安徽阜阳市临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

高二物理 (75分钟 100分) 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.某同学在研究机械波的形成与传播规律时,将一根粗细均匀的弹性绳的右端固定在墙上,人手捏着弹性绳的另一端O点上下振动,产生向右传播的简谐波,P、Q为弹性绳上的两点。某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是 A.此时,Q点的速度方向向下 B.P、Q两点以相同的频率做简谐运动 C.若增大手的振动频率,则弹性绳上的波的传播速度变大 D.若手停止振动,则弹性绳上的波立即消失 2.头部是人体最重要的一个部位,也是最为脆弱的一个部位。在骑行运动中,佩戴骑行头盔非常重要。发生意外情况时,下列说法正确的是 A.头盔减小了骑行者头部的动量变化量 B.头盔减小了骑行者头部的动量变化率 C.头盔增大了骑行者头部受到的撞击力的冲量 D.头盔对骑行者头部的作用力的冲量与骑行者头部对头盔的作用力的冲量相同 3.蝙蝠在飞行时会发出超声波,超声波像波浪一样向前推进,遇到障碍物就反射回来,蝙蝠通过接收反射的超声波来确定周围环境。假设蝙蝠发出的超声波频率为f,超声波在空气中的传播速度为v,在水中的传播速度约为4.4v,下列说法正确的是 A.蝙蝠发出的超声波在水中的波长为 B.蝙蝠发出的超声波从空气进入水中一定不发生折射 C.蝙蝠飞向障碍物的过程中接收的反射的超声波频率一定大于它发出的超声波频率 D.蝙蝠在空中飞行时,若从它发出超声波到它接收到该超声波的反射波的时间为t,则蝙蝠到障碍物的距离为vt 4.火车在行驶过程中,当车轮经过两根铁轨的接缝时,车轮会受到一次冲击,使装在弹簧上的车厢上下振动。若每根铁轨长12.5 m,车厢振动的振幅A与驱动力频率f的关系如图所示,下列说法正确的是 A.车速为108 km/h时,车厢的固有频率f=2.4 Hz B.车速越大,车厢振动得越厉害 C.车速为5 km/h时,车厢不会上下振动 D.车速为72 km/h时,车厢上下振动得最厉害 5.一小球做简谐运动,小球所受的回复力F随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是 A.在0~2 s内,小球做加速运动 B.在t1=1 s和t2=3 s时,小球的位移大小相等、方向相反 C.在t2=3 s和t3=5 s时,小球的动量大小相等、方向相同 D.在4 s~8 s内,t=6 s时小球的动量最大 6.如图所示,一块质量M=150 g的带有支架的水平木板静止在平静的水面上,一质量m=50 g的青蛙正在支架上休息,听到响动后水平向右跳出,恰好落在木板右边缘上。已知支架右侧的水平木板长s=120 cm,支架高h=20 cm,水的阻力不计,重力加速度g取10 m/s2。则 A.青蛙水平向右跳出时的速度大小为4.5 m/s B.青蛙从跳出到落在木板上,青蛙相对水面在水平方向上移动的距离为1.0 m C.青蛙从跳出到落在木板上,木板相对水面移动的距离为0.4 m D.青蛙落在木板上后,木板在水平方向上的速度大小为0.2 m/s 7.如图所示,一款玩具“弹簧公仔”由头部、弹簧及底座组成。已知质量为m的公仔头部在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当公仔头部振动到最高点时,弹簧恰好为原长。已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是 A.弹簧的弹性势能和公仔头部的动能之和保持不变 B.公仔头部振动到最低点时,弹簧的弹力大小为2mg C.弹簧的最大弹性势能等于mgA D.公仔头部的最大动能等于mgA 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.如图所示,三角形ABC为等腰三角形,在B、C两点放置两个完全相同的波源,t=0时,两波源同时开始振动,振动方向与介质所在的平面(平面ABC)垂直,波源的振动方程均为x=2sint m。已知等腰三角形的边长AB=3 m,BC=AC=5 m,两波源产生的简谐横波在该介质中的传播速度均为1 m/s。下列说法正确的是 A.两列波叠加后不能形成稳定的干涉图样 B.两列波的波长均为4 m C.t=3 s时,A处的质点开始振动 D.当两列波均传播到A点时,A点为振动加强点 9.如图所示,实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列简谐横波在t2=1 s时刻的波形。下列说法正确的是 A.这列波的波长为6 m B.若这列波的周期T满足T<t2-t1<2T,则该波的传播速度大小一定为11 m/s C.若这列波的周期T满足T<t2-t1<2T,则该波的传播速度大小可能为13 m/s D.若该波的传播速度大小v=83 m/s,则该波沿x轴正方向传播 10.如图所示,一质量为M的木板静止在光滑水平面上,木板的左端固定一轻质挡板,一根轻弹簧的左端固定在挡板上,一质量为m的小物块从木板右端以速度v0水平向左滑上木板,压缩弹簧,然后被弹回,运动到木板右端时恰好与木板相对静止。已知小物块与木板间的动摩擦因数为μ,整个过程中,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是 A.木板先加速再减速,最终做匀速运动 B.整个过程中,弹簧弹性势能的最大值为 C.弹簧被压缩到最短时,小物块到木板右端的距离为 D.整个过程中,木板和弹簧对小物块作用力的冲量大小为 三、实验探究题:本题共2小题,共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。 11.(6分)某实验小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律,其实验步骤如下: ①将倾斜导轨末端固定在半球面的边缘O点,并调节导轨末端水平,且导轨平面通过半球面的球心。 ②将甲球从倾斜导轨上某一高度由静止释放,记录其在半球面上的落点B。 ③将乙球置于导轨末端,将甲球从同一高度由静止释放,记录甲、乙两球的落点。 ④测出三个落点A、B、C和O点连线与水平面的夹角θ1、θ2、θ3。 (1)步骤③中,甲球的落点为　　　　。(选填“A”“B”或“C”)  (2)要完成该实验,还必须测量的物理量有　　　　。  A.甲、乙两球的质量m甲、m乙 B.甲球释放点与倾斜导轨末端的高度差H C.半球面的半径R (3)若要证明该实验在碰撞过程中动量守恒,则需验证的关系式为　　　　　　。(用已知量和测量量的物理量字母表示)  12.(9分)某同学做“用单摆测重力加速度”实验。 (1)下列说法正确的是　　　　。(选填正确答案标号)  A.为了便于测量周期,可适当缩短摆线的长度,从而减小测量周期的绝对误差 B.为了减小测量误差,需选用轻且不易伸长的摆线,密度小而直径大的摆球 C.为了减小测量误差,测量周期时,应在摆球经过平衡位置时开始计时,测量单摆完成30~50次全振动所用的总时间,算出周期 (2)用20分度的游标卡尺测量摆球的直径,如图甲所示,则摆球的直径为　　　cm;把摆球用摆线悬挂在铁架台上,测量摆线的长度,通过计算得到摆长l;然后用秒表记录单摆完成60次全振动所用的时间,如图乙所示。则该单摆的周期T=　　　　s(计算结果保留3位有效数字)。  甲　　　　　　　　　　　　　　　　　乙 丙 (3)为了提高实验的准确度,在实验中可多次改变摆长l并测出相应的周期T,从而得出几组对应的l和T的数值,以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系。但该同学不小心每次都把摆球的直径当作半径来计算摆长,由此得到的T2-l图像应该是图丙中的　　　　(选填“①”“②”或“③”),图中a、b均为已知量,由图线可得当地重力加速度大小g=　　　　,由此得到的g值　　　　(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。  四、计算题:本题共4小题,共39分。解答应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 13.(10分)如图所示,光滑水平面上放有一个弹簧振子,已知弹簧的劲度系数k=80 N/m,滑块的质量m=0.2 kg。用外力使滑块从平衡位置O处缓慢向左移动,移动5 cm后撤去外力,由静止释放滑块,滑块在水平面内做简谐运动。已知弹簧的弹性势能Ep=kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。求: (1)滑块做简谐运动的振幅及滑块完成3次全振动通过的路程。 (2)滑块在做简谐运动的过程中加速度的最大值。 (3)滑块在做简谐运动的过程中速度的最大值。 14.(11分)平静的湖面上漂浮着距离不超过2 m的A、B两浮子,一条大鱼在两浮子连线的延长线上某位置翻起频率稳定的波浪。从水波(可视为简谐横波)传播到A浮子时开始计时,A、B浮子的振动图像如图甲所示,以A、B浮子平衡位置的连线为x轴,A浮子的平衡位置为坐标原点,t1=3.6 s时,水波的部分波形如图乙所示。 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)求该水波的传播速度大小及水波沿x轴的传播方向。 (2)求B浮子的平衡位置的横坐标。 (3)若A、B两浮子间的距离取最大的可能值,求从B浮子开始振动到t=0.9 s的过程中,B浮子通过的路程。 15.(18分)如图所示,传送带左端与粗糙的水平轨道对接,右端与光滑的水平轨道对接,水平传送带以v=5 m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。光滑的水平轨道上放有n个间隔相同的小球,每个小球的质量均为m0=0.2 kg。现给静止在P点、质量m=0.1 kg的物块一向右的瞬时冲量I=1 N·s,已知物块从Q点滑上传送带时的速度大小v1=8 m/s,物块与粗糙的水平轨道之间的动摩擦因数μ1=0.2,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,物块与小球、小球与小球之间所有的碰撞都是弹性正碰,传送带的长度L=5 m,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)P、Q之间的距离。 (2)物块第一次在传送带上运动的时间。 (3)n个小球最终获得的总动能。 参考答案 1.B　解析:根据“同侧法”可知,此时Q点的速度方向向上,A项错误;P、Q两点都在振源的带动下做受迫振动,则P、Q两点以相同的频率做简谐运动,B项正确;波速由介质决定,与波源的振动频率无关,C项错误;手停止振动,弹性绳上的波继续向右传播,D项错误。 2.B　解析:根据FΔt=Δp,可得F=,依题意可知,发生意外情况时,头盔延长了撞击时间Δt,从而减小了骑行者头部的动量变化率,即减小了骑行者头部受到的撞击力,A、C项错误,B项正确;发生意外情况时,头盔对骑行者头部的作用力与骑行者头部对头盔的作用力等大反向、作用时间相同,根据I=FΔt可知,头盔对头部的作用力的冲量与头部对头盔的作用力的冲量大小相等、方向相反,D项错误。 3.C　解析:本题考查超声波,波的反射、折射,多普勒效应。蝙蝠发出的超声波由空气进入水中,频率不变,则蝙蝠发出的超声波在水中的波长λ==,A项错误;空气和水是两种不同的介质,所以蝙蝠发出的超声波从空气进入水中会发生折射,B项错误;根据多普勒效应可知,蝙蝠飞向障碍物的过程中接收的反射的超声波频率一定大于它发出的超声波频率,C项正确;蝙蝠在空中飞行时,若从它发出超声波到它接收到该超声波的反射波的时间为t,则超声波通过的路程为vt,蝙蝠到障碍物的距离一定不是vt,D项错误。 4.D　解析:当驱动力频率和车厢的固有频率相同时,车厢上下振动得最厉害,并不是车速越大,车厢上下振动得越厉害,根据题图可知,车厢的固有频率为1.6 Hz,车厢的固有频率与驱动力频率无关,A、B项错误;车速为5 km/h时,车厢会上下振动,C项错误;由题图可知,驱动力频率f=1.6 Hz时,车厢上下振动得最厉害,此时车速v=Lf=12.5×1.6 m/s=20 m/s=72 km/h,D项正确。 5.C　解析:在0~2 s内,小球所受的回复力逐渐变大,由F=-kx可知,小球的位移增大,小球逐渐远离平衡位置,小球做减速运动,A项错误;在t1=1 s和t2=3 s时,小球所受的回复力相同,则小球的位移大小相等、方向相同,B项错误;在3 s~5 s内,小球所受的回复力先减小为零后反向增大,则小球先靠近平衡位置后远离平衡位置,故t2=3 s和t3=5 s时,小球的速度方向相同,由于t2=3 s和t3=5 s时,小球所受的回复力大小相等,故小球的位移大小相等,速度大小也相等,根据p=mv可知,在t2=3 s和t3=5 s时,小球的动量大小相等、方向相同,C项正确;在4 s~8 s内,t=6 s时,小球所受的回复力最大,小球的速度为零,动量为零,D项错误。 6.A　解析:设青蛙水平向右跳出时,青蛙的速度大小为v1,木板的速度大小为v2,则有mv1-Mv2=0,青蛙水平向右跳出后做平抛运动,该过程中,有h=gt2,从青蛙水平向右跳出到青蛙落在木板上的过程中,有v1t+v2t=s,解得t=0.2 s,v1=4.5 m/s,v2=1.5 m/s,A项正确;青蛙从跳出到落在木板上,青蛙相对水面在水平方向上移动的距离s1=v1t=0.9 m,B项错误;青蛙从跳出到落在木板上,木板相对水面移动的距离s2=v2t=0.3 m,C项错误;青蛙与木板在水平方向上动量守恒,有0=(m+M)v共,解得青蛙落在木板上后,木板在水平方向上的速度大小v共=0,D项错误。 7.B　解析:公仔头部和弹簧组成的系统机械能守恒,因此弹簧的弹性势能和公仔头部的动能、重力势能之和保持不变,A项错误;当公仔头部振动到最高点时,弹簧正好为原长,则在最高点时,公仔头部仅受重力作用,公仔头部的加速度大小a=g,根据简谐运动的对称性可知,公仔头部振动到最低点时,有F1-mg=ma,解得弹簧的弹力大小F1=2mg,B项正确;由于公仔头部在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当公仔头部振动到最高点时,弹簧正好为原长,故公仔头部从最高点振动到最低点的过程中,公仔头部下降的高度为2A,公仔头部减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,则弹簧的最大弹性势能等于2mgA,C项错误;公仔头部在平衡位置时的速度最大、动能最大,公仔头部从最高点到平衡位置的过程中,有mgA=Ekm+Ep,解得公仔头部的最大动能Ekm=mgA-Ep<mgA,D项错误。 8.BC　解析:两波源的振动方程相同且振动方向均与平面ABC垂直,所以两列波相遇时能发生干涉,能形成稳定的干涉图样,A项错误;由振动方程可知,两列波的周期均为T== s=4 s,则两列波的波长均为λ=vT=4 m,B项正确;B处波源的振动先传播到A点,该过程所需的时间t==3 s,故t=3 s时,A处的质点开始振动,C项正确;由于A点到C、B两个波源的距离差Δx=2 m=,且两波源的振动情况相同,故A点为振动减弱点,D项错误。 9.CD　解析:由题图可知,这列波的波长λ=8 m,A项错误。若这列波的周期T满足T<t2-t1<2T,则在t1~t2内,这列波的传播距离Δx满足λ<Δx<2λ。当这列波沿x轴正方向传播时,这列波在t1~t2时间内传播的距离Δx1=λ+3 m=11 m,则波速大小v1==11 m/s;当这列波沿x轴负方向传播时,这列波在t1~t2时间内传播的距离Δx2=λ+5 m=13 m,则波速大小v2==13 m/s,B项错误、C项正确。若该波的传播速度大小v=83 m/s,则在t1~t2内,这列波的传播距离Δx3=v(t2-t1)=83 m=10λ+3 m,结合题图可知,该波沿x轴正方向传播,D项正确。 10.AC　解析:根据题意可知,从小物块开始相对木板向左运动到弹簧被压缩到最短的过程中,木板向左做加速运动,从弹簧被压缩到最短到弹簧恢复原长的过程中,开始阶段弹簧的弹力大于小物块与木板间的摩擦力,木板继续向左做加速运动,从弹簧的弹力小于小物块与木板间的摩擦力至小物块运动到木板右端的过程中,木板向左做减速运动,最后小物块与木板以共同的速度向左做匀速运动,A项正确;弹簧的压缩量最大时,小物块与木板的速度相同,弹簧的弹性势能最大,小物块与木板组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律,有mv0=(m+M)v1,从小物块滑上木板至弹簧被压缩到最短的过程中,由能量守恒定律,有m=(m+M)+μmgL+Ep,从小物块滑上木板至小物块到达木板最右端的过程中,由动量守恒定律,有mv0=(m+M)v2,由能量守恒定律,有m=(m+M)+μmg·2L,联立解得Ep=,L=,B项错误、C项正确;整个过程中,对小物块,由动量定理,有I合=mv2-mv0=-,则整个过程中,小物块所受的合力的冲量大小为,而小物块受重力、木板的作用力和弹簧的作用力,则整个过程中,木板和弹簧对小物块作用力的冲量大小不等于,D项错误。 11.(1)A (1分) (2)A　(2分) (3)m甲=m甲+m乙(其他答案只要合理,同样给分)　(3分) 解析:(1)甲球与乙球发生碰撞后,甲球的速度一定小于碰撞前的速度,则甲球的落点一定在B点的左侧,故步骤③中甲球的落点为A。 (2)该实验需要验证动量守恒定律,如图所示,无乙球时,甲球做平抛运动,在水平方向上,有R+Rcos 2θ2=v0t,在竖直方向上,有Rsin 2θ2=gt2,解得甲球做平抛运动的初速度大小v0=,同理,碰撞后甲球做平抛运动的初速度大小v1=,乙球做平抛运动的初速度大小v2=,要完成该实验,则需要验证m甲v0=m甲v1+m乙v2,故需要验证的关系式为m甲=m甲+m乙,则还必须测量的物理量为甲、乙两球的质量m甲、m乙,A项正确。 (3)经(2)中的分析可知,需验证的关系式为m甲=m甲+m乙。 12.(1)C (2分) (2)2.125　(1分)　2.10　(1分) (3)①　(2分)　　(2分)　不变　(1分) 解析:(1)由T=2π可知,适当加长摆线,可增大单摆的周期,便于测量周期,从而减小测量周期的相对误差,A项错误;为减小实验误差,需选用轻且不易伸长的摆线,为减小空气阻力对实验的影响,需选用密度大而直径小的摆球,B项错误;在单摆经过平衡位置时开始计时,测量单摆完成30~50次全振动所用的总时间,算出周期,可减小实验误差,C项正确。 (2)摆球的直径d=21 mm+5×0.05 mm=21.25 mm=2.125 cm,秒表的示数为120 s+6.0 s=126.0 s,该单摆的周期T= s=2.10 s。 (3)由公式T=2π,可知T2=l,该同学不小心每次都把摆球的直径当作半径来计算摆长,则有T2=(l-)=l-,由此得到的T2-l图像是题图丙中的①,T2-l图线的斜率k=,则重力加速度大小g=,由图线可得k=,则当地重力加速度大小g=,由于图线的斜率不变,故计算得到的g值不变。 13.解：(1)依题意可知，滑块做简谐运动的振幅A=5 cm (1分) 滑块完成3次全振动通过的路程s=3×4A=60 cm。　(2分) (2)设滑块在做简谐运动的过程中加速度的最大值为am,则有kA=mam　(2分) 解得am=20 m/s2。　(1分) (3)设滑块在做简谐运动的过程中速度的最大值为vm,则有kA2=m　(2分) 解得vm=1 m/s。　