精品解析:贵州贵阳市南湖实验中学2026-2027学年高二第一学期11月期中检测物理试题
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内容正文:
贵州贵阳市南湖实验中学2026-2027学年高二第一学期11月期中检测物理试题
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,只有一项符合题目要求。
1. 从距地面20m高的平台上,以10m/s的水平速度抛出一个小球,忽略空气阻力,取g=10m/s²,则小球落地时的水平位移大小为( )
A. 40m B. 10m C. 20m D. 80m
【答案】C
【解析】
【详解】由平抛运动在竖直方向做自由落体运动可知
则小球落地的时间为
水平方向做匀速直线运动,则小球落地时的水平位移大小为
故选C。
2. 如图所示,卫星A、B围绕地球做匀速圆周运动,则( )
A. 卫星A线速度更小 B. 卫星A角速度更大
C. 卫星B周期更小 D. 卫星A向心加速度更小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力得
可得线速度
卫星A的轨道半径小于卫星B,可知卫星A线速度更大,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力得
可得角速度
卫星A的轨道半径小于卫星B,可知卫星A角速度更大,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力得
可得周期
卫星A的轨道半径小于卫星B,可知卫星A的周期更小,故C错误;
D.根据牛顿第二定律得
解得向心加速度
卫星A的轨道半径小于卫星B,可知卫星A向心加速度更大,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为,速度大小,乙的质量为,速度大小。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是( )
A. 甲的动量比乙的动量大 B. 甲、乙两人的动量相同
C. 甲的动量为 D. 乙的动量为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.动量是矢量,甲的动量大小
乙的动量大小
两者大小相等、方向相反,既不能说甲比乙大,也不能说两人动量相同,故A错误,B错误;
CD.由图可知甲向左运动、乙向右运动,以向右为正方向,则甲的动量
乙的动量,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示为某单摆做受迫振动时振幅A随驱动力频率f变化的共振曲线。下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有频率为0.5 Hz
B. 该单摆的固有周期为0.5 s
C. 驱动力频率由0.2 Hz增大到0.5 Hz的过程中,单摆的振幅减小
D. 驱动力频率越大,单摆的振幅越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.当驱动力频率等于系统的固有频率时发生共振,振幅最大,由图可知该单摆的固有频率为0.5Hz,故A正确;
B.固有周期,故 B错误;
C.驱动力频率由0.2 Hz增大到0.5 Hz的过程中,驱动力频率逐渐接近固有频率,振幅增大,故C错误;
D.驱动力频率大于0.5 Hz后,驱动力频率越大,单摆的振幅减小,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,一列简谐横波沿着x轴的正方向传播,时刻的波形图如图中的实线所示,经过一段时间后波形图如图中的虚线所示。已知振动周期大于0.75s,M点是介质中平衡位置处于的质点。根据图中所提供的已知信息,下列说法正确的是( )
A. 该简谐波的波长为2m
B. 波上质点振动周期为2s
C. 质点M的振动方程为
D. 一段时间10.5s内,质点M运动的路程为42cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.设简谐波的波长为,则有
解得,故A错误;
B.波沿x正方向传播,且已知周期,说明0~0.75s内波传播的距离小于1个波长。
对比实线和虚线波形,波在0.75s内向右平移了,对应时间满足
解得,并非2s,故B错误;
