2024-2025学年江苏省徐州市侯集高级中学高二（上）期初测试物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省徐州市侯集高级中学高二（上）期初测试
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.下列说法正确的是( )
A. 阻尼振动可能是简谐运动
B. 弹簧振子的振动周期与弹簧振子的振幅有关
C. 当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振现象
D. 受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
2.如图，质量为的物块原本静止在倾角为的斜面上，后来，在与斜面夹角为的恒力拉动下向上运动，经过时间，则在运动过程中( )
A. 物块支持力的冲量为 B. 物块所受重力的冲量为
C. 物块的动量不一定增大 D. 物块受到拉力的冲量为
3.如图所示，一水平弹簧振子，点为平衡位置，在、之间做简谐振动，已知、之间的距离为，点为水平方向上某点。以水平向右方向为正方向，则下列说法中正确的是
A. 振子的振动振幅为
B. 振子每次经过点速度相同，回复力相同
C. 振子连续两次经过点的时间为一个周期
D. 振子从点向点运动过程中加速度为负，位移为正
4.周期为的简谐横波沿轴传播，该波在某时刻的波动图像如图所示，此时质点正沿轴正方向运动。则该波( )
A. 该波在介质中遇到宽的障碍物能发生明显衍射
B. 波速
C. 沿轴正方向传播
D. 质点在时间里沿波的传播方向前进
5.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波。当振动片在水面上沿直线上移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。由照片可知。下列说法正确的是( )
A. 振动片正在向图中一侧移动
B. 相同时间内接收到完全波的个数，一侧比一侧多
C. 图中振动片右侧的水波频率更高
D. 图中振动片左侧的水波传播速度更快
6.如图所示水平弹簧振子的平衡位置为点，在、两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图是弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子从点经过点再运动到点为一次全振动
B. 弹簧振子的振动方程为
C. 弹簧振子在内的路程为
D. 图中的时刻振子的速度方向与加速度方向都为负方向
7.如图，、是两个相干波源，振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某时刻的波峰和波谷，质点、位于两波源连线的中垂线上，关于图中四个质点、、、，以下说法正确的是( )
A. 此时质点的振动最弱，再过半周期振动加强
B. 质点振动既不是最强、也不是最弱
C. 、、质点的振动始终是最强的
D. 再过，质点、都处于各自的平衡位置，因此振动最弱
8.如图所示，两质量分别为和的小球在光滑水平面上相向而行，速度分别为和，发生碰撞后，系统损失的机械能可能为( )
A. B. C. D.
9.如图所示，图为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置位于处的质点，是平衡位置为处的质点，图为质点的振动图像，则下列说法正确的是
A. 该波的点在时向上振动 B. 该波沿轴的负方向传播
C. 该波的传播速度为 D. 时，质点的速度方向向下
10.两列分别沿轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为，质点位于的位置，下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇时不会发生干涉现象
B. 质点开始振动时的方向沿轴正方向
C. 质点第一次到达波峰的时刻是
D. 在时间内质点通过的路程是
11.如图所示，半径为、质量为的光滑半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量为的小球可视为质点从点正上方高为处由静止释放，由点经过半圆轨道后从冲出，重力加速度为，则( )
A. 小车向左运动的最大距离为
B. 小车获得的最大速度为
C. 小球离开小车后做斜上抛运动
D. 小球进入半圆轨道后，由小球和小车组成的系统总动量守恒
二、实验题：本大题共1小题，共14分。
12.某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
该同学用游标卡尺测小球的直径，读数前应锁定图中的部件_________选填“”、“”或“”，游标卡尺读数部分放大图如图所示，读数为_________。将小球放入游标卡尺的凹槽内，具体操作如图所示，该操作会导致小球测量值_________真实值选填“大于”、“小于”或“等于”；
下列实验操作步骤，正确顺序是_____。
用秒表记录小球完成次全振动所用的总时间，计算单摆周期；
改变细线长度，重复以上步骤，进行多次测量；
用米尺测量细线长度为，与小球半径之和记为摆长；
取一根细线，下端系住直径为的金属小球，上端固定在铁架台上；
缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为位置由静止释放小球；
用单摆公式计算当地重力加速度；
测出单摆周期与摆长，重力加速度的表达式为_________用和表示。该同学测出六组与的数据，如下表所示，请在图中作出的图像_______。
若另一同学在测量周期过程中，误将次全振动记为次，其他测量均正确。已知图中虚线是按次全振动计算所描绘的图线，图线和与虚线平行，那么此同学描绘的图像可能是图中的图线_________选填“”、“”、“”或“”
三、计算题：本大题共4小题，共42分。
13.如图为蹦床运动员比赛时的场景，某次运动中，运动员从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。已知运动员质量为，该次运动中运动员与网接触的时间为，，不计空气阻力。求：
从自由下落开始到刚离开蹦床这一过程中运动员所受重力的冲量大小；
网对运动员的平均作用力大小。
14.一水平弹簧振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动，如图所示为该弹簧振子的振动图像，求：
该振子振动的周期和振幅；
该振子简谐运动的表达式；
该振子在内通过的路程是多少？
15.一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。
若波向轴负方向传播，求该波的最小波速；
若波向轴正方向传播，且，求处的质点第一次出现波峰的时刻。
16.如图所示，水平轨道左端固定一轻弹簧，弹簧右端可自由伸长到点，轨道右端与一光滑竖直半圆轨道相连，圆轨道半径，圆轨道最低点为，最高点为，在水平轨道最右端放置小物块，将小物块靠在弹簧上并压缩到点，由静止释放，之后与发生正碰，碰撞过程时间很短且无机械能损失，碰后恰能通过圆轨道最高点，已知物块与轨道间的动摩擦因数均为，的质量为，的质量为，，，重力加速度取，、大小均忽略不计，求：
刚进入圆轨道时对轨道的压力大小；
将弹簧压缩到点时，弹簧具有的弹性势能；
与物体碰撞过程物体受到的冲量大小。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. 小于
见解析

13.运动员自由下落所用时间为
则从自由下落开始到刚离开蹦床这一过程中运动员所受重力的冲量大小为
设运动员着网瞬间的速度大小为，离开网瞬间的速度大小为，则有
，
代入数据解得
，
运动员与网接触过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得
代入数据解得网对运动员的平均作用力大小为

14.由题图可知，该振子振动的周期和振幅分别为
，
圆频率为
时，从平衡位置开始振动，初相位为零，则振子简谐运动的表达式为
振子振动与周期关系为
振子在内通过的路程是

15.解、当波向轴负方向传播时，由波形图可知该波的波长为：，
从到过程，波向负方向传播的距离为：，
波传播的波速为：，
联立得：，
当时波速最小，为：；
当波向轴正方向传播时，由波形图可知，因，则有：，
则波速为，波峰到点的距离为：，
点第一次出现波峰的时间为：，
联立得：。
答：该波的最小波速为；
处的质点第一次出现波峰的时刻是。
16.解：碰后恰能通过圆轨道最高点，由重力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
设与碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间、的速度分别为和。
从点到点的过程，由机械能守恒定律得：
联立以上两式解得：
刚进入圆轨道时，由牛顿第二定律得：
解得：
根据牛顿第三定律知刚进入圆轨道时对轨道的压力大小：。
与碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
由机械能守恒定律得：
联立以上两式解得：，，
将弹簧压缩到点时，弹簧具有的弹性势能：
代入数据解得：
与物体碰撞过程，取向右为正方向，根据动量定理得：

解得物体受到的冲量：，冲量大小为。
答：刚进入圆轨道时对轨道的压力大小为；
将弹簧压缩到点时，弹簧具有的弹性势能为；
与物体碰撞过程物体受到的冲量大小为。
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