内容正文:
2024~2025学年度第一学期期中考试
高二物理试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等需加黑加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
【答案】C
【解析】
【详解】AB.动量大小为
即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,故AB错误;
C.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,故C正确;
D.由
可知,动量相同,动能不一定相同,故D错误。
故选C。
2. 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。接球时,两手随球迅速收缩至胸前,这样做可以( )
A. 减小球对手的冲量
B. 减小球的动量变化量
C. 减小球对手的动量变化率
D. 减小球的动能变化量
【答案】C
【解析】
【详解】根据动量定理有
整理有
两手随球迅速收缩至胸前,这样做可以延长篮球与手的接触时间,从而达到减小手受到的作用力,即减小了球对手的动量变化率。
故选C。
3. 一个做简谐振动的弹簧振子,t=0时位于平衡位置,振子机械能随时间变化的图像应为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】简谐振动的弹簧振子,只有弹簧弹力做功,系统动能和弹性势能相互转化,系统总的机械能不变,故D正确,ABC错误。
故选D。
4. 两波源、在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )
A. a点的振动始终加强 B. a点的振动始终减弱
C. 在两波相遇的区域中会产生干涉 D. 在两波相遇的区域中不会产生干涉
【答案】D
【解析】
【详解】CD.从图中看出,两列波的波长不同,而在同一介质中不同的机械波的波速相等,根据,可知两列水波的频率不同,两列波的频率相同时才能发生干涉现象,故在两波相遇的区域中不会产生干涉,故C错误,D正确;
AB.因不能发生稳定的干涉现象,a点的振动不能始终加强,也不能始终减弱,故AB错误。
故选D。
5. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面形成水波。当振动片在水面上水平匀速移动时拍得一幅如图所示的照片,其中A为水面上的质点,由照片可知( )
A. 振动片在向左移动
B. 振动片在向右移动
C. A的振动频率低于振动片的振动频率
D. A的振动频率等于振动片的振动频率
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据水波的波纹可知,左边形成的波纹比较密,右边的稀疏,所以振动片是向左侧移动,A正确,B错误;
CD.单位时间内在A处接收到的完全波个数比振动片所发出的完全波的个数多,所以A的振动频率大于振动片的振动频率,CD错误。
故选A。
6. 如图为弹簧振子的频闪照片。频闪仪闪光的瞬间振子被照亮,从而得到闪光时小球的位置,拍摄时底片从下向上匀速运动,因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列像。图中A为小球运动过程中的一个位置,此时小球( )
A. 向左运动 B. 回复力在增大
C. 加速度方向向右 D. 动能在增大
【答案】B
【解析】
【详解】拍摄时底片从下向上匀速运动,可知此时小球向右运动,回复力在增大,加速度方向向左,速度在减小,动能在减小。
故选B。
7. 中心波源的振动频率逐渐增大时,可能的波形图为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由可知,波速由介质决定而不变,而波源的振动频率增大,故波长变短;O点波源的振动同时向两边传播,两边的波形对称。
故选A。
8. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示,图2为质点P的振动图像,则( )
A. 该波的波速为1.5m/s B. 该波沿x轴负方向传播
C. 0~1s时间内,质点P沿x轴运动了1.5m D. 0~1s时间内,质点P运动的路程为2m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1可知,该波的波长,由图2可知周期T=1×10-5s,则该波的波速
A错误;
B.由图2可得,在t=0时刻,P质点沿y轴正方向振动,由波形的平移方式可知该波沿x轴正方向传播,B错误;
C.质点P只在平衡位置附近振动,不沿x轴运动,C错误;
D.质点P的振幅是5×10-6m,在0~1s时间内共振动了个周期,运动的路程是
s=4×5×10-6×105m=2m
D正确。
故选D。
9. 某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”,已知两球的质量分别为、(且),关于实验,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 如果是的落点,则该同学实验过程中有错误
C. 实验需要验证的是
D. 实验需要秒表、天平、圆规等器材
【答案】B
【解析】
【详解】A.在同一组的实验中要保证入射球和被碰球每次平抛的速度都相同,故每次入射球必须从同一高度由静止释放,由于摩擦作用对它们的影响相同,因此轨道是否光滑不影响实验,故A错误;
B.入射球要比被碰球质量大,因此质量为的小球为入射小球,其碰前落地点为P,碰后落地点为M,故B正确;
C.不管是入射小球还是被碰小球,它们开始平抛的位置都是O点,图中P是入射小球不发生碰撞时飞出的落地点,N是被碰小球飞出的落地点,M是入射小球碰撞后飞出的落地点,由于它们都是从同一高度做平抛运动,运动的时间相同,故可以用水平位移代表水平速度,故需验证表达式为,故C错误;
D.本实验不需要测小球平抛运动的速度,故不需要测运动的时间,不需要秒表,故D错误。
故选B。
10. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大,以下做法可行的是( )
A. 降低输入电压同时减小筛子质量 B. 降低输入电压同时增加筛子质量
C. 增大输入电压同时减小筛子质量 D. 增大输入电压同时增加筛子质量
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,在某电压下,电动偏心轮的转速是90r/min,则
由题图乙可知筛子的固有频率为
由于驱动力的频率大于筛子的固有频率,故要使振幅变大,可以减小驱动力的频率,或增大筛子的固有频率,即可以降低输入电压或减小筛子的质量。
故选A。
11. A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的2倍,B的质量是A的4倍,A以动能向静止的B粒子飞去,经过相互作用又被弹开,设作用前后它们的轨迹都在同一条直线上,则在作用过程中A、B两个粒子电势能的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设A的质量为,则B的质量为,当A、B两个粒子共速时,A、B两个粒子电势能的最大,根据动量守恒和能量守恒可得
又
联立解得
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“用单摆测量重力加速度实验”中
(1)以下三种组装方式最合理的是__________。
A. B. C.
(2)用游标卡尺测量摆球的直径,示数如图所示,__________。
(3)使用光电门测量周期,光电门的摆放位置为__________(选填“最高点”或“最低点”)
(4)如图为光电门传感器电流强度与的图像,则周期为( )
A. B. C. D.
(5)已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为,式中为摆角趋近于时的周期,为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有__________。
【答案】(1)C (2)16.3
(3)最低点 (4)C
(5),
【解析】
【小问1详解】
单摆在摆动过程中,为减小空气阻力的影响,摆球应选钢球,为防止摆球摆动导致摆长改变,悬挂点应固定。
故选C。
【小问2详解】
摆球的直径为
【小问3详解】
单摆在摆动过程中,摆球在最低点速度最大,通过光电门的时间最短,测量误差小,故使用光电门测量周期,光电门的摆放位置为最低点。
【小问4详解】
单摆运动一个周期经过平衡位置两次,根据图像可知周期为
故选C。
【小问5详解】
为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量是不同摆角下的周期和对应的摆角。
13. 如图,弹簧振子的平衡位置为点,在、两点之间做简谐运动。、两点相距,小球经过点向正方向运动时开始计时,经过首次到达点。求:
(1)4s内小球通过的路程;
(2)小球的位移-时间关系式。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
、两点相距,则
解得
小球经过点向正方向运动时开始计时,经过首次到达点,则
解得
4s内小球经历了两个周期,通过的路程为
【小问2详解】
小球的位移-时间关系式
14. 质量为的手机(包括外套)从高度处不小心跌落,由于手机外套的保护作用使手机与地面碰撞的时间为,取。求:
(1)下落过程重力对手机的冲量大小;
(2)碰撞过程中手机受到地面的平均作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
手机做自由落体运动,则
下落过程重力对手机的冲量大小
联立解得
【小问2详解】
手机与地面碰撞前的速度
下落过程,根据动量定理
解得
15. 已知在时刻简谐横波的波形如图中实线所示,在时刻该波的波形如图中虚线所示。。求:
(1)若已知,且图中质点在时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速;
(2)若已知,且从时刻起,图中质点比质点先回到平衡位置,求可能的波速;
(3)该波可能的传播速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图中质点在时刻的瞬时速度方向向上,根据同侧法可知波向左传播,已知,则
波速为
【小问2详解】
图中质点比质点先回到平衡位置,根据同侧法可知波向右传播,则
已知,则
波速为
【小问3详解】
若波向右传播,则
传播速度为
若波向左传播,则
传播速度为
16. 如图,一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;
(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
【答案】(1)v共 = ;(2)x = ;(3)t = ,W = mv02
【解析】
【分析】
【详解】(1)由于地面光滑,则木板与滑块组成的系统动量守恒,有
2mv0 = 3mv共
解得
v共 =
(2)由于木板速度是滑块的2倍,则有
v木 = 2v滑
再根据动量守恒定律有
2mv0 = 2mv木 + mv滑
联立化简得
v滑 = v0,v木 = v0
再根据功能关系有
- μmgx = × 2mv木2 + mv滑2 - × 2mv02
经过计算得
x =
(3)由于木板保持匀速直线运动,则有
F = μmg
对滑块进行受力分析,并根据牛顿第二定律有
a滑 = μg
滑块相对木板静止时有
v0 = a滑t
解得
t =
则整个过程中木板滑动的距离为
x′ = v0t =
则拉力所做的功为
W = Fx′ = mv02
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2024~2025学年度第一学期期中考试
高二物理试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等需加黑加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
2. 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。接球时,两手随球迅速收缩至胸前,这样做可以( )
A. 减小球对手的冲量
B. 减小球的动量变化量
C. 减小球对手的动量变化率
D. 减小球的动能变化量
3. 一个做简谐振动的弹簧振子,t=0时位于平衡位置,振子机械能随时间变化的图像应为( )
A. B.
C. D.
4. 两波源、在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )
A. a点的振动始终加强 B. a点的振动始终减弱
C. 在两波相遇的区域中会产生干涉 D. 在两波相遇的区域中不会产生干涉
5. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面形成水波。当振动片在水面上水平匀速移动时拍得一幅如图所示的照片,其中A为水面上的质点,由照片可知( )
A. 振动片在向左移动
B. 振动片在向右移动
C. A的振动频率低于振动片的振动频率
D. A的振动频率等于振动片的振动频率
6. 如图为弹簧振子的频闪照片。频闪仪闪光的瞬间振子被照亮,从而得到闪光时小球的位置,拍摄时底片从下向上匀速运动,因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列像。图中A为小球运动过程中的一个位置,此时小球( )
A. 向左运动 B. 回复力在增大
C. 加速度方向向右 D. 动能在增大
7. 中心波源的振动频率逐渐增大时,可能的波形图为( )
A.
B.
C.
D.
8. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示,图2为质点P的振动图像,则( )
A. 该波的波速为1.5m/s B. 该波沿x轴负方向传播
C. 0~1s时间内,质点P沿x轴运动了1.5m D. 0~1s时间内,质点P运动的路程为2m
9. 某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”,已知两球的质量分别为、(且),关于实验,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 如果是的落点,则该同学实验过程中有错误
C. 实验需要验证的是
D. 实验需要秒表、天平、圆规等器材
10. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大,以下做法可行的是( )
A. 降低输入电压同时减小筛子质量 B. 降低输入电压同时增加筛子质量
C. 增大输入电压同时减小筛子质量 D. 增大输入电压同时增加筛子质量
11. A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的2倍,B的质量是A的4倍,A以动能向静止的B粒子飞去,经过相互作用又被弹开,设作用前后它们的轨迹都在同一条直线上,则在作用过程中A、B两个粒子电势能的最大值是( )
A. B. C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“用单摆测量重力加速度实验”中
(1)以下三种组装方式最合理的是__________。
A. B. C.
(2)用游标卡尺测量摆球的直径,示数如图所示,__________。
(3)使用光电门测量周期,光电门的摆放位置为__________(选填“最高点”或“最低点”)
(4)如图为光电门传感器电流强度与的图像,则周期为( )
A. B. C. D.
(5)已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为,式中为摆角趋近于时的周期,为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有__________。
13. 如图,弹簧振子的平衡位置为点,在、两点之间做简谐运动。、两点相距,小球经过点向正方向运动时开始计时,经过首次到达点。求:
(1)4s内小球通过的路程;
(2)小球的位移-时间关系式。
14. 质量为的手机(包括外套)从高度处不小心跌落,由于手机外套的保护作用使手机与地面碰撞的时间为,取。求:
(1)下落过程重力对手机的冲量大小;
(2)碰撞过程中手机受到地面的平均作用力大小。
15. 已知在时刻简谐横波的波形如图中实线所示,在时刻该波的波形如图中虚线所示。。求:
(1)若已知,且图中质点在时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速;
(2)若已知,且从时刻起,图中质点比质点先回到平衡位置,求可能的波速;
(3)该波可能的传播速度。
16. 如图,一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离;
(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
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