精品解析：云南省泸水市怒江新城新时代中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

高二年级 物理试卷 （试卷满分 100 分，考试形式 闭卷 ，考试时间 90 分钟） 选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ） A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα B. 木块对斜面体的压力大小是mg sinα C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcosα D. 桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g 【答案】D 【解析】 【详解】A．B．先对木块m受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有： ， 根据牛顿第三定律，木块对斜面体的压力大小是 故AB错误； C．D．对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为 静摩擦力为零，故C错误，D正确。 故选D。 【点睛】本题关键灵活地选择研究对象，运用隔离法和整体法结合求解比较简单方便。 2. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（ ） A. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度 B. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度 C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D. 地球公转周期大于火星的公转周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球的公转半径比火星的公转半径小，由 可知地球公转的线速度大，A错误； B．由 可知地球公转的角速度大，B正确； C．由 可知地球公转的加速度大，C错误； D．由 可知地球的公转周期比火星的公转周期小，D错误。 故选B。 3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力 所以在ab段汽车的输出功率 不变，在bc段牵引力 bc段的输出功率 故A错误B正确； CD．在cd段牵引力 汽车的输出 在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。 故选B。 4. 某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上，副线圈输出电压为，输出电流为。该变压器（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为100∶1 B. 输入电流为 C. 输入电流的最大值为 D. 原、副线圈交流电的频率之比为1∶100 【答案】B 【解析】 【详解】A．原、副线圈的匝数之比为 故A错误； B．根据 可得输入电流为 故B正确； C．输入电流的最大值为 故C错误； D．变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1∶1，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （　　） A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒中感应电流的方向为 C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒克服安培力做的总功小于 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为 感应电流为 故安培力为 根据牛顿第二定律有 可得 随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误； C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为 因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为 故C正确； D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是(　　) A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 【答案】B 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可得 根据题意可得 故 感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。 故选B。 7. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向． 由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N B. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C. 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D. 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图可知，木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N，选项A正确，B错误； CD．木箱与地面间的滑动摩擦力为f=20N，则动摩擦因数 选项C错误，D正确。 故选AD。 9. 人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（ ） A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为 C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．重力做的功为 A错误； B．下滑过程据动能定理可得 代入数据解得，克服阻力做的功为 B正确； C．经过点时向心加速度大小为 C正确； D．经过点时，据牛顿第二定律可得 解得货物受到的支持力大小为 据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为，D正确。 故选BCD。 10. 一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则（　　） A. 该波的波长为14m B. 该波的周期为8s C. t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D. 0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知 解得 A错误； B．由 得 B正确； C．简谐运动的加速度总指向平衡位置，P点位于y轴负半轴，加速度方向沿y轴正方向，C错误； D．P点位于y轴的负半轴，经过 若波向x轴负方向传播，P向远离平衡位置方向振动，在0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m，D正确； 故选BD。 非选择题（共57分） 三、实验题（本题包括2个小题，每小题10分，每空2分，共20分） 11. 某同学用下图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示。 c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作…… d.以速度v为纵轴、时间t横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有_______和________（填选项前的字母）。 A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平（含砝码） （2）在图中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出图像。（ ） （3）观察据像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____________。像斜率的物理意义是______________。 【答案】 ①. A ②. C ③. 见解析 ④. 图像是倾斜的直线 ⑤. 加速度 【解析】 【详解】（1）[1][2]在下列仪器和器材中，还需要使用的电压合适的交流电源以及刻度尺，故选AC。 （2）[3]计数点C对应于t=3T时刻的瞬时速度，则对应的点以及v-t图像如图所示； （3）[4][5]观察据像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是图像是倾斜的直线。像斜率的物理意义是加速度。 12. 在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中： （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_____中所示的固定方式。 （2）需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_____mm；用游标卡尺测量小球的直径d＝_____mm，则该单摆的摆长为L＝_____mm （3）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝_____。 【答案】（1）乙 （2） ①. 987.0 ②. 14.25 ③. 994.125 （3） 【解析】 【小问1详解】 为了保证摆动过程中，摆长保持不变，应采用图乙中所示的固定方式。 【小问2详解】 [1]由图可知测得悬线长度为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小球的直径 [3]则该单摆的摆长为 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可知重力加速度为 四、计算题（本题包括3个小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位，只写出最后答案不得分） 13. 如图所示，质量为1kg的物块从斜面顶端由静止滑下，斜面长5m，倾角为37°（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.3，g=10 m/s2求： （1）物块受到的滑动摩擦力多大？ （2）物块在斜面上运动时的加速度； （3）物块滑至斜面底端时的速度。 【答案】（1）2.4N；（2）；（3）6m/s 【解析】 【详解】（1）通过受力分析可知 （2）通过受力分析可得，物体所受合外力为 由牛顿第二定律可知 代入数据，解得 （3）由运动学公式可知 代入数据，解得 14. 速度为的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。 【答案】-6m/s；4m/s 【解析】 【详解】当塑料球与钢球发生弹性碰撞时，设碰后塑料球与钢球分别为v1、v2，塑料球的质量为m，钢球的质量为4m，取碰撞前塑料球的速度方向为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律分别得 mv0=mv1+4mv2 解得 v1=-6m/s （负号说明速度方向与正方向相反） v2=4m/s 15. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带电粒子从轴正方向上的点以速度沿与轴成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直轴射出第一象限。已知，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子在磁场中运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）作粒子通过、两点速度方向的垂线，两垂线的交点即为粒子做圆周运动的圆心。画出粒子在第一象限运动的轨迹如图所示 可知运动半径 （2）洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力 解得 （3）由运动轨迹图可知，圆弧轨迹对应的圆心角，则粒子通过第一象限所用时间 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级 物理试卷 （试卷满分 100 分，考试形式 闭卷 ，考试时间 90 分钟） 选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ） A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα B. 木块对斜面体的压力大小是mg sinα C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcosα D. 桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g 2. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（ ） A. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度 B. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度 C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D. 地球公转周期大于火星的公转周期 3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大 4. 某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上，副线圈输出电压为，输出电流为。该变压器（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为100∶1 B. 输入电流为 C. 输入电流的最大值为 D. 原、副线圈交流电的频率之比为1∶100 5. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （　　） A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒中感应电流的方向为 C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒克服安培力做的总功小于 6. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是(　　) A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 7. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　） A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N B. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C. 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D. 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 9. 人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（ ） A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为 C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为 10. 一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则（　　） A. 该波的波长为14m B. 该波的周期为8s C. t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D. 0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m 非选择题（共57分） 三、实验题（本题包括2个小题，每小题10分，每空2分，共20分） 11. 某同学用下图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示。 c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作…… d.以速度v为纵轴、时间t横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有_______和________（填选项前的字母）。 A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平（含砝码） （2）在图中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出图像。（ ） （3）观察据像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____________。像斜率的物理意义是______________。 12. 在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中： （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_____中所示的固定方式。 （2）需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_____mm；用游标卡尺测量小球的直径d＝_____mm，则该单摆的摆长为L＝_____mm （3）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝_____。 四、计算题（本题包括3个小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位，只写出最后答案不得分） 13. 如图所示，质量为1kg的物块从斜面顶端由静止滑下，斜面长5m，倾角为37°（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.3，g=10 m/s2求： （1）物块受到的滑动摩擦力多大？ （2）物块在斜面上运动时的加速度； （3）物块滑至斜面底端时的速度。 14. 速度为的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。 15. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带电粒子从轴正方向上的点以速度沿与轴成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直轴射出第一象限。已知，不计带电粒子的重力。求： （1）带电粒子在磁场中运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $