精品解析：甘肃省兰州市学府致远学校2024-2025学年高二下学期阶段性测评物理试卷

兰州市学府致远学校 2024—2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试卷 （本试卷满分 100 分，时间 75 分钟） 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、单项选择题（本题共 7小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。中国空间站将迎来第二个飞行乘组。在第一次太空授课中，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t获得相对飞船的速度v，则聂海胜的质量约为（　　） A. B. C. D. 2. 关于简谐运动物体对平衡位置的位移、速度、加速度间的关系，下列说法正确的是（　　） A. 位移减小时，加速度增大，速度增大 B. 位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C. 物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D. 物体位移越来越大时，加速度一定越来越大，速度一定越来越大 3. 快递气泡袋是由低密度聚乙烯（LDPE）加工而成的一种透明软包装袋，主要用于快递行业小体积、易碎、易损坏、精密货品的包装。将货品装入快递气泡袋的目的是为了（　　） A. 减小撞击时货品的动能变化量 B. 减小撞击时货品的动量变化量 C. 减小撞击时货品受到的冲量 D. 减小撞击时货品受到的力 4. 2021年举行的东京奥运会上，中国小将全红婵以近乎完美的五跳拿到了10米台金牌。如果将其某次跳水全程的运动简化为：全红婵在跳台上由静止开始竖直下落，入水后做减速运动，速度减为零时并未到达池底。不计空气阻力，则全红婵（　　） A. 在空中运动阶段，重力的冲量大于其动量变化量 B. 从刚入水到速度减为零的过程中，其动量的改变量等于水的作用力的冲量 C. 从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量大小大于水的作用力的冲量大小 D. 从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量大小等于水的作用力的冲量大小 5. 一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示为某弹簧振子在0-5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 振动周期为5s，振幅为8cm B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 从第1s末到2s末振子的位移增加，振子在做加速度增大的减速运动 D. 第3s末振子的速度为0 7. 如图所示，质量分别为m和M的木块A、B叠放在光滑水平面上， A与B之间的最大静摩擦力为 f，B与一端固定、劲度系数为k的水平轻质弹簧连接。 现让A、B保持相对静止一起振动， 则（　　） A. 减小振幅， 振动周期变短 B. 减小振幅， 振动周期变长 C. 该弹簧振子的最大振幅为 D. 该弹簧振子的最大振幅为 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，少选、漏得3分，有选错的得0分，共15分。） 8. 如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　） A. 该波的传播速率为4m/s B. 该波的传播方向沿x轴正方向 C. 经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m D. 该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象 9. 安全气囊在发生剧烈碰撞时自动弹出，是对驾驶员和乘客的一种安全保护措施，如图所示。关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（　　） A. 增加了碰撞过程司机的受力面积 B. 减少了碰撞前后司机的动量变化量 C. 减少了碰撞前后司机的动能变化量 D. 延长了碰撞过程司机的受力时间 10. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量不可能的值是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 三、实验题（11题8分，12题6分，共14分。） 11. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： (1)如图甲所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径为_______cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。 (2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=80时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期T=_____s。（结果保留三位有效数字） (3)测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图像如图丙，此图线斜率的物理意义是_____。 A．g B. C. D. (4)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线适当加长ΔL，再测出其振动周期T2，用该同学测出的物理量表示重力加速度g=_______。 12. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律。 （1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______ A. 用天平分别测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放时的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落点的位置M、N，测量OM、ON的长度 （2）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1______m2（选填“>”“<”或“=”）； （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用前面测量的量表示）。 四、计算题∶（本题共3小题，共43分。计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。） 13. 如图所示，在“学府致远杯”足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。 （1）若开始时足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10m/s，方向仍向右（如图甲），求踢球过程中足球动量的改变量； （2）若足球以10m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。 14. 