河北省沧州市六校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2025高二上·沧州期中）关于机械波和机械振动，下列说法正确的是（ ）
A．只要有机械振动，就一定有机械波
B．介质中质点的振幅就是机械波的波长
C．介质中质点的振动速度就是机械波的传播速度
D．在机械波的传播过程中，各个质点的振动周期均与波源的振动周期相等
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．机械波的形成需要波源（机械振动）和介质，仅有机械振动而无介质时，振动无法向外传播，不能形成机械波，故A错误；
B．振幅是质点振动的最大位移大小，波长是波在一个周期内传播的距离，二者是不同的物理量，概念无关，故B错误；
C．质点的振动速度是质点自身往复运动的速度（方向周期性变化），而机械波的传播速度是振动形式在介质中的传播速度（方向由波源指向传播方向），二者大小、方向均无必然联系，故C错误；
D．机械波传播时，介质中各质点做受迫振动，受迫振动的周期由驱动力（波源的振动）决定，因此各质点的振动周期与波源的振动周期相等，故D正确。
故答案为：D。
【分析】结合机械波的形成条件、振幅 / 波长的定义、质点振动与波传播的区别，逐一判断选项。
2．（2025高二上·沧州期中）做简谐运动的弹簧振子相邻两次经过同一位置（非平衡位置或最大位移处）时，下列物理量一定不同的是（ ）
A．加速度 B．回复力 C．速度 D．动能
【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A．根据，相邻两次经过同一位置，x相同，故加速度相同，故A错误；
B．根据回复力，相邻两次经过同一位置，x相同，故回复力相同，故B错误；
C．速度是矢量，包含大小和方向。相邻两次经过同一位置时，振子的运动方向相反（一次衡位置，一次远离），因此速度方向不同，速度一定不同，故C正确；
D．动能是标量，仅与速度大小有关，速度大小相同，动能相同，故D错误。
故答案为：C。
【分析】简谐运动中，同一位置的位移固定，结合回复力、加速度、速度、动能的定义，判断相邻两次经过该位置时的物理量变化。
3．（2025高二上·沧州期中）市政单位经常使用共振破碎机来破碎旧水泥路面，破碎机有专用传感器感应路面的振动。某次破碎机工作时获得水泥路面的振幅A随锤头击打水泥路面的频率f变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．为使得破碎效果最佳，锤头击打水泥路面的频率应为f0
B．水泥路面的振动频率与锤头击打水泥路面的频率无关
C．只要增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅就一定增大
D．破碎机停止击打路面，水泥路面也立即停止振动
【答案】A
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A．根据共振发生的条件可知，当锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振幅最大，破碎效果最佳，所以锤头击打水泥路面的频率应为，故A正确；
B．水泥路面做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率（锤头打击频率），因此其振动频率与锤头打击频率有关，B错误；
C．由图像可知，锤头击打水泥路面的频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面的振幅最大，锤头击打水泥路面的频率大于水泥路面的固有频率后，振幅减小，所以增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅不一定增大，C错误；
D．破碎机停止打击后，水泥路面的振动不会立即停止，会因阻尼作用逐渐衰减（自由振动），故D错误。
故答案为：A。
【分析】结合受迫振动与共振的规律，分析振幅随驱动力频率的变化关系：当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，振幅最大。
4．（2025高二上·沧州期中）如图所示，可视为质点的餐盘随水平玻璃转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动。对于恰好运动一个周期的餐盘，下列说法正确的是（ ）
A．餐盘的动量变化量不为0 B．餐盘受到的重力冲量为0
C．餐盘受到的合力冲量为0 D．餐盘受到的摩擦力冲量不为0
【答案】C
【知识点】动量定理；动量；冲量
【解析】【解答】A．动量是矢量，餐盘做匀速圆周运动，运动一个周期后速度大小、方向均与初始状态相同，速度变化量为0，故动量变化量为 0，故A错误；
B．餐盘随圆盘转动一周，根据冲量的定义，餐盘所受重力的冲量不为零，故B错误；
CD．餐盘做匀速圆周运动，向心力由静摩擦力提供，即静摩擦力为餐盘所受的合力，根据动量定理，可知餐盘受到的合力冲量等于餐盘的动量变化量，故餐盘受到的合力冲量为0，即餐盘受到的摩擦力冲量为0，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合动量变化、冲量的定义，以及动量定理（合外力冲量等于动量变化量），分析餐盘运动一个周期后的物理量变化。
5．（2025高二上·沧州期中）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，此时平衡位置在x=6m处的质点M朝y轴正方向运动。已知质点M的振动周期为0.4s，则下列说法正确的是（ ）
A．该横波沿x轴负方向传播
B．t=0.1s时质点M将运动至x=7m处
C．t=0.1s时质点M的速度达到最大
D．t=0.1s时质点M的加速度达到最大
【答案】D
【知识点】横波的图象；加速度
【解析】【解答】A．图中平衡位置在x=6m处的质点M朝y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．质点M只是在平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故B错误；
CD．已知质点M的振动周期为0.4s，可知t=0.1s时质点M处于波峰位置，此时质点M的速度最小，加速度最大，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合波的传播方向判断、质点振动特点（不随波迁移），以及简谐振动中速度、加速度与位置的关系，分析各选项。
6．（2025高二上·沧州期中）如图所示，相同的小球甲、乙（均视为质点）用长度均为L的细线紧挨着吊在水平天花板上，将小球甲拉至距小球乙高度为的位置由静止释放。不计空气阻力，小球甲、乙第一次碰撞（碰撞时间极短）后小球乙上升的最大高度可能为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型
【解析】【解答】因甲乙质量相等，若两球发生弹性碰撞，则，
解得v1=0，v2=v0
即两球交换速度，由机械能守恒定律
可知小球乙上升的高度最大，则最大高度为；
若两球发生完全非弹性碰撞，此时小球乙上升的高度最小，则由动量守恒
解得
根据机械能守恒定律，
可得
可知小球乙上升的高度范围为
故答案为：B。
【分析】先通过机械能守恒求出甲碰撞前的速度，再分弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种极端情况，结合动量守恒、机械能守恒分析乙上升的最大高度范围。
7．（2025高二上·沧州期中）如图所示，均匀介质中有一三角形ABC，AB⊥BC，AB4m，BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为（ ）
A．6个 B．5个 C．4个 D．3个
【答案】A
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】根据波速公式，可知
两列波同时起振且起振方向相同、频率相同，产生干涉，振动减弱点满足条件
根据几何知识知
又
又根据三角形两边之差小于第三边，知
当时，
当时，
当时，
当时，
当时，
不再满足条件，又
分析几何关系知，当时，满足条件的点有和
当时，满足条件的点有，，，
故AC边上振动总是减弱的点的个数为6个。
故答案为：A。
【分析】先计算波长，再根据干涉减弱条件（路程差为半波长的奇数倍），结合 AC 边的几何关系，确定减弱点的个数。
8．（2025高二上·沧州期中）如图所示，木板静止在光滑水平面上。物块以水平向右的初速度从木板左端滑上木板，一段时间后物块相对于木板静止。对于从物块滑上木板到物块恰好相对于木板静止的过程，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中物块和木板构成的系统机械能守恒
B．该过程中物块和木板构成的系统动量守恒
C．摩擦力对物块的冲量与摩擦力对木板的冲量大小相等
D．摩擦力对物块做的功与摩擦力对木板做的功大小相等
【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律；功的计算；机械能守恒定律；冲量
【解析】【解答】A．物块与木板间存在滑动摩擦力，且两者有相对位移，滑动摩擦力会将系统的机械能转化为内能，因此系统机械能不守恒，故A错误；
B．水平面光滑，系统在水平方向不受外力（竖直方向受力平衡），合外力为零，因此系统动量守恒，故B正确；
C．水平面光滑，系统在水平方向不受外力（竖直方向受力平衡），合外力为零，因此系统动量守恒，故C正确；
D．物块与木板间的滑动摩擦力是相互作用力，大小相等，且物块相对地面的位移大于木板相对地面的位移，根据，可知摩擦力对物块做的功大于摩擦力对木板做的功大小，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】结合系统的受力情况、动量守恒条件、冲量与功的定义，逐一分析选项。
9．（2025高二上·沧州期中）医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”。下列关于“彩超”的说法正确的是（ ）
A．“彩超”利用到了多普勒效应
B．“彩超”利用到了机械波的衍射
C．超声波在人体内的传播速度取决于超声波的频率
D．“彩超”的应用说明机械波能传递信息
【答案】A,D
【知识点】机械波及其形成和传播；多普勒效应
【解析】【解答】A．“彩超” 通过发射超声波，接收血流反射波的频率变化来测流速，这是多普勒效应（波源与观察者相对运动时频率发生变化的现象）的应用，A正确；
B．衍射是波绕过障碍物的现象，“彩超” 未利用衍射，B错误；
C．超声波在人体内的传播速度取决于人体这种介质，与超声波的频率无关，C错误；
D．“彩超”的应用说明机械波能传递信息，D正确。
故答案为：AD。
【分析】结合 “彩超” 的工作原理，区分多普勒效应、机械波的传播特性，判断各选项的合理性。
10．（2025高二上·沧州期中）一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是（ ）
A．该横波的波长为3m
B．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的周期可能为4s
C．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s
D．若该横波沿x轴负方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s
【答案】B,D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知，该横波的波长为4m，故A错误；
B．若该横波沿x轴正方向传播，则传播的时间
解得，当时，故B正确；
C．若该横波沿x轴正方向传播，周期为
则传播速度为
若，代入上式有
解得，不符合要求，故C错误；
D．若该横波沿x轴负方向传播，则传播的时间
解得
则传播速度为
若，代入上式有
解得，符合要求，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】先由波形图确定波长，再根据波的传播方向，结合 “ t=3内的波形变化对应整数个周期加部分周期” 的规律，推导周期与波速的可能值。
11．（2025高二上·沧州期中）某同学利用如图所示的装置来完成“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是 。
A．便于测量单摆周期
B．确保摆动时摆长不变
C．确保摆球在竖直平面内摆动
（2）实验时为测得单摆的周期，应测量摆球若干次通过 （填“最高点”或“最低点”）的时间。
（3）实验测得摆球n次全振动的时间为t，摆长为L，则重力加速度大小g= （用n、t、L、π表示）。
（4）若该同学将摆线长度当成摆长，在测出多组周期T和摆线长度l后作出了图像，则绘制出的图像可能是下列图像中的 。
A． B．
C． D．
【答案】（1）B
（2）最低点
（3）
（4）D
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是确保摆动时摆长不变。
故答案为：B
（2）由于摆球在最低点时特征明显，便于观察，故测量摆球若干次通过最低点的时间。
故答案为：最低点
（3）由题可知，摆球摆动的周期为
又因为单摆的周期
联立解得
故答案为：
（4）设摆球的半径为，则有
整理可得
则图像为一次函数图象，且函数图象有纵截距。
故答案为：D
【分析】（1）实验器材作用：铁夹的核心作用是固定摆长，保证实验中摆长不变。
（2）周期测量位置：利用最低点的运动特征（速度大、易观察）提高计时准确性。
（3）重力加速度计算：结合单摆周期公式，将总时间转化为周期后推导表达式。
（4）图像分析：考虑摆球半径的影响，实际摆长大于摆线长度，故图像有纵截距。
（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是确保摆动时摆长不变。
故选B。
（2）由于摆球在最低点时特征明显，便于观察，故测量摆球若干次通过最低点的时间。
（3）由题可知，摆球摆动的周期为
又因为单摆的周期
联立解得
（4）设摆球的半径为，则有
整理可得
则图像为一次函数图象，且函数图象有纵截距。
故选D。
12．（2025高二上·沧州期中）实验小组利用如图所示的装置来完成“验证动量守恒定律”实验。固定有相同遮光条的滑块a、b放置在气垫导轨上，滑块a从光电门1左侧向右运动，与滑块b碰撞后滑块a再次通过光电门1。实验时测得滑块a、b（含遮光条）的质量分别为m1、m2，遮光条的宽度为d。
（1）实验前，取下滑块b，轻推滑块a，若滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调 （填“高”或“低”）。
（2）实验时测得滑块a第1、2次通过光电门1时遮光条的遮光时间分别为t1、t2，滑块b通过光电门2时的遮光时间为t3，则碰撞前滑块a的速度大小v0= ，碰撞后滑块b的速度大小 若 成立，则说明滑块a、b碰撞过程中动量守恒。（均选用m1、m2、d、t1、t2、t3来表示）
【答案】（1）低
（2）；；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）由题可知，滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，时间越来越短，说明滑块a向右做加速运动，速度越来越大，此时左高右低，故应将气垫导轨调节水平，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调低。
故答案为：低
（2）碰撞前滑块a的速度大小为
碰撞后滑块b的速度大小为
碰撞后滑块a向左运动，速度大小为
、碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒有
代入三个速度表达式，可得
化简得
故答案为：；；
【分析】（1）导轨调节：通过滑块在光电门的时间变化判断导轨倾斜方向，调节至水平（滑块匀速）。
（2）速度与动量守恒：利用 “遮光条宽度 / 遮光时间” 求速度，结合动量守恒定律（注意速度方向）推导守恒条件。
（1）由题知，滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，时间越来越短，说明滑块a向右做加速运动，速度越来越大，此时左高右低，故应将气垫导轨调节水平，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调低。
（2）[1]碰撞前滑块a的速度大小为
[2]碰撞后滑块b的速度大小为
[3]碰撞后滑块a向左运动，速度大小为
、碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒有
代入三个速度表达式，可得
化简得
13．（2025高二上·沧州期中）如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端连接一物块，物块沿竖直方向做简谐运动的部分图像如图乙所示，以竖直向上为正方向。t=0时刻，一小球从某处由静止释放；t=0.5s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）t=0.5s时小球的速度大小和物块的加速度方向；
（2）小球释放位置到物块平衡位置的竖直距离d。
【答案】（1）解：小球做自由落体运动，有
代入数据解得v=5m /s
根据图像可知t=0.5s时物块的位移为10cm，物块的加速度方向竖直向下
（2）解：在0~0.5s内小球下落的高度
解得
根据图像可知振幅为
小球释放位置到物块平衡位置的距离
解得d=1.35m
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【分析】（1）小球速度与物块加速度：小球的速度由自由落体公式直接计算；物块的加速度方向由振动规律（偏离平衡位置时加速度指向平衡位置）判断。
（2）竖直距离：拆分 “小球下落高度” 与 “物块偏离平衡位置的振幅”，两者之和即为释放位置到平衡位置的距离。
（1）小球做自由落体运动，有
代入数据解得v=5m /s
根据图像可知t=0.5s时物块的位移为10cm，物块的加速度方向竖直向下。
（2）在0~0.5s内小球下落的高度
解得
根据图像可知振幅为
小球释放位置到物块平衡位置的距离
解得d=1.35m
14．（2025高二上·沧州期中）0时刻开始振动的某波源S发出一列简谐横波，波源S做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为，，时A点开始振动。求：
（1）该简谐横波的周期T和传播速度v；
（2）A点的位移为-6cm时B点的位移；
（3）0-6s内B点运动的路程s。
【答案】（1）解：根据波源S做简谐运动的表达式
可得ω=πrad/s
则该简谐横波的周期
解得T=2s
该简谐横波的传播速度
解得v=10m/s
（2）解：波从A点传播到B点所用的时间
由此可知A、B两点的振动相差半个周期，且A 点的位移为-6cm时A点至少已经振动了，此时B点一定也在振动，因此A点的位移为-6cm时B点的位移为6cm
（3）解：波从波源传播到B点所用的时间
0~6s内B点振动的时间
B点运动的路程
解得s=24cm
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）周期与波速：由波源振动表达式得角频率，进而求周期；利用波传播的距离与时间求波速。
（2）B点位移：通过A、B的间距与波长的关系，判断振动相位差，进而由A点位移得B点位移。
（3）B点路程：先确定B开始振动的时间，计算振动时长对应的周期数，再由 “一个周期路程为4倍振幅” 求解。
（1）根据波源S做简谐运动的表达式
可得ω=πrad/s
则该简谐横波的周期
解得T=2s
该简谐横波的传播速度
解得v=10m/s
（2）波从A点传播到B点所用的时间
由此可知A、B两点的振动相差半个周期，且A 点的位移为-6cm时A点至少已经振动了，此时B点一定也在振动，因此A点的位移为-6cm时B点的位移为6cm。
（3）波从波源传播到B点所用的时间
0~6s内B点振动的时间
B点运动的路程
解得s=24cm
15．（2025高二上·沧州期中）如图所示，光滑水平地面上，水平轻质弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端连接着物块乙，初始时乙静止。足够长的木板左端放置着物块甲，两者一起以大小、方向水平向右的速度从乙的左侧开始运动。木板与乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后乙做简谐运动，一段时间（该时间内木板未与乙再次碰撞）后木板与甲一起以大小的速度向左做匀速直线运动。已知物块甲、木板的质量分别为，m2=0.3kg，弹簧的劲度系数k=360N/m且弹簧的弹性势能E与形变量x的关系式为，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）木板与乙碰撞后瞬间木板的速度大小v2；
（2）乙的质量；
（3）乙做简谐运动的振幅A和最大加速度a。
【答案】（1）解：以水平向右为正方向，木板与乙碰撞后，甲与木板构成的系统动量守恒，有
解得
即木板与乙碰撞后木板的速度大小为4m/s
（2）解：木板与乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
（3）解：设乙做简谐运动的振幅为 A，根据能量守恒有
解得A=0.2m
乙在最大位移处有最大加速度，根据牛顿第二定律有
解得
【知识点】简谐运动
【解析】【分析】（1）木板碰撞后速度：将甲与木板视为系统，利用动量守恒（注意速度方向）计算。
（2）乙的质量：弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒，联立方程求解。
（3）振幅与加速度：动能转化为弹性势能求振幅，最大弹力对应的加速度由牛顿第二定律计算。
（1）以水平向右为正方向，木板与乙碰撞后，甲与木板构成的系统动量守恒，有
解得
即木板与乙碰撞后木板的速度大小为4m/s
（2）木板与乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
（3）设乙做简谐运动的振幅为 A，根据能量守恒有
解得A=0.2m
乙在最大位移处有最大加速度，根据牛顿第二定律有
解得
1 / 1河北省沧州市六校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2025高二上·沧州期中）关于机械波和机械振动，下列说法正确的是（ ）
A．只要有机械振动，就一定有机械波
B．介质中质点的振幅就是机械波的波长
C．介质中质点的振动速度就是机械波的传播速度
D．在机械波的传播过程中，各个质点的振动周期均与波源的振动周期相等
2．（2025高二上·沧州期中）做简谐运动的弹簧振子相邻两次经过同一位置（非平衡位置或最大位移处）时，下列物理量一定不同的是（ ）
A．加速度 B．回复力 C．速度 D．动能
3．（2025高二上·沧州期中）市政单位经常使用共振破碎机来破碎旧水泥路面，破碎机有专用传感器感应路面的振动。某次破碎机工作时获得水泥路面的振幅A随锤头击打水泥路面的频率f变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．为使得破碎效果最佳，锤头击打水泥路面的频率应为f0
B．水泥路面的振动频率与锤头击打水泥路面的频率无关
C．只要增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅就一定增大
D．破碎机停止击打路面，水泥路面也立即停止振动
4．（2025高二上·沧州期中）如图所示，可视为质点的餐盘随水平玻璃转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动。对于恰好运动一个周期的餐盘，下列说法正确的是（ ）
A．餐盘的动量变化量不为0 B．餐盘受到的重力冲量为0
C．餐盘受到的合力冲量为0 D．餐盘受到的摩擦力冲量不为0
5．（2025高二上·沧州期中）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，此时平衡位置在x=6m处的质点M朝y轴正方向运动。已知质点M的振动周期为0.4s，则下列说法正确的是（ ）
A．该横波沿x轴负方向传播
B．t=0.1s时质点M将运动至x=7m处
C．t=0.1s时质点M的速度达到最大
D．t=0.1s时质点M的加速度达到最大
6．（2025高二上·沧州期中）如图所示，相同的小球甲、乙（均视为质点）用长度均为L的细线紧挨着吊在水平天花板上，将小球甲拉至距小球乙高度为的位置由静止释放。不计空气阻力，小球甲、乙第一次碰撞（碰撞时间极短）后小球乙上升的最大高度可能为（ ）
A． B． C． D．
7．（2025高二上·沧州期中）如图所示，均匀介质中有一三角形ABC，AB⊥BC，AB4m，BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为（ ）
A．6个 B．5个 C．4个 D．3个
8．（2025高二上·沧州期中）如图所示，木板静止在光滑水平面上。物块以水平向右的初速度从木板左端滑上木板，一段时间后物块相对于木板静止。对于从物块滑上木板到物块恰好相对于木板静止的过程，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中物块和木板构成的系统机械能守恒
B．该过程中物块和木板构成的系统动量守恒
C．摩擦力对物块的冲量与摩擦力对木板的冲量大小相等
D．摩擦力对物块做的功与摩擦力对木板做的功大小相等
9．（2025高二上·沧州期中）医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”。下列关于“彩超”的说法正确的是（ ）
A．“彩超”利用到了多普勒效应
B．“彩超”利用到了机械波的衍射
C．超声波在人体内的传播速度取决于超声波的频率
D．“彩超”的应用说明机械波能传递信息
10．（2025高二上·沧州期中）一列沿x轴传播的简谐横波在0时刻和t=3s时的部分波形分别如图中实线和虚线所示。下列说法正确的是（ ）
A．该横波的波长为3m
B．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的周期可能为4s
C．若该横波沿x轴正方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s
D．若该横波沿x轴负方向传播，则该横波的传播速度大小可能为3m/s
11．（2025高二上·沧州期中）某同学利用如图所示的装置来完成“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是 。
A．便于测量单摆周期
B．确保摆动时摆长不变
C．确保摆球在竖直平面内摆动
（2）实验时为测得单摆的周期，应测量摆球若干次通过 （填“最高点”或“最低点”）的时间。
（3）实验测得摆球n次全振动的时间为t，摆长为L，则重力加速度大小g= （用n、t、L、π表示）。
（4）若该同学将摆线长度当成摆长，在测出多组周期T和摆线长度l后作出了图像，则绘制出的图像可能是下列图像中的 。
A． B．
C． D．
12．（2025高二上·沧州期中）实验小组利用如图所示的装置来完成“验证动量守恒定律”实验。固定有相同遮光条的滑块a、b放置在气垫导轨上，滑块a从光电门1左侧向右运动，与滑块b碰撞后滑块a再次通过光电门1。实验时测得滑块a、b（含遮光条）的质量分别为m1、m2，遮光条的宽度为d。
（1）实验前，取下滑块b，轻推滑块a，若滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调 （填“高”或“低”）。
（2）实验时测得滑块a第1、2次通过光电门1时遮光条的遮光时间分别为t1、t2，滑块b通过光电门2时的遮光时间为t3，则碰撞前滑块a的速度大小v0= ，碰撞后滑块b的速度大小 若 成立，则说明滑块a、b碰撞过程中动量守恒。（均选用m1、m2、d、t1、t2、t3来表示）
13．（2025高二上·沧州期中）如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端连接一物块，物块沿竖直方向做简谐运动的部分图像如图乙所示，以竖直向上为正方向。t=0时刻，一小球从某处由静止释放；t=0.5s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）t=0.5s时小球的速度大小和物块的加速度方向；
（2）小球释放位置到物块平衡位置的竖直距离d。
14．（2025高二上·沧州期中）0时刻开始振动的某波源S发出一列简谐横波，波源S做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为，，时A点开始振动。求：
（1）该简谐横波的周期T和传播速度v；
（2）A点的位移为-6cm时B点的位移；
（3）0-6s内B点运动的路程s。
15．（2025高二上·沧州期中）如图所示，光滑水平地面上，水平轻质弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端连接着物块乙，初始时乙静止。足够长的木板左端放置着物块甲，两者一起以大小、方向水平向右的速度从乙的左侧开始运动。木板与乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后乙做简谐运动，一段时间（该时间内木板未与乙再次碰撞）后木板与甲一起以大小的速度向左做匀速直线运动。已知物块甲、木板的质量分别为，m2=0.3kg，弹簧的劲度系数k=360N/m且弹簧的弹性势能E与形变量x的关系式为，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）木板与乙碰撞后瞬间木板的速度大小v2；
（2）乙的质量；
（3）乙做简谐运动的振幅A和最大加速度a。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】A．机械波的形成需要波源（机械振动）和介质，仅有机械振动而无介质时，振动无法向外传播，不能形成机械波，故A错误；
B．振幅是质点振动的最大位移大小，波长是波在一个周期内传播的距离，二者是不同的物理量，概念无关，故B错误；
C．质点的振动速度是质点自身往复运动的速度（方向周期性变化），而机械波的传播速度是振动形式在介质中的传播速度（方向由波源指向传播方向），二者大小、方向均无必然联系，故C错误；
D．机械波传播时，介质中各质点做受迫振动，受迫振动的周期由驱动力（波源的振动）决定，因此各质点的振动周期与波源的振动周期相等，故D正确。
故答案为：D。
【分析】结合机械波的形成条件、振幅 / 波长的定义、质点振动与波传播的区别，逐一判断选项。
2．【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A．根据，相邻两次经过同一位置，x相同，故加速度相同，故A错误；
B．根据回复力，相邻两次经过同一位置，x相同，故回复力相同，故B错误；
C．速度是矢量，包含大小和方向。相邻两次经过同一位置时，振子的运动方向相反（一次衡位置，一次远离），因此速度方向不同，速度一定不同，故C正确；
D．动能是标量，仅与速度大小有关，速度大小相同，动能相同，故D错误。
故答案为：C。
【分析】简谐运动中，同一位置的位移固定，结合回复力、加速度、速度、动能的定义，判断相邻两次经过该位置时的物理量变化。
3．【答案】A
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A．根据共振发生的条件可知，当锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振幅最大，破碎效果最佳，所以锤头击打水泥路面的频率应为，故A正确；
B．水泥路面做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率（锤头打击频率），因此其振动频率与锤头打击频率有关，B错误；
C．由图像可知，锤头击打水泥路面的频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面的振幅最大，锤头击打水泥路面的频率大于水泥路面的固有频率后，振幅减小，所以增大锤头击打水泥路面的频率，水泥路面的振幅不一定增大，C错误；
D．破碎机停止打击后，水泥路面的振动不会立即停止，会因阻尼作用逐渐衰减（自由振动），故D错误。
故答案为：A。
【分析】结合受迫振动与共振的规律，分析振幅随驱动力频率的变化关系：当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，振幅最大。
4．【答案】C
【知识点】动量定理；动量；冲量
【解析】【解答】A．动量是矢量，餐盘做匀速圆周运动，运动一个周期后速度大小、方向均与初始状态相同，速度变化量为0，故动量变化量为 0，故A错误；
B．餐盘随圆盘转动一周，根据冲量的定义，餐盘所受重力的冲量不为零，故B错误；
CD．餐盘做匀速圆周运动，向心力由静摩擦力提供，即静摩擦力为餐盘所受的合力，根据动量定理，可知餐盘受到的合力冲量等于餐盘的动量变化量，故餐盘受到的合力冲量为0，即餐盘受到的摩擦力冲量为0，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合动量变化、冲量的定义，以及动量定理（合外力冲量等于动量变化量），分析餐盘运动一个周期后的物理量变化。
5．【答案】D
【知识点】横波的图象；加速度
【解析】【解答】A．图中平衡位置在x=6m处的质点M朝y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．质点M只是在平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故B错误；
CD．已知质点M的振动周期为0.4s，可知t=0.1s时质点M处于波峰位置，此时质点M的速度最小，加速度最大，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合波的传播方向判断、质点振动特点（不随波迁移），以及简谐振动中速度、加速度与位置的关系，分析各选项。
6．【答案】B
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型
【解析】【解答】因甲乙质量相等，若两球发生弹性碰撞，则，
解得v1=0，v2=v0
即两球交换速度，由机械能守恒定律
可知小球乙上升的高度最大，则最大高度为；
若两球发生完全非弹性碰撞，此时小球乙上升的高度最小，则由动量守恒
解得
根据机械能守恒定律，
可得
可知小球乙上升的高度范围为
故答案为：B。
【分析】先通过机械能守恒求出甲碰撞前的速度，再分弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种极端情况，结合动量守恒、机械能守恒分析乙上升的最大高度范围。
7．【答案】A
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】根据波速公式，可知
两列波同时起振且起振方向相同、频率相同，产生干涉，振动减弱点满足条件
根据几何知识知
又
又根据三角形两边之差小于第三边，知
当时，
当时，
当时，
当时，
当时，
不再满足条件，又
分析几何关系知，当时，满足条件的点有和
当时，满足条件的点有，，，
故AC边上振动总是减弱的点的个数为6个。
故答案为：A。
【分析】先计算波长，再根据干涉减弱条件（路程差为半波长的奇数倍），结合 AC 边的几何关系，确定减弱点的个数。
8．【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律；功的计算；机械能守恒定律；冲量
【解析】【解答】A．物块与木板间存在滑动摩擦力，且两者有相对位移，滑动摩擦力会将系统的机械能转化为内能，因此系统机械能不守恒，故A错误；
B．水平面光滑，系统在水平方向不受外力（竖直方向受力平衡），合外力为零，因此系统动量守恒，故B正确；
C．水平面光滑，系统在水平方向不受外力（竖直方向受力平衡），合外力为零，因此系统动量守恒，故C正确；
D．物块与木板间的滑动摩擦力是相互作用力，大小相等，且物块相对地面的位移大于木板相对地面的位移，根据，可知摩擦力对物块做的功大于摩擦力对木板做的功大小，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】结合系统的受力情况、动量守恒条件、冲量与功的定义，逐一分析选项。
9．【答案】A,D
【知识点】机械波及其形成和传播；多普勒效应
【解析】【解答】A．“彩超” 通过发射超声波，接收血流反射波的频率变化来测流速，这是多普勒效应（波源与观察者相对运动时频率发生变化的现象）的应用，A正确；
B．衍射是波绕过障碍物的现象，“彩超” 未利用衍射，B错误；
C．超声波在人体内的传播速度取决于人体这种介质，与超声波的频率无关，C错误；
D．“彩超”的应用说明机械波能传递信息，D正确。
故答案为：AD。
【分析】结合 “彩超” 的工作原理，区分多普勒效应、机械波的传播特性，判断各选项的合理性。
10．【答案】B,D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图可知，该横波的波长为4m，故A错误；
B．若该横波沿x轴正方向传播，则传播的时间
解得，当时，故B正确；
C．若该横波沿x轴正方向传播，周期为
则传播速度为
若，代入上式有
解得，不符合要求，故C错误；
D．若该横波沿x轴负方向传播，则传播的时间
解得
则传播速度为
若，代入上式有
解得，符合要求，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】先由波形图确定波长，再根据波的传播方向，结合 “ t=3内的波形变化对应整数个周期加部分周期” 的规律，推导周期与波速的可能值。
11．【答案】（1）B
（2）最低点
（3）
（4）D
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是确保摆动时摆长不变。
故答案为：B
（2）由于摆球在最低点时特征明显，便于观察，故测量摆球若干次通过最低点的时间。
故答案为：最低点
（3）由题可知，摆球摆动的周期为
又因为单摆的周期
联立解得
故答案为：
（4）设摆球的半径为，则有
整理可得
则图像为一次函数图象，且函数图象有纵截距。
故答案为：D
【分析】（1）实验器材作用：铁夹的核心作用是固定摆长，保证实验中摆长不变。
（2）周期测量位置：利用最低点的运动特征（速度大、易观察）提高计时准确性。
（3）重力加速度计算：结合单摆周期公式，将总时间转化为周期后推导表达式。
（4）图像分析：考虑摆球半径的影响，实际摆长大于摆线长度，故图像有纵截距。
（1）用铁夹夹住摆线上端的主要目的是确保摆动时摆长不变。
故选B。
（2）由于摆球在最低点时特征明显，便于观察，故测量摆球若干次通过最低点的时间。
（3）由题可知，摆球摆动的周期为
又因为单摆的周期
联立解得
（4）设摆球的半径为，则有
整理可得
则图像为一次函数图象，且函数图象有纵截距。
故选D。
12．【答案】（1）低
（2）；；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）由题可知，滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，时间越来越短，说明滑块a向右做加速运动，速度越来越大，此时左高右低，故应将气垫导轨调节水平，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调低。
故答案为：低
（2）碰撞前滑块a的速度大小为
碰撞后滑块b的速度大小为
碰撞后滑块a向左运动，速度大小为
、碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒有
代入三个速度表达式，可得
化简得
故答案为：；；
【分析】（1）导轨调节：通过滑块在光电门的时间变化判断导轨倾斜方向，调节至水平（滑块匀速）。
（2）速度与动量守恒：利用 “遮光条宽度 / 遮光时间” 求速度，结合动量守恒定律（注意速度方向）推导守恒条件。
（1）由题知，滑块a通过光电门1时遮光条的遮光时间大于通过光电门2时遮光条的遮光时间，时间越来越短，说明滑块a向右做加速运动，速度越来越大，此时左高右低，故应将气垫导轨调节水平，则应将气垫导轨左侧调节旋钮适当调低。
（2）[1]碰撞前滑块a的速度大小为
[2]碰撞后滑块b的速度大小为
[3]碰撞后滑块a向左运动，速度大小为
、碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒有
代入三个速度表达式，可得
化简得
13．【答案】（1）解：小球做自由落体运动，有
代入数据解得v=5m /s
根据图像可知t=0.5s时物块的位移为10cm，物块的加速度方向竖直向下
（2）解：在0~0.5s内小球下落的高度
解得
根据图像可知振幅为
小球释放位置到物块平衡位置的距离
解得d=1.35m
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【分析】（1）小球速度与物块加速度：小球的速度由自由落体公式直接计算；物块的加速度方向由振动规律（偏离平衡位置时加速度指向平衡位置）判断。
（2）竖直距离：拆分 “小球下落高度” 与 “物块偏离平衡位置的振幅”，两者之和即为释放位置到平衡位置的距离。
（1）小球做自由落体运动，有
代入数据解得v=5m /s
根据图像可知t=0.5s时物块的位移为10cm，物块的加速度方向竖直向下。
（2）在0~0.5s内小球下落的高度
解得
根据图像可知振幅为
小球释放位置到物块平衡位置的距离
解得d=1.35m
14．【答案】（1）解：根据波源S做简谐运动的表达式
可得ω=πrad/s
则该简谐横波的周期
解得T=2s
该简谐横波的传播速度
解得v=10m/s
（2）解：波从A点传播到B点所用的时间
由此可知A、B两点的振动相差半个周期，且A 点的位移为-6cm时A点至少已经振动了，此时B点一定也在振动，因此A点的位移为-6cm时B点的位移为6cm
（3）解：波从波源传播到B点所用的时间
0~6s内B点振动的时间
B点运动的路程
解得s=24cm
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）周期与波速：由波源振动表达式得角频率，进而求周期；利用波传播的距离与时间求波速。
（2）B点位移：通过A、B的间距与波长的关系，判断振动相位差，进而由A点位移得B点位移。
（3）B点路程：先确定B开始振动的时间，计算振动时长对应的周期数，再由 “一个周期路程为4倍振幅” 求解。
（1）根据波源S做简谐运动的表达式
可得ω=πrad/s
则该简谐横波的周期
解得T=2s
该简谐横波的传播速度
解得v=10m/s
（2）波从A点传播到B点所用的时间
由此可知A、B两点的振动相差半个周期，且A 点的位移为-6cm时A点至少已经振动了，此时B点一定也在振动，因此A点的位移为-6cm时B点的位移为6cm。
（3）波从波源传播到B点所用的时间
0~6s内B点振动的时间
B点运动的路程
解得s=24cm
15．【答案】（1）解：以水平向右为正方向，木板与乙碰撞后，甲与木板构成的系统动量守恒，有
解得
即木板与乙碰撞后木板的速度大小为4m/s
（2）解：木板与乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
（3）解：设乙做简谐运动的振幅为 A，根据能量守恒有
解得A=0.2m
乙在最大位移处有最大加速度，根据牛顿第二定律有
解得
【知识点】简谐运动
【解析】【分析】（1）木板碰撞后速度：将甲与木板视为系统，利用动量守恒（注意速度方向）计算。
（2）乙的质量：弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒，联立方程求解。
（3）振幅与加速度：动能转化为弹性势能求振幅，最大弹力对应的加速度由牛顿第二定律计算。
（1）以水平向右为正方向，木板与乙碰撞后，甲与木板构成的系统动量守恒，有
解得
即木板与乙碰撞后木板的速度大小为4m/s
（2）木板与乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
（3）设乙做简谐运动的振幅为 A，根据能量守恒有
解得A=0.2m
乙在最大位移处有最大加速度，根据牛顿第二定律有
解得
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