C.设质点的振动方程为
时,则有
简谐横波沿着轴的正方向传播,时刻质点的振动方向向下,可得
质点的振动方程为,故C正确;
D.一段时间内,质点的路程为,故D错误。
故选C。
6. 用小球和轻弹簧组成弹簧振子,使其沿水平方向振动,振动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. 1~2 s内,小球的速度逐渐减小,加速度逐渐增大
B. 2~3 s内,弹簧的势能逐渐减小,弹簧弹力逐渐增大
C. 时,小球的动能达到最大值,弹簧的势能达到最小值
D. 该振子的振动方程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,在内,小球的位移从最大值逐渐减小到,说明小球正在向平衡位置运动,速度逐渐增大;根据简谐运动回复力公式和牛顿第二定律可知,位移减小,加速度逐渐减小。故A错误;
B.由图可知,在内,小球的位移从变为,位移的大小逐渐增大,说明小球正在远离平衡位置,弹簧的形变量逐渐增大,弹性势能逐渐增大,根据胡克定律可知弹簧弹力逐渐增大,故B错误;
C.由图可知,时,小球的位移,即小球位于平衡位置,此时速度最大,动能达到最大值;弹簧处于原长,形变量为零,势能达到最小值,故C正确;
D.由图可知,振幅,周期,则角频率
时且图像斜率为正,说明初相位为,所以该振子的振动方程为。故D错误。
故选C。
7. 如图所示,甲、乙两船的质量(包括船、人和货物)均为,两船沿同一直线相向运动,两船速率分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住。忽略空气阻力及水对船的阻力,则抛出货物的最小速率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,乙船上的人将货物抛出,被甲船上的人接住后,两船刚好不相撞,抛出货物的速度最小,此时两船刚好速度相同,设为,抛出货物的最小速率为。规定开始时甲船速度方向为正方向,对甲、乙两船及抛出的货物系统,根据动量守恒定律,有
甲船接住货物,根据动量守恒定律,有
解得
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 一列水波在传播过程中遇到了小孔(如图A、B所示)或障碍物(如图C、D所示),实线表示波峰,其中能发生明显衍射现象的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.发生明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多,图中小孔的尺寸明显大于水波的波长,不能发生明显的衍射现象,故A错误;
B.图中小孔的尺寸与水波的波长相差不多,能够发生明显的衍射现象,故B正确;
C.图中障碍物的尺寸明显大于水波的波长,不能发生明显的衍射现象,故C错误;
D.图中障碍物的尺寸与水波的波长相差不多,能够发生明显的衍射现象,故D正确。
故选BD。
9. 一简谐横波沿轴方向传播,已知时的波形图如图甲所示,图乙是处的质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波沿轴正方向传播
B. 该简谐横波的波速为
C. 该简谐横波遇到尺寸为的障碍物时,不能发生衍射
D. 处的质点,在时到达平衡位置,且沿轴负方向运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图乙是处的质点的振动图像,可推知时质点在平衡位置向轴正方向振动,根据甲图和“上下坡”法可知该简谐横波沿轴正方向传播,故A正确;
B.周期为,波长为,根据可知波速为,故B错误;
C.波长为,该简谐横波遇到尺寸为的障碍物时,波长小于障碍物尺寸,不能发生明显的衍射现象,但可发生衍射,故C错误;
D.时,相比图甲经过,则波形图向前移动,可知处的质点,在时到达平衡位置,且沿y轴负方向运动,波形图如下
故D正确。
故选AD。
10. 如图甲,质量为的木块静止在光滑水平面上,质量为的子弹以某一速度沿水平方向射入木块,一段时间后恰好在木块中与木块相对静止,若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系如图乙表示,子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力,则下列说法正确的有( )
A.
B. 该过程中子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移大
C. 木块所能达到的最大速度为
D. 木块所能达到的最大速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设子弹的初速度为,图线在纵轴上的截距为,由图可知、。子弹与木块组成的系统所受合外力为零,根据动量守恒定律有
整理得
由纵轴截距可得
解得
代入数据得,故A错误;
B.设子弹与木块相对运动的时间为,最终共同速度为,根据动量守恒定律有
解得
由于阻力恒定,子弹做匀减速直线运动,木块做匀加速直线运动,两者对地位移分别为,
子弹相对木块的位移为
因此有
代入质量比得
子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移大,故B正确;
CD.木块在子弹相对其运动的过程中持续加速,达到共同速度后不再加速,因此木块的最大速度为
代入数据解得
图线纵轴截距对应,但实际运动在时便已结束,子弹不会减速至零,因此该截距不是木块实际能达到的最大速度,木块的最大速度为,故C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学想通过碰撞实验测量物体的质量。使用如图甲所示的装置,气垫导轨左端安装位移传感器,用来测量滑块A与它的距离。已知滑块A的质量mA=0.3kg,部分实验步骤如下:
①接通气源,调整气垫导轨水平;
②拨动滑块A使其向右运动,与静止的滑块相碰,碰后粘在一起;
③导出传感器记录的数据,绘制xA随时间变化的图像,如图乙所示。
分析实验数据回答以下问题:
(1)两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块A碰撞前的速度大小vA=_________m/s;
(3)滑块的质量mB=_________kg。
【答案】(1)1.0 (2)0.5
(3)0.2
【解析】
【小问1详解】
由图可得,图像在时,斜率发生变化,故两滑块在发生碰撞。
【小问2详解】
碰撞前,滑块A的速度大小为0~1.0s图像斜率,即
【小问3详解】
碰后粘在一起,根据动量守恒定律
共同速度为1.0~2.0s图像斜率,即
滑块A的质量mA=0.3kg
代入数据求得滑块的质量
12. 某同学欲利用一半径较大的固定光滑圆弧面测定重力加速度,圆弧面如图1所示。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放,则小铁球的运动可等效为一单摆。
(1)用游标卡尺测量小铁球的直径,示数如图2所示,则小铁球的直径d=________ mm。
(2)测量小铁球的运动周期时,开始计时的位置为图1中的________(选填“A”“O”或“A′”)处。
(3)测量等效单摆的周期T。
(4)更换半径不同的小铁球进行实验,正确操作,根据实验记录的数据,绘制的图像如图3所示,横、纵截距分别为a、b,则当地的重力加速度g=________,圆弧面的半径R=________。(以上均用字母a、b表示)
【答案】 ①. 16.6 ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
[1]图2为10分度游标卡尺,10个游标分度对应主尺的,每个游标分度对应。游标零刻线右侧第6条刻线与主尺的刻线对齐,小球直径等于该主尺读数减去6个游标分度的长度,即
[2]测量周期时,应在小球运动到最低点(平衡位置)O开始计时,因为此处小球速度最大,相同位置误差对应的时间误差最小。
[3][4]小球做小幅运动时,题给其运动可等效为单摆。设等效摆长为,它等于球心到圆弧圆心的距离。下图用虚线表示球心轨迹,说明等效摆长与圆弧半径、球半径的关系
小球与圆弧面内切,圆弧圆心、球心和接触点共线,圆弧半径等于等效摆长与球半径之和,因此
由小幅摆动时的单摆周期公式
代入等效摆长并平方得
图3的横轴表示球半径,纵轴表示周期的平方。纵截距对应球半径为零时的纵坐标,由此得
横截距对应图线延长至周期平方为零时的横坐标,代入理论关系式得
由横截距对应的关系式得
代入纵截距对应的关系式,解得
13. 如图甲是一列简谐波在时的波形图,图乙是质点的振动图像。根据图象,求:
(1)该简谐波的波长及传播方向;
(2)该简谐波的波速;
(3)从到,质点走过的路程。
【答案】(1)2m,沿x轴正方向传播方向
(2)1m/s (3)0.4m
【解析】
【小问1详解】
由图甲得
由图乙知时,质点速度为正,即沿y轴正方向振动,由波传播方向上的“前带后” 知波沿x轴正方向传播
【小问2详解】
由图乙知
由
【小问3详解】
由图甲得振幅A=0.05m
因
故从到,质点走过的路程为
14. 质量m=0.02 kg的子弹以v0=500 m/s的水平速度射入静止在粗糙水平地面上、质量M=0.98 kg的木块中,并留在木块内一起运动,子弹与木块的作用时间极短,可忽略摩擦力的冲量。取 。求:
(1)子弹与木块的共同速度大小;
(2)子弹射入木块过程中系统损失的机械能;
(3)若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,求二者一起滑行的距离。
【答案】(1)10 m/s
(2)2450J (3)10 m
【解析】
【小问1详解】
子弹射入木块的过程时间极短,这一瞬间地面对木块的摩擦力以及重力、支持力的冲量都可以忽略,因此子弹与木块组成的系统在水平方向上动量守恒;
取子弹初速度方向为正方向,设共同速度为,由动量守恒定律得
解得
代入数据得
【小问2详解】
子弹射入木块的过程中,子弹与木块之间有相对滑动、摩擦生热,系统的机械能不守恒;系统损失的机械能等于它初、末动能之差
系统的初动能(只有子弹有动能)
代入得
系统的末动能
代入得
故损失的机械能
代入得
这部分机械能转化为子弹与木块的内能。
【小问3详解】
子弹与木块一起向右滑行时,竖直方向受力平衡,地面对木块的支持力
木块受到的滑动摩擦力
方向与运动方向相反
由牛顿第二定律得二者一起滑行的加速度大小
代入得
此后二者做匀减速直线运动,末速度为零,由
得滑行距离
代入数据得
15. 如图所示,某传送装置由三部分组成:左侧为倾角,高度h=0.6m的粗糙倾斜直轨道;中间是长度为LBC =4m的水平传送带,传送带以v0=4m/s顺时针匀速转动;右侧为静置于光滑水平面上的长木板,长度为L,质量为M=2kg,B、C两点均平滑连接且等高。一质量为m=1kg的物块从倾斜直轨道顶端由静止释放,物块经过传送带后滑上长木板。物块与左侧倾斜轨道之间的动摩擦因数μ1=0.5,与中间水平传送带间的动摩擦因数μ2=0.2,与右侧长木板间的动摩擦因数μ3=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)物块在传送带上的运动时间;
(3)使物块与长木板恰好不脱离,长木板的长度L。
【答案】(1)2m/s
(2)1.25s (3) m
【解析】
【小问1详解】
物块在斜面上下滑,由牛顿第二定律得
得
由
解得
【小问2详解】
物块在传送带上先加速运动:由
解得
物块与传送带共速时,由运动学规律
解得
,物块先加速后与传送带一起匀速运动。
由
解得加速时间
匀速运动时间
物块在传送带上的运动时间为。
【小问3详解】
物块滑上长木板时初速度,长木板处于静止状态。
系统水平方向动量守恒
代入得:
根据能量守恒定律,系统损失的机械能转化为内能
代入数值可得:长木板
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贵州贵阳市南湖实验中学2026-2027学年高二第一学期11月期中检测物理试题
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,只有一项符合题目要求。
1. 从距地面20m高的平台上,以10m/s的水平速度抛出一个小球,忽略空气阻力,取g=10m/s²,则小球落地时的水平位移大小为( )
A. 40m B. 10m C. 20m D. 80m
2. 如图所示,卫星A、B围绕地球做匀速圆周运动,则( )
A. 卫星A线速度更小 B. 卫星A角速度更大
C. 卫星B周期更小 D. 卫星A向心加速度更小
3. 如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为,速度大小,乙的质量为,速度大小。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是( )
A. 甲的动量比乙的动量大 B. 甲、乙两人的动量相同
C. 甲的动量为 D. 乙的动量为
4. 如图所示为某单摆做受迫振动时振幅A随驱动力频率f变化的共振曲线。下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有频率为0.5 Hz
B. 该单摆的固有周期为0.5 s
C. 驱动力频率由0.2 Hz增大到0.5 Hz的过程中,单摆的振幅减小
D. 驱动力频率越大,单摆的振幅越大
5. 如图所示,一列简谐横波沿着x轴的正方向传播,时刻的波形图如图中的实线所示,经过一段时间后波形图如图中的虚线所示。已知振动周期大于0.75s,M点是介质中平衡位置处于的质点。根据图中所提供的已知信息,下列说法正确的是( )
A. 该简谐波的波长为2m
B. 波上质点振动周期为2s
C. 质点M的振动方程为
D. 一段时间10.5s内,质点M运动的路程为42cm
6. 用小球和轻弹簧组成弹簧振子,使其沿水平方向振动,振动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. 1~2 s内,小球的速度逐渐减小,加速度逐渐增大
B. 2~3 s内,弹簧的势能逐渐减小,弹簧弹力逐渐增大
C. 时,小球的动能达到最大值,弹簧的势能达到最小值
D. 该振子的振动方程为
7. 如图所示,甲、乙两船的质量(包括船、人和货物)均为,两船沿同一直线相向运动,两船速率分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住。忽略空气阻力及水对船的阻力,则抛出货物的最小速率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 一列水波在传播过程中遇到了小孔(如图A、B所示)或障碍物(如图C、D所示),实线表示波峰,其中能发生明显衍射现象的有( )
A. B.
C. D.
9. 一简谐横波沿轴方向传播,已知时的波形图如图甲所示,图乙是处的质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波沿轴正方向传播
B. 该简谐横波的波速为
C. 该简谐横波遇到尺寸为的障碍物时,不能发生衍射
D. 处的质点,在时到达平衡位置,且沿轴负方向运动
10. 如图甲,质量为的木块静止在光滑水平面上,质量为的子弹以某一速度沿水平方向射入木块,一段时间后恰好在木块中与木块相对静止,若该过程中木块的速度与子弹的速度之间的关系如图乙表示,子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力,则下列说法正确的有( )
A.
B. 该过程中子弹相对木块的位移比木块相对地面的位移大
C. 木块所能达到的最大速度为
D. 木块所能达到的最大速度为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学想通过碰撞实验测量物体的质量。使用如图甲所示的装置,气垫导轨左端安装位移传感器,用来测量滑块A与它的距离。已知滑块A的质量mA=0.3kg,部分实验步骤如下:
①接通气源,调整气垫导轨水平;
②拨动滑块A使其向右运动,与静止的滑块相碰,碰后粘在一起;
③导出传感器记录的数据,绘制xA随时间变化的图像,如图乙所示。
分析实验数据回答以下问题:
(1)两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块A碰撞前的速度大小vA=_________m/s;
(3)滑块的质量mB=_________kg。
12. 某同学欲利用一半径较大的固定光滑圆弧面测定重力加速度,圆弧面如图1所示。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放,则小铁球的运动可等效为一单摆。
(1)用游标卡尺测量小铁球的直径,示数如图2所示,则小铁球的直径d=________ mm。
(2)测量小铁球的运动周期时,开始计时的位置为图1中的________(选填“A”“O”或“A′”)处。
(3)测量等效单摆的周期T。
(4)更换半径不同的小铁球进行实验,正确操作,根据实验记录的数据,绘制的图像如图3所示,横、纵截距分别为a、b,则当地的重力加速度g=________,圆弧面的半径R=________。(以上均用字母a、b表示)
13. 如图甲是一列简谐波在时的波形图,图乙是质点的振动图像。根据图象,求:
(1)该简谐波的波长及传播方向;
(2)该简谐波的波速;
(3)从到,质点走过的路程。
14. 质量m=0.02 kg的子弹以v0=500 m/s的水平速度射入静止在粗糙水平地面上、质量M=0.98 kg的木块中,并留在木块内一起运动,子弹与木块的作用时间极短,可忽略摩擦力的冲量。取 。求:
(1)子弹与木块的共同速度大小;
(2)子弹射入木块过程中系统损失的机械能;
(3)若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,求二者一起滑行的距离。
15. 如图所示,某传送装置由三部分组成:左侧为倾角,高度h=0.6m的粗糙倾斜直轨道;中间是长度为LBC =4m的水平传送带,传送带以v0=4m/s顺时针匀速转动;右侧为静置于光滑水平面上的长木板,长度为L,质量为M=2kg,B、C两点均平滑连接且等高。一质量为m=1kg的物块从倾斜直轨道顶端由静止释放,物块经过传送带后滑上长木板。物块与左侧倾斜轨道之间的动摩擦因数μ1=0.5,与中间水平传送带间的动摩擦因数μ2=0.2,与右侧长木板间的动摩擦因数μ3=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)物块在传送带上的运动时间;
(3)使物块与长木板恰好不脱离,长木板的长度L。
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