高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1伊寧市2024-2025學(xué)年第二學(xué)期高二年級期中測試物理試卷試卷滿分值：100分考試時長：100分鐘一、單選題（每小題4分，共8小題，共32分，無特殊說明，g=10m/s2）1.下列關(guān)于簡諧運動的振幅、周期和頻率的說法正確的是（）A.物體位于平衡位置時，一定處于平衡狀態(tài)B.振幅是矢量，方向從平衡位置指向最大位移處C.彈簧振子的位移減小時，加速度減小，速度增大D.簡諧運動的振幅越大，則其運動的周期一定越長【答案】C【解析】A．處于平衡位置，物體的回復(fù)力一定為零，但合力不一定為零，也不一定處于平衡狀態(tài)，比如單擺，故A錯誤；B．振幅是標(biāo)量，故B錯誤；C．彈簧振子的位移減小時，處于向平衡位置振動過程，加速度減小，速度增大，故C正確；D．簡諧運動的周期與振幅無關(guān)，簡諧運動的振幅越大，則其運動的周期不會越長，故D錯誤。故選C。2.為了提高運動員奔跑時下肢向后的蹬踏力量，在訓(xùn)練中讓運動員腰部系繩拖著汽車輪胎沿筆直的水平跑道勻速奔跑2min，如圖所示，則在該過程中（）A.輪胎受到的合力的沖量為0B.輪胎受到的重力的沖量為0C.輪胎的動量增大D.繩上的拉力對輪胎做功為0【答案】A【解析】A．輪胎受到的合力為零，所以合力的沖量為A正確；B．輪胎受到的重力的沖量為mgt，B錯誤；C．輪胎做勻速運動，其動量mv不變，C錯誤；D．繩上拉力對輪胎做功為繩上的拉力對輪胎做功不為0，D錯誤。故選A。3.一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O點開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點，如圖所示；再繼續(xù)運動，又經(jīng)過4s第二次經(jīng)過M點；則再經(jīng)過多長時間第三次經(jīng)過M點（）A.7s B.14s C.16s D.s【答案】C【解析】假設(shè)振子開始運動的方向先向左，再向M點運動，運動路線如圖1所示：由于從O點到質(zhì)點第一次經(jīng)過M點的時間是，小于質(zhì)點第二次經(jīng)過M點的時間，根據(jù)質(zhì)點的運動路線來看是不可能的，所以振子開始運動的方向應(yīng)向右．如圖2，振動的周期為，振子第三次通過M點需要經(jīng)過的時間為，故C正確，ABD錯誤．4.2024年奧運會上，鄭欽文獲得女子網(wǎng)球單打冠軍，假設(shè)在某次擊球過程中，質(zhì)量為60g的網(wǎng)球以40m/s的水平速度飛來，鄭欽文引拍擊球，球拍與網(wǎng)球作用0.01s后，網(wǎng)球以60m/s的水平速度反方向飛出，在此過程中，不考慮網(wǎng)球重力及空氣阻力的作用，下列說法正確的是（）A.網(wǎng)球?qū)η蚺牡臎_量與球拍對網(wǎng)球的沖量相同B.網(wǎng)球的動量變化量大小為1.2kg·m/sC.球拍對網(wǎng)球的平均作用力大小為120ND.網(wǎng)球受到的沖量大小為6.0N·s【答案】D【解析】A．網(wǎng)球?qū)η蚺牡臎_量與球拍對網(wǎng)球的沖量大小相等，方向相反，故A錯誤；B．以末速度方向為正方向，網(wǎng)球動量的變化量為故B錯誤；CD．根據(jù)動量定理可得網(wǎng)球受到的沖量大小為可得球拍對網(wǎng)球的平均作用力大小故C錯誤，D正確。故選D。A. B. C. D.【答案】B【解析】由圖可知，單擺振動的周期根據(jù)可得故選B。6.A、B兩個物塊在光滑的水平地面上發(fā)生正碰，碰撞時間極短，兩物塊運動的圖像如圖所示，則下列判斷正確的是（）A.碰撞過程中兩小球所受合外力相同B.A、B的質(zhì)量之比mA∶mB=3∶2C.此碰撞為彈性碰撞D.碰撞過程中A球動能的減小量大于B球動能的增加量【答案】C【解析】A．碰撞過程中兩小球所受合外力大小相同，方向相反，選項A錯誤；B．