内容正文:
2024/2025学年度第一学期联盟校期中考试高二年级
物理试题
(总分100分 考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分。
2.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。
3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁,不折叠、不破损。
第Ⅰ卷 (选择题 共 44 分)
一、单项选择题:(本大题共11个小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请在答题纸的指定位置填涂答案选项。)
1. 能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次大飞跃,它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是( )
A. 因为能量守恒,所以不需要节约能源 B. 因为能量不会消失,所以不可能有能源危机
C. 不同形式的能量之间可以相互转化 D. 能量可以被消灭,也可以被创生
2. 近期,高一的小伙伴们喜提新课桌。若一课桌受到5N的推力作用并且保持静止,经时间5s,推力对课桌的冲量大小为( )
A. 0 B. 50N·s
C. 25N·s D. 15N·s
3. 一质点做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为x=0.2sin(5πt)m,则( )
A. 该质点振动的振幅为0.4m
B. 该质点振动的周期为0.4s
C. 该质点振动的频率为5Hz
D. 在t=0.2s时,该质点的运动速度为零
4. 如图所示为一弹簧振子,O为平衡位置,设向右为正方向,振子在B、C之间振动时( )
A. B→O过程速度增大 B. B→O过程加速度增大
C. O→C过程速度增大 D. O→C过程加速度减小
5. 关于某物体受迫振动的共振曲线,下列判断正确的是( )
A. 物体的固有频率等于f0
B. 物体做受迫振动时的频率等于f0
C. 物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同
D. 为避免共振发生应该让驱动力的频率靠近f0
6. 如图,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了如图所示的图样,为了使衍射现象更明显,可以采用的办法是( )
A. 增大波的频率 B. 增大波的振幅
C. 挡板N向上移动 D. 挡板N向下移动
7. 某同学在测量电源的电动势和内阻时,用如图甲所示的电路进行实验,根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线,由图可知( )
A. 电源的内阻为5Ω B. 电源的电动势为3V
C. 短路电流为0.6A D. 电源电动势为2.4V
8. 如图所示,S1、S2是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅相等,关于图中所标的b、c、d三点,下列说法正确的是( )
A. c点是振动减弱点
B. 图示时刻,c点的位移为零
C. b点是振动加强点
D. 从图示时刻开始过0.25个周期后,d点的位移最大
9. 如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中沙袋后(未穿出)二者共同摆动。若弹丸的质量为m,沙袋的质量为5m,弹丸和沙袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 弹丸打入沙袋后瞬间沙袋的速度是
B. 弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变
C. 弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为
D. 弹丸打入沙袋过程中,弹丸与沙袋所组成的系统机械能守恒
10. 已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大,并且光照越强其阻值越小。利用光敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路,电源电动势E、内阻r及电阻R的阻值均不变。当光照强度增强时,则( )
A. 电流表读数减小 B. 电灯L变暗
C. 电阻R的功率减小 D. 电源的输出功率一定增大
11. 一列简谐横波在x轴上传播,t=0时刻的波形如图甲所示,x=2m的质点P的振动图像如图乙所示,由此可以判断( )
A. 该波的传播方向是沿x轴正方向
B. 3s末质点P的位移为0
C. 在t=5s时质点P的速度最大
D. 在0到5s时间内质点P通过的路程是25cm
第II卷(非选择题 共56分)
二、实验题:(本大题共5空,每空3分,计15分。)
12. 某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰小球时入射小球的平均落点,M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点,N为被碰小球的平均落点。
(1)两小球质量的关系应满足______。(填大于、小于或等于)
(2)实验中,除测量平抛射程OM、ON、OP外,还必须测量的物理量有(填选项字母)_______。
A. 测量入射小球质量和被碰小球质量
B. 测量抛出点距地面的高度H
C. 测量S离水平轨道的高度h
(3)关于实验要点,下列说法正确的是( )(多选)
A. 斜槽末端的切线必须是水平的
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 同一组实验中,入射球每次必须从同一高度静止滚下
D. 两球的半径要相同
(4)①若测量的物理量在误差允许范围内满足关系式________,则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量守恒。
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式________是否成立。(用图中字母或线段表示)
三、计算题:(本大题共4小题,共41分,请在答题纸指定的区域内作答,解答时应写出文字说明或演算步骤。)
13. 如图是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,已知单摆振动的周期为T,重力加速度为g。求:
(1)单摆振动的频率f;
(2)这个单摆的摆长l。
14. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
15. 小型直流电动机(其线圈内阻为r=1Ω)与规格为“5V ,5W”的小灯泡并联,再与阻值为R=5Ω的电阻串联,然后接至U=15V的电源上,如图所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求:
(1)通过灯泡的电流IL;
(2)通过电阻R的电流I和通过电动机的电流IM;
(3)电动机的输出功率。
16. 一列横波沿x轴传播,如图所示,实线a为t=0时刻的波形曲线,虚线b为0.25s时的波形曲线,求:
(1)由图中读出波的振幅和波长。
(2)若该列波向右传播且周期大于0.25s,则波速多大?
(3)若该列波波速为44m/s,求x=1m处的质点从t=0时刻开始计时的振动方程。
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2024/2025学年度第一学期联盟校期中考试高二年级
物理试题
(总分100分 考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分。
2.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。
3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁,不折叠、不破损。
第Ⅰ卷 (选择题 共 44 分)
一、单项选择题:(本大题共11个小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请在答题纸的指定位置填涂答案选项。)
1. 能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次大飞跃,它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是( )
A. 因为能量守恒,所以不需要节约能源 B. 因为能量不会消失,所以不可能有能源危机
C. 不同形式的能量之间可以相互转化 D. 能量可以被消灭,也可以被创生
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.自然界的总能量是守恒的,能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,但随着能量耗散,能量可以利用的品质降低了,可利用的能源减少了,所以会有能源危机,我们要节约能源,故ABD错误;
C.不同形式的能量之间可以相互转化,故C正确。
故选C。
2. 近期,高一的小伙伴们喜提新课桌。若一课桌受到5N的推力作用并且保持静止,经时间5s,推力对课桌的冲量大小为( )
A. 0 B. 50N·s
C. 25N·s D. 15N·s
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,由冲量的公式可得,推力对课桌的冲量大小为
故选C。
3. 一质点做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为x=0.2sin(5πt)m,则( )
A. 该质点振动的振幅为0.4m
B. 该质点振动的周期为0.4s
C. 该质点振动的频率为5Hz
D. 在t=0.2s时,该质点的运动速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由质点的位移x随时间t变化的关系式可知
所以,该质点的振动周期为
振动频率为
故A、C错误,B正确;
D.在t=0.2s时,质点的位移为
即该质点位于平衡位置,速度最大,故D错误。
故选B。
4. 如图所示为一弹簧振子,O为平衡位置,设向右为正方向,振子在B、C之间振动时( )
A. B→O过程速度增大 B. B→O过程加速度增大
C. O→C过程速度增大 D. O→C过程加速度减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.振子从B向O运动的过程,弹簧处于压缩态,所以弹力一直对其做正功,故速度一直增大,故A正确;
B.振子从B向O运动的过程,弹簧形变量一直在减小,弹力一直在减小,故加速度在减小,故B错误;
C.振子从O向C运动的过程,弹簧处于拉伸态,所以弹力一直对其做负功,故速度一直减小,故C错误;
D.振子从O向C运动的过程,弹簧形变量一直在增大,弹力一直在增大,故加速度在增大,故D错误。
故选 A。
5. 关于某物体受迫振动的共振曲线,下列判断正确的是( )
A. 物体的固有频率等于f0
B. 物体做受迫振动时的频率等于f0
C. 物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同
D. 为避免共振发生应该让驱动力的频率靠近f0
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图可知,当驱动力的频率为f0时,受迫振动物体的振幅达到最大,此时物体的固有频率等于驱动力的频率f0,故A正确;
B.物体做受迫振动时,只有当发生共振时频率才是f0,即物体做受迫振动的频率不一定等于f0,故B错误;
C.物体做受迫振动时振幅相同,频率不一定相同,故C错误;
D.根据产生共振的条件可知,为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0,故D错误。
故选A。
6. 如图,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了如图所示的图样,为了使衍射现象更明显,可以采用的办法是( )
A. 增大波的频率 B. 增大波的振幅
C. 挡板N向上移动 D. 挡板N向下移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相近或更小,当孔的尺寸一定时,可以增加波长,根据
可知,可以减小频率,故A错误;
B.结合上述可知,增大波的振幅时,波长不变,衍射现象没有发生变化,故B错误;
CD.结合上述可知,波长一定,减小孔的尺寸能够使衍射现象更加明显,可以使挡板N向上移动,故C正确,D错误。
故选C。
7. 某同学在测量电源的电动势和内阻时,用如图甲所示的电路进行实验,根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线,由图可知( )
A. 电源的内阻为5Ω B. 电源的电动势为3V
C. 短路电流为0.6A D. 电源电动势为2.4V
【答案】B
【解析】
【详解】由可得
结合图乙可知,当时
电源的内阻为
短路电流为
故选B。
8. 如图所示,S1、S2是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅相等,关于图中所标的b、c、d三点,下列说法正确的是( )
A. c点是振动减弱点
B. 图示时刻,c点的位移为零
C. b点是振动加强点
D. 从图示时刻开始过0.25个周期后,d点的位移最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.此时,波谷在c点相遇,c点是振动加强点,A错误;
B.图示时刻,c点两波谷相遇,位移为负最大,B错误;
C.b点两波峰相遇,是振动加强点,C正确;
D.从图示时刻开始过0.25个周期后,S1的平衡位置和S2的平衡位置同时到达d点,d点的位移等于零,D错误。
故选C。
9. 如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中沙袋后(未穿出)二者共同摆动。若弹丸的质量为m,沙袋的质量为5m,弹丸和沙袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A. 弹丸打入沙袋后瞬间沙袋的速度是
B. 弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变
C. 弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为
D. 弹丸打入沙袋过程中,弹丸与沙袋所组成的系统机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据动量守恒定律得
解得,弹丸打入沙袋后瞬间沙袋的速度是
A正确。
B.根据牛顿第二定律得
解得
弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小变大,B错误;
C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为
C错误;
D.弹丸打入沙袋过程中,为完全非弹性碰撞,弹丸与沙袋所组成的系统机械能减少了,D错误。
故选A。
10. 已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大,并且光照越强其阻值越小。利用光敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路,电源电动势E、内阻r及电阻R的阻值均不变。当光照强度增强时,则( )
A. 电流表读数减小 B. 电灯L变暗
C. 电阻R的功率减小 D. 电源的输出功率一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,则总电流变大,内电压变大,路端电压变小,灯泡L变暗,故A错误,B正确;
C.以上分析可知,总电流增大,内电压增大,路端电压变小,则灯泡L两端电压减小,灯泡L上电流减小,故R上的电流会增大,则R消耗的功率增大,故C错误;
D.当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,本题中不明确外电阻和内阻的关系,输出功率不一定增大,故D错误。
故选B。
11. 一列简谐横波在x轴上传播,t=0时刻的波形如图甲所示,x=2m的质点P的振动图像如图乙所示,由此可以判断( )
A. 该波的传播方向是沿x轴正方向
B. 3s末质点P的位移为0
C. 在t=5s时质点P的速度最大
D. 在0到5s时间内质点P通过的路程是25cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,t=0时刻质点P的振动方向沿y轴正方向,结合图甲可知该波的传播方向是沿x轴负方向,故A错误;
B.由图乙可知,3s末质点P的位移为,故B错误;
C.由图乙可知,在t=5s时质点P位于正向最大位移处,速度为零,故C错误;
D.由图乙可知,在t=5s时质点P振动周期为
而
且t=0时刻质点P正处于平衡位置,所以,在0到5s时间内质点P通过的路程是
故D正确。
故选D。
第II卷(非选择题 共56分)
二、实验题:(本大题共5空,每空3分,计15分。)
12. 某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰小球时入射小球的平均落点,M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点,N为被碰小球的平均落点。
(1)两小球质量的关系应满足______。(填大于、小于或等于)
(2)实验中,除测量平抛射程OM、ON、OP外,还必须测量的物理量有(填选项字母)_______。
A. 测量入射小球质量和被碰小球质量
B. 测量抛出点距地面的高度H
C. 测量S离水平轨道的高度h
(3)关于实验要点,下列说法正确的是( )(多选)
A. 斜槽末端的切线必须是水平的
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 同一组实验中,入射球每次必须从同一高度静止滚下
D. 两球的半径要相同
(4)①若测量的物理量在误差允许范围内满足关系式________,则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量守恒。
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式________是否成立。(用图中字母或线段表示)
【答案】(1)大于 (2)A (3)ACD
(4) ①. ②. 或
【解析】
【小问1详解】
为了保证入射小球不反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量,即
【小问2详解】
根据动量守恒定律有
抛出后各自做平抛运动,则水平方向
竖直方向
联立代入具体射程可得
可知,除测量平抛射程OM、ON、OP外,还必须测量的物理量有入射小球质量和被碰小球质量。
故选A。
【小问3详解】
A.为使小球离开轨道做平抛运动,保证出射速度水平,所以轨道末端必须水平,故A正确;
BD.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证到达底端做平抛运动时的速度相同,斜槽轨道不需要必须光滑,故B错误,D正确;
C.为了保证小球碰撞为对心碰撞,两球的半径要相同,故C正确。
故选ACD。
【小问4详解】
[1]由小问(2)分析可知,只要满足
则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量守恒。
[2]若为弹性碰撞,则有
即
联立解得
即
则若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式
或
是否成立。
三、计算题:(本大题共4小题,共41分,请在答题纸指定的区域内作答,解答时应写出文字说明或演算步骤。)
13. 如图是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,已知单摆振动的周期为T,重力加速度为g。求:
(1)单摆振动的频率f;
(2)这个单摆的摆长l。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
单摆振动的频率f为
【小问2详解】
根据单摆的周期公式
解得
14. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
【答案】(1)2m/s
(2)1000J
【解析】
【小问1详解】
设运动员甲、乙的质量分别为m和M,碰前速度大小分别为和,碰后乙的速度为,由动量守恒定律得
代入数据得
【小问2详解】
设碰撞过程中总机械能的损失为,则有
联立上式,代入数据得
=1000J
15. 小型直流电动机(其线圈内阻为r=1Ω)与规格为“5V ,5W”的小灯泡并联,再与阻值为R=5Ω的电阻串联,然后接至U=15V的电源上,如图所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求:
(1)通过灯泡的电流IL;
(2)通过电阻R的电流I和通过电动机的电流IM;
(3)电动机的输出功率。
【答案】(1)1A (2)2A,1A
(3)4W
【解析】
【小问1详解】
题意知灯泡电压,灯泡功率,则根据功率
代入题中数据得流经灯泡的电流
【小问2详解】
由串联特点可知,电阻R两端电压为
由欧姆定律得流经电阻R的电流
由并联关系可知流经电动机的电流
【小问3详解】
由并联特点可知电动机两端电压等于灯泡电压,即
结合以上分析得电动机消耗的总功率
电动机产生的热功率
电动机的输出功率
16. 一列横波沿x轴传播,如图所示,实线a为t=0时刻的波形曲线,虚线b为0.25s时的波形曲线,求:
(1)由图中读出波的振幅和波长。
(2)若该列波向右传播且周期大于0.25s,则波速多大?
(3)若该列波波速为44m/s,求x=1m处的质点从t=0时刻开始计时的振动方程。
【答案】(1)A=2cm,λ=4m
(2)4m/s (3)(cm)
【解析】
【小问1详解】
根据图像可得振幅、波长分别为
A=2cm,λ=4m
【小问2详解】
若该列波向右传播,考虑周期性,则
(n为自然数
且因为周期大于0.25s,则n=0,可得周期
由
得波速
【小问3详解】
若该列波向右传播,考虑周期性,则
(n为自然数
由
得波速
当时,n为非自然数,不符合题意;
若该列波向左传播,考虑周期性,则
(n为自然数)
由
得波速
当时,n=2,符合题意;所以,该列波向左传播,结合以上分析可知周期为
且0时刻,同侧法可知x=1m处质点向y轴负方向振动,所以振动方程
(cm)
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