点的位置有 即叠加稳定后，A、B两点间（不包括A、B两点）共有6个点始终不动，故B正确，不符合题意； C．从t=0至t=10s过程，4s时刻C点开始振动，8s时刻右侧波传到C点，因为C点到两波源的距离为波长的整数倍，所以C点为振动加强点，继续振动半个周期，所以从t=0至t=10s过程，质点C运动的路程为 故C错误，符合题意； D．振源B的起振方向向下，所以振源B的振动方程为 故D正确，不符合题意。 故选C。 2. 图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 波速为 C. 时间内，运动的路程为 D. 当时，恰好在正的最大位移处 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图（b）可知，平衡位置在处的质点在2s时刻沿y轴负方向运动，在图（a）中，根据同侧法可知，波的传播方向向向左，故A错误； B．根据图像可知，波速为 故B错误； C．周期为4s，由于 则时间内，运动的路程为 故C正确； D．由于 根据图（a）可知，2s时刻，质点P位于波谷，则当时，恰好在平衡位置，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动，以向右为正方向。振动物体的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. t＝0.8s时，振动物体的速度方向向右 B. t＝0.4s和t＝1.2s时，振动物体的加速度相同 C. 振动物体做简谐运动的表达式为 D. 从t＝0.4s到t＝0.8s时间内，振动物体的速度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0.8s时，切线的斜率为负值，所以速度方向向左，故A错误； B．t=0.4s时，物体位于正向最大位移处，加速度达到最大，方向向左；t=1.2s时，物体位于负向最大位移处，加速度达到最大，方向向右，故B错误； C．简谐运动的物体的表达式为 由图可知 故物体运动的表达式为 故C正确； D．从t=0.4s到t=0.8s时间内，物体从正向最大位移处向平衡位置运动，速度逐渐增大，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CD间做简谐运动，从平衡位置O向下运动时开始计时，振动图像如图乙所示，以D点所在水平面为重力势能等于零时的参考平面，则下列说法正确的是（　　） A. 振子在C、D时速度为0，加速度相同 B. t=0.15s，振子处于超重状态 C. t=0.1s，振子的加速度沿y轴正方向 D. t=0.05s，弹簧的弹性势能最大，振子的重力势能最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．振子在C、D时速度为0，加速度大小相等，方向相反，故A错误； B．t=0.15s，振子到达最高点C，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．t=0.1s，振子处于平衡位置，加速度为零，故C错误； D．t=0.05s，振子处于最低点，弹簧的弹性势能最大，动能为零，振子的重力势能最小，故D正确。 故选D。 5. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 6. 如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量均为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端固定一轻弹簧。当弹簧被压缩至最短时（　　） A. P的动量为0 B. Q的动量达到最大值 C. P、Q系统总动量小于mv D. 弹簧储存的弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当弹簧被压缩至最短时，两物体速度相同，P、Q系统所受外力为零，因此整个过程中动量守恒 所以P的动量为 故A错误； B．弹簧压缩至最短后，Q的速度将继续变大，当弹簧恢复原长时，Q的动量达到最大值，故B错误； C．P、Q系统动量守恒，总动量为 故C错误； D．根据动量守恒和能量守恒 ， 解得 故D正确。 故选D。 7. 一物体静止在光滑水平面上，从时刻起，受到的水平外力F如图所示，以向右运动为正方向，物体质量为2.5kg，则下列说法正确的是（ ） A. 前1s内力F对物体的冲量为 B. 时物体回到出发点 C. 时物体的速度大小为1m/s D. 第3s内物体的位移为1m 【答案】D 【解析】 【详解】A．前1s内力F对物体的冲量为 A错误； B．物体先向右加速运动，1s后向右减速运动，又由图可知 可知时物体速度变为0，没有回到原点，B错误； C．由图 解得 C错误； D．第内物体做初速度为0的匀加速直线运动，位移 D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图甲所示，一列水波由A 向B 传播，A、B两质点的平衡位置相距3m ，A 质点的振动图像如图乙中的实线所示，B质点的振动图像如图乙中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 10 s内 A 质点通过的路程一定为 20cm B. t=18.5s 时，B 质点的位移为 cm C. 该波的波长可能为0.8 m D. 该波的波速可能为1.8 m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图知，周期为 则 A 质点通过的路程 故A正确； B．由题知 由图可知，B 质点的位移为  cm，故B错误； C．A、B两质点的平衡位置相距3m ，由图可知 当 时 故C正确； D．由 可得 代入，可知n不为整数，故D错误。 故选AC。 9. 某质点做简谐振动的位移一时间关系图像如图所示（为未知量）时刻该质点处于平衡位置，已知质点的振动周期为 ，振幅为A，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，质点的加速度最小 B. O时刻质点正在向平衡位置运动 C. 质点的振动方程为 D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．时刻，质点的位移最大，加速度最大，故A错误； B．由题图可知，0时刻质点正在向平衡位置运动，故B正确； C．设质点的振动方向为 结合当时，，代入可得 则质点的振动方向为 故C正确； D．时刻质点的位移为0，则有 解得 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，用轻质细绳悬挂一个质量为 M的木块，一个质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计，木块和子弹可以看作质点，以木块初始位置为零势能点，下列说法错误的是（　　） A. 子弹穿透木块过程中，子弹木块组成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 子弹刚穿透木块时，木块速度为 C. 子弹穿透木块过程中，绳子的拉力大小为（m+M）g D. 木块摆至最大高度时，重力势能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．子弹穿透木块过程中，子弹木块组成的系统水平方向合外力为0，动量守恒，竖直方向合外力不为零，故系统动量不守恒，子弹穿透木块过程中，子弹与木块间有摩擦，一部分机械能转化成内能，故机械能不守恒，故A错误； B．子弹木块组成的系统水平方向动量守恒，得 解得子弹刚穿透木块时，木块速度为 故B正确； C．分析可知子弹穿透木块过程中，木块具有一定的速度，故系统此时具有一定的向心加速度，所以，绳子的拉力大小大于（m+M）g，故C错误； D．从子弹穿出到木块摆至最大高度时，对木块根据机械能守恒得 木块摆至最大高度时，重力势能为 故D错误。 本题选错误的，故选ACD。 三、实验题 11. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。 （2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。 （3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。 【答案】 ①. ②. 降低 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为 （2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。 （3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为 方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为 方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为 方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有 整理可得 12. “争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。 （1）小组的李同学用游标卡尺测量摆球直径，读数如图乙所示，则摆球的直径为______cm。 （2）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B. 摆球尽量选择质量大些，体积小些的 C. 为了方便测量单摆的周期，摆角应尽可能接近10° D. 从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做40次全振动所用的时间t，则单摆周期为 （3）为了提高实验精度，在实验中多次改变摆长L并测出相应的周期T，从而绘制出L—T2图线，进一步计算得到L—T2图线的斜率为k，则当地的重力加速度g = ______（结果用k表示）。 【答案】（1）1.060 （2）BD （3）4π2k 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规则有 1cm＋12×0.05mm = 1.060cm 【小问2详解】 A．摆线要选择适当细些、长些、弹性差的细线，故A错误； B．为了减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故B正确； C．为了使单摆做简谐运动，摆角不能大于5°，故C错误； D．从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做40次全振动所用的时间，则单摆周期为，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 可得L—T2图线的斜率为 可得当地的重力加速度为 四、解答题 13. 如图所示，物块A和上表面粗糙的长木板B放在光滑水平上，物块C静止在长木板B的右端，物块A的质量为2m，长木板B的质量为m。物块A以速度向右运动，与长木板B发生弹性碰撞的时间极短，物块C始终未滑离长木板B，稳定后A、B、C恰好不再碰撞。求： （1）A、B碰撞后瞬间A的速度； （2）B、C间摩擦产生的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知A、B发生弹性碰撞时，动量守恒，机械能守恒，有 解得 ， （2）根据稳定后A、B、C恰好不再碰撞可知稳定后三者共速，B、C到达共速的过程中动量守恒，类似于完全非弹性碰撞，再根据能量守恒定律，则有 解得 ， 14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，求： （1）该振子简谐运动的表达式； （2）在时，弹簧振子的位移是多少？ （3）该振子在前的总位移是多少？路程是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）0， 【解析】 【详解】（1）根据图像可知周期为 根据数学规律可知，一个完整的规则的正弦图像的振动函数表达式为 由振动图像可知，令将上述函数所对应的图像向左平移得到题中图所示的振动图像，则有 则该振子简谐运动的表达式为 （2）在时，弹簧振子的位移为 （3）由于 则弹簧振子的总位移为 路程为 15. 抖动绳子一端可以在绳子上形成一列简谐横波。图甲为一列沿轴传播的简谐横波某时刻的波动图像，此时振动恰好传播到的质点A处，质点A此后的振动图像如图乙所示。质点在轴上位于处，求： （1）这列波的传播速度大小； （2）质点A的振动方程表达式； （3）再经过4s后，质点运动的路程和位移。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由甲图得波长 由乙图得周期 波速可得 （2）由 得 （3）由题意得 波传到点需要时间 4s内质点振动的时间为 由 所以质点通过的路程 质点位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $