北京市丰台区2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

丰台区2024-2025学年度第二学期期中练习 高二物理 参考答案 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D D C C C D B B 题号 11 12 13 14 15 答案 B CD BC AB BD 第Ⅱ卷（非选择题 共55分） 三、填空题（每空2分，共14分。） 16. （1） A (2)（3） ① ② 0.05kg 17. （1） c、d （2） （3）漏磁、铁芯发热、导线发热等 四、计算论证题（本题共5小题，41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 18.（8分） 解： （1） 以向右为正方向 则 （2） 以向右为正方向 19．（8分） （1）振幅A＝10cm；波长λ＝0.24m （2）经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长，故： 由于周期大于0.4s 所以 周期s （3）波向右传播：，波速为=0.45m/s 20（8分） 解： （1）线圈产生感应电动势的最大值 解得 Em=100V （2）根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值 从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，线圈中感应电流瞬时值 解得A （3）通过电阻R的电流的有效值 电阻R上产生的发热功率 21.（8分） 解： （1）设A、B两球落地时的速度为v，可得 （2）落地瞬间球B先与地面碰撞后，速度大小不变，方向竖直向上，与A球发生碰撞，设碰后A、B的速度分别为v1、v2，以竖直向上为正方向，由动量守恒及能量守恒可得 联立可解得 （3）球A以速度v1竖直上升，能上升的最大高度为 若M远大于m，则 h1=9h 22.（9分） 解： （1） 设圆周运动的角速度为ω， 圆盘从初位置转过的角度为θ，其钉子投影为 满足正余弦函数的形式，因此是简谐振动 （2） a. B从P点到O点，由动能定理得 碰撞过程由动量守恒得 A处于O点时，弹簧压缩了l0，由胡克定律得 碰后A、B一起运动了l1到达最低点，由能量守恒得 解得 b． A、B粘一起做简谐运动的周期 O到平衡位置的距离为振幅的一半，由简谐运动时间关系可知，O到平衡位置的时间 从平衡位置到最低点的时间 所以总时间 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰台区2024-2025学年度第二学期期中练习 高二物理 考试时间：90分钟 第I卷（选择题 共45分） 一、单项选择题（共11小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，请选出符合题目要求的一项。） 1．下列说法正确的是 A. 真空中电磁波传播的速度c、波长和频率f满足关系式 B. 变化的磁场一定能产生变化的电场 C.麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波 D. 电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播 2．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物，声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5106Hz的声波，下列说法正确的是 A．声波由水中传播到空气中，频率会改变 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射 D．当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小 3. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“2.5V，5W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是 甲 乙 A．该交流电的频率为25Hz B．原、副线圈匝数之比为1∶4 C．副线圈两端电压的最大值为V D．原线圈的输入功率为5W 4．如图所示，图甲为LC振荡电路，通过A点的电流如图乙所示，规定通过A点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是 A．0-0.5s，电容器正在充电 B．在第1s末，线圈中的磁场能最大 C．0.5-1s，电容器上电荷量正在减小 D．1-1.5s，电容器上极板带负电 5. 图1为绳上挂着几个摆长不同的摆，图2为两个单摆的共振曲线，以下说法正确的是 A．在图1中，A、B、C三个摆相比，C摆的固有频率最大 B．在图1中，若把A球拉开较小角度，A球释放后较短时间内，B、C摆振幅相等 C．若图2是甲乙两单摆放在同一地点的共振曲线，则可推知甲乙两单摆的摆长之比为4：1 D．若图2是两摆长相同的单摆，放在不同的星球上得到的共振曲线，则甲乙两单摆所处星球的重力加速度之比为4：1 6．如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置，手机A以O点为平衡位置，在竖直方向上M、N两点之间做简谐运动，手机上加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线如图乙，为余弦曲线。下列说法正确的是 A. t=1s时，弹簧弹力为0 B. t=2s时，手机处于平衡位置上方 C. t=2s至t=3s，手机从N运动到O D. t=1s至t=2s，手机的速度和位移方向相反 7．甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，如图，在甲推乙之前，两人的总动量为0，甲推乙后两人都有了动量。在此过程中下列说法正确的是 A. 甲的动量变化量与乙的动量变化量相同 B. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 C. 甲对乙的冲量大小一定等于乙对甲的冲量大小 D. 甲、乙两人组成的系统机械能守恒 8. 如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.2s时的波形图，P是平衡位置在x=4m处的质点，Q是平衡位置在x=6m处的质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是 A．这列波沿x轴正方向传播 B．t=0.3s时，Q质点速度最小 C．t=0.2s到t=0.3s，波上各个质点通过的路程均为20cm D．t=0.35s时，P点的加速度方向与y轴正方向相同 9．假设清洗汽车的高压水枪喷出的水柱截面是直径为D的圆形，水流速度为v，水柱垂直射向汽车表面，冲击汽车后速度减为零。已知水的密度为ρ，则水流对汽车的作用力大小为 A． B. C. D． 10．在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.2m，如图（a）所示，一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.05m，经过时间1.2s第一次出现如图（b）所示的波形。下列说法正确的是 v A．该波的周期为1.2s B．该波的波速为2m/s C．第9个质点开始振动的方向向上 D．质点1在1.2s内运动的路程为0.1m 11．为我国首夺奥运网球女单金牌的郑钦文发球英姿如图（a），她被誉为当今网球界的“ACE”球女王。如图（b），某次发球，假设球从A点竖直上抛，至最高点O后下落，在B点被球拍击出；已知球的质量为60g，击出时速率为180km/h， AB=1.2m，BO=1.25m。若手抛球和球拍击球的时间均极短且可忽略，球拍对球的作用力方向水平，球视为质点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，则下列说法正确的是v0 A．抛球过程，手对球做功0.75J B．从抛出到击球前，球的动量变化量大小为0.72kg·m/s C．击球过程，球的速度变化量大小为45m/s D．击球过程，球拍对球做功75J 二、多项选择题（本部分共4题，每题3分，共12分。全部选对的得3分，选不全的得2分，错选不得分。） 12．降噪耳机可以有效减少环境噪音的干扰，越来越受到大家的青睐。降噪可分为被动式降噪和主动式降噪，其中主动式降噪通过拾噪麦克风，采集一些有规律的噪声，通过电路，加入降噪声波，从而达到降噪效果。图甲为原理简化图，图乙为理想情况下的降噪过程图，实线表示环境声波，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，假如采集到的某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是 A．降噪过程应用的是声波的衍射原理 B．P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 C．降噪声波频率应为50Hz才能有效降噪 D．理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 13．如图所示，矩形abcd在匀强磁场中匀速转动，甲图为线圈平面与磁场方向垂直的位置，图乙为其电动势e随时间t变化的图像，线圈电阻r=1Ω，定值电阻R=3Ω，下列说法正确的是 A．甲图所示位置产生的感应电动势最大 B． t=0.01s时，线圈中磁通量的变化率为0 C．从0时刻起，3s内电流方向变化300次 D．t=0.01s时，图中交流电流表的示数为0，电阻R两端电压为7.5V 14．如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想交流电表，R0为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是 A．电压表的示数为5V B．要使报警器报警的临界温度升高，可将R1的滑片P适当向上移动 C．R0处出现火情时，电压表的示数减小 D．R0处出现火情时，电流表的示数减小 15．如图甲，在杂技表演中，表演者平躺在水平地面上，腹部上平放一块石板，助手用铁锤猛击石板，石板裂开而表演者没有受伤（危险节目，请勿模仿）。其原理可简化为图乙所示：质量为m的铁锤从石板上方高为h处由静止自由落下，竖直砸中石板，铁锤与石板瞬间达到共同速度，之后，铁锤与石板一起向下运动距离d后速度减为零，该过程中弹性气囊A对石板的作用力F随石板向下运动的距离x的变化规律近似如图丙所示，已知石板的质量为铁锤质量的k倍，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是 A．铁锤与石板碰撞后的共同速度大小 B．碰撞过程中，铁锤与石板构成的系统机械能的损失量 C．弹性气囊A对石板作用力的最大值 D．弹性气囊A对石板作用力做的功大小为 第Ⅱ卷（非选择题共55分） 三、填空题（共2小题，14分） 16．某实验小组用单摆测量重力加速度 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是_______。 A．选择摆球：尽量选择质量大一些、体积小一些的 B．测量周期：从摆球通过平衡位置开始计时，当摆球再次通过平衡位置时结束计时，秒表所示读数表示单摆的周期 C．测量摆长：用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离 D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，秒表在摆球经过最低点开始计时，并计数为0，以后摆球每次经过最低点都计数一次，记下摆球计数为50次所用的时间为，则单摆周期 （2）另一组同学测出了摆线长度L和摆动周期T，如图a所示。通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度g＝_________ m/s2（结果用含π的表达式）。 （3）小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示F-t的图像，由图像可确定： ①此单摆的周期为 _______________ s； ②此摆球的质量为 ____________kg（g=10m/s2）。 17. 某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源（如图甲）、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图乙为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如下表，请回答下列问题： 甲 乙 实验 序号 原线圈 匝数n1 副线圈 匝数n2 原线圈两 端电压U1（ V） 副线圈两 端电压U2（ V） 1 800 400 8.0 3.7 2 2.2 2 800 100 8.0 0.9 8 8.9 3 200 100 8.0 3.6 2 2.2 4 1400 100 8.0 0.5 14 16.0 （1）原线圈两端应该分别与图乙中的 ________________（填“a、b”或“c、d”）连接。 （2）某次实验数据记录如上表，在误差允许范围内，表中数据基本符合______规律。 （3）进一步分析发现输出电压U2比理论值偏小，你认为出现误差的可能原因是： _____________________________________________。 四、计算论证题（本题共5小题，41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 18. （8分） 一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度大小为v，方向水平向右，燃料即将耗尽。此时火箭突然炸裂成两块，如右图所示，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度大小为v1，求: （1）质量为m1的火箭的动量改变量； （2）另外一块火箭的速度。 19. （8分） 图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.4s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.4s， （1）由图中读出波的振幅和波长； （2）如果波向右传播，求波的周期； （3）如果波向右传播，求波速是多大。 20．（8分） 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中，其边长ab=cd=50cm , bc=ad=20cm，匝数n=100（图中只画出1匝），线圈的总电阻r=10Ω，线圈可绕垂直于磁场且过bc和ad中点的转轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 （1）求线圈中感应电动势的最大值Em； （2）从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，写出线圈中感应电流i随时间t变 化的关系式； （3）求线圈转动过程中，电阻R上的发热功率P。 21．（8分） 如图所示，两质量分别为m和M的弹性小球A、B叠放在一起，从高度为h处自由下落。h远大于两小球半径，落地瞬间球B先与地面碰撞，后与球A碰撞。所有碰撞都视为弹性碰撞且都发生在竖直方向上，碰撞时间均很短。求： （1）小球B刚落地瞬间的速度大小； （2）若M=6m，小球A与B碰撞后，两球的速度； （3）若M远大于m，球A能上升的最大高度。 22．（9分） 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=- kx的回复力作用下，物体离开平衡位置的位移x与时间t遵循规律的运动。 （1）如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，请证明影子P点的运动是简谐运动。(可自行设定所需要的物理量) （2）如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止于O点。另一质量为2m的小球B从距A高为的P点由静止开始下落，与A发生碰撞瞬间粘在一起开始向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为。（已知弹簧振子的周期，其中M为振子的总质量。不计空气阻力，重力加速度为g）。求： a.小球A被碰后向下运动离O点的最大距离； b.小球B从刚碰到A开始，到第一次运动到最低点所用的时间t。 高二物理 第1页 共11页 学科网（北京）股份有限公司 $$