专题03 动量、机械振动与机械波（期中真题汇编,上海专用）高三物理上学期

专题03 动量、机械振动与机械波 3大高频考点 1. 动量定理与动量守恒定律 2. 机械振动 3. 机械波 考点1 动量定理与动量守恒定律 1.(2026·上海浦东·期中)随着我国国家综合实力的逐年提升，我国的武器装备在性能上也逐步走在世界领先的队列。“爆炸”是所有武器装备最重要的核心性能，也是体现武器威慑力的一个重要指标。 (1)1吨TNT炸药爆炸产生的能量约为4183兆焦耳，用国际单位基本单位表示为（　　） A．J B．N⋅s C． D． (2)一小型炸弹静止在光滑坚硬水平放置的铜板上，当它爆炸后，所有碎弹片沿圆锥面飞开，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在爆炸过程中，弹片的总动量守恒 B．爆炸前后，弹片竖直方向上的动量守恒 C．爆炸前后，弹片水平方向上的总动量守恒 D．炸弹爆炸前后，它的总动量守恒 (3)烟花作为现代热武器的雏形，也是老百姓节日助兴的娱乐方式。一烟花被点燃后从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动，2 s后到达最高点并爆炸，已知爆炸点距地面的高度为29.4 m，爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定，则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小比值为（　　） A．0.25 B．0.5 C．1 D．1.25 (4)如图所示，水平桌面上固定着一个半径为的光滑环形轨道，在轨道内放入两个质量分别是和的小球（均可看作质点），两球间夹着少许炸药。开始时两球接触，点燃炸药爆炸后两球沿轨道反向运动一段时间后相遇。爆炸后，M和m的速度大小之比为__________；到它们相遇时，转过的角度是__________。 (5)炮兵连演习时，释放防空导弹，防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示，某防空导弹斜射向天空作抛体运动，到最高点时突然爆炸成质量均为的弹头A和弹尾B两块，它们此时的速度仍沿水平方向。经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回。在导弹爆炸瞬间，正下面水平地面上有一记录员开始计时，在5 s末和6 s末先后记录到碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为，忽略空气阻力。 （1）从爆炸后到落地，的水平位移大小之比； （2）爆炸后两碎块落地点之间的水平距离； （3）求爆炸过程释放的化学能（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)D (2)C (3)B (4) (5)，， 【详解】 (1)用国际单位基本单位表示 故选D； (2)所有碎弹片组成的系统，在爆炸过程中，水平方向不受外力作用，故系统水平方向上总动量是守恒，但竖直方向上受铜板的弹力和重力作用，故弹片竖直方向上的动量不守恒，炸弹爆炸后，它的总动量增加，故选C。 (3)逆向思维 由牛顿第二定律 解得 故 故选B。 (4)[1]由动量守恒有 所以M和m的速度大小之比为 [2]设经相遇，则有 转过的角度是 (5)取向右为正方向，设爆炸前导弹速度大小为，经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回，说明爆炸后弹尾B速度大小为，方向与爆炸前导弹速度方向相反向左 爆炸瞬间水平方向由动量守恒 解得 设瞬间位置的高度为 则有 弹头A的水平射程 弹尾B的水平射程 联立解得，     故的水平位移大小之比为 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离 据能量守恒爆炸过程释放的化学能 2.(2026·上海嘉定·期中)建筑工地打桩过程 在高层建筑或桥梁施工中，打桩是确保地基稳固的关键环节。某工地采用重锤自由落体撞击混凝土桩的方式将桩打入地基。某建筑工地上有质量的重锤，可以用来打桩。（重力加速度取）用起重机将重锤吊起到高处，重锤在起重机竖直向上的拉力作用下竖直向上运动，运动的图像如图所示。 (1)绳索对重物的拉力（   ） A．一直做正功 B．一直做负功 C．先做正功后做负功 D．一直不做功 (2)在、、三段时间内做功依次为、和，则它们的大小关系正确的是（   ） A． B． C． D． (3)若起重机将重锤以恒定功率吊起，重锤加速度和速度的倒数图像如图所示。 ①起重机将重锤吊起的恒定功率为________W； ②若将重锤吊起的高度为时，重锤达到了最大速度，所用时间为________s。 (4)（计算）若钢筋混凝土桩的质量，现把重锤升高，然后自由落下打出桩，混凝土桩经停止运动，碰撞过程是完全非弹性碰撞。 ①重锤打到桩后的瞬间的速度大小，以及混凝土桩在向下运动的过程中受到的平均阻力大小； ②打桩的效率（用于推进桩的能量与锤打击桩的能量之比），结果保留两位有效数字； ③若碰撞过程是弹性碰撞，其他条件不变，混凝土桩在向下运动过程中受到的平均阻力大小，结果保留两位有效数字。 【答案】(1)A (2)A (3) (4)①，；②；③ 【详解】 （1）拉力方向竖直向上，由图像可知，位移方向一直竖直向上，力与位移同方向，所以拉力一直做正功。 故选A。 （2）由图像可知，三个阶段的位移相同，由三个阶段的运动分析可知，第一阶段的加速度向上，拉力大于重力，第二阶段的加速度为零，拉力等于重力，第三阶段的加速度向下，拉力小于重力，由做功公式 可知 故选A。 （3）①[1]由图像可知，当速度为2m/s时，加速度为零，拉力等于重力，所以功率为 ②[2]以恒定功率吊起时，速度变大，拉力变小，加速度变小，所以当加速度为零时，速度达到最大，结合图像，最大速度为2m/s。由能量关系 求得 （4）①根据动能定理可得 解得重锤与混凝土桩撞击前的速度为 再根据碰撞时，动量守恒 解得 由动量定理 解得 ②用于推进混凝土桩的能量 锤打击混凝土桩的能量 打桩的效率 ③若碰撞过程是弹性碰撞，其他条件不变，则有动量守恒 动能守恒 解得 由动量定理 解得 3.(2026·上海闵行·期中)蹦床运动是一项运动员利用蹦床网面的弹性上下跳动，在空中表现技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。作为奥运会新项目，我国运动员在该项目中屡获金牌。 (1)运动员在蹦床比赛中的情景如图所示。一质量为m的运动员在空中从最高点下落时间，接触到蹦床网面；然后历时时间下压网面d距离到达最低点。若蹦床网面产生的形变量与其受力成正比，重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。 （1）（多选）下列描述运动员向下运动过程的位移—时间图、或速度—时间图可能正确的是( ) A、        B、 C、        D、 （2）在此过程中，蹦床弹性势能的增量为______，蹦床受到的冲量大小为______。 (2)（计算）若运动员在空中运动所受空气阻力不能忽略，其大小f与运动员运动的速率v关系满足，系数k已知。一质量为m的运动员在比赛的最后一跳中，从距网面h的高度下落，经接触网面。落至网面时，运动员采取弯曲双腿配合弹性网缓冲，使自己迅速停下站立在蹦床上，此过程历时。重力加速度为g。 （1）运动员在空中下落过程是______运动； （2）运动员接触网面时的速度大小v_____； （3）网面对她的平均作用力F_____。 【答案】(1) BD (2) 加速度减小的加速 【详解】 (1)（1）[1]根据题意可知，运动员在时间内做自由落体运动，取向下为正方向，则有， 可知，时间内图像为开口向上的抛物线，图像为过原点向上倾斜的直线；接触到蹦床网面，弹力小于运动员的重力，则运动员做加速度减小的加速运动，运动一段距离，弹力等于重力，速度最大，继续向下运动，运动员开始做加速度增大的减速运动，直到时刻，运动到最低点，速度为0，位移最大。 故选BD。 （2）[2]根据题意，结合上述分析可知，运动员接触蹦床网面瞬间的速度为 从运动员接触蹦床网面到运动到最低点，由能量守恒定律可得，蹦床弹性势能的增量为 [3]根据题意，设蹦床受到的冲量大小为，由牛顿第三定律可知，蹦床受到运动员的作用力和运动员受到蹦床的作用力等大反向，则运动员受到蹦床的冲量大小 从运动员接触蹦床网面到运动到最低点，由动量定理有 解得 即蹦床受到的冲量大小为 (2)[1]根据题意，由牛顿第二定律可得 可知，随着速度的增大，加速度减小，则运动员做加速度减小的加速运动。 [2]根据题意，从运动员开始下落到运动员接触网面过程中，设一小段时间内，运动员的速度变化量为，由动量定理有 两边求和可得 解得 [3]从运动员接触网面到运动到最低点过程中，由动量定理有 联立解得 4.(2026·上海徐汇·期中)很多大型商场中会安装饮料机，为市民提供舒适方便的生活体验。 (1)小李购买了一瓶热饮，饮料机将调配好的饮品沿竖直方向加注到杯子中，已知加注口与杯底的高度为，液体从加注口流出时的初速度为，每秒钟流出的液体质量为30g，不计一切阻力及杯底的液面高度变化，则液体落到杯底的速度为_____，液体对杯底的平均冲力约为_____N。 (2)由于饮料机加注的是热饮，导致了杯子内气体的温度升高，如图所示为气体分子在两个不同温度、下的速率分布，则其中_____（选填“”或“”）对应的是加注热饮之后的气体温度，杯内气体分子的平均动能_____（选填“增大”或“不变”或“减小”） (3)小李购买的是无糖热茶饮。固体颗粒充分溶解后，发现其中液体的体积大约为，通过网上查阅资料，该热饮的摩尔浓度大约为，阿伏加德罗常数，估算茶饮中大概有_____个液体分子（保留3位有效数字） (4)（计算）接第（3）小题，小李开始大口喝饮料，杯子的容积为，连续喝了几口发现，杯子瘪了。已知杯子内外压强差达到时，杯子会突然产生明显的形变。假设喝饮料的过程中，杯子内部气体的质量和温度均不变，气体可视为理想气体，大气压强为。求小李在该过程中至少喝了多少体积的饮料。 【答案】(1) 3 0.09 (2) 增大 (3) (4) 【详解】 (1)[1]根据运动学规律有 其中，，解得液体落到杯底的速度为 [2]极短时间内，与杯底发生作用的水的质量为，其中 根据动量定理有 其中二阶极小值舍去，解得 根据牛顿第三定律有液体对杯底的平均冲力约为。 (2)[1][2]根据分子速率分布规律可知，温度升高，大速率分子所占比例增大，可知对应的是加注热饮之后的气体温度，杯内气体分子的平均动能增大。 (3)茶饮中的液体分子数大约有个 (4)没有喝饮料之前，气体体积为， 喝饮料之后，气体体积为， 根据玻意耳定律有 联立解得同学在该过程中喝饮料的体积至少为 5.(2026·上海浦东·期中)弓箭是以弓发射的一种远射兵器。弓由弹性的弓臂和有韧性的弓弦构成∶箭包括箭头、箭杆和箭羽。箭头为铜或铁制（现代的箭头多为合金），杆为竹或木质（现代多为纯碳或铝合金），羽为雕，鹰或鹅的羽毛。弓箭的穿透力来自弓在弯曲时所储存的能量就像拉开并固定弹簧时一样，这些能量会储存成弓的弹性势能，放开后这些势能就转变成运动时的动能。忽略空气阻力且重力加速度g取10m/s2时: (1)若士兵将箭竖直向上射出，在箭由静止开始加速到刚好与弓弦分离的过程中（　　） A．箭的速度不断增大 B．箭的速度先增大后减小 C．箭的加速度一直大于g D．箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能 (2)若士兵把弩箭沿水平方向射出，箭离开弓时的初速度为v1，落地时速度为v2，忽略空气阻力，图中能够正确地反映速度矢量演变过程的是（　　） A． B． C． D． (3)若士兵在同一位置先后以不同的初速度水平射出a、b两只箭，箭射入远处的墙壁时，a与竖直方向的夹角为45°，b与竖直方向的夹角为30°，两者在墙上的射入点相距为d=1m，则士兵与墙的水平距离是多少？ (4)高一某同学为了研究箭在空中的运动轨迹，将箭上绑上自制信号发射装置，在水平射出后并使用实验室的“魔板”进行记录， （1）如图为一次实验记录中的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度8mm，从图像上分析，魔板记录间隔T=____________s，箭做平抛运动的水平初速度大小是______m/s；箭到B点时，已经在空中飞行了____________s。 （2）某次实验中该学生将箭略向上发出，做斜上抛运动。则下列描述正确的是( ) A．箭机械能先减小后增大 B．箭的重力势能将先减小后增大 C．箭经过相同的时间间隔，获得的冲量与平抛时相同 D．箭在飞行过程中动量守恒 (5)罗西尼有一首著名的《威廉泰尔》序曲，讲述了一个神射手箭射苹果的故事。设一只短箭质量m1=0.1kg，以v0=40m/s的速度射中一只静止于光滑水平面上、质量m2=0.4kg苹果。短箭插入苹果的时间极短，并未击穿。（假设短箭在射入苹果的过程中它们之间的相互作用力是恒力） （1）计算短箭插入苹果后，苹果的速度______； （2）计算短箭射中苹果前、后，系统（短箭和苹果）的动能变化量_____________ ； （3）若短箭插入苹果的时间为0.01s，请计算苹果对短箭的作用力大小___________ 【答案】(1)BD (2)D (3) (4) 0.04 0.6 0.08 C (5) 8m/s 64J 320N 【详解】 (1)AB．竖直射出的箭受到重力和弓弦的弹力的作用，弹力先大于重力，然后等于重力，最后小于重力，因此箭的速度先增大，后减小，故A错误，B正确； C．由A项分析知，当弹力等于重力时，箭的加速度为零，因此箭的加速度不是一直大于g，故C错误； D．由于箭在上升过程中克服空气阻力做功，同时动能和重力势能均增加，因此箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能，故D正确。 故选BD。 (2)因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，水平分速度不变，所以速度的变化量等于竖直方向上分速度的变化量，根据 可知其速度变化量的方向与g的方向相同，总是竖直向下。 故选D。 (3)设士兵与墙的水平距离为x，根据平抛运动规律中速度夹角与位移夹角的关系，则有， 根据几何关系有 联立解得 (4)（1）[1][2][3]根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则有 由图中可得 联立解得魔板记录时间间隔 T=0.04s 小球做平抛运动的水平初速度大小是 B点竖直方向速度 已经在空中飞行了 （2）[4]A．箭做斜上抛运动，只受重力，故箭的机械能守恒，故A错误； B．箭做斜上抛运动，先上升再下落，故箭的重力势能将先增大后减小，故B错误； C．箭只受重力作用，经过相同的时间间隔，根据 可知获得的冲量与平抛时相同，故C正确； D．箭在飞行过程中速度不断变化，动量不断变化，故动量不守恒，故D错误。 故选C。 (5)（1）[1] 短箭插入苹果过程，根据动量守恒有 解得 （2）[2]短箭射中苹果前、后，系统（短箭和苹果）的动能变化量 （3）[3]对短箭，根据动量定理 解得苹果对短箭的作用力 即大小为320N 6.(2026·上海松江·期中)在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出强烈的短暂闪光，照亮运动物体、于是在照片上获得物体在闪光时刻的位置。某实验小组使用闪光频率为10Hz的频闪仪进行实验探究，以下图中数据均已换算为实际长度。 (1)（多选）摆球从A位置静止释放，经最低点O时改变摆长，到达B位置。此过程频闪照片如图，分析可知（　　） A．摆球的机械能守恒 B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力 C．摆球运动到O点时，摆球加速度为零 D．摆球经过O点瞬间角速度变大 (2)（多选）频闪仪连续闪光2次拍得绳波传播的照片如图，绳波向x轴正方向传播，频闪仪闪光的时间间隔小于绳波的周期。根据图中数据，分析可知（　　） A．质点A的路程可能为7.5cm B．质点A正向y轴负方向运动 C．波速可能是0.75m/s D．波速可能是2.25m/s (3)如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况。甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期内的频闪照片。振子的振动周期为T=__________s。该振子3s内通过的路程为__________m。 (4)物块从斜面某位置静止释放，捕捉到运动过程中连续三个位置A、B、C，xAB=10cm，xBC=13.6cm，斜面倾角θ=37°，则物块下滑的加速度大小a=________m/s2，物块与斜面间的摩擦因数μ=________（保留一位小数，重力加速度大小g=10m/s2） (5)（多选）某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发生碰撞。已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离AB、CD、EF，其中EF与AB连线的夹角为α，CD与AB连线的夹角为β。下列说法中正确的是（　　） A．若满足，说明两球碰撞前、后机械能守恒 B．若满足，说明两球碰撞前、后动量守恒 C．若满足和，说明两球碰撞前、后动量守恒 D．若满足说明两球碰撞前、后机械能守恒 【答案】(1)AD (2)CD (3) 1.2 2 (4) 3.6 0.3 (5)ACD 【详解】 (1)A．摆球运动过程中，只有重力做功，所以摆球的机械能守恒，故A正确； B．A、B两点速度为零，向心力为零，合力为切向分力 由于，且距离最低点的高度均为 所以 故 所以摆球在A点的所受合力大小小于在B点的合力，故B错误； C．摆球运动到最低点O点时速度最大，切向加速度为零，但向心加速度存在 合加速度不为零，故C错误； D．摆球经过O点时线速度不变，摆长由突变为，由 可知角速度变大，故D正确。 故选AD。 (2)由图可知波长为，振幅为，频闪间隔为 已知，说明波在两次闪光间传播的距离，由于波沿x轴正方向传播，存在以下两种可能情形： 情形1：波形由“峰值在7.5cm处”变为“峰值在15cm处”，则波向右平移 情形2：波形由“峰值在15cm处”变为“峰值在37.5cm处”，则波向右平移 A．若为情形1，传播距离为，经历时间，此时质点路程 若为情形2，传播距离为，经历时间，此时质点路程为，故A错误； B．由于无法确定两条波形的先后顺序，质点A的运动状态也有两种可能，可能正经过平衡位置向下运动，也可能处于波谷向上运动，故B错误； CD．若为情形1，此时波速为 若为情形2，此时波速为，故CD正确。 故选CD。 (3)[1]由图乙可知振子从到历时0.3s，振幅为，由 可得 [2]该振子3s内通过的路程为 (4)[1]由 可得 [2]对物块受力分析可得 代入数据解得 (5)BC．设球的质量为m，设闪光时间间隔为t，球1初速度大小为 球1、2碰后速度大小分别为， 选择A到B为x轴正方向，与AB垂直的方向为y轴，若两球碰撞前、后动量守恒，则x轴方向有 y轴方向有 联立可得，，故B错误，C正确； AD．若碰撞前后机械能守恒，则有 可得 结合， 可得 化简可得 即 所以说明碰撞前后机械能守恒，故AD正确。 故选ACD。 7.(2026·上海浦东·期中)篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。一个标准合格的篮球量为0.6kg，当地重力加速度g取10m/s2。 (1)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合F的示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． (2)为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从H1=1.8m高处自由下落，能够自由弹跳到H2=1.25m米高度处。如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。若取向上为正方向，则篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量Δp=________kg·m/s。为了求得上述过程中篮球受地面的平均冲击力，该同学使用每秒拍摄2000帧照片的高速摄像机拍摄了整个运动过程，通过tracker软件计算发现篮球和地面接触的照片一共有23张；估算篮球受到地面的平均冲击力大小为________。 (3)如图所示，在距地面同高度处将三个相同的篮球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个篮球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（　　） A．重力对每个小球做的功都各不相同 B．重力对每个小球的冲量都各不相同 C．每个小球落地时的速度大小都不相同 D．每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同 (4)质量为m的篮球，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为g，在篮球下落力的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．篮球的重力势能减少了mgh B．篮球的动能增加了 C．篮球的机械能减少了 D．篮球克服阻力所做的功为 (5)人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的篮球，篮球落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（　　） A．人对篮球做的功是 B．人对篮球做的功是 C．篮球落地时的机械能是 D．篮球落地时的机械能是 【答案】(1)A (2) 6.6 606N (3)B (4)C (5)BC 【详解】 (1)根据曲线运动物体运动的轨迹和所受的合外力的关系可知，篮球所受合力F指向轨迹的凹侧。足球在向斜上方飞行过程中，受到竖直向下的重力、与足球运动方向相反的空气阻力作用，因此足球在运动中受到的合力方向应是斜向左下方，可知能表示足球所受合外力方向的应是A图。 故选A。 (2)[1]篮球从米高处自由下落，由 解得篮球刚和地面刚接触时的速度大小为 篮球刚和地面刚接触时的速度方向竖直向下，由 解得篮球在与地面碰撞后的速度大小为 篮球在与地面碰撞后的速度方向竖直向上，篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量 [2]每秒拍摄2000帧照片，每帧照片时间间隔 篮球和地面接触的照片一共有23张。则篮球和地面接触的时间 篮球和地面接触由动量定理可得 解得篮球受到地面的平均冲击力 (3)A．每个小球的初末位置高度差相同，则重力对每个小球做的功相同，故A错误； B．由于各小球抛出的速度方向不同，根据竖直方向的运动规律可知，竖直上升的小球运动时间最长，竖直下抛的小球运动时间最短，故每个小球在空中的运动时间不相同，重力对每个小球的冲量都各不相同，故B正确； C．根据机械能守恒可知，每个小球落地时的速度大小相同，但方向不相同，故C错误； D．由于重力做功相同，每个小球落地时速度大小相同，竖直上抛和竖直下抛两个小球重力做功的瞬时功率相同，大于平抛小球重力的瞬时功率，故D错误。 故选B。 (4)A．在物体下落的过程中，重力做的功为，则物体的重力势能减少了，故A正确； B．物体的合力 合力做正功为 则物体的动能增量为，故B正确； CD．根据牛顿第二定律 可得物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功；故机械能减小了；故C错误，D正确。 故选C。 (5)AB．对全程应用动能定理，有 解得：。故A错误，B正确； CD．题中地面为重力势能的零点，故落地时的重力势能；落地时机械能。故C正确，D错误。 故选BC。 8.(2025·上海浦东·期中)排球运动是球类运动之一，在我国具有非常高的欢迎度，我国女排曾获得世界五连冠的辉煌记录。如图所示，小王同学正在垫质量为m的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为f，则此过程中（　　） A．重力对排球所做总功为-mgh B．排球的机械能变化量为-2fh C．合力对排球做功为零 D．合力对排球的冲量为零 【答案】B 【详解】 A．重力对排球所做总功为 故A错误； B．根据功能关系可知排球的机械能变化量为 故B正确； C．合力对排球做功为 故C错误； D．排球抛出时速度方向向上，落回原位置时速度方向向下，所以整个过程中动量变化量不为零，根据动量定理可得合力对排球的冲量不为零，故D错误。 故选B。 9.(2025·上海浦东·期中)(多选)天宫空间站绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列哪些物理量保持不变（　　） A．动能 B．角速度 C．加速度 D．动量 【答案】AB 【详解】 匀速圆周运动中，速度、加速度、合外力的大小不变，方向时刻改变，角速度始终不变，由于速度大小不变，方向不动变化，所以动能不变，动量改变。 故选AB。 10.(2025·上海闵行·期中)飞镖是具有悠久历史的游戏。20世纪70年代以后，飞镖成为世界上最受欢迎的运动之一。长久以来这项运动的起源被认为是标枪、驽箭或箭术。其同心圆的靶子非常类似射箭靶，飞镖非常类似箭。高一某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹，将飞镖上绑上自制信号发射装置，使用弹射器水平弹出，并使用实验室的“魔板”进行记录。下图所示，为一次实验记录中的一部分，与过程时间间隔相同，图中背景方格的边长表示实际长度8mm。 (1)飞镖在水平方向上的运动是（   ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．变加速直线运动 (2)图中的A点________（填是/不是）飞镖发射的起点，理由是____________。 (3)从图像上分析，魔板记录间隔________s，飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________m/s；飞镖到B点时的速度大小为________m/s。 (4)某次实验中该学生未能将弹射器水平放置，使得发出的飞镖略向上发出，做斜上抛运动。则下列描述正确的是（   ） A．飞镖机械能先减小后增大 B．飞镖的重力势能将先减小后增大 C．飞镖到达最高点时的动能不为零 D．飞镖在飞行过程中动量守恒 (5)某同学在水平距离靶标s的位置，将质量为m飞镖正对靶心水平投出，出手时飞镖速度为，重力加速度为g，不计空气阻力。飞镖击中靶子时，离开靶心的距离________，镖针与镖盘平面的夹角的正切值________。 【答案】(1)A (2) 不是 见解析 (3) 0.04 0.6 1.0 (4)C (5) 【详解】 (1)镖在水平方向上的运动是匀速直线运动，故选A。 (2)图中的A点不是飞镖发射的起点，理由是，不是1:3:5……。 (3)[1]从图像上分析，根据 魔板记录间隔 [2]飞镖做平抛运动的水平初速度大小是 [3]飞镖到B点时的竖直速度 飞镖到B点时的速度大小为_ (4)A．飞镖做斜上抛运动，只有重力做功，则机械能守恒，选项A错误；     B．飞镖的重力势能将先增大后减小，选项B错误； C．飞镖到达最高点时有水平速度，则动能不为零，选项C正确；     D．飞镖在飞行过程中合外力的冲量不为零，则动量不守恒，选项D错误。 故选C。 (5)[1]飞镖击中靶子时，水平方向s=v0t 竖直方向 解得离开靶心的距离 [2]镖针与镖盘平面的夹角的正切值 11.(2025·上海闵行·期中)北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十五号载人飞船，与火箭成功分离，发射取得圆满成功。飞船入轨后，将按照预定程序，与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十五号乘组将与神舟十四号乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活约6个月期间，将进行多次出舱活动，完成舱内外设备安装、调试、维护维修、组合体管理、空间科学与技术实（试）验等各项任务。北京时间2022年12月31日，中国国家主席习近平在新年贺词中宣布，“中国空间站全面建成”。 (1)天宫空间站绕地球运行近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列物理量保持不变的是（   ） A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．合外力 (2)用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（   ） A． B． C． D． (3)航天员在太空舱中工作生活时，处于“完全失重状态”状态。下列哪种状态也是处于“完全失重状态”（   ） A．坐在高速旋转的离心机座舱内 B．坐在东方明珠的旋转餐厅中 C．跳水运动员从十米高台上跳下 D．伞兵打开降落伞从高空降落 (4)神舟十五号载人飞船总重量约为8吨，点火后向上做匀加速直线运动，推力大小为，忽略空气阻力的影响。飞船的加速度大小为________，8s内所受合外力的冲量大小为________。 (5)（计算）天宫空间站绕地球一周的时间为T，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。求：天宫空间站离地面的高度。 【答案】(1)B (2)D (3)C (4) 5 (5) 【详解】 (1)天宫空间站绕地球运行近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，角速度保持不变；线速度、加速度和合外力均大小保持不变，方向时刻发生变化。 故选B。 (2)根据 可得 又 联立可得用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位为。 故选D。 (3)A．坐在高速旋转的离心机座舱内，合力提供向心力，不是完全失重状态，故A错误； B．坐在东方明珠的旋转餐厅中，合力提供向心力，不是完全失重状态，故B错误； C．跳水运动员从十米高台上跳下，只受重力，处于完全失重状态，故C正确； D．伞兵打开降落伞从高空降落，受重力和空气阻力，不是完全失重，故D错误。 故选C。 (4)[1]根据牛顿第二定律可得 可得船的加速度大小为 [2]8s内所受合外力的冲量大小为 (5)在地球表面有 天宫空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 联立解得天宫空间站离地面的高度为 12.(2026·上海·期中)车安全气囊被称为“生命的守护神”，在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，形成保护屏障，从而减轻司乘人员的受伤程度。 (1)汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A．动量的变化 B．受到的冲量 C．动能的变化 D．受到的作用力 (2)某汽车安全气囊的触发装置如图所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于400m/s2时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将______（选填“变小”“变大”或“不变”）。若汽车某次碰撞时间为0.03s，车头凹陷了0.15m，则此碰撞______导致安全气囊弹出（选填“会”或“不会”）。 (3)电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与左、右容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动。则该传感器（　　） A．保持静止时，电容器的电荷量为0 B．静止时与向右匀速直线运动时电容器的电容相同 C．由静止突然向右加速，电容器的电容减小 D．由静止突然向左加速，电路中有逆时针方向的电流 (4)如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的作用力大小F随时间t的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量为4kg，甲乙不计空气阻力。则碰撞过程中F的冲量大小为______N·s，碰撞过程中系统损失的机械能为______J。 【答案】(1)D (2) 变大 不会 (3)BD (4) 40 【详解】 (1)碰撞过程中人的动量变化量一定，由动量定理可知，安全气囊延长了作用时间，从而减小人体受到的作用力；人的动量变化、动能变化和受到的冲量都不变，故选D。 (2)[1]金属球随汽车运动，受强磁铁向左的吸引力和强磁铁向右的支持力。汽车紧急加速时，加速度向右，由牛顿第二定律可知支持力变大，由牛顿第三定律可知金属球对强磁铁的压力变大。 [2]碰撞过程视为匀减速直线运动，由得碰撞前速度，加速度大小，所以此碰撞不会导致安全气囊弹出。 (3)A．电容器与电源相连，两极板间有电压，电荷量不为0，A错误； B．静止与匀速直线运动时，质量块的加速度均为零，弹簧形变量相同，电介质位置相同，电容相同，B正确； C．由静止突然向右加速时，质量块需要向右的合力，弹簧被拉伸，质量块相对外框向左移动，电介质插入电容器的部分增多，电容增大，C错误； D．由静止突然向左加速时，弹簧被压缩，质量块相对外框向右移动，电介质插入电容器的部分减少，电容减小，由可知电容器放电，结合电源正负极可知电路中有逆时针方向的电流，D正确。 故选BD。 (4)头锤自由下落到气囊上表面时的速度。 图线与时间轴所围面积表示的冲量，。 以竖直向上为正方向，由动量定理，得，解得。 碰撞过程中系统损失的机械能。 13.(2026·上海·期中)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。 （1）根据示意图判断此时车前进的方向是( ) A．向右    B．向左 （2）此时敏感臂对敏感球的压力大小为FN，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。则斜面倾角的正切值tan=_______。 (2)如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M30kg，H3.2m，重力加速度大小取g10m/s2。求： （1）碰撞过程中F的冲量_________； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度_______。 （3）若把气囊换成轻质的、下端固定的竖直方向弹簧，以头锤释放点为原点，取竖直向下为正方向。头锤的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于头锤从释放到第一次回到原点的过程中。其Fy图像或yt图像可能正确的是( ) A．   B．C．   D． 【答案】(1) A (2) ，方向竖直向上。 BD 【详解】 (1)（1）刹车时敏感球由于惯性相对底座向前运动，沿斜面上滑。由图可知敏感球位于底座右侧的斜面上，说明它相对车向右运动，所以车前进的方向向右，故选A。 （2）敏感球受重力、敏感臂向下的压力和斜面垂直斜面向上的支持力，竖直方向，水平方向，解得。 (2)（1）图线与时间轴所围面积表示的冲量，，方向竖直向上。 （2）头锤落到气囊表面时的速度。以竖直向上为正方向，由动量定理，得，解得。碰撞结束后头锤上升的最大高度。 （3）头锤下落前做自由落体运动，合力保持不变；接触弹簧后，合力随线性减小，在处仍为，之后减为零再反向增大，所以A错误，B正确。图线切线斜率表示速度，速度最大的位置在合力为零的平衡位置，平衡位置在的下方，即图线斜率最大处对应的值大于，所以C错误，D正确。故选BD。 14.(2026·上海·期中)交通工具 (1)如图所示，人在岸上通过定滑轮用绳以速度v匀速牵引小船靠岸。如果小船所受阻力的大小不变，此时绳子与水平面夹角为，则小船的速度为_____，在靠岸的过程中绳子拉力大小_____，小船所受的浮力大小_____。（后两空均选填“增大”、“减小”、“不变”） (2)一架无人机在竖直升空过程中可分为AB和BC两个阶段，无人机的速度的平方（）与离地高度（x）关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g大小取。 （1）叙述无人机在100米内的运动性质_____； （2）（计算）无人机在BC段运动的时间_____ （3）（计算）无人机在BC段受到的反冲力与所受重力的比值_____。 (3)一载有物体的热气球悬停于地面上方。某时刻在距地面高为的处，将一质量为的物体相对于地面以大小为的速度水平向右抛出。不计空气阻力和抛出物体受的浮力，热气球所受浮力保持不变。重力加速度为。 （1）若以物体抛出位置为零势能面，物体刚要落地时的机械能为_____； （2）水平抛出物体后，热气球相对于地面的运动轨迹可能是_____； （3）在抛出到落地的过程中，物体动量变化量的大小为_____。 (4)帆船是一种依靠自然风力作用于帆上来推动船只前进的水上交通工具。湖面上有帆船正以速度匀速航行。已知该船帆的有效受风面积为，水平风速恒为，且，湖面上空气密度为。则风对船帆的推力的功率为（　　） A． B． C． D． (5)如图所示，一艘帆船正在沿者“之”字路线做无动力逆风行驶，这是帆船比赛中常见的场景。为实现“顶风逆行”，需要将船帆调整到哪个位置（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 增大 减小 (2) 内做加速度逐渐增大的变加速直线运动，内做匀减速直线运动 (3) C (4)C (5)A 【详解】 (1)[1]将小船的速度沿绳方向和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度等于人拉绳的速度，，得。 [2][3]小船靠岸过程中增大，船速增大，小船做加速运动。水平方向，增大时减小且加速度增大，所以绳子拉力增大；竖直方向，增大，所以小船所受的浮力减小。 (2)（1）由可知，图线的斜率表示。内图线斜率逐渐增大，无人机做加速度逐渐增大的变加速直线运动；内图线为倾斜直线，无人机做匀减速直线运动。 （2）BC段初速度，加速度大小，运动时间。 （3）BC段由牛顿第二定律，得，反冲力与重力的比值。 (3)（1）物体抛出后只有重力做功，机械能守恒。以抛出位置为零势能面，物体刚要落地时的机械能等于抛出时的机械能，。 （2）抛出物体前热气球悬停，浮力等于总重力；抛出物体后，热气球所受合力竖直向上，竖直方向从静止开始做匀加速运动。抛出过程水平方向动量守恒，热气球获得水平向左的速度，水平方向做匀速运动。热气球的运动轨迹开始时沿水平向左，之后逐渐向上弯曲，故选C。 （3）物体做平抛运动，水平分速度不变，落地时竖直分速度，动量变化量的大小。 (4)以船帆为参考系，空气相对船帆的速度为，时间内吹到船帆上的空气质量，这部分空气与船帆作用后相对船帆的速度减为零，由动量定理，得风对船帆的推力，推力的功率，故选C。 (5)风对船帆的作用力垂直于帆面，水对船体垂直于航向的阻力可以平衡风力垂直于航向的分力，只有风力沿航向的分力向前时船才能逆风前进。A图中风力垂直帆面斜向右下，沿航向的分力向前；B、C、D图中风力沿航向的分力均向后，故选A。 考点2 机械振动 1.(2026·上海浦东·期中)振动和波是生活中常见的运动，其应用广泛渗透于生产生活场景。 (1)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 (2)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点的振动图像。观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的波速为 C．时间内，质点运动的路程为2 m D．若增大发射波频率，则该波波速会增加 摆钟是最早能够精确计时的一种工具，至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如图为摆长为的单摆，摆球质量为，不计细线质量和空气阻力。请回答下列问题： (3)若将摆球从最低点在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角，并从点静止释放，为左侧最高点。刚释放摆球的瞬间，摆球（　　） A．合力为零 B．切向加速度为零 C．向心加速度为零 D．所受拉力为零 (4)接上题，摆球从运动到点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A． B． C． D． (5)接上题，摆球从点开始释放第二次到点的时间为__________。 【答案】(1)D (2)C (3)C (4)C (5) 【详解】 (1)飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，在飞机机翼前装置配重杆，是为了改变机翼的固有频率，使驱动力的频率远离固有频率，防止共振现象。 故选D。 (2)A．t=0时，P点向上振动，根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．该波的波速为，故B错误； C．0～1s时间内，即∆t=105T，质点P运动的路程为s=4×105A=4×105×5×10-6m=2m，故C正确； D．波速仅与介质有关，与频率无关，若增大发射波频率，则该波波速不变，故D错误； 故选C。 (3)AB．由题意可知，当摆球在A处时不是平衡状态，合力不为零，切向加速度为，不为零，AB错误； C．因速度为0，根据向心力的表达式，可知向心加速度为0；故C正确； D．摆球所受拉力，不为零，D错误。 故选C。 (4)图像的斜率表示动能变化的快慢，根据动能定理可知，动能变化的快慢等于重力做功的快慢，即等于重力的瞬时功率，为PG=mgvy 在A点速度为0，此时重力的瞬时功率为0；在最低点速度为水平方向，此时重力的瞬时功率还为0。所以从A点到最低点B，重力的瞬时功率先变大后变小，从最低点B到C点，重力的瞬时功率先变大后变小，则图像的倾斜程度先变大，后变小，再变大，再变小。 故选C。 (5)根据单摆的周期公式 可知摆球从释放开始第一次到达最低点B的时间为 由单摆的周期性可知，摆球从释放开始到达最低点B的时间为（n=1，2，3，…） 当时 2.(2026·上海浦东·期中)模拟小实验 (1)模拟火箭发射：如图静止在地面的总质量为M（含燃料）的小型试验运载火箭，在极短的时间内将质量为m的气体以相对地面的速度竖直向下喷出后，火箭在重力作用下开始做匀变速直线运动。已知试验场的重力加速度大小为g，则气体喷出后，火箭获得速度的大小为________，火箭上升的最大高度为________。 (2)模拟电动打夯机工作：如图为某小型打夯机的结构简图，质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座（含电动机）上的转轴相连。电动机通过皮带传动，使摆锤绕转轴O在竖直面内匀速转动，重心的转动半径为R，重力加速度大小为g. （1）调节电动机的转速，在摆锤转到最高点时底座对地面恰好无压力，则此时底座处于________状态（选填“平衡”、“失重”或“超重”），摆锤的加速度为________； （2）在（1）的情况下，摆锤转到最低点时底座对地面的压力大小为( ) A．    B．    C．    D． （3）在断开电动机电源后，摆锤在一段时间内做最大摆角为4°的摆动，不计任何阻力。某同学在摆锤经过最低点时开始计时并计数为1，测得经过时间，摆锤第次经过最低点，则当地重力加速度大小为( ) A．    B．    C．    D． 【答案】(1) (2) 失重 D C 【详解】 (1)[1] 由动量守恒，火箭获得速度的大小为 [2]由 ，火箭上升的最大高度为 (2)[1]摆锤转到最高点时处于具有竖直向下的加速度，处于失重状态。 [2]对整体，故其加速度 [3]打夯机底座刚好不能离开地面，可得摆锤到达最高点时，杆对底座的拉力刚好为，所以此时杆对摆锤为拉力，大小等于，对摆锤有 摆锤转到最低点时，对摆锤有 摆锤转到最低点时，设打夯机对地面的压力大小为，有 联立解得 故选D。 [4]摆锤做单摆周期为 由单摆周期公式 得 故选C。 3.(2025·上海·期中)如图所示，水平弹簧振子在BC之间做简谐运动，以平衡位置O为原点，建立Ox轴。已知弹簧的劲度系数为k，，振子从B运动到C用时为T。 (1)若时，振子位于B点，在坐标系内画出其振动图像（一个周期内）。 (2)若将振子拉至位置开始振动，其振动周期，经过O点时速度大小，则（    ） A． B． C． D． 【答案】(1) (2)A 【详解】 （1）由题可知，若振子位于B点时开始计时，则振子运动的起点位于负方向的最大位移处，且为正弦规律，周期为2T，故振动图象如图所示 （2）若将振子拉至位置开始振动，则振子的周期不变，即 经过O点时速度大小，则 可知 故选A。 4.(2025·上海闵行·期中)体育娱乐与竞赛 许多生活健康体育娱乐活动与体育竞技运动都与物理知识息息相关，运用物理知识可以研究这些运动和助力提升活动品质。 (1)垂钓时鱼漂能反映鱼儿咬钩的讯息。如图所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其位移随时间的变化规律为x＝2sin（100πt）cm。鱼漂的振幅为_______cm，周期T为_______s，在t=T时相位是_______，在二分之一周期内通过的路程为_______cm。 （根据以下信息，完成下面小题）跳台滑雪运动中，运动员踏着滑雪板，不带雪杖在助滑区上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。图示是滑道的简略示意图。 (2)在实验室中用图示装置模拟滑雪运动员平抛运动的过程，研究其运动是否可看作水平匀速运动与自由落体运动的合运动。横挡条卡住平抛小球，小球挤压复写纸，在白纸上留下小球球心的投影点，从而得到平抛运动的轨迹。此实验中（　　） A．秒表是实验必要的器材 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置 D．每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同 (3)滑雪场飞行着陆区斜面倾角为θ，运动员每次都从助滑区的同一点开始下滑，从飞出点水平飞出时的速度大小为v0，各功能区的高度和坡度都是定值，运动员可视为质点和忽略各种阻力，重力加速度为g，则（　　） A．由于运动员质量不同，因此在助滑区飞出点的速度大小不同 B．由于运动员质量不同，因此落在飞行着陆区时的速度方向不同 C．运动员水平飞出后到落回斜面的时间是 D．运动员水平飞出后离斜面最远距离为 (4)滑雪运动员在空中运动的速度变化量用Δv、重力的瞬时功率P、动能Ek、机械能E分别与运动员在空中的运动时间t关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 2 0.02 4 (2)C (3)D (4)B 【详解】 (1)[1][2][3][4]由位移随时间的变化规律可知：鱼漂的振幅为 A=2cm 鱼漂的周期为 t=T时相位为 鱼漂在二分之一周期内通过的路程为 (2)A．本实验中不需要用秒表测量时间，故A错误； BD．为了确定平抛的运动轨迹，需要小球有不变的初速度，且初速度水平，故每次从斜槽上释放小球的位置必须相同，而下滑过程中轨道是否光滑对实验没有影响，故BD错误； C．实验中需用铅笔标注小球球心在白纸上的投影点，从而确定平抛运动的轨迹，故坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置，故C正确。 故选C。 (3)A．运动员在助滑区飞出过程，根据动能定理得 解得 即在助滑区飞出点的速度大小相同，故A错误； B．运动员在飞行着陆区做平抛运动，则 着陆时，令速度与水平方向夹角为，则 可知，运动员落在飞行着陆区时的速度方向相同，故B错误； C．运动员在飞行着陆区做平抛运动，令落点到飞出点间距为，则有 解得 故C错误； D．运动员在飞行着陆区做平抛运动，将运动沿斜坡与垂直于斜坡分解，垂直于斜坡方向分运动为初速度为，加速度为的双向匀变速直线运动，当速度减为0时，距离斜坡最远，利用逆向思维得 解得 故D正确。 故选D。 (4)A．滑雪运动员从起跳区飞出后做平抛运动，根据速度改变量 可知与时间成正比，故A错误； B．根据重力的瞬时功率公式，可得重力的瞬时功率为 可知，重力的瞬时功率与成正比，故B正确； C．从水平抛出开始，经过时间物体的动能为，根据动能定理得 根据竖直方向上的位移—时间公式得 代入数据解得此时运动员的动能为 据此可知物体的初动能不为零，故C错误； D．不计空气阻力，运动员的机械能是守恒的，其机械能与时间的关系图象应是一条平行于轴的直线，故D错误。 故选B。 5.(2025·上海·期中)弹簧在人们的生产生活中应用广泛，在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁。 (1)如图，一个“Y”形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（    ） A． B． C． D． (2)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为。