广东省揭阳市惠来县第一中学2024-2025学年高二下学期第一次阶段考试物理试题

2024—2025学年度第二学期惠来一中第1次阶段考 高二物理试题 （本试题满分100分，考试时间75分钟） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.荡秋千是深受小朋友喜欢的游乐活动。如图所示，秋千由坐板和绳构成，人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆模型，人和坐板可视为“摆球”，忽略空气阻力。下列说法正确的是(     ) A. “摆球”所受绳的拉力提供“摆球”做简谐运动的回复力 B. 远离最低点运动的过程中，“摆球”的回复力逐渐增大 C. 经过最低点时“摆球”处于平衡状态 D. “摆球”经过最低点时开始计时，则经过半个周期“摆球”相对最低点的位移最大 2.小金属球质量为、用长的轻悬线固定于点，在点的正下方处钉有一颗钉子，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放小金属球，当悬线碰到钉子的瞬间设线没有断，则(     ) A. 小球的角速度不变 B. 小球的线速度突然减小 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 悬线的张力突然减小 3.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板与下极板带等量的异种电荷，上极板与静电计相连，电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差，是两极板间一个点，一质量为的带电小球在点正好处于静止状态，已知静电计的指针带正电，规定大地的电势为，重力加速度为，下列说法正确的是(     ) A. 极板的电势低于静电计外壳的电势 B. 静电计指针的偏角越大，表示电容器两极板间的电压越小 C. 若两极板间的电压为，两极板间的距离为，则小球的带电量为 D. 把极板向上移动一小段距离，则点的电势不会改变 4. 一列简谐横波沿轴传播，如图甲、乙分别为该波在时刻的波的图象和该波中处质点的振动图象，下列说法正确的是 A. 时，质点恰好通过平衡位置向下运动 B. 经过，质点沿传播方向移动 C. 波速为 D. 波沿轴负方向传播动 5. 年月日，台风“贝碧嘉”登录上海，安装在上海中心大厦层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是(     ) A. 阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，摆动幅度越大 B. 安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝共振现象 C. 阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 D. 阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同 6.如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、板间距为的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是(     ) A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是(     ) A. 甲图中，若仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能不变 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 C. 丙图中，极板是磁流体发电机的正极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转 9. 如图，固定光滑斜面倾角为，一根劲度系数为的弹簧，上端固定在斜面上，下端连接一质量为的小物块，物块静止于点。现将物块沿斜面向上推至弹簧压缩量为的点无初速度释放，之后物块在之间往复运动，则(    ) A. 物块做简谐运动 B. 物块在点时，弹簧的弹性势能最大 C. 物块速度的最大值为 D. 物块由向运动过程中，物块重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大 10.如图所示，质量均为的木块和，并排放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球现将球拉起使细线恰水平伸直并由静止释放球，重力加速度为从开始释放到、两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是(     ) A. A、、组成的系统动量守恒 B. 两物块和分离时，的速度大小为 C. 球由静止释放到最低点的过程中，木块的位移为 D. 球由静止释放到最低点，对的弹力的冲量大小为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. （8分）小明同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， 将摆球悬挂于铁架台上，下列各图中悬挂方式正确的是          ：测量小球直径时游标卡尺如图所示，其读数为          ； 测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计次，测出经过该位置次所用时间为，则单摆周期为          ； 改变几次摆长并测出相应的周期，作出图像，求出重力加速度，三位同学分别作出的图像的示意图如图所示，图线对应的值较接近当地重力加速度值，图像与平行，则                。 A.出现的原因可能是误将摆线长记为摆长 B.出现的原因可能是每次测量时均将次全振动记为次 C.利用图像计算得到的值大于对应的值 12. （8分）如图甲所示，为某学习小组测电源电动势和内阻的电路原理图。 实验室提供以下器材： A.待测电源电动势约为，内阻未知；        电流表，内阻约； C.电压表，内阻约；                电压表，内阻约； E.滑动变阻器最大阻值；                     开关导线若干。 为了完成实验，并且减小实验误差，电压表应选择          选填“”或“”。 闭合开关前将滑片置于滑动变阻器的左端，逐渐向右滑动滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，测出多组电压表的读数和电流表读数，作出图像，如图乙所示。根据图像可得电源电动势          ，内阻          结果均保留两位有效数字。 若有一小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，先将该小灯泡与的定值电阻并联，连接在上述电源正负极间，如图丙所示，则小灯泡实际消耗的功率为          。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.（10分）如图所示，一固定的足够长的粗糙斜面与水平面夹角一个质量的小物体可视为质点，在的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数，取试求： 物体在拉力作用下运动的加速度； 若力作用后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离． 14. （13分）如图甲所示，固定光滑平行金属导轨、与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒，距导轨顶端，距导轨底端距离为未知。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度和时间的函数关系如图乙所示。内，导体棒在外力作用下保持静止；后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求： 内通过导体棒的电流的大小和方向； 导体棒滑到底部前的最大速度； 导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻上产生的焦耳热。 15. （15分）台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回击打母球，母球离杆后与目标球发生对心正碰可视为弹性碰撞，使得目标球被碰撞后经边反弹进入球洞，两球运动的路径如图中虚线所示。已知两球质量均为，且可视为质点，两球间距离为，目标球与挡壁间虚线距离，目标球被挡壁反弹后运动方向与挡壁间夹角为，，两球与桌面间阻力均为重力的，不计球与挡壁碰撞过程中损失的动能，取重力加速度。结果可用分式、根式表示 求母球在桌面做直线运动时的加速度大小； 若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小； 若击打后母球获得的速度，求目标球被碰撞后的速度大小，并分析目标球能否进入球洞。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期惠来一中第1次阶段考 高二物理答案 1.【答案】  【解析】A. “摆球”所受重力在垂直摆线方向的分力提供“摆球”做简谐运动的回复力，选项A错误； B.远离最低点运动的过程中，“摆球”重力在垂直摆线方向的分力逐渐变大，可知“摆球”的回复力逐渐增大，选项B正确； C.经过最低点时“摆球”有向心加速度，可知不是处于平衡状态，选项C错误； D.“摆球”经过最低点时开始计时，则经过四分之一周期“摆球”相对最低点的位移最大，选项D错误。 故选B。 2.【答案】  【解析】【分析】 当细线碰到钉子瞬间，线速度的大小不变，根据判断角速度的变化，根据判断向心加速度的变化，根据牛顿第二定律，竖直方向上的合力提供向心力，判断悬线拉力的变化。 解决本题的关键抓住线速度的大小不变，并知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，去分析角速度、向心加速度等变化。 【解答】 当细线碰到钉子瞬间，线速度的大小不变，据知，碰到钉子后，半径变小，则角速度增大，故AB错误； C.根据知，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度增大，故C正确； D.根据知，，线速度大小不变，半径变小，则拉力变大，故D错误。 故选C。 3.【答案】  【解析】A.因为静电计的指针带正电，则极板带正电，极板带负电，极板的电势高于极板的电势，又因为极板与静电计外壳均接地电势相等均为，则极板的电势高于静电计外壳的电势，故A错误； B. 因为静电计指针所指示的电势差为电容器两极板间的电势差，所以静电计指针偏角越大，表示电容器两极板间的电压越大，故 B错误； C.两极板间匀强电场的方向向下，由二力平衡可得小球带负电，由，解得，故C错误； D.由公式、、可得，当把极板向上移动一小段距离，两极板间的距离增大，不变，则根据电势差的定义，可知，不变，故D正确。 4. 【答案】A  【解析】A.因，故质点在的位置与在的位置相同，即质点恰好通过平衡位置向下运动，故A正确；   B.质点不会随波迁移，只会在平衡位置附近振动，故B错误； C.由甲图读出波长，由乙图读出周期，则波速为，故C错误； D.由乙图振动图象上时刻读出点的速度方向沿轴正方向，则由波动图象判断出波沿轴正方向传播，故D错误。 5.【答案】D  【解析】A、阻尼器摆动的幅度虽受风力影响，但并不是风力越大摆动幅度越大，而是当大厦晃动频率与阻尼器的固有频率相同时，阻尼器发生共振现象，才能摆幅达到最大值，故A错误； B、阻尼器在摆动时吸收能量，达到减震效果，而不是改变大厦的固有频率，，故B错误； 、阻尼器做受迫振动，其振动频率取决于外界驱动力的频率，其振动频率与大楼的振动频率相同，故C错误，D正确。 6.【答案】  【解析】【分析】 由于在圆环内存在磁感应强度为的匀强磁场，所以金属棒有效切割长度为，根据感应电动势的计算公式进行求解；微粒处于静止状态，根据平衡条件求解比荷；根据电功率的计算公式求解电阻消耗的电功率；根据电容的定义式计算电容器所带的电荷量。 本题主要是考查电磁感应现象与电路的结合，对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种：一是导体平动切割产生的感应电动势，可以根据来计算；二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据来计算。 【解答】 A.由于在圆环内存在磁感应强度为的匀强磁场，所以金属棒有效切割长度为，根据可得棒产生的电动势为，故A错误； B.微粒处于静止状态，根据平衡条件可得：，解得微粒的电荷量与质量之比为，故B正确； C.电阻消耗的电功率为，故C错误； D.电容器所带的电荷量为，故D错误。 故选B。 7.【答案】  【解析】时间内，减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，为负值； 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，不变，则不变，感应电流不变。由左手定则可知，段导线受到的安培力方向水平向右，是正的。 由知段导线受到的安培力逐渐减小。 在时间内，增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针方向，为正值； 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，不变，则不变，感应电流不变。 由图知：在时间内的是时间内的倍，则在时间内的感应电动势是时间内的倍，感应电流也是倍。 在时间内，由左手定则可知，段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由，知在时间内段导线受到的安培力最大值是时间内的倍， 故ACD错误，B正确。 故选B。 8.【答案】  【解析】A.图甲，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有， 可得最大动能，可知粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，故A正确； B.图乙所有粒子通过粒子速度选择器后速度相同，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，则在磁场中运动的轨道半径越小，由， 可得， 可知粒子的比荷越大，故B正确； C.丙图中，由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，即  极板是磁流体发电机的负极，故C错误； D.丁图中，带负电的粒子从左侧射入，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，若速度， 即，则粒子将向上极板偏转，故D错误。 故选AB。 9.【答案】ABC 【解析】解：、物体在平衡位置点时，有，得：弹簧的伸长量为，故之间的距离为，即振幅为，故A错误； B、物体在点时，弹簧的形变量最大，则系统的弹性势能最大，故B正确； C、物体在点的速度最大，点与点的弹簧形变量大小相等，弹性势能相等，故由点运动到点，由动能定理得： 解得：最大速度，故C正确； D、势能指的是重力势能和弹性势能之和。根据系统的机械能守恒知：动能和势能之和保持不变，在物体与弹簧构成的系统中，动能越小，势能越大，系统在点和点动能为零，势能最大；系统在点动能最大，势能最小，故D错误。 故选：。 10.【答案】  【解析】解：系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误； 球下落到最低点时，将要分离，根据机械能守恒定律有 系统水平方向动量守恒，选择水平向左的方向为正方向，根据动量守恒定律有 联立解得：，，故B正确； C.球由静止释放到最低点的过程中，设对地的水平位移大小为，对地的水平位移大小为，则有 根据题意可得： 联立解得：，故C正确； D.球由静止释放到最低点的过程中，对进行分析，由动量定理有 故D错误。 故选：。 11.（每空2分）【答案】 【解答】 悬点要固定，则图正确。 游标卡尺的读数： 完成一次全振动所需要的时间是单摆的周期，则； 根据单摆的周期公式：得：，则图象的斜率：，重力加速度：。 A.由图所示图象可知，当不为零时，为零，所测摆长偏大，可能是把摆线长度加小球的直径作为摆长，即把悬点到摆球下端的距离作为摆长，故A错误； B.实验中误将次全振动记为次，则周期的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏小，图线的斜率偏大，故B正确； C.图线对应的斜率偏大，大于图线对应的斜率，由可知，图线对应的值小于图线对应的值，故C错误； 故选B。 12. （每空2分）【答案】 【解析】因为电源电动势约为，所以电压选择； 根据电源的图像可知，纵轴截距代表电源电动势，斜率大小表示内阻； 设灯泡两端的电压为  ，通过灯泡的电流为  ，由闭合电路欧姆定律得  ， 上式整理可得 ，该电路的等效电路为等效电源电动势  ，等效内阻  ，在图丁上面做等效电源的外电路电压与电流的关系  图像：。 图中交点代表的是小灯泡两端的实际电压和电流，有图可得实际功率：。 13.（10分） 【答案】解：由牛顿第二定律得：（2分） 解得：，（1分） 方向沿斜面向上；（1分） 力作用后，速度大小为，（1分） 物体向上滑动的距离：；（1分） 此后它将向上匀减速运动，其加速度大小，（2分）  这一过程物体向上滑动的距离：，（1分） 整个上滑过程移动的最大距离：；（1分） 14.（13分） 【答案】解：由法拉第电磁感应定律可得前产生的感应电动势 （1分） 由闭合电路欧姆定律  （1分） 解得 （1分） 根据楞次定律可知感应电流的方向为到；（1分） 当导体棒达到最大速度后匀速下滑，由导体棒受力平衡有 ，（2分） 又（1分） ，（1分） 其中  ，解得 ；（1分） 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电流的定义式可得， 导体棒下滑到底端过程中  ，（1分） 可得 ， 设下滑过程中系统产生的热量，则  ，（2分） 代入数据得 ，电阻产生的热量为 。（1分）  15.（15分） 【答案】由牛顿第二定律可得 （1分） 解得 （1分） 杆头击打母球，对母球由动量定理可得 （2分） 代入数据解得 （1分） 母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得 （2分） 母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得 （1分） （2分） 联立解得目标球被碰撞后的速度大小为 （1分） 假设目标球运动到速度为的路程为，则由动能定理可得 （2分） 解得 而目标球到洞的总路程为 由于，所以目标球能进入洞（1分） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$