如图所示，质量为M=1kg的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m=20g、速度为v0=600m/s的子弹水平射入木块，且停留在木块中，求 （1）此时木块的速度大小； （2）系统产生的内能。 15. 如图所示，小球a系在细绳上，物块b静置于悬挂点O的正下方，将细绳拉开偏离竖直方向后由静止释放小球a，两物体发生弹性正碰，碰撞时间极短，已知绳长，，取重力加速度大小，两物体都可看成质点，物块b与水平地面间的动摩擦因数，，，。求： （1）求小球a与物块b碰前瞬间的速度大小v； （2）求碰后瞬间，小球a、物块b的速度大小、； （3）小球做小角度摆动（）时的运动可看成简谐运动，试判断小球a碰后的运动是否看成简谐运动？简要说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州市学府致远学校 2024—2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试卷 （本试卷满分 100 分，时间 75 分钟） 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、单项选择题（本题共 7小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。中国空间站将迎来第二个飞行乘组。在第一次太空授课中，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t获得相对飞船的速度v，则聂海胜的质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设聂海胜的质量为m，根据动量定理可得 解得 故选A。 【点睛】考察对动量定理的理解。 2. 关于简谐运动物体对平衡位置的位移、速度、加速度间的关系，下列说法正确的是（　　） A. 位移减小时，加速度增大，速度增大 B. 位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C. 物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D. 物体位移越来越大时，加速度一定越来越大，速度一定越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移减小时，根据可知，加速度也减小，当运动方向指向平衡位置时，位移减小，速度增大，A错误； BC．加速度总是与位移方向相反，当运动方向指向平衡位置时，位移方向与速度方向相反，当运动方向背离平衡位置时，位移方向与速度方向相同，B错误，C正确； D．物体位移越来越大则加速度越来越大，这个过程是远离平衡位置的过程，所以速度会越来越小，D错误。 故选C。 3. 快递气泡袋是由低密度聚乙烯（LDPE）加工而成的一种透明软包装袋，主要用于快递行业小体积、易碎、易损坏、精密货品的包装。将货品装入快递气泡袋的目的是为了（　　） A. 减小撞击时货品的动能变化量 B. 减小撞击时货品的动量变化量 C. 减小撞击时货品受到的冲量 D. 减小撞击时货品受到的力 【答案】D 【解析】 【详解】快递气泡袋起到缓冲作用，通过延长作用时间，减小撞击时货品受到的力，不会改变货品动量的变化量以及动能变化量，即不会改变货品受到的冲量。 故选D。 4. 2021年举行的东京奥运会上，中国小将全红婵以近乎完美的五跳拿到了10米台金牌。如果将其某次跳水全程的运动简化为：全红婵在跳台上由静止开始竖直下落，入水后做减速运动，速度减为零时并未到达池底。不计空气阻力，则全红婵（　　） A. 在空中运动阶段，重力的冲量大于其动量变化量 B. 从刚入水到速度减为零的过程中，其动量的改变量等于水的作用力的冲量 C. 从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量大小大于水的作用力的冲量大小 D. 从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量大小等于水的作用力的冲量大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为不计空气阻力，所以在空中运动阶段，全红婵只受到重力作用，故由动量定理知重力的冲量等于其动量变化量，故A错误； B．因为从刚入水到速度减为零的过程中，全红婵受到重力和水的作用力，所以其动量的改变量等于重力和水的作用力的合冲量，故B错误； CD．从开始下落到速度减为零的过程中，由动量定理得 即 故从开始下落到速度减为零的过程中，其重力的冲量大小等于水的作用力的冲量大小。 故C错误，D正确。 故选D。 5. 一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当入射光线与界面间的夹角为30°时，入射角，折射光线与反射光线恰好垂直，则折射角 故折射率为 这束光在此介质中传播的速度为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示为某弹簧振子在0-5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 振动周期为5s，振幅为8cm B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 从第1s末到2s末振子的位移增加，振子在做加速度增大的减速运动 D. 第3s末振子的速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，振动周期为4s，振幅为8cm，选项A错误； B．第2s末振子负向位移最大，速度为零，加速度为正向的最大值，选项B错误； C．从第1s末到2s末振子的位移增加，振子在做加速度增大的减速运动，选项C正确； D．第3s末振子在平衡位置，速度最大，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量分别为m和M的木块A、B叠放在光滑水平面上， A与B之间的最大静摩擦力为 f，B与一端固定、劲度系数为k的水平轻质弹簧连接。 现让A、B保持相对静止一起振动， 则（　　） A. 减小振幅， 振动周期变短 B. 减小振幅， 振动周期变长 C. 该弹簧振子的最大振幅为 D. 该弹簧振子的最大振幅为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．弹簧振子的振幅与振动周期无关，因此减小振幅， 振动周期保持不变，A、B错误； CD．在最大振幅处，加速度最大，A所受的摩擦力为最大静摩擦力，此时 将M和m作为整体，根据牛顿第二定律 可得最大振幅 C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，少选、漏得3分，有选错的得0分，共15分。） 8. 如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　） A. 该波的传播速率为4m/s B. 该波的传播方向沿x轴正方向 C. 经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m D. 该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从波动图象、振动图像可知，。根据波速公式 故A正确。 B．从振动图像可知零时刻质点P向下运动，所以波的传播方向沿x轴负方向，B错误。 C．质点P不随波在波的传播方向向前传播，C错误。 D．波长大于3 m的障碍物的大小，能发生明显的衍射现象，D正确。 故选AD。 9. 安全气囊在发生剧烈碰撞时自动弹出，是对驾驶员和乘客的一种安全保护措施，如图所示。关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（　　） A. 增加了碰撞过程司机的受力面积 B. 减少了碰撞前后司机的动量变化量 C. 减少了碰撞前后司机的动能变化量 D. 延长了碰撞过程司机的受力时间 【答案】AD 【解析】 【详解】在碰撞过程中，司机动量变化量和动能变化量是一定的，安全气囊延长了作用时间，同时增加了司机的受力面积，根据动量定理可知，减小了司机的受力大小。 故选AD。 10. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量不可能的值是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】BCD 【解析】 【详解】设两球质量均为m．碰撞前总动量为 碰撞前总动能为 A．若，，则碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 满足动量守恒和总动能不增加原则，故A不满足题意要求； B．若，，碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 不满足总动能不增加原则，故B满足题意要求； C．若，，则碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 不满足总动能不增加原则，故C满足题意要求； D．若，，则碰撞后总动量为 不满足动量守恒，故D满足题意要求。 故选BCD。 三、实验题（11题8分，12题6分，共14分。） 11. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： (1)如图甲所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径为_______cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。 (2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=80时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期T=_____s。（结果保留三位有效数字） (3)测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图像如图丙，此图线斜率的物理意义是_____。 A．g B. C. D. (4)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线适当加长ΔL，再测出其振动周期T2，用该同学测出的物理量表示重力加速度g=_______。 【答案】 ①. 2.26 ②. 1.69（1.68也对） ③. D ④. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由图示游标卡尺可知，其示数为：22mm+0.1mm×6=22.6mm=2.26cm； (2)[2]由图示秒表可知，秒表示数为 t=1min+7.4s=67.4s 单摆的周期 (3)[3]由单摆周期公式 可得 则T2-L图象的斜率 故D正确，ABC错误。 (4)[4]根据题意由单摆周期公式 可得 联立可得 12. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律。 （1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______ A. 用天平分别测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放时的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到m1、m2相碰后平均落点的位置M、N，测量OM、ON的长度 （2）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1______m2（选填“>”“<”或“=”）； （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用前面测量的量表示）。 【答案】（1）AD （2）> （3） 【解析】 【小问1详解】 实验要验证的关系式为 因小球碰撞后均做平抛运动，且下落的高度相同，则运动时间相同，则水平位移与初速度成正比，可知可以由水平射程代替小球的水平速度，则要验证的关系可写成 接下来要完成的必要步骤是：用天平分别测量两个小球的质量m1、m2 ；分别找到m1、m2相碰后平均落点的位置M、N，测量OM、ON的长度，故选AD； 【小问2详解】 为了尽量减小实验误差，防止入射球碰后反弹，则两个小球的质量应满足m1>m2； 【小问3详解】 若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 四、计算题∶（本题共3小题，共43分。计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。） 13. 如图所示，在“学府致远杯”足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。 （1）若开始时足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10m/s，方向仍向右（如图甲），求踢球过程中足球动量的改变量； （2）若足球以10m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。 【答案】（1），方向向右 （2），方向向左 【解析】 【小问1详解】 取向右为正方向，踢球过程中，初动量为 末动量为 则足球动量的改变量为 方向向右。 【小问2详解】 取向右为正方向，足球撞向球门门柱弹回过程，初动量为 末动量为 则足球动量的改变量为 可知这一过程中足球的动量改变量大小为，方向向左。 14. 如图所示，质量为M=1kg的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m=20g、速度为v0=600m/s的子弹水平射入木块，且停留在木块中，求 （1）此时木块的速度大小； （2）系统产生的内能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 子弹水平射入木块，且停留在木块中，根据动量守恒可得 解得此时木块的速度大小为 【小问2详解】 根据能量守恒可得，系统产生的内能为 代入数据可得 15. 如图所示，小球a系在细绳上，物块b静置于悬挂点O的正下方，将细绳拉开偏离竖直方向后由静止释放小球a，两物体发生弹性正碰，碰撞时间极短，已知绳长，，取重力加速度大小，两物体都可看成质点，物块b与水平地面间的动摩擦因数，，，。求： （1）求小球a与物块b碰前瞬间的速度大小v； （2）求碰后瞬间，小球a、物块b的速度大小、； （3）小球做小角度摆动（）时的运动可看成简谐运动，试判断小球a碰后的运动是否看成简谐运动？简要说明理由。 【答案】（1） （2）， （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 小球a下摆过程中，由机械能守恒可得 解得 【小问2详解】 两物体发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得， 【小问3详解】 小球a碰后，机械能守恒可得 解得 可得 故小球a碰后的运动可看成简谐运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $