精品解析:浙江杭州高级中学钱塘学校等校2026-2027学年高二上学期阶段性测试物理试卷
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内容正文:
浙江省杭州高级中学钱塘学校2026-2027学年高二上学期阶段性测试物理试卷
考生注意:
1、答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2、答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
一、选择题Ⅰ(本题共8小题,每小题5分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1. 如图所示为某物体做简谐运动的振动图像,关于物体的振动下列说法正确的是( )
A. 物体振动的振幅为4cm B. 物体振动的周期为0.4s
C. 0.2s~0.4s过程物体沿x轴正方向运动 D. 0.4s~0.6s过程物体运动的速度在减小
2. 下列说法错误的是( )
A. 单摆振动具有等时性
B. 振子受迫振动时,其振动的频率等于驱动力的频率
C. 驱动力频率接近或等于固有频率时,振子会产生共振现象
D. 阻尼振动时,振子振动的频率不断减小
3. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
4. 如图所示,粗细均匀的木筷下端绕几圈铁丝,竖直悬浮在装满水的杯子中。把木筷往上提起一段距离后放手,不计空气阻力,木筷在水中上下运动。以放手时为计时起点,木筷静止时的位置为坐标原点,竖直向下为正方向。木筷运动时间t、相对平衡位置位移x、受到合力F、运动速度v、动能.下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,撑杆跳高是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为65 kg的运动员在一次撑杆跳高中达到最高点后,重心下落6.05 m后接触软垫,在软垫上经0.8 s速度减为零,则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中,软垫受到的平均冲力约为
A. 1.5×102 N B. 1.5×103N C. 1.5×104 N D. 1.5×105N
6. 离子推进器是我国新一代航天动力装置,推进剂从图中P处注入,在A处电离出一价正离子,已知B、C之间加有恒定电压U,正离子进入B时的速度忽略不计,经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器,假设单位时间内射出离子的质量为M。则推进器获得的推力大小为( )
A. B. C. D.
7. 如左图所示为以点为平衡位置,在、两点间做简谐运动的弹簧振子,右图为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 在与两个时刻,弹簧振子的速度相同
C. 从到时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动
D. 在时,弹簧振子有最小的位移
8. 质量为的钢球自某一高处落下,以速率碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( )
A. 向下, B. 向下,
C. 向上, D. 向上,
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题10分,共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9. 关于图中所示的四个运动项目表述正确的是( )
A. 图甲中,打出后的台球与前方台球碰撞的过程中,两台球组成的系统动量守恒
B. 图乙中,运动员拖着滑板在空中做斜抛运动的过程中,运动员和滑板构成的系统动量守恒
C. 图丙中,运动员掷出铅球的过程中,铅球和人构成的系统动量守恒
D. 图丁中,推出后的冰壶与前方冰壶相碰的过程中,两冰壶组成的系统动量守恒
10. 单摆M、N、O、P自由振动时,振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上,并保持各自的摆长不变,使其中一个单摆振动,经过足够长的时间,其他三个都可能振动起来。不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A. 若使M振动起来,P不会振动
B. 若使M振动起来,稳定时N振动的周期仍小于2s
C. 若使P振动起来,稳定时M比N的振幅大
D. 若使O振动起来,稳定时M的振动周期等于3s
三、实验题(本题共1小题,共20分)
11. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中
(1)以下做法中正确的是________;
A. 测量摆线长时,应把摆线拉直后放在水平桌面上测量
B. 摆线要选细些的、伸缩性好的
C. 为了使单摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D. 要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动
(2)张同学先用米尺测得摆线长为,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为________cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示为________s。
(3)刘同学没有游标卡尺,无法测小球的直径,实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长,测得多组周期和的数据,作出图像,如图丙所示。实验得到的图像是________(选填“”“”或“”);
四、解答题(本题共1小题,共20分)
12. 2021年10月3日神舟十三号飞船发射成功,神舟十三号飞船采用长征二号火箭发射,在发射过程中靠喷射燃料获得反冲速度,发射初期火箭的速度远小于燃料的喷射速度,可忽略;已知燃料的喷射速度为,在极短的时间内火箭喷射的燃料质量为,喷气后神舟飞船与火箭(包括燃料)的总质量为,地面附近的重力加速度为g求:
(1)这过程中飞船和火箭增加的速度大小;
(2)发射初期火箭沿竖直方向运动,不考虑极短时间喷出燃料引起的火箭质量变化,则此时飞船与火箭所获得的平均推力大小;
(3)在空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示。圆环绕中心匀速旋转,宇航员可以站立在旋转舱内的外壁上,模拟出站在地球表面时相同大小的支持力。设旋转舱内的外壁到转轴中心的距离为L,宇航员可视为质点,为达到目的,旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度应为多大?
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浙江省杭州高级中学钱塘学校2026-2027学年高二上学期阶段性测试物理试卷
考生注意:
1、答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2、答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
一、选择题Ⅰ(本题共8小题,每小题5分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1. 如图所示为某物体做简谐运动的振动图像,关于物体的振动下列说法正确的是( )
A. 物体振动的振幅为4cm B. 物体振动的周期为0.4s
C. 0.2s~0.4s过程物体沿x轴正方向运动 D. 0.4s~0.6s过程物体运动的速度在减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体振动的振幅为,故A错误;
B.物体振动的周期,故B错误;
C.0.2s~0.4s过程物体沿x轴负方向运动,故C错误;
D.0.4s~0.6s过程物体逐渐远离平衡位置,物体运动的速度在逐渐减小,故D正确。
故选D。
2. 下列说法错误的是( )
A. 单摆振动具有等时性
B. 振子受迫振动时,其振动的频率等于驱动力的频率
C. 驱动力频率接近或等于固有频率时,振子会产生共振现象
D. 阻尼振动时,振子振动的频率不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.单摆振动具有等时性,故A正确;
B.振子受迫振动时,其振动的频率等于驱动力的频率,故B正确;
C.驱动力频率接近或等于固有频率时,振子会产生共振现象,故C正确;
D.阻尼振动时,振子的振幅逐渐减小,但频率仍等于固有频率,故D错误。
故选D。
3. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
【答案】C
【解析】
【详解】AB.动量大小为
即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,故AB错误;
C.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,故C正确;
D.由
可知,动量相同,动能不一定相同,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,粗细均匀的木筷下端绕几圈铁丝,竖直悬浮在装满水的杯子中。把木筷往上提起一段距离后放手,不计空气阻力,木筷在水中上下运动。以放手时为计时起点,木筷静止时的位置为坐标原点,竖直向下为正方向。木筷运动时间t、相对平衡位置位移x、受到合力F、运动速度v、动能.下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设木筷的横截面积为S,质量为m,水的密度为ρ,静止时水下长度为x0
根据平衡条件得
ρgSx0=mg
设向下压的距离为x,木筷受到的浮力
F浮=ρgS(x0+x)
木筷受到的合力
F=mg-F浮=-ρgSx
令
ρgS=k
则木筷所受合力
F=-kx
木筷在水中的运动为简谐运动;
A.木筷所受合力与位移关系满足
F=-kx
木筷运动过程所受到的合力F应该过二、四象限,故A错误;
B.在坐标原点即x=0位置时动能应该最大,在最高点和最低点时动能应该最小,故B错误;
CD.因为木筷在水中沿竖直方向做简皆运动,运动的速度和相对平衡位置的位移随时间t的关系图像都应是三角函数的波形,且在t=0时刻位移负向最大,速度最小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,撑杆跳高是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为65 kg的运动员在一次撑杆跳高中达到最高点后,重心下落6.05 m后接触软垫,在软垫上经0.8 s速度减为零,则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中,软垫受到的平均冲力约为
A. 1.5×102 N B. 1.5×103N C. 1.5×104 N D. 1.5×105N
【答案】B
【解析】
【详解】设运动员的质量为,重力加速度取。由自由落体运动规律得
运动员从接触软垫到速度减小为零的过程中应用动量定理得
联立解得
由牛顿第三定律知软垫受到的平均冲力约为,故B项正确。
故选B。
6. 离子推进器是我国新一代航天动力装置,推进剂从图中P处注入,在A处电离出一价正离子,已知B、C之间加有恒定电压U,正离子进入B时的速度忽略不计,经加速形成电流为I的离子束后喷出推进器,假设单位时间内射出离子的质量为M。则推进器获得的推力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在A处电离出正离子,经B、C间电压加速后,由动能定理可知
解得
以推进器为参考系,应用动量定理有
又因为
解得
根据牛顿第三定律知推进器获得的推力大小为。
故选A。
7. 如左图所示为以点为平衡位置,在、两点间做简谐运动的弹簧振子,右图为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 在与两个时刻,弹簧振子的速度相同
C. 从到时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动
D. 在时,弹簧振子有最小的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A.在时,小球的位移为正向最大,根据可知,小球的加速度为负向最大,故A错误;
B.图像上某点的切线斜率表示该时刻小球的速度,在与两个时刻,小球的速度大小相等,方向相反,故B错误;
C.从到时间内,小球做加速度增大的减速运动,故C正确;
D.在时,小球有负方向的最大位移,故D错误。
故选C。
8. 质量为的钢球自某一高处落下,以速率碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( )
A. 向下, B. 向下,
C. 向上, D. 向上,
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】选取竖直向下方向为正方向,根据动量定理,地面对钢球的冲量
则地面对钢球的冲量的方向向上,大小为,故ABD错误C正确。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题10分,共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9. 关于图中所示的四个运动项目表述正确的是( )
A. 图甲中,打出后的台球与前方台球碰撞的过程中,两台球组成的系统动量守恒
B. 图乙中,运动员拖着滑板在空中做斜抛运动的过程中,运动员和滑板构成的系统动量守恒
C. 图丙中,运动员掷出铅球的过程中,铅球和人构成的系统动量守恒
D. 图丁中,推出后的冰壶与前方冰壶相碰的过程中,两冰壶组成的系统动量守恒
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲中,打出后的台球与前方台球碰撞的过程中,两台球组成的系统受合外力为零,则动量守恒,A正确;
B.图乙中,运动员拖着滑板在空中做斜抛运动的过程中,运动员和滑板构成的系统受合外力不为零(合外力等于系统的重力),则动量不守恒,B错误;
C.图丙中,运动员掷出铅球的过程中,铅球和人构成的系统受合外力不为零,则系统动量不守恒,C错误;
D.图丁中,推出后的冰壶与前方冰壶相碰的过程中,两冰壶组成的系统受合外力为零,则系统的动量守恒,D正确。
故选AD。
10. 单摆M、N、O、P自由振动时,振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示。现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上,并保持各自的摆长不变,使其中一个单摆振动,经过足够长的时间,其他三个都可能振动起来。不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A. 若使M振动起来,P不会振动
B. 若使M振动起来,稳定时N振动的周期仍小于2s
C. 若使P振动起来,稳定时M比N的振幅大
D. 若使O振动起来,稳定时M的振动周期等于3s
【答案】CD
【解析】
【详解】A.若使M振动起来,其他小球也会振动,做受迫振动,故A错误;
B.受迫振动的周期等于驱动力的周期,若使M振动起来,稳定时N振动的周期等于2s,故B错误;
C.若使P振动起来,由于M的固有周期与驱动力的周期相同,M发生共振,稳定时M比N的振幅大,故C正确;
D.O的周期为3s,使O振动起来,M做受迫振动,则振动周期为3s,故D正确。
故选CD。
三、实验题(本题共1小题,共20分)
11. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中
(1)以下做法中正确的是________;
A. 测量摆线长时,应把摆线拉直后放在水平桌面上测量
B. 摆线要选细些的、伸缩性好的
C. 为了使单摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D. 要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动
(2)张同学先用米尺测得摆线长为,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为________cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示为________s。
(3)刘同学没有游标卡尺,无法测小球的直径,实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长,测得多组周期和的数据,作出图像,如图丙所示。实验得到的图像是________(选填“”“”或“”);
【答案】(1)D (2) ①. 2.125 ②. 100.0
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.应在悬挂摆球、摆线竖直拉紧时测量摆线长,使测量状态与实验状态一致,故A错误;
B.摆线应选细且伸缩性小的,以避免摆长在摆动过程中发生明显变化,故B错误;
C.单摆周期公式适用于小摆角,实验中摆角应小于,摆角过大会使小摆角近似不再成立,故C错误;
D.应使摆球在同一竖直面内摆动,避免形成圆锥摆,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]图甲为20分度游标卡尺,分度值为。游标零刻度线在主尺与之间,第5条游标刻度线与主尺刻度线对齐。将主尺读数与游标读数相加,得小球直径
[2]图乙中秒表的秒针每转一圈为,分针已超过而未到;秒针指向刻度,对应这一分钟内的。因此50次全振动的总时间为
【小问3详解】
题中为悬点到摆球最低点的距离,比真实摆长多出小球半径。小摆角下,单摆周期公式中的摆长应取悬点到球心的距离,故
整理得
因此图像的纵截距为小球半径,是正值。图丙中只有图线的纵截距为正。
故填。
四、解答题(本题共1小题,共20分)
12. 2021年10月3日神舟十三号飞船发射成功,神舟十三号飞船采用长征二号火箭发射,在发射过程中靠喷射燃料获得反冲速度,发射初期火箭的速度远小于燃料的喷射速度,可忽略;已知燃料的喷射速度为,在极短的时间内火箭喷射的燃料质量为,喷气后神舟飞船与火箭(包括燃料)的总质量为,地面附近的重力加速度为g求:
(1)这过程中飞船和火箭增加的速度大小;
(2)发射初期火箭沿竖直方向运动,不考虑极短时间喷出燃料引起的火箭质量变化,则此时飞船与火箭所获得的平均推力大小;
(3)在空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示。圆环绕中心匀速旋转,宇航员可以站立在旋转舱内的外壁上,模拟出站在地球表面时相同大小的支持力。设旋转舱内的外壁到转轴中心的距离为L,宇航员可视为质点,为达到目的,旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度应为多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据动量守恒定律有
解得
(2)根据动量定理有
(3)设旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度为,由题意可得
解得
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