(2分) 14.解：(1)根据题图甲可知，水波的周期T=0.8 s，根据题图乙可知，水波的波长λ=1.0 m 则水波的传播速度大小v=　(1分) 解得v=1.25 m/s　(1分) t1=3.6 s=4T+0.4 s,故t1=3.6 s时,A浮子沿y轴负方向振动,结合题图乙,根据“同侧法”可知,水波沿x轴正方向传播。　(1分) (2)根据题图甲可知,起振方向沿y轴正方向,且水波传播到A浮子时,B浮子已经振动到了最大位移处,则B浮子比A浮子先振动,振动从B浮子传到A浮子所经历的时间Δt=nT+(n=0,1,2,3,…)　(1分) 当n=0时,Δt0=0.2 s,A、B浮子间的距离Δx0=vΔt0=0.25 m　(1分) 当n=1时,Δt1=1.0 s,A、B浮子间的距离Δx1=vΔt1=1.25 m　(1分) 则B浮子的平衡位置的横坐标x=-0.25 m或x=-1.25 m。　(1分) (3)A、B两浮子间的距离取最大的可能值,A浮子开始振动时,B浮子已经振动了Δt1=1.0 s=T+　(1分) 此过程中,B浮子通过的路程s1=×4A=5 cm　(1分) t=0.9 s=T+,结合题图甲可知,0~0.9 s内,B浮子通过的路程s2=4A+A-A=(5-) cm　(1分) 则从B浮子开始振动到t=0.9 s的过程中,B浮子通过的路程s=s1+s2=(10-) cm≈9.3 cm。　(1分) 15.解:(1)设物块在P点时的初速度大小为v0,根据动量定理,有I=mv0　(1分) 设P、Q之间的距离为x,根据动能定理,有-μ1mgx=m-m　(1分) 解得x=9 m。　(1分) (2)物块滑上传送带后,先做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,则有μmg=ma　(1分) 解得a=5 m/s2 设物块的速度减至与传送带速度相等所用的时间为t1,则有v=v1-at1　(1分) 解得t1=0.6 s　(1分) 则物块做匀减速运动的位移大小x1=t1=3.9 m<L　(1分) 之后物块与传送带一起以相同的速度向右匀速运动,匀速运动的时间t2==0.22 s　(1分) 则物块第一次在传送带上运动的时间t=t1+t2=0.82 s。　(1分) (3)物块与小球1发生弹性正碰,取向右为正方向,设碰撞后物块的速度大小为v2,小球1的速度大小为u1,根据动量守恒定律,有mv=mv2+m0u1　(1分) 根据机械能守恒定律,有mv2=m+m0　(1分) 解得v2=-v=- m/s,u1=v= m/s　(1分) 小球1与小球2发生弹性正碰,根据动量守恒定律,有m0u1+0=m0u1'+m0u　(1分) 根据机械能守恒定律,有m0=m0u1'2+m0u2　(1分) 解得碰撞后,小球1的速度大小u1'=0,小球2的速度大小u=u1,可知相邻两小球相互碰撞后速度交换,则最后小球n以速度u1匀速运动 物块第一次与小球1发生碰撞后被反弹,物块在传送带上向左运动的位移大小x2== m<L　(1分) 可知物块第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零,物块之后以相同的加速度a向右做匀加速运动,则物块运动到传送带右端时的速度大小仍为v2,物块跟小球1发生第二次弹性正碰 同理,第二次碰撞后,物块和小球1的速度分别为v3=-(-v2)=-()2v,u2=(-v2)=×v　(1分) 以此类推,物块与小球1经过n次碰撞后,物块和小球1的速度分别为vn+1=-()nv,un=×()n-1v　(1分) 又因为相邻两小球每次相互碰撞后都进行速度交换,则最终小球1到小球n的速度大小依次为un、un-1、un-2、…、u1 则n个小球最终获得的总动能Ek=m0(+++…+)=(1-) J。　(1分) ( 第 13 页 共 14 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $