精品解析：江苏省徐州市沛县汉台高级中学2025-2026学年高二上学期第一次学情调研物理试题

2025－2026学年度第一学期第一次学情调研 高二物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 随着科技的发展，机器狗的应用为生活带来了便利。如图所示，机器狗在泰山进行负重测试，从泰山山脚到目的地用时2h，爬升高度为1200m，已知机器狗及重物总质量为100kg，重力加速度g取，则机器狗在本次测试中（　　） A. 位移大小为1200m B. 克服重力做功为 C. 克服重力做功的平均功率为 D. 所受重力的冲量为0 2. 一个水平弹簧振子做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该弹簧振子的振动方程为 B. 时，弹簧振子的加速度最大 C. 从到的过程中，弹簧振子的弹性势能先增大后减小 D. 从到时间内，弹簧振子运动的路程为30cm 3. 如图所示，物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内，下列说法正确的是（　　） A. 重力的冲量大小为0 B. F的冲量方向水平向右 C. 摩擦力的冲量大小为 D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等 4. 2023年9月2日，以“翱翔贵州，写意山水”为主题的国际高桥极限运动邀请赛在安顺黄果树坝陵河大桥正式拉开帷幕。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小 B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C. 当绳的拉力与人的重力等大时，人的动量最大 D. 人在最低点时的动量对时间的变化率为零 5. 司机清洗汽车时会用到如图所示的高压水枪。已知水枪喷出水柱的半径为R，水流速度为v，水柱垂直于汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，水的密度为，若进入水枪的水流速度可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 汽车对水柱的平均作用力为 C. 当高压水枪喷口的出水柱的半径变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍 6. 某同学将一质量为M、长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计摩擦）并接通电源，而后找到一个质量为m的蜗牛并将其置于滑块的一端，对于蜗牛从该端移动到另一端的过程中，下面说法正确的是（　　） A. 只有蜗牛运动，滑块不运动 B. 滑块运动的距离是 C. 蜗牛运动的位移是滑块的倍 D. 滑块与蜗牛运动的距离之和为L 7. 如图甲所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m物块，物块在竖直向下的压力F的作用下保持静止。时，撤去压力F，物块在竖直方向做简谐振动，取竖直向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图甲、乙所示。弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，。以下说法正确的是（　　） A. 弹簧振子的振幅为 B. 弹簧振子的频率为2.5Hz C. 时，物块的加速度最大 D. 到的时间内，物块加速度和速度方向相同 8. 小南同学为研究浮漂在水中的振动情况，设计了如图甲所示的实验装置。浮漂下方绕上铁丝后放在静水中，将其向下缓慢按压后放手，浮漂上下振动，其运动近似为竖直方向的简谐振动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，浮漂振动图像如图乙所示，则（　　） A. 浮漂的回复力仅由浮力提供 B. 浮漂的振幅为8cm C. 振动频率与按压的深度有关 D. 内，浮漂的加速度大小增加 9. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图5所示为两球碰撞前后的位移时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球的质量m=2kg，则下列说法正确的是（　　） A. 碰撞过程A的动量变化量为4kg·m/s B. B球的质量是4kg C. 碰撞过程中A对B的冲量为8N·s D. 碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为8J 10. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度 C. 弹簧获得的最大弹性势能为 D. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分：有数值计算时。答案中必须明确写出数值和单位 11. 实验一：同学利用如图所示的装置完成了动量定理的验证，实验时，操作如下： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，滑块和遮光条、力传感器的总质量为M；按图组装实验器材，在未挂槽码的情况下调节气垫导轨，轻推滑块使其依次通过光电门1、光电门2，遮光条的挡光时间分别为，若气垫导轨水平，则有_____（选填“>”“=”或“<”）； （2）实验时将轻绳拴接在滑块上，轻绳跨过定滑轮后在另一端挂上槽码，释放滑块，滑块经过光电门1、光电门2的挡光时间分别为，若力传感器的读数为F，滑块从光电门1到光电门2的时间为t。则滑块从光电门1到光电门2的过程中。若满足关系式_______。则动量定理得到验证。 实验二：如图甲，用“碰撞”实验验证动量守恒定律，用天平测得A、B球的质量分别为和点，O是轨道末端在白纸上的投影点，M、P、N为三个落点的平均位置。测出M、P、N与O的距离分别为，如图乙所示。 （3）实验中，入射小球和出射小球应满足的条件（ ） A. B. C. D. （4）在实验误差允许范围内，若满足关系式________，则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒；（用题中测量量表示） （5）若该碰撞是弹性碰撞，则小球落点距离应满足的定量关系为_________（用表示）。 12. 如图所示，一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点，质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中，此后经 物块第一次返回 P点，空气阻力不计， 求： （1）子弹与物块作用过程产生的热量； （2）t=1.5s内弹簧对物块的冲量。 13. 如图所示，弹簧振子以点为平衡位置，在两点之间做简谐运动，两点相距。振子从点到第二次经过点，所用的时间为。 （1）求该振子做简谐运动的圆频率； （2）若从振子某次经过点时开始计时，求内振子通过的路程。 14. 如图所示，质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量的小物块，小物块可视为质点。小物块以的初速度向右运动，滑上小车。已知小物块未从小车上滑下，小物块与车顶间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）物块相对平板车静止时，小物块最终的速度大小； （2）整个过程因摩擦而产生的热量； （3）要使小物块在平板车上不滑下，平板车至少多长？ 15. 如图所示，质量为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。（重力加速度为g）求： （1）C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离； （2）A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小； （3）小球第一次到达左侧的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年度第一学期第一次学情调研 高二物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 随着科技的发展，机器狗的应用为生活带来了便利。如图所示，机器狗在泰山进行负重测试，从泰山山脚到目的地用时2h，爬升高度为1200m，已知机器狗及重物总质量为100kg，重力加速度g取，则机器狗在本次测试中（　　） A. 位移大小为1200m B. 克服重力做功为 C. 克服重力做功的平均功率为 D. 所受重力的冲量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．始末位置的带箭头的线段的长度指位移大小，由于爬升高度为1200m，则位移大小大于或等于1200m，故A错误； B．机器狗克服重力做功为 故B正确； C．克服重力做功的平均功率为 故C错误； D．以竖直向下为正方向，则所受重力的冲量为 故D错误。 故选B。 2. 一个水平弹簧振子做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该弹簧振子的振动方程为 B. 时，弹簧振子的加速度最大 C. 从到的过程中，弹簧振子的弹性势能先增大后减小 D. 从到时间内，弹簧振子运动的路程为30cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知该弹簧振子的振动方程为 故A错误； B．时，弹簧振子处于平衡位置，此时加速度最小，故B错误； C．从到的过程中，弹簧振子正向位移逐渐增大，弹簧的弹性势能一直增大，故C错误； D．该弹簧振子的周期为 从到时间内，弹簧振子振动了1.5个周期，则弹簧振子运动的路程为 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内，下列说法正确的是（　　） A. 重力的冲量大小为0 B. F的冲量方向水平向右 C. 摩擦力的冲量大小为 D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力的冲量大小为mgt，故A错误； B．F的冲量方向与F的方向相同，斜向右上，故B错误； C．摩擦力大小为 可知摩擦力的冲量大小为，故C正确； D．F的冲量大小为，故D错误。 故选C。 4. 2023年9月2日，以“翱翔贵州，写意山水”为主题的国际高桥极限运动邀请赛在安顺黄果树坝陵河大桥正式拉开帷幕。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A. 绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小 B. 绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C. 当绳的拉力与人的重力等大时，人的动量最大 D. 人在最低点时的动量对时间的变化率为零 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，弹性绳的拉力一开始小于人的重力，之后拉力大于人的重力，人先向下加速运动后向下减速运动，则人的速度先增大后减小，人的动量先增大后减小，人的动能也先增大后减小；绳对人的拉力始终向上，故绳对人的冲量始终向上，绳对人的拉力做负功；当拉力与重力等大时，速度最大，人的动量最大，故AB错误、C正确； D．人在最低点时，合力不为零，根据 可得 可知人在最低点时的动量对时间的变化率不为零，故D错误。 故选C。 5. 司机清洗汽车时会用到如图所示的高压水枪。已知水枪喷出水柱的半径为R，水流速度为v，水柱垂直于汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，水的密度为，若进入水枪的水流速度可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为 B. 汽车对水柱的平均作用力为 C. 当高压水枪喷口的出水柱的半径变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍 D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．高压水枪单位时间喷出水的质量，故A错误； B．设水柱对车的平均冲力为F，由动量定理得，即 解得，故B错误； CD．高压水枪产生的压强 则当高压水枪喷口的出水柱的半径变为原来的2倍时，压强不变；当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，压强变为原来的4倍，故C错误，D正确。 故选D。 6. 某同学将一质量为M、长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计摩擦）并接通电源，而后找到一个质量为m的蜗牛并将其置于滑块的一端，对于蜗牛从该端移动到另一端的过程中，下面说法正确的是（　　） A. 只有蜗牛运动，滑块不运动 B. 滑块运动的距离是 C. 蜗牛运动的位移是滑块的倍 D. 滑块与蜗牛运动的距离之和为L 【答案】D 【解析】 【详解】蜗牛从该端移动到另一端的过程中，由于蜗牛、滑块导轨组成的系统所受合外力为零，系统满足动量守恒，且总动量为0，当蜗牛运动时，滑块将向反方向运动；设蜗牛运动的距离，滑块运动的距离为，则有 又 联立解得 ， 故选D。 7. 如图甲所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m物块，物块在竖直向下的压力F的作用下保持静止。时，撤去压力F，物块在竖直方向做简谐振动，取竖直向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图甲、乙所示。弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，。以下说法正确的是（　　） A. 弹簧振子的振幅为 B. 弹簧振子的频率为2.5Hz C. 时，物块的加速度最大 D. 到的时间内，物块加速度和速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体在振动过程中回复力为零的位置为平衡位置，由题知，在平衡位置弹簧弹力等于物块重力，则弹簧回复力为，弹簧振子的振幅为 代入得 A错误； B．由弹簧振子的振动图像知周期为，弹簧振子的频率为 B错误； C．时，物块处于平衡位置，物块的回复力最小，速度最大，故物块的加速度最小。C错误； D．到的时间内，物块由最远位置到平衡位置，速度由0变化到最大，速度方向指向平衡位置，回复力指向平衡位置，故物块加速度和速度方向相同，D正确； 故选D。 8. 小南同学为研究浮漂在水中的振动情况，设计了如图甲所示的实验装置。浮漂下方绕上铁丝后放在静水中，将其向下缓慢按压后放手，浮漂上下振动，其运动近似为竖直方向的简谐振动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，浮漂振动图像如图乙所示，则（　　） A. 浮漂的回复力仅由浮力提供 B. 浮漂的振幅为8cm C. 振动频率与按压的深度有关 D. 内，浮漂的加速度大小增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．浮漂的回复力由重力和浮力的合力提供，A错误； B．由图乙可知浮漂的振幅为4cm，B错误； C．由于浮漂做简谐运动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐运动的特点可知，其振动频率与振幅无关，即振动频率与按压的深度无关，C错误； D．由图可知内，浮漂的位移增大，根据 可知加速度增大，D正确。 故选D。 9. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图5所示为两球碰撞前后的位移时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球的质量m=2kg，则下列说法正确的是（　　） A. 碰撞过程A的动量变化量为4kg·m/s B. B球的质量是4kg C. 碰撞过程中A对B的冲量为8N·s D. 碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为8J 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，碰撞前A、B两球的速度大小分别为， 碰撞后两球共同运动的速度大小 碰撞过程A的动量变化量为，故A正确； B．根据动量守恒可得 解得，故B错误； C．由动量定理可知，碰撞时对B的冲量为，故C错误； D．根据能量守恒可得，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块到达B点时的速度大小为 B. 当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度 C. 弹簧获得的最大弹性势能为 D. 滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑块从A滑到B时，满足水平方向动量守恒，机械能守恒，则有 解得 故A错误； BC．弹簧弹性势能最大时滑块与小车共速，设共速时的速度大小为v，则有 即弹簧弹性势能最大时，两者速度均为零，则根据能量守恒可知 故B错误、C正确； D．从A到B滑下的过程，由人船模型 解得小车的位移是 故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分：有数值计算时。答案中必须明确写出数值和单位 11. 实验一：同学利用如图所示的装置完成了动量定理的验证，实验时，操作如下： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，滑块和遮光条、力传感器的总质量为M；按图组装实验器材，在未挂槽码的情况下调节气垫导轨，轻推滑块使其依次通过光电门1、光电门2，遮光条的挡光时间分别为，若气垫导轨水平，则有_____（选填“>”“=”或“<”）； （2）实验时将轻绳拴接在滑块上，轻绳跨过定滑轮后在另一端挂上槽码，释放滑块，滑块经过光电门1、光电门2的挡光时间分别为，若力传感器的读数为F，滑块从光电门1到光电门2的时间为t。则滑块从光电门1到光电门2的过程中。若满足关系式_______。则动量定理得到验证。 实验二：如图甲，用“碰撞”实验验证动量守恒定律，用天平测得A、B球的质量分别为和点，O是轨道末端在白纸上的投影点，M、P、N为三个落点的平均位置。测出M、P、N与O的距离分别为，如图乙所示。 （3）实验中，入射小球和出射小球应满足的条件（ ） A. B. C. D. （4）在实验误差允许范围内，若满足关系式________，则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒；（用题中测量量表示） （5）若该碰撞是弹性碰撞，则小球落点距离应满足的定量关系为_________（用表示）。 【答案】（1）= （2） （3）D （4）m1s2=m1s1+m2s3 （5）s2=s3-s1 【解析】 【小问1详解】 若气垫导轨水平，滑块做匀速运动，则有； 【小问2详解】 滑块经过两光电门时的速度分别为 若动量定理成立则满足 即 【小问3详解】 实验中，为保证两球正碰，则两球的半径必须相等，为防止入射球碰后不反弹，则入射球的质量应该大于被碰球质量，故选D。 【小问4详解】 设m1单独离开斜槽末端时的速度为v0，两球碰撞后的速度分别为v1和v2，规定小球离开斜槽时的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2 结合平抛运动规律有x=vt， 可知有m1s2=m1s1+m2s3 【小问5详解】 若这个碰撞是弹性碰撞，则由能量守恒可得， 联立解得s2=s3-s1 12. 如图所示，一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点，质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中，此后经 物块第一次返回 P点，空气阻力不计， 求： （1）子弹与物块作用过程产生的热量； （2）t=1.5s内弹簧对物块的冲量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 子弹打入瞬间，子弹和物块可看作动量守恒，则有 解得 对子弹和物块，由能量守恒定律可得 解得 【小问2详解】 选向上为正方向，在t=1.5s内，对物块由动量定理 解得，方向竖直向上 13. 如图所示，弹簧振子以点为平衡位置，在两点之间做简谐运动，两点相距。振子从点到第二次经过点，所用的时间为。 （1）求该振子做简谐运动的圆频率； （2）若从振子某次经过点时开始计时，求内振子通过的路程。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由振子从点到第二次经过点，所用的时间为可知 解得 由公式可得，该振子做简谐运动的圆频率为 （2）根据题意可知，振子在内完成的全振动次数为 由两点相距可知，振子振动的振幅为 从振子某次经过点时开始计时，则内振子通过的路程为 14. 如图所示，质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量的小物块，小物块可视为质点。小物块以的初速度向右运动，滑上小车。已知小物块未从小车上滑下，小物块与车顶间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）物块相对平板车静止时，小物块最终的速度大小； （2）整个过程因摩擦而产生的热量； （3）要使小物块在平板车上不滑下，平板车至少多长？ 【答案】（1）1.6m/s （2）9.6J （3）2.4m 【解析】 【小问1详解】 对滑块与平板车系统由动量守恒定律 解得 v=1.6m/s 【小问2详解】 整个过程因摩擦而生成的热量 【小问3详解】 根据 解得L=2.4m 15. 如图所示，质量为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。（重力加速度为g）求： （1）C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离； （2）A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小； （3）小球第一次到达左侧的最大高度。 【答案】（1）；（2）均为；（3） 【解析】 【详解】（1）C球从水平位置到最低点过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，且A、B此时速度相同，则有 即 又因为 联立可得 （2）当C球第一次摆到最低点时，A、B两木块分离，此刻A、B速度相等，设A、B速度大小为、C球速度大小为，A、B、C系统水平方向动量守恒有 A、B、C系统机械能守恒有 联立可得 即A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小均为。 （3）C球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，A、C共速设为，最大高度为d，A、C系统水平方向上动量守恒有 A、C系统机械能守恒有 得此时C球与0点的竖直距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $