2025-2026学年广东省广州市三校高二（下）期中物理试卷

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1.海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动（可视为简谐振动），其振动周期为T。某时刻浮漂正好经过平衡位置向下运动，忽略水的黏滞阻力，从该时刻起（ ）
A. 经过时间，浮漂的速度达到最大B. 经过时间，浮漂的重力势能为零
C. 经过T时间，浮漂的加速度为零D. 风浪突然增大，浮漂的固有频率变大
2.下列关于机械波的一些说法正确的是（ ）
A. 我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果
B. 声音从海水传播到空气中，频率增大
C. “彩超”通过测量反射波的频率变化进而计算出血流的速度，主要利用了波的多普勒效应
D. 能够观察到明显的衍射现象的条件是波长比障碍物的尺寸小或差不多
3.图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距d=1.05m的两个质点（λ＜d＜2λ），此时质点P位于平衡位置，质点Q位于波峰（未画出），且质点P比质点Q先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。袖子足够长，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播B. 该波的传播速度为0.75m/s
C. 经1.2s质点P运动的路程为1.2cmD. 质点Q的振动方程为y=0.2sinm
4.如图甲所示，用轻弹簧悬挂的手机A在竖直方向做简谐运动，手机上的加速度传感器记录了其竖直方向的加速度a随时间t变化的曲线，如图乙，规定向下为正方向。已知手机质量为m,振动周期为T，最大加速度大小为a,重力加速度为g,已知弹簧振子的周期，m为振子质量，k为弹簧劲度系数。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 过程中，合外力对手机的冲量大小为，方向竖直向上
B. 过程中，手机的动量变化量为零
C. 过程中，重力对手机的冲量大小为，方向竖直向下
D. 过程中，手机的机械能守恒，合外力的冲量大小为零
5.如图所示，半径R=0.1m的圆盘在竖直平面内，小球B固定在圆盘边缘，用竖直向下的平行光照射，圆盘的转轴A和小球B在水平地面上形成影子O和P，圆盘以角速度ω=πrad/s逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以点O为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，重力加速度g=9.87m/s2，π2=9.87，以下说法正确的是（ ）
A. 若一单摆（摆角θ＜5°）与P同步振动，则其摆长约为1m
B. 若一单摆（摆角θ＜5°）与P同步振动，则其摆长约为0.25m
C. 影子P做简谐运动的表达式为x=0.1sin（πt）m
D. 影子P做简谐运动的表达式为
6.如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为轨迹的最高点。运动过程中空气阻力f不可忽略，方向与速度v方向相反。速度越大空气阻力越大，则羽毛球（ ）
A. 在P点的速度最小
B. 在A点的水平速度等于在B点的水平速度
C. 由A到P和由P到B两个阶段重力的冲量大小相等
D. 在A点水平方向的加速度大于在B点水平方向的加速度
7.如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，质量均为m、相距很近的A、B两小球静置于轨道水平部分。将质量为M的小球C从轨道圆弧部分的某高度处由静止释放，设所有碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（ ）
A. 若M＜m,A与B仅碰撞一次B. 若M＜m,A与B可能碰撞两次
C. 若M=m,C与A可能碰撞两次D. 若M＞m,C与A仅碰撞一次
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（ ）
A. t=4s时，两单摆的回复力最大
B. 甲、乙两个摆的摆长之比为1：4
C. 甲摆球在第1s末和第3s末合外力相等
D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为x=2sin（t）cm
9.滑板运动越来越受到年轻人追捧，如图所示，一名学生在斜坡上进行滑板练习，人与滑板（可看作质点）的总质量m=50kg,以初速度v1=6m/s沿斜面开始上滑，到达最高点后再次返回原出发点时的速度大小v2=3m/s。假设人与滑板在斜面上运动时受到的摩擦力大小不变，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 人与滑板在整个过程中所受合力的冲量大小为450kg•m/s
B. 人与滑板在整个过程中所受摩擦力冲量的矢量和为零
C. 人与滑板在上滑过程中重力的冲量比下滑过程中重力的冲量小
D. 人与滑板在上滑过程和下滑过程中支持力的冲量均不为零
10.如图所示，质量m=1kg的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为M=3kg、半径R=1m的四分之一光滑圆弧轨道以初速度v0=4m/s向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒
B. 小球滑离圆弧轨道时速度大小为6m/s
C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为1m
D. 整个运动过程中小球对轨道的冲量大小为6N•s
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.小明用图1所示装置验证小球与物块碰撞过程中的动量守恒。小球的质量为m,半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切，轨道的底端固定一压力传感器。质量为M的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生碰撞后反弹。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。通过压力传感器测出碰前和碰后小球对传感器的压力分别为F1和F2，重力加速度为g。
（1）实验中小球和物块的质量关系是m M（选填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）小球第一次到达轨道底端的速度大小v1= （用题中所给物理量的字母表示），同样可求得小球反弹后的速度大小v2。
（3）为验证小球和物块碰撞过程中动量守恒，需要验证的关系式为 （用m、M、v1、v2、x1、x2、t1、t2表示）。
12.某探究小组使用拉力传感器测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。轻绳一端系在拉力传感器上的O点，另一端连接在可以视为质点的小钢球上，小钢球球心至O点的长度为L。将小钢球拉至轻绳与竖直方向成一定角度后由静止释放，让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，拉力传感器通过计算机采集拉力随时间的变化，图像如图乙所示。
（1）小球运动到最低点时，传感器的示数为 。（选填“F1”或“F2”）
（2）当地的重力加速度大小为 。（用L、t0表示）
（3）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，记下各组传感器最大示数F1和最小示数F2，根据测量数据在直角坐标系中绘制F2-F1图像如图丙所示，若小钢球摆动过程中机械能守恒，则丙图中直线斜率绝对值的理论值应为 。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，B、C之间的距离为20cm,P是OB的中点。t=0时刻，振子位于O点，t=1.0s时振子刚好第一次回到O点。求：
（1）t=10s时振子的位移大小和0～10s内振子通过的路程；
（2）振子在P点和C点的加速度大小之比。
14.一列简谐波在轴上传播，在和时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：
（1）这列波可能具有的波速．
（2）当波速为时，波的传播方向如何？以此波速传播时，处的质点从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？
15.如图，轨道ABCD由半径R1=1.5m的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度LBC=0.6m的粗糙水平轨道BC以及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量m1=2kg的物块P和质量m2=1kg的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于CD段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠D的右侧水平地面上停放着质量m3=3kg的小车，其上表面EF段粗糙，与CD等高，长度LEF=0.8m；FG段为半径R2=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道；小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即搬走弹簧），其中物块P进入CBA轨道，而物块Q滑上小车。P、Q与BC、EF间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计物块经过各连接点时的机械能损失。
（1）若物块P经过CB后恰好能到达A点，求物块P通过B点时，物块P对圆弧轨道的压力大小；
（2）若物块P经过CB后恰好能到达A点，求物块Q从小车上的G点冲出时的速度大小；
（3）若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】BD
9.【答案】ACD
10.【答案】BD
11.【答案】＜

12.【答案】F1

13.【答案】t=10s时振子的位移大小为0，0～10s内振子通过的路程为200cm 振子在P点和C点的加速度大小之比为1：2
14.【答案】解：（1）由对波形图分析可知，该波波长 λ=8 m．若波沿 x 轴正向传播，则有：
△x1=nλ+=（8n+2）=v1△t （n=0、1、2、3 …）
所以：v1=（8n+2）=（8n+2）×​m/s =（40+160 n） m/s
若波沿 x 轴负向传播，则有：
△x2=nλ+=（8n+6）=v2△t （n=0、1、2、3 …）
所以：v2=（8n+6）=（8n+6）×m/s =（120+160 n） m/s
于是得到波速 v 的通式为：v=（40+80 k） m/s
当 k=0、2、4 …时，波沿x轴正向传播．
当 k=1、3、5 …时，波沿x轴负向传播．
（2）当波速为 280 m/s时，则有：280=40+80 k．
解得：k=3 故波沿-x 方向传播．
因为：v=
所以：T==s=s
P 质点第一次达到波谷所经历的时间为：
t=T=×s =s =2.1×10-2 s
答：（1）这列波可能具有的波速v=（40+80 k） m/s
当 k=0、2、4 …时，波沿x轴正向传播．
当 k=1、3、5 …时，波沿x轴负向传播．
（2）当波速为 280m/s时，波沿-x 方向传播． 此时图中质点P从图中位置运动至波谷所需的最短时间是2.1×10-2 s．
15.【答案】若物块P经过CB后恰好能到达A点，物块P通过B点时，物块P对圆弧轨道的压力大小为60N 若物块P经过CB后恰好能到达A点，物块Q从小车上的G点冲出时的速度大小为 若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，被锁定弹簧的弹性势能的取值范围为8J≤Ep≤16J