广东省广州市第八十九中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

广州市第八十九中学 尚学至德 敏行致远 2024学年第二学期期中考试 高二年级 物理试卷 命题：苏镇强 审核：何映花 命题时间：2024.4.10 本试卷分第I卷和第II卷两部分，共100分。考试时间75分钟。 第I卷（选择题 共40分） 注意事项： 1、 答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。 2、 答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。 1、 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，只有一项符合题目要求。 1．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 2. 如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（　　） A．t时间内小球的运动路程为vt B．小球的机械能守恒 C．小球通过a点时的速度大于通过b点的速度 D．如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小 3. 如图，一根张紧的绳上悬挂3个单摆，摆长关系为，摆球质量关系为。当A摆振动起来，通过张紧的绳迫使B、C也振动起来，达到稳定后有（　　） A．A摆的摆球质量最大，故振幅最小 B．B摆的摆长最大，故振动周期最长 C．A、B摆振动周期相同，振幅不同 D．A、C摆振幅不同，振动周期相同 4. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流 表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电 流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B．线圈转动的角速度为rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 5．我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射舱内的高压气体将火箭竖直向上推出，该过程中（     ） A. 高压气体对火箭推力的冲量与火箭对高压气体推力的冲量之和一定等于零 B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 6．使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如下图所示。若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（　　）   甲 乙 A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．甲波与乙波有可能发生干涉现象 D．甲、乙波都是横波，都能在真空中传播 7. 如图甲为教室的挂扇，图乙为一种自耦调压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上。若在A、B端输入电压按规律变化的交流电，在B、C间接风扇。下列表述正确的是（　　） A．接入风扇的交流电频率为100Hz B．触头P转到线圈中间位置时，风扇所加电压为110V C．触头P顺时针旋转时，A、B间输入电流增大 D．触头P顺时针旋转时，风扇的转速加快 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）   A．波速为 B．波向右传播 C．处的质点在时位于平衡位置 D．质点P在0~7s时间内运动的路程为 9. “球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　）船首推起的波 A．戴3D眼镜，可以看立体电影 B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 10. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为2m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为g。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（    ） A．A、B、C组成的系统动量守恒 B．木块A、B运动的位移为 C．球C运动到最低点时速度大小为 D．若继续研究A、B分离后的运动，则球C向左摆动的最大高度为 三、非选择题：共60分。 11．(6分)某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： (1)若入射小球半径为，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A． B． C． D． (2)入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论 （选填“有影响”或“无影响”）； (3)若两球碰撞时动量守恒，应满足的关系式为_____________。 12.（8分）在利用单摆实验测量重力加速度时，某同学想改变传统秒表计时的方式，改为使用霍尔元件和单片机进行计时。按图乙方式将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方，当小球做单摆运动经过最低点时，霍尔传感器产生脉冲信号并发送给单片机，单片机接收信号并计时，并将数据传输给电脑和手机，实时显示测量结果并分析处理和存储数据。 (1)实验前，再用刻度尺测出绳长为L，用游标尺上有20个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图甲所示，可读出摆球的直径d= cm； (2)电脑将单片机传输的计时数据处理后得到电压的脉冲信号随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为 ； (3)最后根据测量得到单摆的摆长和运动周期，计算出重力加速度，其表达式为g= 。（用本题中涉及的符号表示） (4)若某次实验找不到磁性小球，只有一个不规则的小磁铁，将小磁铁用细线悬挂起来做成单摆，取不同摆长、……进行n次测量，得周期、……，以测量的绳长L为横坐标，为纵坐标，作出图线，如图丁所示，应为图线 （填“a”“b”或“c”）。 13.（6分）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示）； (2)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. 填空题（每空3分，共9分） （1）如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的副线圈的输送电压为U，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为 ___________（用题中字母表示）。 （2）如图所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d，双缝到光屏间的距离L，绿色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。分划板在图中M位置时游标卡尺的读数为xM，在N位置时游标卡尺读数为xN，xN>xM，该单色光的波长λ＝ (用d、L、xM、xN表示)。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，把绿色滤光片换成_____(填“红色”或者“紫色”）滤光片。 15．（9分）．如图，渔民捕鱼时，发现湖面上有一片圆形浮萍，眼睛在点处恰好通过浮萍边缘点看到湖底点处有一条鱼。点离水面高度为，离点水平距离为，湖水深度。已知：光速为3×108m/s，湖水的折射率。 （1）求B距离点的水平距离； （2）求光在湖水中的传播速度v； （3）鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的踪影，求浮萍的最小半径。 16.（8分）蹦床运动有“空中芭蕾”之称，如图1所示，某质量m＝50 kg的运动员从距蹦床h＝1.25 m的高处自由落下，运动员与蹦床接触时间为t＝0.10 s，下图为蹦床对运动员的作用力随时间变化的关系图，在空中保持直立，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，取竖直向上为正方向，求: （1） 蹦床对运动员的冲量； （2）运动员离开蹦床时的速度大小。 17．（14分）甲、乙两位同学利用中国象棋进行游戏。某次游戏中，在水平放置的棋盘上，甲用手将甲方的棋子以0.4m/s的初速度正对乙方棋子弹出，两棋子相碰撞后（碰撞时间极短），甲方棋子速度大小变为0.1m/s，方向不变．两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均，棋子直径均为，棋子质量相等均为，棋子与棋盘间的动摩擦因数均为。重力加速度g大小取。求： （1）甲、乙两棋子碰撞过程中损失的机械能； （2）通过计算，判断乙方棋子中心是否滑出边界； （3）甲方棋子弹出后在棋盘上运动的时间。 2024学年第二学高二物理期中考试 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C A D B AD BD BCD （实验题每空2分） 11. (1)C (2)无影响 (3) 12. （1）1.070 (2) (3) (4) a 13. (1) (2) 偏小 不变 （填空题每空3分） 14. （1） （2） 紫色 15. (9分)(1) (2) 【详解】（1）鱼在点反射出的光在点发射折射在点进入人眼，如图所示 由折射定律 （1分）由几何关系得，（1分）（1分） 解得（1分） 由n= （1分）得v=×108 m/s（1分） （2）鱼反射出的光在刚好水面上浮萍边缘发生全反射，人在湖面上观察不到鱼的踪迹，如图所示 由（1分） 由几何关系可得，设浮萍的最小半径为R，则（1分） 解得（1分） 16.(1)由图像可知碰撞过程中F的冲量大小 （3分） 方向竖直向上；（1分） (2)头锤落到气囊上时的速度 （1分） 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向） （2分） 解得v=1m/s（1分） 17.（1）；（2）不滑出边界；（3） 【详解】（1）设甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小为，从甲棋子开始运动到甲、乙碰撞前瞬间过程，甲移动距离为 （1分） 对甲棋子，由动能定理得 （1分） 代入数据解得 甲、乙两棋子碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，设碰撞后瞬间乙棋子的速度大小为，以碰撞前甲棋子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 （2分） 代入数据解得 碰撞过程中损失的机械能为 （2分） 解得 （1分） （2）设乙棋子碰后运动距离停下来，对乙棋子，由动能定理得 （2分） 解得 即可乙棋子移动距离不够1方格，棋子中心不滑出边界。（1分） （3）对甲棋子从弹出到碰撞前，列动量定理有 （1分） 解得 碰撞后，对甲棋子， 不会滑出（1分） 列动量定理有 （1分） 解得 甲方棋子从弹出到停下所需的时间为 （1分） 试卷第1页，共3页 试卷第10页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $$