福建省福州市福建师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

福建师大附中 2024-2025学年下学期期中考试 高二物理试卷 时间: 90分钟 满分: 100分 命题： 审核： 试卷说明： (1)本卷共四大题，19小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 (2)考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1~8题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；9~12题，每小题给出的四个选项中有两个选项符合题目要求。选对得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。 1.如图所示，测试汽车安全气囊的实验中，汽车载着模型人以80km/h的速度撞向刚性壁障，汽车速度瞬间减为0，同时，安全气囊弹出，保护模型人。则关于安全气囊的作用，下列说法正确的是 A.安全气囊减少了碰撞过程中模型人的受力时间 B.安全气囊减小了碰撞过程中模型人受到的冲击力 C.安全气囊减小了碰撞过程中模型人的动能变化量 D 安全气囊减小了碰撞过程中模型人受到的冲量 2.有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m，水的阻力不计，则船的质量为 3.如图所示，MQ、PQ是竖直面内两根固定的光滑细杆，M、P、Q位于同一圆周上，O为圆心，M点为圆周的最高点，Q点为最低点，PQ与MQ的夹角为θ. MQ、PQ杆上分别套着质量相等的小滑环a、b，两滑环分别从M、P两点同时由静止释放，下滑至Q点的时间分别为。关于它们下滑的过程，下列说法正确的 A.弹力对小滑环b的冲量为零 B. 重力对小滑环b的冲量为 C.重力对两个滑环的冲量大小相等 D. 合外力对两个滑环的冲量大小相等 4. 处在匀强磁场中的矩形线圈abcd以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab边垂直，在时刻，线圈平面与纸面重合，如图所示，线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则图中能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图象是 5. 一列简谐横波在时刻的图象如图甲所示，平衡位置位于处的A质点的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A 这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的波速是 C.从t=0开始，质点 P比质点Q晚0.4<回到平衡位置 D. 从t=0到t=0.6s时间内, 质点A的位移为4m 6.如图所示，质量为m光滑圆环套在固定的水平杆上，轻绳的一端系在圆环上，另一端系着质量为M的木块。质量为 mo的子弹以水平速度 v₀射入木块，离开木块时，木块的速度为 v，子弹穿过木块的时间极短。重力加速度为g，下列说法正确的是 A、子弹射穿木块前后，子弹和木块组成的系统动量和机械能都守恒 B.子弹射穿木块的过程，子弹和木块组成的系统损失的机械能为 C.子弹射出木块后的瞬间，圆环对杆的压力大于 D.木块上升到最高点时， 上升高度为 7.运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示，已知运动员与装备的总质量为90kg，两个喷嘴的直径均为10cm。已知重力加速度大小g=10ms²,水的密度 则喷嘴处喷水的速度大约为 A. 2.7m/s B. 5.4m/s C. 7.6m/s D. 10.8m/s 8.如图所示，在磁极和圆柱状铁芯间形成的两部分磁场区域的圆心角α均为 磁感应强度B均沿半径方向，单匝矩形线圈 abcd的宽 ab=L，长 bc=2L，线圈中轴以角速度ω逆时针方向匀速转动时对外电阻R供电，若线圈电阻为r，电流表和电压表内阻不计，则下列说正确的是 A.线圈转动时将产生正弦式交流电 B.从图示位置开始转过90°角时，线框中电流的方向为 abcda C.电压表的示数为 D.电流表的示数为 9.一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越强烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是 A.洗衣机振动很剧烈是因为发生了共振现象 B.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 C.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 D.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 10.一根同种材料粗细均匀的弹性绳，右端固定在墙上，抓着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示.下列说法中：正确的是 A.此时刻质点 P在做加速运动 B.波源的起振方向向上 C.波的传播速度逐渐减小 D.波源振动的频率逐渐减小 11.如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是 A.输电线上损失的功率为3000 W 8.升压变压器的匝数比为1：100 C.输电线上的电流为10A D.降压变压器的输入电压为4970V 12.轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上。现使物块 A 以水平向右的速度v₀开始运动，如图甲所示，并从此时刻开始计时。两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是 时，物块 A 和B 的加速度大小相等 时,物块 A 的速度大小为0.25v₀ 内，弹簧对两物块的冲量大小相等 内，弹簧对两物块做的功大小相等 第II卷 (非选择题，共52分) 二、填空题：本大题共2题，共4分。 13.如右图所示为一电流随时间变化的关系图，则该交流电的有效值为 A 14.水平面上有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是x= cm。、 三、实验：本大题共2题，共13分。 15.在用单摆测定重力加速度的实验中，改变摆长多次测量得到多组周期T和摆长L的值。 (1)测摆长时，若正确测出悬线长/和摆球直径D，则摆长L= ； (2)测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为0次，图中秒表是摆球经过平衡位置第100次的时间，上图为放大图，则秒表示数t= s，周期T= s； (3)甲同学利用所测数据计算出重力加速度的结果比真实值偏小，实验过程中可能出现的失误是 ； A.计算摆长时没有加上摆球半径 B.选用摆球的质量偏大 C.在时间1内的n次全振动误记为n+1次 D.在时间t内的n次全振动误记为n-1次 (4)乙同学利用所测数据作出 图线如图所示，由图线求出斜率为k，则重力加速度g为 。 16.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P； 步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞；重复多次，并使用与步骤1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N; 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 (1)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 。(写出物理量及相应符号) (2) 若测得各落点痕迹到O点的距离: OM=2.68cm, OP=8.62cm, ON=11.50cm,并知小球1、2的质量比为2：1，则系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p'的百分误差 (结果保留一位有效数字)。 (3)完成上述实验后，实验小组成员小红对上述装置进行了改造，小红改造后的装置如图2所示。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1 和2的操作，两球落在以斜槽末端为圆心的 圆弧上，平均落点为M'、P'、N'。测量轨道末端到M'、P'、N'三点的连线与水平方向的夹角分别为α₁、α₂、α₃，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 (用所测物理量的符号表示)。 四、计算题：本大题共3题，共35分。 17.(9分)如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n=50匝，电阻r=1.0Ω，在它的c、d两端接一阻值. 的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势最大值为 20 V 的正弦交流电，设磁通量向上穿过线圈为 正.求： (1) 求在 时，受电线圈中产生电流的大小，c、d两端哪端电势高? (2)从t₁到t₂时间内，通过电阻R 的电荷量. 18.(10分)如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为 时的波形图，虚线为 时的波形图。 (1)t₁=0时P质点向y轴正方向运动， 求： ①波的传播方向； ②若周期T>0.1s, 求波速; (2)若波沿x轴正方向传播，求波速。 19. (16分)简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动，其中角频率 (k为常数，A为振幅，T为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。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静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球 B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后粘在一起开始向下做简谐运动。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，当弹簧的形变量为x时，弹性势能为 已知 重力加速度为g。求： (1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度； (2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离； (3)小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。 学科网（北京）股份有限公司 $$福建师大附中20242025学年下学期期中考试高二物理参考答案 一、 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 B A C C C C B D 9 10 11 12 AB AD CD BC 二、填空题（本大题2题，共4分） 13.2.5 l4.8x10sim（4m+月或 0.8cos4πt 三、实验题（本大题2题，共13分） D 1+ 15.(1) 2 (2)96.6 1.93 4π2 (3)AD (4)k 16.(1)小球1和小球2的质量m和m (2)2 cos'a cos"a cos'3 (3)m sina,sina sina 四、计算题（本大题3题，共35分） 17.(9分)【答案】(1)2.0Ac端电势高(2)5.7×102】(3)2×103C 【解析】(1)由题图乙知1=πX103s时受电线圈中产生的电动势最大，为Em=20V Em=2.0A 线图中产生感应电流的大小为=1m=R干， 由楞次定律可以得到此时c端电势高 (2)线围中感应电动势的平均值E=m 中 E 通过电胆R的电流的平均值为I一R十 通过电阻R的电荷量g=1·△ 由题图乙知，在号的时阅内，△0=4×104w心 △P 解得9=R+, =2×103C 扫描全能王创建 18.(10分)【答案】(1)①向x轴负方向传播：②v=10ms (2)v=(40n+30)m/s(n=0,1,2…) 【解析】(1)①向x轴负方向传播： △t=t2-6=T+nT,(n=0,1,2） 因为T>0.1s,所以T=0.4s 由图可得入=4m,则v=号=10m/s (2)若波沿x轴正方向传播，由图可知△t=2-4=T+n了，(n=01,2) 可得T=。45,所以v==(40n+30)m/5 (=0,1,2…) 4n+3 19.(16分)【答案】(1)4=2 3mg' ；(2)xn 3m,(3) 2m mglH=。myi 【详解】(1)B自由下落H的速度"：，根据机械能守恒有 2 解得=V2g日 B与A碰撞过程动最守恒，则有mv,+0=(m+m州.… 解得 2k 44,, 《2)A在0位置，弹簧被压缩，根据平衡条件得右 k A与B共同体继续向下运动离O点的最大距离为x 根据能守恒定律2 2mN+号+2mg.=26+x 2 根据平衡条件有mg=a。 整理得x号-2xx。-3x=0 得X=3x,=-x(舍去) 古、 m k 2m T=2π， (3)由题意 2 扫描全能王创建 A=2x0= 2mg 又振幅 k 振动图像如图 2 3T 2 11 △r=×(-)sT 由佘弦函数知“3 12 444 所求时间 心=2△2±5工一7 … 得 2 2m42m 扫描全能王创建