对应加速度为的刻度位置是（    ） A． B．30cm C． D． (3)在动摩擦因数的水平平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示。此时小球处于静止平衡状态，且水平平面对小球的弹力恰好为零，。当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小______；当剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小______。 (4)证明：竖直悬挂的弹簧下挂一小球，小球振动起来后的运动是简谐振动。 (5)接上一问，弹簧下面挂一质量为的小球，小球在竖直方向上做振幅为的简谐运动，小球运动到最高点时，弹簧正好为原长。则小球在运动过程中，其机械能______（选填“守恒”或不守恒”），小球的最大动能为______。 【答案】(1)D (2)B (3) 8 0 (4)由静止释放小球，小球向下运动，速度逐渐在增加，当其速度达到最大时，弹簧的弹力大小等于小球的重力，则有 解得弹簧伸长量为 此位置为平衡位置； 在平衡位置以上时，弹簧弹力为 小球受到的合力为 方向向下； 在平衡位置以下时，弹簧弹力为 小球受到的合力为 方向向上； 即小球受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力作用，且该合力方向始终指向平衡位置，所以由静止释放小球后，小球在重力和弹簧的弹力作用下做简谐振动。 (5) 不守恒 【详解】 (1)根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力为 设此时两根橡皮条的夹角为，如图所示 根据几何关系有 将两弹力合成，如图所示 根据平行四边形定则有，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为 故选D。 (2)由题知，弹簧的原长为20cm，设弹簧的劲度系数为k，钢球质量为m，下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则有 根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 (3)[1]在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球的滑动摩擦力为 根据牛顿第二定律有 解得 [2]剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零。 (4)略； (5)[1]小球在运动过程中，由于弹簧的弹力会对其做功，故小球的机械能不守恒； [2]小球速度最大时，加速度为零，则有 解得 根据能量守恒有，从最高点下落到平衡位置，则有 其中 则有 6.(2025·上海杨浦·期中)从“打水漂”到“太空水漂”——半弹道跳跃式返回 (1)以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（   ） A． B． C． (2)若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂1.6m的水面有一片小树叶。 受浮漂振动形成水波的影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填： A．能B．不能） 若浮漂在4.0s内全振动了8次，当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 (3)“嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层（需考虑阻力），然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）下列选项正确的是( ) A．    B．    C． （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是( ) A．超重  失重    B．失重  超重    C．失重  失重 （3） 返回舱在d点的加速度大小为______ （4）返回舱在d点时的线速度______。（选填：A．大于B．等于C．小于） (4)返回舱通过调整姿态减速，过程简化为如图所示，设返、推组合体减速前的总质量为m0（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后，推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出，此时返、推组合体完成减速制动，其速度大小为___；由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及v1的方向均在同一直线上，且除了组合体与喷出气体间的作用外。（不考虑其他力的影响）；该减速制动过程中，返、推组合体受到的平均作用力大小为______。 【答案】(1)C (2) 不能 0.5 0.4 (3) C A C (4) 【详解】 (1)石子和水面相撞后，水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，可知竖直方向上的高度逐渐间隙，根据 可知石子在空中运动的时间逐渐减小，根据 可知石子在水平方向的位移逐渐减小。 故选C。 (2)[1]介质中的质点都是在各自的平衡位置振动，并不会随波迁移，故小树叶不能逐渐远离浮漂。 [2][3]此水波的周期 此水波的传播速度为 (3)（1）返回舱从a点滑入大气层经b点到达c点的过程，由于有空气阻力做负功，返回舱的动能减小，故有 从c点经d点后达到e点的过程，不受空气阻力作用，返回舱在该过程机械能守恒。而c点和e点高度相等，返回舱在两点的重力势能相等，故有 整理有 故选C。 （2）返回舱在b点做离心运动，加速度向上，返回舱处于超重状态。返回舱在d点做近心运动，加速度向下，返回舱处于失重状态。 故选A。 （3）返回舱在d点距离地面高度为h，此时返回舱只受万有引力作用，根据万有引力定律及牛顿第二定律有 在地球表面的物体，其所受重力等于万有引力，故有 联立解得 （4）当返回舱以d点做近心运动，即其所受万有引力大于其做圆周运动向心力，故根据牛顿第二定律有 解得 故选C。 (4)[1]根据动量守恒定律可知 解得 [2]以发动机喷出气体为研究对象，根据动量定理可知 解得 根据牛顿第三定律可知，返、推组合体受到的平均作用力大小为 考点3 机械波 1.(2026·上海·期中)机械波根据传播方向及质点振动方向的不同，可以分为横波及纵波。 (1)请回答下列有关机械波的问题。 （1）机械波传播的只是振动的____________和_____________ （2）介质中每个质点都做_________________振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期_______________； （3）机械波在水的内部传播，形成的可以是( ) A．横波    B．纵波    C．横波和纵波 （4）下列关于机械振动和机械波说法正确的是( ) A．简谐波在一个周期内传播的距离是其振幅的4倍 B．公路旁交通警察可利用多普勒测速仪测量汽车的速度 C．一切波都能发生衍射现象 D．质点只要在运动方向上所受的力与位移大小成正比，就一定做简谐运动 (2)某简谐波沿x轴传播，图甲为t 0.6s时的波动图像，图乙为A质点的振动图像。此时P、Q两质点的位移均为1cm。 （1）这列波沿_________方向传播，传播速度为____________m/s。 （2）该时刻 P、Q两质点速度大小及方向关系是( ) A．大小相同，方向相同    B．大小相同，方向不同 C．大小不同，方向相同    D．大小不同，方向不同 （3）P质点的振动方程为______________。 【答案】(1) 形式 能量 与振源相同但时间滞后的 相同 C BC (2) 负 B 【详解】 (1)[1][2]机械波传播的是波源的振动形式与振动的能量，同时也可以传递信息。 [3][4]组成介质中的质点之间有相互作用，当前一个质点振动时，会带动相邻的质点振动，这样就形成了机械波，后振动的质点相位略迟，但周期与频率都相同。 [5]深水波由重力引起，是横波与纵波叠加而成。在这种波的作用下, 可以对物体做功，使物体前后左右运动。 故选C。 [6]A．简谐波在一个周期内传播的距离是波长，与介质和振动周期有关，与振幅无关，故A错误； B．多普勒测速仪可以测量汽车速度，故B正确； C．所有的波都可以发生衍射现象，故C正确； D．做简谐运动的物体，受到的回复力要与位移成正比，但方向相反，故D错误。 故选BC。 (2)[1]根据图乙可知，A点在0.6s时处于平衡位置向下振动，对照图甲中的波形图可知，整列波向x轴的负方向传播。 [2]根据两图，可知波长，周期 波速 [3]PQ两点此时的位移相同，所以速度大小相同，但根据波的传播方向可知，P点正在向下振动，Q点正在向上振动，故选B。 [4]P点在0.6s时的位移为-1cm，即处，且正在向下振动，所以在0时刻，也就是半个周期前，P点位移应为，且正在向上振动，振动方程为 2.(2026·上海宝山·期中)声呐向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（     ）。 A．频率变低 B．频率变高 C．频率不变 【答案】B 【详解】 设超声波在水中的传播速度为，鱼群靠近渔船的速度为，渔船发出超声波的频率为。鱼群作为迎向波源运动的接收者，接收到的频率为 鱼群反射超声波时可视为靠近渔船的运动波源，渔船接收到反射波的频率为 联立解得 由于且，所以，即。 A．反射回来的超声波频率大于发出的频率，不会变低，故A错误； B．鱼群向渔船靠近，经过两次多普勒效应后，反射波频率变高，故B正确； C．鱼群相对渔船运动，反射波与发射波的频率不同，故C错误； 故选B。 3.(2026·上海宝山·期中)利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。如图（a）所示。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。 图（a）超声波检测原理示意图图（b）机翼表面反射信号图（c）缺陷表面反射信号 (1)图中该超声波的频率是________Hz，在机翼里的波长是________。 (2)关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（     ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 【答案】(1) (2)A 【详解】 （1）[1]根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为 则频率为 [2]机翼里的波速 则超声波在机翼材料中的波长 （2）结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 故两个反射信号的路程差（为半波长的奇数倍） 解得 两个反射信号在探头处振动减弱。 故选A。 4.(2026·上海青浦·期中)青蛙的后腿肌肉非常发达，其长腿和短身体结构在跳跃时能够保存更多的机械能量，增加跳跃的力量和距离。 (1)如图所示，池塘里有五片荷叶伸出水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。若将青蛙跳入池塘的过程近似看成平抛运动； （1）若以最小的初速度完成跳跃，则青蛙应跳到( ) A荷叶a    B．荷叶b    C．荷叶c    D．荷叶d （2）此次跳跃过程青蛙在任意1 s内的速度变化量的大小为__________，方向__________。 (2)青蛙在平静水面上持续鸣叫会引起水面持续振动，形成以S点为波源的水面波（可视为简谐波），形成的水面波遇到固定在水面的挡板后可以继续传播，但靠近挡板浮在水面的一片树叶A没有明显振动，当青蛙发出__________（选填“更低沉”或“更尖锐”）的鸣叫时有可能使树叶振动起来。 (3)青蛙跳跃进池塘，在平静水面S处会形成一列水面波向四周传播（可视为简谐波），、、三点与在同一条直线上。图示时刻，在波谷与水平面的高度差为，和在不同的波峰上。已知波速为，、在水平方向的距离为，则（     ） A．点振动频率为 B．到达第一个波峰的时刻，比滞后 C．从图示时刻起，经过时间，、之间的距离增大 D．从图示时刻开始计时，点的振动方程是 (4)（计算）为研究青蛙后腿的弹跳机理，科研人员采用活检针对青蛙的后腿进行活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力（图中未标注）。假设针鞘质量为，针鞘在软组织中运动距离后进入目标组织，继续运动后停下来，若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力，大小分别为、，求针鞘： （1）被弹出时速度大小是多少？ （2）运动的过程中动量变化量的大小是多少？ 【答案】(1) C 10 竖直向下 (2)更低沉 (3)D (4)； 【详解】 (1)[1]设目标荷叶与起跳点的水平距离为，竖直下落高度为，飞行时间为，初速度大小为。平抛运动在竖直、水平方向分别满足和。荷叶与的水平距离相同，的竖直下落高度较大，飞行时间较长，所需初速度较小；荷叶与的竖直下落高度相同，飞行时间相同，的水平距离较小，所需初速度较小。因此到达荷叶所需的初速度最小。 故选C。 [2]平抛运动的加速度始终为重力加速度，任意内速度变化量的大小为 [3]速度变化量的方向与重力加速度方向相同，始终竖直向下。 (2)水面波发生衍射后能够绕过挡板传播。水面波波速近似不变，由波速公式可知，鸣叫频率降低时波长增大，衍射更明显，因此应发出更低沉的鸣叫。 (3)A．由图可知两点和间的距离为半个波长，所以 由波速公式并代入上述波长，得，故A错误； B．由图可知到和的距离分别为和，第一个波峰到达两点的时刻差为，故B错误； C．量的单位为，不是时间单位，且AC同步在平衡位置附近振动，则距离保持不变，故C错误； D．由前述计算得角频率 图示时刻点位于波谷，初相位可取， 𝐴点的振动方程是，题给振动方程满足角频率和初相位条件，故D正确。 故选D。 (4)（1）设针鞘弹出时的速度大小为。对针鞘从弹出到停止的全过程，由动能定理得 解得 （2）设针鞘进入目标组织时的速度大小为。对针鞘在目标组织中的运动过程，由动能定理得 解得 由动量定义可知，该过程初、末动量大小分别为和，所以动量变化量的大小为 5.(2026·上海·期中)从心跳的节律到沟通万物的声波，从悠扬的琴声到警示灾难的地震波，机械振动与机械波不仅构成了我们感知世界的重要维度，其原理更被广泛应用于通信、医学成像（如B超）、地质勘探等众多领域，它们是人类理解自然、创造文明的重要基石。 (1)一列沿x轴传播的简谐横波在t=4s时的波形如图甲，平衡位置在x=8m的质点a的振动图像如图乙。 则该波的传播速度大小为_________m/s；4~10s内质点a通过的路程为__________cm；4.5s时，质点a的位移为_________cm。 (2)如图（甲）所示小孩握住轻绳左端以T为周期持续上下抖动绳子，在绳上产生一段绳波。绳上每隔0.2m标记一个点，记为1、2、3……，质点1在手作用下在竖直方向带动2、3、4……各个质点依次上下振动，0、时刻各质点位置如图（乙）（丙）所示。下列说法正确的是（     ） A．时刻质点5向下振动 B．一段时间后，小孩停止上下抖动，绳子上的波马上消失 C．由图（丙）时刻再经过质点9运动到平衡位置向下振动 D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，所以质点5随波谷向右传播 (3)关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是（     ） A．位移减小时，加速度减小，速度增大 B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向总相同 C．物体的速度增大时，加速度不一定减小 D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同 (4)下列有关机械振动和机械波的说法正确的是（     ） A．单摆经过最高点时速度为零，加速度也为零 B．物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率 C．两波干涉时，振动加强点始终位于波峰 D．接收装置靠近波源时，接收到的频率小于波源的频率 (5)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷，则该简谐横波的波长为___________m；波速为___________m/s；t0+0.50s时刻，A点速度为___________m/s。 (6)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=2.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s，则该波的波长为__________m，该波的波速为__________m/s；x=20m处的质点在t=22s时的振动方向沿y轴__________（选填“正方向”或“负方向”）。 【答案】(1) 4 60 (2)A (3)A (4)B (5) 4 4 0 (6) 6 2 负方向 【详解】 (1)[1]由图甲可知，该波的波长为 由图乙可知，该波的周期为 则该波的传播速度大小为 [2]由题意知，振幅A=10cm，在内时间间隔为 故质点a通过的路程 [3]质点a的振动方程为 其中 代入得 (2)A．由图丙可知，根据同侧法可知，时刻质点9向下起振，而沿波的传播方向上所有质点起振方向相同，且时刻波刚好传播到质点5，故质点5在质点4带动下向下起振，故A正确; B．一段时间后，小孩停止上下抖动，波源不再使绳子产生新的波动，但已经形成的波还会继续向右传播，不会马上消失，故B错误; C．由图丙所示时刻再经过时刻，质点9运动到平衡位置向上振动，故C错误; D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，但质点5只在其平衡位置附近振动，不会随波向右传播，故D错误。 故选A。 (3)A．位移减小时，合外力减小，则加速度减小，速度增大，故A正确； B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向相同或者相反，故B错误； C．物体的速度增大时，位移一定减小，则加速度一定减小，故C错误； D．物体向平衡位置移动时，速度增加，加速度和速度方向相同，可知速度方向和位移方向相反，故D错误。 故选A。 (4)A．单摆经过最高点时，虽然速度为零，但切线方向有加速度，故A错误; B．物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率，故B正确； C．两波干涉时，振动加强点也在做简谐运动，并非始终位于波峰，故C错误; D．接收装置靠近波源时，接收到的频率大于波源的频率，故D错误。 故选B。 (5)[1]由题意可知A、B的平衡位置之间的距离为 解得 [2]波源的振动频率为 波速为 [3]由于 则时刻，A运动到波峰，此时A点的速度为0。 (6)[1]由图像得 [2]周期满足， 解得， 由题意知，只有n=0时满足 则 [3]经过 波传播到P点，则在时P点的振动时间 此时P点的振动方向沿y轴负方向。 6.(2026·上海·期中)足够大的平静湖面上，有一个浮标做周期性上下振动，近似看作简谐运动。观察波形，发现相邻两个波峰之间距离为4m，在传播方向上某质点从最大位移处回到平衡位置的最短时间为1.0s。 (1)在湖面上放置两块挡板，当中留一宽度为3m的缝，画出经过挡板后的水波图样。 (2)若有一艘船正在湖面上向浮标航行，船上的人观察到的水波频率为f，则（　　） A．Hz B．Hz C．Hz D．Hz (3)截取这列波的部分，时刻的波形如图所示，时刻P点正向y轴正方向振动。当s时P点振动方向和位移分别为（　　） A．沿y轴正方向，－4cm B．沿y轴正方向，0 C．沿y轴负方向，4cm D．沿y轴负方向，0 (4)浮标做简谐运动时其所受的浮力F随时间t的变化图线为正弦，如图乙所示。已知整个过程中浮标始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，则（　　） A．浮标做简谐运动的回复力由浮力提供 B．内浮标的加速度逐渐减小 C．浮标的重力等于 D．浮标所受合力大小与偏离平衡位置的距离成正比 【答案】(1) (2)B (3)D (4)CD 【详解】 (1)因水波的波长大于孔的尺寸，可知水波能发生明显衍射现象，则经过挡板后的水波图样如图 (2)因水波的周期T=4s，频率为 根据多普勒效应可知，船正在湖面上向浮标航行，船上的人观察到的水波频率Hz，故选B。 (3)波沿x轴负方向传播，波速 s波形图向左平移x=vt=1×m=m 可知t=s时P点振动情况与此时x=m+m=2m的质点的振动情况一致，即振动方向沿y轴负方向，位移为零。 故选D。 (4)A．浮标做简谐运动的回复力由浮力和重力的合力提供，A错误； B．内浮力先大于重力且浮力逐渐减小，则加速度向上且逐渐减小；后浮力小于重力且浮力逐渐减小，则加速度向下且逐渐变大，即浮标的加速度先减小后反向增加，B错误； C．浮力最大位置和最小位置的加速度等大反向，可知， 可得浮标的重力，C正确； D．浮标在平衡位置时 若浮标向下偏离平衡位置为x，则浮标所受合力大小 即合力与偏离平衡位置的距离成正比，D正确。 故选CD。 7.(2026·上海·期中)声波是声音的传播形式，正常人耳能感知的声波频率范围20Hz-20kHz，低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。在空气中，它们传播速度均约为340m/s。 (1)超声波是（　　） A．横波 B．纵波 (2)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（　　）。 A．频率变低 B．频率变高 C．频率不变 利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。如图（a）所示。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。 图（a）超声波检测原理示意图           图（b）机翼表面反射信号   图（c）缺陷表面反射信号 (3)图中该超声波的频率是_________Hz，在机翼里的波长是_________m。 (4)关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（　　） A．振动减弱；d=4.725mm B．振动加强；d=4.725mm C．振动减弱；d=9.45mm D．振动加强；d=9.45mm (5)两列振动情况均相同的水波在时刻的叠加情况如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。两列波的振幅均为3cm，则a、b两点在该时刻的竖直高度差以及c点的位移大小分别为（　　） A．12cm，0 B．12cm，3cm C．6cm，6cm D．6cm，0 (6)如图所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿轴正方向匀速移动，点是它的初始位置。图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的相邻波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处。那么水面波的传播速度为_________m/s，小球P匀速移动的速度为_________m/s。 【答案】(1)B (2)B (3) (4)A (5)A (6) 0.2 0.1 【详解】 (1)超声波是声波，声波在介质中传播时，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，是纵波，故选B。 (2)鱼群向渔船靠近，由多普勒效应可知，被鱼群反射回来的超声波频率变高，故选B。 (3)由图（b）可知超声波的周期，频率；在机翼里的波长。 (4)缺陷表面反射信号比机翼表面反射信号晚，两个信号在探头处振动方向相反，叠加后振动减弱；超声波在机翼内往返传播的路程为，，得，故选A。 (5)b点是两列波波峰与波峰相遇处，位移为；a点是波谷与波谷相遇处，位移为，a、b两点在该时刻的竖直高度差为。c点是波峰与波谷相遇处，两列波振幅相等，位移为0，故选A。 (6)第一个波峰传播到处的同时，小球P从O点移动到处，所以水面波的传播速度是小球移动速度的2倍。小球每秒振动5次，周期，由图可知从第一个波峰到小球P所在的波峰共有10个波峰间隔，经历时间。水面波的传播速度，小球P匀速移动的速度。 8.(2026·上海闵行·期中)声呐，是英文缩写“SONAR”的中文音译，是舰船利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术。 (1)声呐系统探测水中目标利用的是（　　） A．电磁波 B．机械波 C．物质波 (2)声呐系统利用的波（　　） A．可以绕过障碍物传播，而超声波只能沿直线传播 B．频率越高，在空气中传播的速度越大 C．同一列波在各种介质中的频率相同 D．同一列波在各种介质中的波长相同 (3)（多选）我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机如图所示。悬停在深海中的“海翼”号发出声呐信号的频率为f，传播速度为v。现停泊在海面上的监测船收到了的频率稍大于它发出声呐信号的频率，则（　　） A．该信号在海水中的波长为 B．该信号在海水中的波长为 C．滑翔机正在靠近监测船 D．滑翔机正在远离监测船 (4)渔船利用声呐系统探测鱼群。某渔船发出的超声波在时的波动图像如图（a）所示，质点P的振动图像如图（b）所示。该波沿x轴的______（选填“正”或“反”）方向传播，超声波的传播速度大小为______m/s；在0~2s时间内，质点P运动的路程为______m。 【答案】(1)B (2)C (3)AC (4) 正 1500 4 【详解】 (1)声呐利用声波在水中的传播和反射，声波是机械波，故选B。 (2)A．超声波也是声波，也能发生衍射绕过障碍物传播，A错误； B．机械波的传播速度由介质决定，与频率无关，B错误； C．波的频率由波源决定，同一列波在各种介质中的频率相同，C正确； D．同一列波在不同介质中波速不同，由可知波长不同，D错误。 故选C。 (3)A、B．由得该信号在海水中的波长，A正确，B错误； C、D．监测船收到的频率大于滑翔机发出的频率，由多普勒效应可知滑翔机正在靠近监测船，C正确，D错误。 故选AC。 (4)[1]由图（b）可知时质点P向y轴正方向振动，结合图（a）的波形可知，该波沿x轴正方向传播。 [2]由图（a）得波长，由图（b）得周期，波速。 [3]内质点P振动的周期数，每个周期运动的路程为，路程。 9.(2026·上海闵行·期中)当雨滴滴落在平静的水面上，水面上会形成一系列“波光粼粼”向外扩张的水波。这些波可以相互穿越互不干扰，在相遇处形成漂亮的、有规律的波纹。 (1)水波的成因以及“波光粼粼”的原因分别是（　　） A．水的振动、光的折射 B．水的流动、光的反射 C．水的振动、光的反射 D．水的流动、光的折射 (2)可以看到，题图中两列水波相遇时形成了某些地方波形始终明显、某些地方波形始终很弱的情形，且它们的分布相互间隔且稳定。这种现象属于波的______现象，其形成条件是相遇的两列波为______。 (3)光也是一种波，两束光相遇时也可能会产生上述现象，从而形成明暗相间的条纹。 （1）光就其本质而言是______波。 （2）（多选）如图，为研究此现象用激光器产生的单色光a、b光屏分别进行实验。光a、b经同一装置，在光屏上形成了宽度基本相等、明暗相间的条纹。其中光a条纹比光b条纹宽，如下图所示。则( ) A、装置中的缝屏只有一条狭缝            B、装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝 C、光a的频率比光b的频率高            D、光a的光子能量比光b的光子能量小 (4)如图（a）为空中飘荡的色彩绚丽的肥皂泡，图（b）为雨后天晴天空中呈现五彩斑斓的彩虹。两者均呈现出美丽漂亮的色彩，它们形成的原因分别为：图（a）是______；图（b）是______。 【答案】(1)C (2) 干涉 相干波 (3) 电磁 BD (4) 光的干涉 光的色散 【详解】 (1)水波是水面各部分的振动在水面上传播形成的，水本身并不随波流动；“波光粼粼”是水面对光的反射形成的，故选C。 (2)两列水波相遇时，某些区域振动始终加强、某些区域振动始终减弱，且加强区和减弱区相互间隔、分布稳定，这是波的干涉现象；产生稳定干涉的条件是两列波频率相同、相位差恒定，即两列波为相干波。 (3)（1）光的本质是电磁波。 （2）A、B．光a、b在光屏上形成的条纹宽度基本相等、明暗相间，是双缝干涉条纹，装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝，A错误，B正确； C、D．由可知，光a的条纹较宽，波长较长，频率较低，由可知光a的光子能量较小，C错误，D正确。 故选BD。 (4)肥皂泡表面的彩色是肥皂膜前后两个表面反射的光发生干涉形成的，属于光的干涉；彩虹是太阳光经空气中的小水珠折射后，不同颜色的光偏折程度不同而分开形成的，属于光的色散。 10.(2026·上海虹口·期中)智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 (1)现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。通过这种技术，在嘈杂的环境中，通话质量也有极高的保证。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 (2)如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为g，手机始终保持静止状态，则（　　） A．手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下 B．手机受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上 C．若增大，则支架对手机的摩擦力随之减小 D．若增大，则支架对手机的作用力保持不变 (3)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.02s，取重力加速度g取。则（　　）。 A．手机接触头部之前的速度约为1m/s B．手机对头部的冲量大小约为 C．手机对头部的作用力大小约为10.8N D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为 (4)某兴趣小组为了测量手机电池的电动势和内阻，设计了如图1所示的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约。 （1）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为______，内阻为______（用字母表示）。 （2）调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率______，电源的效率______。（均选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”） 【答案】(1)BC (2)D (3)BD (4) 先变大后变小 变大 【详解】 (1)A、B．降噪声波与环境噪声相遇时叠加使噪声减弱，应用的是声波的干涉原理，P点两列波引起的振动方向相反，振动减弱，A错误，B正确； C．两列声波在同一介质中传播，传播速度大小相等，C正确； D．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，D错误。 故选BC。 (2)A．手机对支架的压力大小为，方向垂直于斜面向下，A错误； B．手机静止，受静摩擦力，大小为，方向沿斜面向上，B错误； C．若增大，手机仍静止，摩擦力随之增大，C错误； D．手机静止，支架对手机的作用力与手机重力平衡，大小为、方向竖直向上，保持不变，D正确。 故选D。 (3)A．手机下落高度，接触头部前的速度，A错误； B、C．以竖直向上为正方向，对手机由动量定理，得，由牛顿第三定律可知手机对头部的作用力大小约为，手机对头部的冲量大小，B正确，C错误； D．手机与头部作用后速度为零，动量变化量大小，D正确。 故选BD。 (4)（1）由闭合电路欧姆定律，整理得。图线纵截距，得；图线斜率，得，内阻。 （2）把定值电阻看作电源内阻的一部分，当时电阻箱的功率最大，电阻箱阻值从零开始增大的过程中，其功率先变大后变小；电源的效率，增大时效率变大。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 动量、机械振动与机械波 考点1 动量定理与动量守恒定律 1.【答案】(1)D (2)C (3)B (4) (5)，， 2.【答案】(1)A (2)A (3) (4)①，；②；③ 3.【答案】(1) BD (2) 加速度减小的加速 4.【答案】(1) 3 0.09 (2) 增大 (3) (4) 5.【答案】(1)BD (2)D (3) (4) 0.04 0.6 0.08 C (5) 8m/s 64J 320N 6.【答案】(1)AD (2)CD (3) 1.2 2 (4) 3.6 0.3 (5)ACD 7.【答案】(1)A (2) 6.6 606N (3)B (4)C (5)BC 8.【答案】B 9.【答案】AB 10.【答案】(1)A (2) 不是 见解析 (3) 0.04 0.6 1.0 (4)C (5) 11.【答案】(1)B (2)D (3)C (4) 5 (5) 12.【答案】(1)D (2) 变大 不会 (3)BD (4) 40 13.【答案】(1) A (2) ，方向竖直向上。 BD 14.【答案】(1) 增大 减小 (2) 内做加速度逐渐增大的变加速直线运动，内做匀减速直线运动 (3) C (4)C (5)A 考点2 机械振动 1.【答案】(1)D (2)C (3)C (4)C (5) 2.【答案】(1) (2) 失重 D C 3.【答案】(1) (2)A 4.【答案】(1) 2 0.02 4 (2)C (3)D (4)B 5.【答案】(1)D (2)B (3) 8 0 (4)由静止释放小球，小球向下运动，速度逐渐在增加，当其速度达到最大时，弹簧的弹力大小等于小球的重力，则有 解得弹簧伸长量为 此位置为平衡位置； 在平衡位置以上时，弹簧弹力为 小球受到的合力为 方向向下； 在平衡位置以下时，弹簧弹力为 小球受到的合力为 方向向上； 即小球受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力作用，且该合力方向始终指向平衡位置，所以由静止释放小球后，小球在重力和弹簧的弹力作用下做简谐振动。 (5) 不守恒 6.【答案】(1)C (2) 不能 0.5 0.4 (3) C A C (4) 考点3 机械波 1.【答案】(1) 形式 能量 与振源相同但时间滞后的 相同 C BC (2) 负 B 2.【答案】B 3.【答案】(1) (2)A 4.【答案】(1) C 10 竖直向下 (2)更低沉 (3)D (4)； 5.【答案】(1) 4 60 (2)A (3)A (4)B (5) 4 4 0 (6) 6 2 负方向 6.【答案】(1) (2)B (3)D (4)CD 7.【答案】(1)B (2)B (3) (4)A (5)A (6) 0.2 0.1 8.【答案】(1)B (2)C (3)AC (4) 正 1500 4 9.【答案】(1)C (2) 干涉 相干波 (3) 电磁 BD (4) 光的干涉 光的色散 10.【答案】(1)BC (2)D (3)BD (4) 先变大后变小 变大 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 动量、机械振动与机械波 3大高频考点 1. 动量定理与动量守恒定律 2. 机械振动 3. 机械波 考点1 动量定理与动量守恒定律 1.(2026·上海浦东·期中)随着我国国家综合实力的逐年提升，我国的武器装备在性能上也逐步走在世界领先的队列。“爆炸”是所有武器装备最重要的核心性能，也是体现武器威慑力的一个重要指标。 (1)1吨TNT炸药爆炸产生的能量约为4183兆焦耳，用国际单位基本单位表示为（　　） A．J B．N⋅s C． D． (2)一小型炸弹静止在光滑坚硬水平放置的铜板上，当它爆炸后，所有碎弹片沿圆锥面飞开，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在爆炸过程中，弹片的总动量守恒 B．爆炸前后，弹片竖直方向上的动量守恒 C．爆炸前后，弹片水平方向上的总动量守恒 D．炸弹爆炸前后，它的总动量守恒 (3)烟花作为现代热武器的雏形，也是老百姓节日助兴的娱乐方式。一烟花被点燃后从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动，2 s后到达最高点并爆炸，已知爆炸点距地面的高度为29.4 m，爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定，则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小比值为（　　） A．0.25 B．0.5 C．1 D．1.25 (4)如图所示，水平桌面上固定着一个半径为的光滑环形轨道，在轨道内放入两个质量分别是和的小球（均可看作质点），两球间夹着少许炸药。开始时两球接触，点燃炸药爆炸后两球沿轨道反向运动一段时间后相遇。爆炸后，M和m的速度大小之比为__________；到它们相遇时，转过的角度是__________。 (5)炮兵连演习时，释放防空导弹，防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示，某防空导弹斜射向天空作抛体运动，到最高点时突然爆炸成质量均为的弹头A和弹尾B两块，它们此时的速度仍沿水平方向。经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回。在导弹爆炸瞬间，正下面水平地面上有一记录员开始计时，在5 s末和6 s末先后记录到碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为，忽略空气阻力。 （1）从爆炸后到落地，的水平位移大小之比； （2）爆炸后两碎块落地点之间的水平距离； （3）求爆炸过程释放的化学能（结果保留三位有效数字）。 2.(2026·上海嘉定·期中)建筑工地打桩过程 在高层建筑或桥梁施工中，打桩是确保地基稳固的关键环节。某工地采用重锤自由落体撞击混凝土桩的方式将桩打入地基。某建筑工地上有质量的重锤，可以用来打桩。（重力加速度取）用起重机将重锤吊起到高处，重锤在起重机竖直向上的拉力作用下竖直向上运动，运动的图像如图所示。 (1)绳索对重物的拉力（   ） A．一直做正功 B．一直做负功 C．先做正功后做负功 D．一直不做功 (2)在、、三段时间内做功依次为、和，则它们的大小关系正确的是（   ） A． B． C． D． (3)若起重机将重锤以恒定功率吊起，重锤加速度和速度的倒数图像如图所示。 ①起重机将重锤吊起的恒定功率为________W； ②若将重锤吊起的高度为时，重锤达到了最大速度，所用时间为________s。 (4)（计算）若钢筋混凝土桩的质量，现把重锤升高，然后自由落下打出桩，混凝土桩经停止运动，碰撞过程是完全非弹性碰撞。 ①重锤打到桩后的瞬间的速度大小，以及混凝土桩在向下运动的过程中受到的平均阻力大小； ②打桩的效率（用于推进桩的能量与锤打击桩的能量之比），结果保留两位有效数字； ③若碰撞过程是弹性碰撞，其他条件不变，混凝土桩在向下运动过程中受到的平均阻力大小，结果保留两位有效数字。 3.(2026·上海闵行·期中)蹦床运动是一项运动员利用蹦床网面的弹性上下跳动，在空中表现技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。作为奥运会新项目，我国运动员在该项目中屡获金牌。 (1)运动员在蹦床比赛中的情景如图所示。一质量为m的运动员在空中从最高点下落时间，接触到蹦床网面；然后历时时间下压网面d距离到达最低点。若蹦床网面产生的形变量与其受力成正比，重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。 （1）（多选）下列描述运动员向下运动过程的位移—时间图、或速度—时间图可能正确的是( ) A、        B、 C、        D、 （2）在此过程中，蹦床弹性势能的增量为______，蹦床受到的冲量大小为______。 (2)（计算）若运动员在空中运动所受空气阻力不能忽略，其大小f与运动员运动的速率v关系满足，系数k已知。一质量为m的运动员在比赛的最后一跳中，从距网面h的高度下落，经接触网面。落至网面时，运动员采取弯曲双腿配合弹性网缓冲，使自己迅速停下站立在蹦床上，此过程历时。重力加速度为g。 （1）运动员在空中下落过程是______运动； （2）运动员接触网面时的速度大小v_____； （3）网面对她的平均作用力F_____。 4.(2026·上海徐汇·期中)很多大型商场中会安装饮料机，为市民提供舒适方便的生活体验。 (1)小李购买了一瓶热饮，饮料机将调配好的饮品沿竖直方向加注到杯子中，已知加注口与杯底的高度为，液体从加注口流出时的初速度为，每秒钟流出的液体质量为30g，不计一切阻力及杯底的液面高度变化，则液体落到杯底的速度为_____，液体对杯底的平均冲力约为_____N。 (2)由于饮料机加注的是热饮，导致了杯子内气体的温度升高，如图所示为气体分子在两个不同温度、下的速率分布，则其中_____（选填“”或“”）对应的是加注热饮之后的气体温度，杯内气体分子的平均动能_____（选填“增大”或“不变”或“减小”） (3)小李购买的是无糖热茶饮。固体颗粒充分溶解后，发现其中液体的体积大约为，通过网上查阅资料，该热饮的摩尔浓度大约为，阿伏加德罗常数，估算茶饮中大概有_____个液体分子（保留3位有效数字） (4)（计算）接第（3）小题，小李开始大口喝饮料，杯子的容积为，连续喝了几口发现，杯子瘪了。已知杯子内外压强差达到时，杯子会突然产生明显的形变。假设喝饮料的过程中，杯子内部气体的质量和温度均不变，气体可视为理想气体，大气压强为。求小李在该过程中至少喝了多少体积的饮料。 5.(2026·上海浦东·期中)弓箭是以弓发射的一种远射兵器。弓由弹性的弓臂和有韧性的弓弦构成∶箭包括箭头、箭杆和箭羽。箭头为铜或铁制（现代的箭头多为合金），杆为竹或木质（现代多为纯碳或铝合金），羽为雕，鹰或鹅的羽毛。弓箭的穿透力来自弓在弯曲时所储存的能量就像拉开并固定弹簧时一样，这些能量会储存成弓的弹性势能，放开后这些势能就转变成运动时的动能。忽略空气阻力且重力加速度g取10m/s2时: (1)若士兵将箭竖直向上射出，在箭由静止开始加速到刚好与弓弦分离的过程中（　　） A．箭的速度不断增大 B．箭的速度先增大后减小 C．箭的加速度一直大于g D．箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能 (2)若士兵把弩箭沿水平方向射出，箭离开弓时的初速度为v1，落地时速度为v2，忽略空气阻力，图中能够正确地反映速度矢量演变过程的是（　　） A． B． C． D． (3)若士兵在同一位置先后以不同的初速度水平射出a、b两只箭，箭射入远处的墙壁时，a与竖直方向的夹角为45°，b与竖直方向的夹角为30°，两者在墙上的射入点相距为d=1m，则士兵与墙的水平距离是多少？ (4)高一某同学为了研究箭在空中的运动轨迹，将箭上绑上自制信号发射装置，在水平射出后并使用实验室的“魔板”进行记录， （1）如图为一次实验记录中的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度8mm，从图像上分析，魔板记录间隔T=____________s，箭做平抛运动的水平初速度大小是______m/s；箭到B点时，已经在空中飞行了____________s。 （2）某次实验中该学生将箭略向上发出，做斜上抛运动。则下列描述正确的是( ) A．箭机械能先减小后增大 B．箭的重力势能将先减小后增大 C．箭经过相同的时间间隔，获得的冲量与平抛时相同 D．箭在飞行过程中动量守恒 (5)罗西尼有一首著名的《威廉泰尔》序曲，讲述了一个神射手箭射苹果的故事。设一只短箭质量m1=0.1kg，以v0=40m/s的速度射中一只静止于光滑水平面上、质量m2=0.4kg苹果。短箭插入苹果的时间极短，并未击穿。（假设短箭在射入苹果的过程中它们之间的相互作用力是恒力） （1）计算短箭插入苹果后，苹果的速度______； （2）计算短箭射中苹果前、后，系统（短箭和苹果）的动能变化量_____________ ； （3）若短箭插入苹果的时间为0.01s，请计算苹果对短箭的作用力大小___________ 6.(2026·上海松江·期中)在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出强烈的短暂闪光，照亮运动物体、于是在照片上获得物体在闪光时刻的位置。某实验小组使用闪光频率为10Hz的频闪仪进行实验探究，以下图中数据均已换算为实际长度。 (1)（多选）摆球从A位置静止释放，经最低点O时改变摆长，到达B位置。此过程频闪照片如图，分析可知（　　） A．摆球的机械能守恒 B．摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力 C．摆球运动到O点时，摆球加速度为零 D．摆球经过O点瞬间角速度变大 (2)（多选）频闪仪连续闪光2次拍得绳波传播的照片如图，绳波向x轴正方向传播，频闪仪闪光的时间间隔小于绳波的周期。根据图中数据，分析可知（　　） A．质点A的路程可能为7.5cm B．质点A正向y轴负方向运动 C．波速可能是0.75m/s D．波速可能是2.25m/s (3)如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况。甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期内的频闪照片。振子的振动周期为T=__________s。该振子3s内通过的路程为__________m。 (4)物块从斜面某位置静止释放，捕捉到运动过程中连续三个位置A、B、C，xAB=10cm，xBC=13.6cm，斜面倾角θ=37°，则物块下滑的加速度大小a=________m/s2，物块与斜面间的摩擦因数μ=________（保留一位小数，重力加速度大小g=10m/s2） (5)（多选）某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发生碰撞。已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离AB、CD、EF，其中EF与AB连线的夹角为α，CD与AB连线的夹角为β。下列说法中正确的是（　　） A．若满足，说明两球碰撞前、后机械能守恒 B．若满足，说明两球碰撞前、后动量守恒 C．若满足和，说明两球碰撞前、后动量守恒 D．若满足说明两球碰撞前、后机械能守恒 7.(2026·上海浦东·期中)篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。一个标准合格的篮球量为0.6kg，当地重力加速度g取10m/s2。 (1)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合F的示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． (2)为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从H1=1.8m高处自由下落，能够自由弹跳到H2=1.25m米高度处。如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。若取向上为正方向，则篮球在与地面碰撞过程中，动量改变量Δp=________kg·m/s。为了求得上述过程中篮球受地面的平均冲击力，该同学使用每秒拍摄2000帧照片的高速摄像机拍摄了整个运动过程，通过tracker软件计算发现篮球和地面接触的照片一共有23张；估算篮球受到地面的平均冲击力大小为________。 (3)如图所示，在距地面同高度处将三个相同的篮球以相同的速率分别沿竖直向下、竖直向上、水平向右的方向抛出，不计空气阻力，比较这三个篮球从抛出到落地的过程，下列说法正确的是（　　） A．重力对每个小球做的功都各不相同 B．重力对每个小球的冲量都各不相同 C．每个小球落地时的速度大小都不相同 D．每个小球落地时重力做功的瞬时功率都各不相同 (4)质量为m的篮球，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为g，在篮球下落力的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．篮球的重力势能减少了mgh B．篮球的动能增加了 C．篮球的机械能减少了 D．篮球克服阻力所做的功为 (5)人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的篮球，篮球落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（　　） A．人对篮球做的功是 B．人对篮球做的功是 C．篮球落地时的机械能是 D．篮球落地时的机械能是 8.(2025·上海浦东·期中)排球运动是球类运动之一，在我国具有非常高的欢迎度，我国女排曾获得世界五连冠的辉煌记录。如图所示，小王同学正在垫质量为m的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为f，则此过程中（　　） A．重力对排球所做总功为-mgh B．排球的机械能变化量为-2fh C．合力对排球做功为零 D．合力对排球的冲量为零 9.(2025·上海浦东·期中)(多选)天宫空间站绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列哪些物理量保持不变（　　） A．动能 B．角速度 C．加速度 D．动量 10.(2025·上海闵行·期中)飞镖是具有悠久历史的游戏。20世纪70年代以后，飞镖成为世界上最受欢迎的运动之一。长久以来这项运动的起源被认为是标枪、驽箭或箭术。其同心圆的靶子非常类似射箭靶，飞镖非常类似箭。高一某同学为了研究飞镖在空中的运动轨迹，将飞镖上绑上自制信号发射装置，使用弹射器水平弹出，并使用实验室的“魔板”进行记录。下图所示，为一次实验记录中的一部分，与过程时间间隔相同，图中背景方格的边长表示实际长度8mm。 (1)飞镖在水平方向上的运动是（   ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．变加速直线运动 (2)图中的A点________（填是/不是）飞镖发射的起点，理由是____________。 (3)从图像上分析，魔板记录间隔________s，飞镖做平抛运动的水平初速度大小是________m/s；飞镖到B点时的速度大小为________m/s。 (4)某次实验中该学生未能将弹射器水平放置，使得发出的飞镖略向上发出，做斜上抛运动。则下列描述正确的是（   ） A．飞镖机械能先减小后增大 B．飞镖的重力势能将先减小后增大 C．飞镖到达最高点时的动能不为零 D．飞镖在飞行过程中动量守恒 (5)某同学在水平距离靶标s的位置，将质量为m飞镖正对靶心水平投出，出手时飞镖速度为，重力加速度为g，不计空气阻力。飞镖击中靶子时，离开靶心的距离________，镖针与镖盘平面的夹角的正切值________。 11.(2025·上海闵行·期中)北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十五号载人飞船，与火箭成功分离，发射取得圆满成功。飞船入轨后，将按照预定程序，与空间站组合体进行自主快速交会对接，神舟十五号乘组将与神舟十四号乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活约6个月期间，将进行多次出舱活动，完成舱内外设备安装、调试、维护维修、组合体管理、空间科学与技术实（试）验等各项任务。北京时间2022年12月31日，中国国家主席习近平在新年贺词中宣布，“中国空间站全面建成”。 (1)天宫空间站绕地球运行近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列物理量保持不变的是（   ） A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．合外力 (2)用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（   ） A． B． C． D． (3)航天员在太空舱中工作生活时，处于“完全失重状态”状态。下列哪种状态也是处于“完全失重状态”（   ） A．坐在高速旋转的离心机座舱内 B．坐在东方明珠的旋转餐厅中 C．跳水运动员从十米高台上跳下 D．伞兵打开降落伞从高空降落 (4)神舟十五号载人飞船总重量约为8吨，点火后向上做匀加速直线运动，推力大小为，忽略空气阻力的影响。飞船的加速度大小为________，8s内所受合外力的冲量大小为________。 (5)（计算）天宫空间站绕地球一周的时间为T，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。求：天宫空间站离地面的高度。 12.(2026·上海·期中)车安全气囊被称为“生命的守护神”，在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，形成保护屏障，从而减轻司乘人员的受伤程度。 (1)汽车发生碰撞事故安全气囊弹出，可以减小人体（　　） A．动量的变化 B．受到的冲量 C．动能的变化 D．受到的作用力 (2)某汽车安全气囊的触发装置如图所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于400m/s2时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将______（选填“变小”“变大”或“不变”）。若汽车某次碰撞时间为0.03s，车头凹陷了0.15m，则此碰撞______导致安全气囊弹出（选填“会”或“不会”）。 (3)电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与左、右容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动。则该传感器（　　） A．保持静止时，电容器的电荷量为0 B．静止时与向右匀速直线运动时电容器的电容相同 C．由静止突然向右加速，电容器的电容减小 D．由静止突然向左加速，电路中有逆时针方向的电流 (4)如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的作用力大小F随时间t的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量为4kg，甲乙不计空气阻力。则碰撞过程中F的冲量大小为______N·s，碰撞过程中系统损失的机械能为______J。 13.(2026·上海·期中)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。 （1）根据示意图判断此时车前进的方向是( ) A．向右    B．向左 （2）此时敏感臂对敏感球的压力大小为FN，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。则斜面倾角的正切值tan=_______。 (2)如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M30kg，H3.2m，重力加速度大小取g10m/s2。求： （1）碰撞过程中F的冲量_________； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度_______。 （3）若把气囊换成轻质的、下端固定的竖直方向弹簧，以头锤释放点为原点，取竖直向下为正方向。头锤的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于头锤从释放到第一次回到原点的过程中。其Fy图像或yt图像可能正确的是( ) A．   B．C．   D． 14.(2026·上海·期中)交通工具 (1)如图所示，人在岸上通过定滑轮用绳以速度v匀速牵引小船靠岸。如果小船所受阻力的大小不变，此时绳子与水平面夹角为，则小船的速度为_____，在靠岸的过程中绳子拉力大小_____，小船所受的浮力大小_____。（后两空均选填“增大”、“减小”、“不变”） (2)一架无人机在竖直升空过程中可分为AB和BC两个阶段，无人机的速度的平方（）与离地高度（x）关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g大小取。 （1）叙述无人机在100米内的运动性质_____； （2）（计算）无人机在BC段运动的时间_____ （3）（计算）无人机在BC段受到的反冲力与所受重力的比值_____。 (3)一载有物体的热气球悬停于地面上方。某时刻在距地面高为的处，将一质量为的物体相对于地面以大小为的速度水平向右抛出。不计空气阻力和抛出物体受的浮力，热气球所受浮力保持不变。重力加速度为。 （1）若以物体抛出位置为零势能面，物体刚要落地时的机械能为_____； （2）水平抛出物体后，热气球相对于地面的运动轨迹可能是_____； （3）在抛出到落地的过程中，物体动量变化量的大小为_____。 (4)帆船是一种依靠自然风力作用于帆上来推动船只前进的水上交通工具。湖面上有帆船正以速度匀速航行。已知该船帆的有效受风面积为，水平风速恒为，且，湖面上空气密度为。则风对船帆的推力的功率为（　　） A． B． C． D． (5)如图所示，一艘帆船正在沿者“之”字路线做无动力逆风行驶，这是帆船比赛中常见的场景。为实现“顶风逆行”，需要将船帆调整到哪个位置（　　） A． B． C． D． 考点2 机械振动 1.(2026·上海浦东·期中)振动和波是生活中常见的运动，其应用广泛渗透于生产生活场景。 (1)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 (2)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点的振动图像。观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．该波的波速为 C．时间内，质点运动的路程为2 m D．若增大发射波频率，则该波波速会增加 摆钟是最早能够精确计时的一种工具，至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如图为摆长为的单摆，摆球质量为，不计细线质量和空气阻力。请回答下列问题： (3)若将摆球从最低点在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角，并从点静止释放，为左侧最高点。刚释放摆球的瞬间，摆球（　　） A．合力为零 B．切向加速度为零 C．向心加速度为零 D．所受拉力为零 (4)接上题，摆球从运动到点的过程中，其动能随时间的变化关系图像为（　　） A． B． C． D． (5)接上题，摆球从点开始释放第二次到点的时间为__________。 2.(2026·上海浦东·期中)模拟小实验 (1)模拟火箭发射：如图静止在地面的总质量为M（含燃料）的小型试验运载火箭，在极短的时间内将质量为m的气体以相对地面的速度竖直向下喷出后，火箭在重力作用下开始做匀变速直线运动。已知试验场的重力加速度大小为g，则气体喷出后，火箭获得速度的大小为________，火箭上升的最大高度为________。 (2)模拟电动打夯机工作：如图为某小型打夯机的结构简图，质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座（含电动机）上的转轴相连。电动机通过皮带传动，使摆锤绕转轴O在竖直面内匀速转动，重心的转动半径为R，重力加速度大小为g. （1）调节电动机的转速，在摆锤转到最高点时底座对地面恰好无压力，则此时底座处于________状态（选填“平衡”、“失重”或“超重”），摆锤的加速度为________； （2）在（1）的情况下，摆锤转到最低点时底座对地面的压力大小为( ) A．    B．    C．    D． （3）在断开电动机电源后，摆锤在一段时间内做最大摆角为4°的摆动，不计任何阻力。某同学在摆锤经过最低点时开始计时并计数为1，测得经过时间，摆锤第次经过最低点，则当地重力加速度大小为( ) A．    B．    C．    D． 3.(2025·上海·期中)如图所示，水平弹簧振子在BC之间做简谐运动，以平衡位置O为原点，建立Ox轴。已知弹簧的劲度系数为k，，振子从B运动到C用时为T。 (1)若时，振子位于B点，在坐标系内画出其振动图像（一个周期内）。 (2)若将振子拉至位置开始振动，其振动周期，经过O点时速度大小，则（    ） A． B． C． D． 4.(2025·上海闵行·期中)体育娱乐与竞赛 许多生活健康体育娱乐活动与体育竞技运动都与物理知识息息相关，运用物理知识可以研究这些运动和助力提升活动品质。 (1)垂钓时鱼漂能反映鱼儿咬钩的讯息。如图所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其位移随时间的变化规律为x＝2sin（100πt）cm。鱼漂的振幅为_______cm，周期T为_______s，在t=T时相位是_______，在二分之一周期内通过的路程为_______cm。 （根据以下信息，完成下面小题）跳台滑雪运动中，运动员踏着滑雪板，不带雪杖在助滑区上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。图示是滑道的简略示意图。 (2)在实验室中用图示装置模拟滑雪运动员平抛运动的过程，研究其运动是否可看作水平匀速运动与自由落体运动的合运动。横挡条卡住平抛小球，小球挤压复写纸，在白纸上留下小球球心的投影点，从而得到平抛运动的轨迹。此实验中（　　） A．秒表是实验必要的器材 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置 D．每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同 (3)滑雪场飞行着陆区斜面倾角为θ，运动员每次都从助滑区的同一点开始下滑，从飞出点水平飞出时的速度大小为v0，各功能区的高度和坡度都是定值，运动员可视为质点和忽略各种阻力，重力加速度为g，则（　　） A．由于运动员质量不同，因此在助滑区飞出点的速度大小不同 B．由于运动员质量不同，因此落在飞行着陆区时的速度方向不同 C．运动员水平飞出后到落回斜面的时间是 D．运动员水平飞出后离斜面最远距离为 (4)滑雪运动员在空中运动的速度变化量用Δv、重力的瞬时功率P、动能Ek、机械能E分别与运动员在空中的运动时间t关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 5.(2025·上海·期中)弹簧在人们的生产生活中应用广泛，在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁。 (1)如图，一个“Y”形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（    ） A． B． C． D． (2)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为。对应加速度为的刻度位置是（    ） A． B．30cm C． D． (3)在动摩擦因数的水平平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示。此时小球处于静止平衡状态，且水平平面对小球的弹力恰好为零，。当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小______；当剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小______。 (4)证明：竖直悬挂的弹簧下挂一小球，小球振动起来后的运动是简谐振动。 (5)接上一问，弹簧下面挂一质量为的小球，小球在竖直方向上做振幅为的简谐运动，小球运动到最高点时，弹簧正好为原长。则小球在运动过程中，其机械能______（选填“守恒”或不守恒”），小球的最大动能为______。 6.(2025·上海杨浦·期中)从“打水漂”到“太空水漂”——半弹道跳跃式返回 (1)以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（   ） A． B． C． (2)若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂1.6m的水面有一片小树叶。 受浮漂振动形成水波的影响，小树叶______逐渐远离浮漂。（选填： A．能B．不能） 若浮漂在4.0s内全振动了8次，当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为______s，此水波的传播速度为______m/s。 (3)“嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层（需考虑阻力），然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。 （1）下列选项正确的是( ) A．    B．    C． （2）下列关于返回舱在b、d两点的状态判断正确的是( ) A．超重  失重    B．失重  超重    C．失重  失重 （3） 返回舱在d点的加速度大小为______ （4）返回舱在d点时的线速度______。（选填：A．大于B．等于C．小于） (4)返回舱通过调整姿态减速，过程简化为如图所示，设返、推组合体减速前的总质量为m0（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后，推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出，此时返、推组合体完成减速制动，其速度大小为___；由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及v1的方向均在同一直线上，且除了组合体与喷出气体间的作用外。（不考虑其他力的影响）；该减速制动过程中，返、推组合体受到的平均作用力大小为______。 考点3 机械波 1.(2026·上海·期中)机械波根据传播方向及质点振动方向的不同，可以分为横波及纵波。 (1)请回答下列有关机械波的问题。 （1）机械波传播的只是振动的____________和_____________ （2）介质中每个质点都做_________________振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期_______________； （3）机械波在水的内部传播，形成的可以是( ) A．横波    B．纵波    C．横波和纵波 （4）下列关于机械振动和机械波说法正确的是( ) A．简谐波在一个周期内传播的距离是其振幅的4倍 B．公路旁交通警察可利用多普勒测速仪测量汽车的速度 C．一切波都能发生衍射现象 D．质点只要在运动方向上所受的力与位移大小成正比，就一定做简谐运动 (2)某简谐波沿x轴传播，图甲为t 0.6s时的波动图像，图乙为A质点的振动图像。此时P、Q两质点的位移均为1cm。 （1）这列波沿_________方向传播，传播速度为____________m/s。 （2）该时刻 P、Q两质点速度大小及方向关系是( ) A．大小相同，方向相同    B．大小相同，方向不同 C．大小不同，方向相同    D．大小不同，方向不同 （3）P质点的振动方程为______________。 2.(2026·上海宝山·期中)声呐向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（     ）。 A．频率变低 B．频率变高 C．频率不变 3.(2026·上海宝山·期中)利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。如图（a）所示。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。 图（a）超声波检测原理示意图图（b）机翼表面反射信号图（c）缺陷表面反射信号 (1)图中该超声波的频率是________Hz，在机翼里的波长是________。 (2)关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（     ） A．振动减弱； B．振动加强； C．振动减弱； D．振动加强； 4.(2026·上海青浦·期中)青蛙的后腿肌肉非常发达，其长腿和短身体结构在跳跃时能够保存更多的机械能量，增加跳跃的力量和距离。 (1)如图所示，池塘里有五片荷叶伸出水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。若将青蛙跳入池塘的过程近似看成平抛运动； （1）若以最小的初速度完成跳跃，则青蛙应跳到( ) A荷叶a    B．荷叶b    C．荷叶c    D．荷叶d （2）此次跳跃过程青蛙在任意1 s内的速度变化量的大小为__________，方向__________。 (2)青蛙在平静水面上持续鸣叫会引起水面持续振动，形成以S点为波源的水面波（可视为简谐波），形成的水面波遇到固定在水面的挡板后可以继续传播，但靠近挡板浮在水面的一片树叶A没有明显振动，当青蛙发出__________（选填“更低沉”或“更尖锐”）的鸣叫时有可能使树叶振动起来。 (3)青蛙跳跃进池塘，在平静水面S处会形成一列水面波向四周传播（可视为简谐波），、、三点与在同一条直线上。图示时刻，在波谷与水平面的高度差为，和在不同的波峰上。已知波速为，、在水平方向的距离为，则（     ） A．点振动频率为 B．到达第一个波峰的时刻，比滞后 C．从图示时刻起，经过时间，、之间的距离增大 D．从图示时刻开始计时，点的振动方程是 (4)（计算）为研究青蛙后腿的弹跳机理，科研人员采用活检针对青蛙的后腿进行活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力（图中未标注）。假设针鞘质量为，针鞘在软组织中运动距离后进入目标组织，继续运动后停下来，若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力，大小分别为、，求针鞘： （1）被弹出时速度大小是多少？ （2）运动的过程中动量变化量的大小是多少？ 5.(2026·上海·期中)从心跳的节律到沟通万物的声波，从悠扬的琴声到警示灾难的地震波，机械振动与机械波不仅构成了我们感知世界的重要维度，其原理更被广泛应用于通信、医学成像（如B超）、地质勘探等众多领域，它们是人类理解自然、创造文明的重要基石。 (1)一列沿x轴传播的简谐横波在t=4s时的波形如图甲，平衡位置在x=8m的质点a的振动图像如图乙。 则该波的传播速度大小为_________m/s；4~10s内质点a通过的路程为__________cm；4.5s时，质点a的位移为_________cm。 (2)如图（甲）所示小孩握住轻绳左端以T为周期持续上下抖动绳子，在绳上产生一段绳波。绳上每隔0.2m标记一个点，记为1、2、3……，质点1在手作用下在竖直方向带动2、3、4……各个质点依次上下振动，0、时刻各质点位置如图（乙）（丙）所示。下列说法正确的是（     ） A．时刻质点5向下振动 B．一段时间后，小孩停止上下抖动，绳子上的波马上消失 C．由图（丙）时刻再经过质点9运动到平衡位置向下振动 D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，所以质点5随波谷向右传播 (3)关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是（     ） A．位移减小时，加速度减小，速度增大 B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向总相同 C．物体的速度增大时，加速度不一定减小 D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同 (4)下列有关机械振动和机械波的说法正确的是（     ） A．单摆经过最高点时速度为零，加速度也为零 B．物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率 C．两波干涉时，振动加强点始终位于波峰 D．接收装置靠近波源时，接收到的频率小于波源的频率 (5)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷，则该简谐横波的波长为___________m；波速为___________m/s；t0+0.50s时刻，A点速度为___________m/s。 (6)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=2.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s，则该波的波长为__________m，该波的波速为__________m/s；x=20m处的质点在t=22s时的振动方向沿y轴__________（选填“正方向”或“负方向”）。 6.(2026·上海·期中)足够大的平静湖面上，有一个浮标做周期性上下振动，近似看作简谐运动。观察波形，发现相邻两个波峰之间距离为4m，在传播方向上某质点从最大位移处回到平衡位置的最短时间为1.0s。 (1)在湖面上放置两块挡板，当中留一宽度为3m的缝，画出经过挡板后的水波图样。 (2)若有一艘船正在湖面上向浮标航行，船上的人观察到的水波频率为f，则（　　） A．Hz B．Hz C．Hz D．Hz (3)截取这列波的部分，时刻的波形如图所示，时刻P点正向y轴正方向振动。当s时P点振动方向和位移分别为（　　） A．沿y轴正方向，－4cm B．沿y轴正方向，0 C．沿y轴负方向，4cm D．沿y轴负方向，0 (4)浮标做简谐运动时其所受的浮力F随时间t的变化图线为正弦，如图乙所示。已知整个过程中浮标始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，则（　　） A．浮标做简谐运动的回复力由浮力提供 B．内浮标的加速度逐渐减小 C．浮标的重力等于 D．浮标所受合力大小与偏离平衡位置的距离成正比 7.(2026·上海·期中)声波是声音的传播形式，正常人耳能感知的声波频率范围20Hz-20kHz，低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。在空气中，它们传播速度均约为340m/s。 (1)超声波是（　　） A．横波 B．纵波 (2)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（　　）。 A．频率变低 B．频率变高 C．频率不变 利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。如图（a）所示。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。 图（a）超声波检测原理示意图           图（b）机翼表面反射信号   图（c）缺陷表面反射信号 (3)图中该超声波的频率是_________Hz，在机翼里的波长是_________m。 (4)关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（　　） A．振动减弱；d=4.725mm B．振动加强；d=4.725mm C．振动减弱；d=9.45mm D．振动加强；d=9.45mm (5)两列振动情况均相同的水波在时刻的叠加情况如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。两列波的振幅均为3cm，则a、b两点在该时刻的竖直高度差以及c点的位移大小分别为（　　） A．12cm，0 B．12cm，3cm C．6cm，6cm D．6cm，0 (6)如图所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿轴正方向匀速移动，点是它的初始位置。图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的相邻波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处。那么水面波的传播速度为_________m/s，小球P匀速移动的速度为_________m/s。 8.(2026·上海闵行·期中)声呐，是英文缩写“SONAR”的中文音译，是舰船利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术。 (1)声呐系统探测水中目标利用的是（　　） A．电磁波 B．机械波 C．物质波 (2)声呐系统利用的波（　　） A．可以绕过障碍物传播，而超声波只能沿直线传播 B．频率越高，在空气中传播的速度越大 C．同一列波在各种介质中的频率相同 D．同一列波在各种介质中的波长相同 (3)（多选）我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机如图所示。悬停在深海中的“海翼”号发出声呐信号的频率为f，传播速度为v。现停泊在海面上的监测船收到了的频率稍大于它发出声呐信号的频率，则（　　） A．该信号在海水中的波长为 B．该信号在海水中的波长为 C．滑翔机正在靠近监测船 D．滑翔机正在远离监测船 (4)渔船利用声呐系统探测鱼群。某渔船发出的超声波在时的波动图像如图（a）所示，质点P的振动图像如图（b）所示。该波沿x轴的______（选填“正”或“反”）方向传播，超声波的传播速度大小为______m/s；在0~2s时间内，质点P运动的路程为______m。 9.(2026·上海闵行·期中)当雨滴滴落在平静的水面上，水面上会形成一系列“波光粼粼”向外扩张的水波。这些波可以相互穿越互不干扰，在相遇处形成漂亮的、有规律的波纹。 (1)水波的成因以及“波光粼粼”的原因分别是（　　） A．水的振动、光的折射 B．水的流动、光的反射 C．水的振动、光的反射 D．水的流动、光的折射 (2)可以看到，题图中两列水波相遇时形成了某些地方波形始终明显、某些地方波形始终很弱的情形，且它们的分布相互间隔且稳定。这种现象属于波的______现象，其形成条件是相遇的两列波为______。 (3)光也是一种波，两束光相遇时也可能会产生上述现象，从而形成明暗相间的条纹。 （1）光就其本质而言是______波。 （2）（多选）如图，为研究此现象用激光器产生的单色光a、b光屏分别进行实验。光a、b经同一装置，在光屏上形成了宽度基本相等、明暗相间的条纹。其中光a条纹比光b条纹宽，如下图所示。则( ) A、装置中的缝屏只有一条狭缝            B、装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝 C、光a的频率比光b的频率高            D、光a的光子能量比光b的光子能量小 (4)如图（a）为空中飘荡的色彩绚丽的肥皂泡，图（b）为雨后天晴天空中呈现五彩斑斓的彩虹。两者均呈现出美丽漂亮的色彩，它们形成的原因分别为：图（a）是______；图（b）是______。 10.(2026·上海虹口·期中)智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 (1)现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。通过这种技术，在嘈杂的环境中，通话质量也有极高的保证。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 (2)如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为g，手机始终保持静止状态，则（　　） A．手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下 B．手机受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上 C．若增大，则支架对手机的摩擦力随之减小 D．若增大，则支架对手机的作用力保持不变 (3)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.02s，取重力加速度g取。则（　　）。 A．手机接触头部之前的速度约为1m/s B．手机对头部的冲量大小约为 C．手机对头部的作用力大小约为10.8N D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为 (4)某兴趣小组为了测量手机电池的电动势和内阻，设计了如图1所示的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约。 （1）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为______，内阻为______（用字母表示）。 （2）调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率______，电源的效率______。（均选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”） 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $