江苏省十三校联盟2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含解析）

第=page1313页，共=sectionpages1616页江苏省十三校联盟2024-2025学年高二（上）期中物理试卷一、单选题：本大题共11小题，共44分。1.在如图所示的装置中，木块B与水平面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中(

)

A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能不守恒

C.动量守恒，机械能不守恒 D.动量不守恒，机械能守恒2.如图所示，物块和弹簧组成的弹簧振子，在光滑的水平面上M、N之间做简谐运动，弹簧原长为平衡位置O，振子的振幅为A，下列说法错误的是(

)

A.振子对平衡位置的位移增大，则其速度一定减小

B.振子的加速度增大，则其速度一定减小

C.振子在四分之一周期内运动的路程一定等于A

D.振子在一个周期内运动的路程一定等于43.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左端固定在墙上，手握住绳子右端上下振动，产生向左传播的绳波，某时刻的波形图如图所示，在手振动过程中，下列说法正确的是(

)

A.手振动的频率变小 B.手的起振方向向下

C.绳波的传播速度变大 D.绳波的波长变小4.离地面同一高度处有三个相同小球a、b、c，其中a小球由静止释放，b小球以初速度v0竖直上抛，c小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，三个过程中重力的冲量依次为Ia、Ib、Ic，动量变化量的大小依次为Δpa、ΔpA.Ia=Ic>Ib，Δpa=Δpc>Δ5.如图所示，小红同学把一个质量为0.6kg充气乳胶气球，以5m/s的速度水平投向小刚同学，气球被以4m/s水平反弹。已知气球与小刚同学的接触时间约为A.6N B.30N C.24N6.如图所示，竖直光滑圆弧面ABC，D点为圆弧AB的中点，B为圆弧最低点，A、C等高，O为圆弧的圆心。小球由A点(θ<5∘)静止释放，小球由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是A.小球所受支持力的冲量为零

B.小球在B点，速度最大，加速度为零

C.小球从A到B的过程，动量的变化量方向水平向右

D.小球在AD运动的时间和在DB运动的时间相等7.汽车的车身是装在底座的弹簧上，该车以不同的速度通过装有间隔2m的连续减速带，车身振动的振幅A与汽车速度v的关系如图所示。若汽车以12m/s的速度通过连续减速带过程中，车身振动的频率为f，车身的固有频率为f0，下列说法正确的是A.f=6Hz，f0=10Hz B.f=6Hz，f0=6Hz8.如图所示，质量均为m的物体A、B在光滑水平地面上，B左端连接一轻弹簧且处于静止状态。现A以速度v向右运动，在A、B相互作用的整个过程中，下列说法正确的是(

)

A.A的动量最小值为12mv B.A的动量变化量为2mv

C.弹簧弹性势能的最大值为12m9.在t=0时坐标原点处的质点O从平衡位置开始向上振动，波沿x轴正方向传播。t=0.5s时，x轴上的0∼4m之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、QA.波的传播速度为8m/s

B.t=0.5s时，质点P沿y轴负方向运动

C.t=0.5s时，质点P和Q的加速度相同

10.如图所示，物块和弹簧组成的弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动，以平衡位置O为原点，水平向右为正方向，建立Ox轴，物块向右运动到O点开始计时。下列描述物块所受回复力F、动能Ek随位移x变化的关系图像，速度v、位移x随时间t变化的关系图像中，可能正确的是(

)

A. B.

C. D.11.如图所示，一个质量为M的物块A放置在水平地面上，一个劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端与物块A连接，上端与质量为m的物块B连接，将物块B从弹簧原长位置静止释放，不计阻力，下列说法正确的是(

)

A.物块A对地面的最大压力为M+2mg

B.弹簧的压缩量为mgk时，物块B的速度为0

C.物块A对地面的最小压力为M+mg

二、实验题：本大题共1小题，共10分。12.某同学设计了如图甲所示的实验装置来测量当地的重力加速度。质量未知的小钢球用一根不可伸长的细线与力传感器相连。力传感器能显示出细线上张力的大小，光电门安装在力传感器的正下方，调整光电门的位置，使小钢球通过光电门时，光电门的激光束正对小球的球心。(1)实验开始前，先用游标卡尺测出小钢球的直径d，示数如图乙所示，则小钢球的直径d=_______mm(2)将小钢球拉到一定的高度由静止释放，与光电门相连的计时器记录下小钢球通过光电门的时间t，力传感器测出细线上张力的最大值为F。若实验时忽略空气阻力的影响，该同学通过改变小钢球由静止释放的高度，测出多组t和F的值，为了使作出的图像是一条直线，则应作________图像。(填正确答案的选项)A.F-t

B．F-t2

C．(3)若该同学所作出的图像纵轴截距为a，斜率为k，细线的长度为L，则小球的质量为_______，当地的重力加速度为_______(用含有a，k，L，d的表达式表示)(4)若把细线的长度作为摆长，则重力加速度的测量值_______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)三、计算题：本大题共4小题，共46分。13.如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m，弹簧劲度系数为k，振子的振动周期为T=2πmk，振子经过O点的速度为v。在O点正上方一质量为(1)物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小。(2)物体落在振子上后，以振子向右经过O点为t=0时刻，求振子第3次到达最左端经历的时间。14.如图所示两物块叠放在一起，下面物块位于光滑水平桌面上，其质量为m，上面物块的质量为M，两物块之间的动摩擦系数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现从静止开始对下面物块施加随时间t变化的水平推力F=2t(1)该过程经历的时间(2)两物块刚要发生相对运动时物块的速度15.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形图，此时处于x=4m的质点P沿y轴负方向运动。虚线为Δt=0.5(1)该波的传播方向(2)该波的周期T和传播速度v(3)从t=0时刻开始，经历t=1.9s质点16.如图所示，质量为m1=4kg的滑块C套在光滑水平杆上，质量为m0=1kg的小球A与滑块C用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳的长为L=2.25m。在光滑的水平面上放置一个质量为M=4kg的足够长的木板Q，木板右端放置一个质量为m=2kg的物块B，物块和木板间的动摩擦因数μ=0.2，在距离长木板左侧x处(x未知)有一个固定挡板P。开始时轻绳处于竖直状态，使小球A与物块B处于同一高度并恰好接触。现将滑块C向左移动一段距离，并使AC间的轻绳处于水平拉直状态，让小球A和滑块C同时静止释放，小球A(1)要使小球A摆到最低点时恰好与物块B碰撞，求滑块C向左移动的距离s(2)小球A与物块B碰撞后，物块B的速度(3)若木板Q与挡板P恰好发生n次碰撞后静止，求x的值

答案和解析1.B

解析：整个运动过程中，由于墙壁对弹簧有作用力，系统所受合外力不为零，故动量不守恒，子弹射入木块的过程有摩擦生热，系统机械能不守恒。故选B。2.C

解析：A.振子在平衡位置的速度最大，故对平衡位置的位移增大，则其速度一定减小，故A正确；B.若加速度在增大，说明振子远离平衡位置，向最大位移处移动，此时振动系统弹性势能逐渐增大，动能逐渐减小，故振子速度一定在减小，故B正确；C.弹簧振子的运动不是匀速的，所以在任意四分之一周期内通过的路程并不相等，只有在从平衡位置或者从位移最大处开始计时的四分之一周期内的路程等于A，故C错误；D.振子在一个周期内会回到出发点，运动的路程一定等于4A，故D本题选错误的，故选C。3.A

解析：ACD.由于波的传播速度由介质决定，所以波的传播速度不变，由图可知波的波长增大，而波速不变v可得，波源振动的频率逐渐变小，故A正确，CD错误；B.根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，最右边质点开始振动的方向向上，则手的起振方向向上，故B错误。故选A。4.B

解析：依题意，a小球做自由落体运动，c小球做平抛运动的竖直分运动为自由落体，二者下落高度相同，由h解得t可知a、c两球空中运动时间相等，即ta=tc

b小球在同一高度做竖直上抛运动，空中运动时间大于t根据I可得I根据动量定理I可得Δ故选B。5.D

解析：气球与小刚同学的接触过程中，对气球运用动量定理得F代入数据求解F再根据牛顿第三定律，可知小刚同学受到气球的平均冲击力为F故选D。6.C

解析：A.由冲量公式I支持力不为0，作用时间也不为0，所以小球所受支持力的冲量不为零，故A错误；B.小球在任何位置所受的合外力均不为零，则加速度总不为零，故B正确；C.小球在A点速度为0，在B点速度方向水平向右，所以小球从A到B的过程，动量的变化量方向水平向右，故C正确；D.小球越接近B点速度越大，则小球在AD段的平均速率小于在DB段的平均速率，则经过AD运动时间大于DB运动时间相等，故D错误。故选C。7.A

解析：根据图像可知，当速度为20mf汽车以12

m/sf故选A。8.D

解析：C.依题意，物体A、B组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，为弹性碰撞，可得mv=2mv共联立，解得E故C错误；ABD.依题意，在A、B相互作用的整个过程中，物体A所受弹簧弹力始终水平向左，一直减速，物体B所受弹簧弹力始终向右，一直加速。当弹簧恢复原长时，A具有最小速度，Bmv又1联立，解得vA=0

，则A的动量最小值为0，取水平向右为正方向，A的动量变化量为ΔpB的动能最大值为E故AB错误；D正确。故选D。9.D

解析：A.根据振动与波动的关系，t=0时刻，质点O从平衡位置开始向上振动，由图可知波最前方质点起振方向向上，因此此时波传播到6波速为v故A错误；B.由图根据振动与波动的关系，

t=0.5s

时，质点P沿y轴正方向运动，故C.由图根据振动与波动的关系，

t=0.5s

时，质点P和Q的加速度大小相同，方向相反，故D.质点P和Q速度大小相等，则两质点关于平衡位置或者波峰波谷对称，0.75sx即此时

x=2m

处质点处于波谷，因此质点P和Q速度大小相等，故故选D。10.C

解析：A.根据F可知F-x图像中图线为过原点的直线，且斜率为负。故B.依题意，物块向右运动到O点开始计时，此时其速度最大，随后随着x的增大而减小，根据E可知物块的动能也随x的增大而减小。故B错误；C.根据v-t图像中某点切线斜率表示加速度，可知从计时时刻开始，物块先做加速度增大的减速运动，达到最大加速度时速度为零，然后物块速度反向，做加速度减小的加速运动，速度最大时加速度为零。符合简谐运动特点。故D.根据弹簧振子的振动方程x可知x-t图像为正弦曲线。故故选C。11.A

解析：ACD.依题意，物块B从弹簧原长位置静止释放后，在自身重力和弹簧弹力作用下做竖直方向的简谐运动，根据简谐运动特点可知，物块B释放瞬间，其加速度大小为g，方向竖直向下，物块AF物块B运动至最低点时，加速度大小为g，方向竖直向上，由牛顿第二定律F解得F可得弹簧的最大压缩量x物块A对地面的压力最大为弹簧弹力与自身重力之和，即F故A正确；CD错误；B.弹簧的压缩量为

mgk

kx此时物块B的加速度为零，速度具有最大值。故B错误；故选A。12.(1)14.5(2)(3)

2L+d2d(4)大于

解析：(1)图乙可知，游标卡尺精度为0.1mmd(2)题意知小钢球通过光电门的时间t，故此时小球速度为v设摆长为

L0

，在最低点绳子拉力F与小球重力mgF整理得F可知F与

1t2

成一次函数关系，故D正确，故选D。(3)[1][2]若细线的长度为L，则摆长为L联立以上得F故斜率为k图像纵轴截距为a联立以上得mg(4)由以上分析可知，若把细线的长度作为摆长，则重力加速度测量值偏大，即测量值大于真实值。13.解：(1)设物体落在振子上时二者速度为

v共mv解得v(2)题意可知，物体落在振子上后，振子总质量为2mT以振子向右经过O点为

t=0

t考虑周期性可知，振子第3次到达最左端经历的时间t

14.(1)对M受力分析，M受m的摩擦力为M的合力，当M达到最大静摩擦力时，M相对m发生相对滑动，则此时M的加速度为a则对整体受力分析可知F根据

F

随时间t变化的关系式可知，从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间t(2)FF规定向左为正方向，对整体由动量定理可得F解得v

15.解：(1)由处于

x=4m

的质点P沿y轴负方向运动及图像可知，该波的传播方向沿

(2)由题意可得nT+14T=0.5s

n结合

T<ΔtT该波的传播速度v(3)

1.9s

内含有

4+34

个周期，结合题意可得，从

t=0

时刻开始，经历

tS

16.解：(1)对物块C和小球Am球运动到最低点