因x-t圖像的斜率等于速度，則碰前AB的速度分別為碰后AB的速度分別為由動量守恒定律解得A、B的質(zhì)量之比mA∶mB=2∶3選項B錯誤；C．碰撞過程中的能量損失此碰撞為彈性碰撞，選項C正確；D．因碰撞不損失能量，可知碰撞過程中A球動能的減小量等于B球動能的增加量，選項D錯誤。故選C。7.一只爆竹豎直升空后，在高為h處達到最高點并發(fā)生爆炸，分為質(zhì)量不同的兩塊，兩塊質(zhì)量之比為3：1，其中質(zhì)量小的一塊獲得大小為v的水平速度，重力加速度為g，不計空氣阻力，則兩塊爆竹落地后相距（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)其中一塊質(zhì)量為m，另一塊質(zhì)量為3m。爆炸過程系統(tǒng)水平方向動量守恒，以v的速度方向為正方向，由動量守恒定律得解得設(shè)兩塊爆竹落地用的時間為t，則有得落地點兩者間的距離為聯(lián)立各式解得故選D。8.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時其速度為1m/s，從此刻開始滑塊運動方向上再施加一水平力F，力F和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示，以下說法正確的是（）A.第1s內(nèi)，摩擦力對滑塊做的功為3JB.第2s內(nèi)，F(xiàn)對滑塊做功的平均功率為4WC.前3s內(nèi)，F(xiàn)對滑塊的總沖量為零D.前3s內(nèi)，合力對滑塊做的總功為零【答案】D【解析】A．由題圖可知，第1s內(nèi)，滑塊勻速運動，摩擦力為位移為摩擦力對滑塊做功為故A錯誤；B．第2s內(nèi)，滑塊位移為F做的功為平均功率為故B錯誤；C．前3s內(nèi)，F(xiàn)對滑塊的總沖量為故C錯誤；D．根據(jù)動能定理，前3s內(nèi)，合力對滑塊做的總功為零，故D正確。故選D。二、多選題（每小題4分，選對但未選全對得2分，選錯得0分，4小題共16分）9.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為m的物塊A和B，B上固定一輕質(zhì)彈簧，B靜止，A以速度水平向右運動，從A與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過程中（）A.A、B的動量變化量大小相等 B.A、B的動量變化率大小相同C.A、B系統(tǒng)的總動能保持不變 D.A、B系統(tǒng)的總動量增大【答案】AB【解析】AD．A、B組成的系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)總動量守恒，可知A動量減小量與B動量增加量等大反向，即AB的動量變化量大小相等，選項A正確，D錯誤；B．由動量定理可知，動量變化率等于所受的合外力，因AB之間的作用力等大反向，可知A、B的動量變化率大小相同，方向相反，選項B正確；C．A、B系統(tǒng)彈性勢能增加，可知系統(tǒng)的總動能減小，選項C錯誤；故選AB。10.如圖所示，虛線和實線分別為甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖像，則（）A.甲、乙兩個單擺的振幅分別為2cm、1cmB.甲、乙兩個單擺的機械能可能相等C.前2秒內(nèi)甲乙兩個擺球的加速度均為正值D.第2秒末乙的速度達到最大，甲的加速度達到最大【答案】AB【解析】A．由圖像可知，甲、乙兩個單擺的振幅分別為2cm、1cm，選項A正確；B．單擺的機械能由振幅和擺球質(zhì)量等共同決定，可知甲、乙兩個單擺的機械能可能相等，選項B正確；C．加速度與位移反向，可知前2秒內(nèi)甲的加速度為負，乙的加速度為正值，選項C錯誤；D．第2秒末乙到達最高點，則速度為零，甲在平衡位置，則加速度為零，選項D錯誤。故選AB。11.如圖所示，彈簧上端固定一質(zhì)量為m的小球，小球在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動，當(dāng)小球振動到最高點時彈簧正好為原長，則在小球振動過程中（重力加速度大小為g）（）A.小球最大動能應(yīng)等于mgAB.彈簧的彈性勢能和小球動能總和保持不變C.彈簧最大彈性勢能等于2mgAD.小球在最低點時受到的彈力等于2mg【答案】CD【解析】A．小球在平衡位置時，有在平衡位置時動能最大，有mgA=Ek＋Ep故A錯誤；B．因為運動過程中彈簧與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，因此動能、重力勢能和彈性勢能之和保持不變，故B錯誤；CD．從最高點到最低點，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能Epm=2mgA最低點加速度大小等于最高點加速度大小，據(jù)牛頓第二定律可知F-mg=mg得F=2mg故CD正確。故選CD。12.生命在于運動，體育無處不在，運動無限精彩。如圖所示，質(zhì)量為450kg的小船靜止在水面上，質(zhì)量為50kg的人在甲板上立定跳遠的成績?yōu)?m，不計空氣和水的阻力，下列說法正確的是（）A.人在甲板上散步時，船將后退B.人在立定跳遠的過程中船保持靜止C.人在立定跳遠的過程中船后退了0.2mD.人相對地面的成績?yōu)?.8m【答案】ACD【解析】A．根據(jù)反沖運動中的人船模型可知，人在甲板上散步時，船將后退，故A正確；B．根據(jù)反沖運動中的人船模型可知，人在立定跳遠的過程中，船將后退，故B錯誤；C．設(shè)人向前跳的方向為正方向，速度為；船的速度為，根據(jù)“人船模型”動量守恒有根據(jù)則有又解得故C正確；D人相對地面的成績?yōu)楣蔇正確。故選ACD。三、實驗題（本題共2小題，13題8分，14題8分，共16分）13.如圖所示為某同學(xué)做“驗證動量守恒定律”實驗裝置示意圖。圖中帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定，左支點高度可調(diào)，裝置上固定有計時功能的電子計時器（圖中未畫出）。完成下列實驗步驟。（1）為減小重力對實驗的影響，開動氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點，使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做_____運動；（2）用天平稱量滑塊、的質(zhì)量和（3）將滑塊、緊貼在一起，置于導(dǎo)軌上的確定位置。用卡銷卡住和；（4）在和之間水平放置一輕彈簧，使彈簧處于壓縮狀態(tài)；（5）放開卡銷，同時啟動電子計時器，記下滑塊運動至擋板1的時間和滑塊運動至擋板2的時間；（6）重復(fù)步驟（3）（4）（5）多次，計算滑塊A運動至擋板1的時間的平均值和滑塊運動至擋板2的時間的平均值；（7）由氣墊導(dǎo)軌上所帶的刻度尺讀出_____和_____；（8）檢查關(guān)系式_____（用、、、和（7）讀出的物理量符號表示）是否近似成立：如近似成立，則（在滑塊和氣墊導(dǎo)軌的摩擦力很小的前提下）驗證了動量守恒?！敬鸢浮浚?）勻速直線（7）滑塊左端到擋板1的距離滑塊右端到擋板2的距離（8）【解析】（1）[1]為了減小重力對實驗的影響，實驗中應(yīng)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌保持水平；輕推滑塊讓滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做勻速直線運動，則說明導(dǎo)軌調(diào)到水平。（7）[2][3]根據(jù)實驗原理可知，本實驗中需要測量彈簧彈開后兩滑塊的速度，由題意可知，根據(jù)滑塊滑到擋板的平均速度來表示彈開后的速度，故需要測量兩滑塊分別到左右擋板的距離、，由平均速度公式求出碰后的速度。（8）[4]根據(jù)平均速度公式可知：，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得，應(yīng)驗證的表達式為：代入速度可得14.如圖所示，讓小球1從斜槽上滾下來，與放在斜槽軌道末端的大小相同的小球2發(fā)生正碰，之后兩小球都做平拋運動。用該實驗裝置可驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（點為軌道末端在水平地面上對應(yīng)的投影點，未放小球2時，小球1的落點是點）（1）關(guān)于本實驗的條件和操作要求，下列說法正確的是___________；A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末端必須水平C.小球1每次可從斜槽上任意位置釋放（2）為減小實驗誤差，小球1質(zhì)量應(yīng)___________（填“>”“<”或“=”）小球2的質(zhì)量，原因是___________；（3）設(shè)小球1的質(zhì)量為，小球2的質(zhì)量為，的長度為，的長度為，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為___________?！敬鸢浮浚?）B（2）防止兩小球碰撞小球1被彈回（3）【解析】（1）AB．安裝的軌道不必光滑，因為從同一位置釋放，球每次與軌道的摩擦力均相同，小球1運動到軌道末端的速度大小相同，小球為了讓小球做平拋運動，軌道末端的切線必須必須水平，故A錯誤，B正確；C．為保證小球1運動到軌道末端的速度大小相同，小球1每次可從斜槽上同一位置釋放，故C錯誤。故選B。（2）[1][2]為減小實驗誤差，小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量，原因是保證小球1與小球2碰撞后繼續(xù)向前運動，防止兩小球碰撞小球1被彈回。（3）由圖示可知，碰撞前小球1的落地點是P，兩球碰撞，球1的落地點是M，球2的落地點是N，實驗需要驗證，即，得則故本實驗驗證動量守恒定律的表達式為。四、解答題（本題共3小題，10+12+14共36分）15.彈簧振子以O(shè)點為平衡位置在B、C兩點間做簡諧運動，BC相距20cm，某時刻振子處于B點開始計時，經(jīng)過0.5s，振子首次到達C點，求：（1）振子的振幅；（2）振子的周期和頻率；（3）振子在5s內(nèi)通過的路程及5s末時的位移大小．【答案】（1）10cm（2）1s；1Hz（3）200cm；10cm【解析】（1）振幅設(shè)為A，則有2A=BC=20cm，所以A=10cm.（2）從B首次到C的時間為周期的一半，因此T=2t=1s再根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得.（3）振子一個周期內(nèi)通過的路程為4A=40cm即一個周期運動的路程為40cm，；5s的時間為5個周期，又回到原始點B，位移大小為10cm.16.籃球氣壓過高或過低都會影響籃球的彈性和手感，從而影響球員的技術(shù)發(fā)揮。簡易的測試方法是在平坦的硬質(zhì)水平地面上，讓籃球從的高度自由落下，反彈高度在至之間即表示籃球氣壓正常。某次體育課上，老師將一質(zhì)量的籃球從的高度處由靜止釋放，球與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度為h=1.25m，于是老師確定該籃球充氣較好。已知籃球與地面接觸的時間為，忽略空氣阻力，重力加速度取。求：（1）籃球反彈后彈起瞬間的速度大??；（2）籃球與地板碰撞過程中，地板對籃球的平均沖力的大小【答案】（1）5m/s（2）60N【解析】（1）設(shè)籃球彈起瞬間速度大小為，籃球上升過程有解得v2=5m/s（2）籃球落地時的速度大小為，籃球下降過程有，解得設(shè)地面對籃球的平均作用力，規(guī)定向上為正方向由動量定理解得F=60N17.如圖所示，水平軌道ABCD中的AB段、CD段光滑，BC段粗糙，物塊乙與BC段間的動摩擦因數(shù)，BC段長，質(zhì)量的光滑圓弧曲面被鎖定在水平面上，曲面最低點與水平面相切于C點，圓弧半徑。質(zhì)量的物塊甲從A點以一定的速度向左運動，在B點與靜止的質(zhì)量的物塊乙發(fā)生彈性正撞，碰撞時間極短，隨后物塊乙到達曲面最高點E時，對曲面的壓