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广东广州三校2025-2026学年高二下学期期中素养综合评估检测
物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
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。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时刻的波形图，、为该波上平衡位置相距的两个质点，此时质点位于平衡位置，质点位于波峰未画出，且质点比质点先振动。图丙为图乙中点的振动图像。袖子足够长，则下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的传播速度为
C. 经质点运动的路程为
D. 质点的振动方程为
4.如图甲所示，用轻弹簧悬挂的手机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随时间变化的曲线，如图乙，规定向下为正方向。已知手机质量为，振动周期为，最大加速度大小为，重力加速度为，已知弹簧振子的周期，为振子质量，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，半径的圆盘在竖直平面内，小球固定在圆盘边缘，用竖直向下的平行光照射，圆盘的转轴和小球在水平地面上形成影子和，圆盘以角速度逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以为坐标原点，以水平向右为轴正方向，重力加速度取，，以下说法正确的是( )
A. 若一单摆摆角与同步振动，则其摆长约为
B. 若一单摆摆角与同步振动，则其摆长约为
C. 影子做简谐运动的表达式为
D. 影子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、为同一轨迹上等高的两点，为轨迹的最高点。运动过程中空气阻力不可忽略，方向与速度方向相反。速度越大空气阻力越大，则羽毛球( )
A. 在点的速度最小
B. 在点的水平速度等于在点的水平速度
C. 由到和由到两个阶段重力的冲量大小相等
D. 在点水平方向的加速度大于在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、相距很近的、两小球静置于轨道水平部分。将质量为的小球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，与仅碰撞一次 B. 若，与可能碰撞两次
C. 若，与可能碰撞两次 D. 若，与仅碰撞一次
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. 时，两单摆的回复力最大
B. 甲、乙两个摆的摆长之比为
C. 甲摆球在第末和第末合外力相等
D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为
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，以初速度沿斜面开始上滑，到达最高点后再次返回原出发点时的速度大小。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
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，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为。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
C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为
D. 整个运动过程中小球对轨道的冲量大小为
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.小明用图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，半径为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随时间变化的图像，如图所示。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和，重力加速度为。
实验中小球和物块的质量关系是 选填“”、“”或“”。
小球第一次到达轨道底端的速度大小 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。
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、、、、、、、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点，另一端连接在可以视为质点的小钢球上，小钢球球心至点的长度为。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。
小球运动到最低点时，传感器的示数为 。选填“”或“”
当地的重力加速度大小为 。用、表示
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和最小示数，根据测量数据在直角坐标系中绘制图像如图丙所示，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42分。
13.如图，弹簧振子以点为平衡位置，在、两点间做简谐运动，、之间的距离为，是的中点。时刻，振子位于点，时振子刚好第一次回到点。求：
时振子的位移大小和内振子通过的路程；
振子在点和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：
这列波可能具有的波速．
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，轨道由半径的光滑四分之一圆弧轨道、长度的粗糙水平轨道以及足够长的光滑水平轨道组成。质量的物块和质量的物块压缩着一轻质弹簧并锁定物块与弹簧不连接，三者静置于段中间，物块、可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面段粗糙，与等高，长度；段为半径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、由静止被弹出、脱离弹簧后立即搬走弹簧，其中物块进入轨道，而物块滑上小车。、与、间的动摩擦因数均为，重力加速度，不计物块经过各连接点时的机械能损失。
若物块经过后恰好能到达点，求物块通过点时，物块对圆弧轨道的压力大小；
若物块经过后恰好能到达点，求物块从小车上的点冲出时的速度大小；
若弹簧解除锁定后，物块向右滑上小车后能通过点，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。
参考答案
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13.【详解】由题可知，该弹簧振子的振幅
周期
时，经历五个周期，振子正好回到初始位置点，故位移大小为
振子一个周期内通过的路程为，故内通过的路程 。
弹簧振子的回复力
根据牛顿第二定律，有
振子加速度为
即与成正比，所以 。

14.解：由对波形图分析可知，该波波长 若波沿 轴正向传播，则有：
、、、
所以：
若波沿 轴负向传播，则有：
、、、
所以：
于是得到波速 的通式为：
当 、、 时，波沿轴正向传播．
当 、、 时，波沿轴负向传播．
当波速为 时，则有： ．
解得： 故波沿 方向传播．
因为：
所以：
质点第一次达到波谷所经历的时间为：

答：这列波可能具有的波速
当 、、 时，波沿轴正向传播．
当 、、 时，波沿轴负向传播．
当波速为 时，波沿 方向传播． 此时图中质点从图中位置运动至波谷所需的最短时间是 ．
15.【详解】由题意知，物块经过后恰好能到达点，说明在点时物块速度为，设物块在时速度，则从到，由机械能守恒有
解得
在点，设受到支持力，由牛顿第二定律得
代入题中数据，联立解得
根据牛顿第三定律可知，物块通过点时，物块对圆弧轨道的压力。
设、物体与弹簧分离后速度分别为、，则从到过程，由动能定理有
解得
分析与弹簧组成的系统可知，系统动量守恒，规定向右为正方向，则有
解得
滑上小车后运动到最高点时，若二者水平方向共速为共，对与小车系统，由水平动量守恒得：共
解得共
由能量守恒有
联立解得
物块从小车上的 点冲出时的速度
设、物体与弹簧分离后速度分别为、，由动量守恒有
由能量守恒，弹性势能为
分析可知，当刚滑到点与车共速时，弹性势能最小，设共速为共，则由动量守恒得共
能量守恒得
联立以上解得弹性势能最小值为
分析可知，当滑上小车圆弧轨道再次返回点与车共速时，弹性势能最大，设共速为共，则由动量守恒得共
能量守恒得
联立以上解得弹性势能最小值为
被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。

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