广东省广州市育才中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题

广东省广州市育才中学2024-2025学年高二下物理期中试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1．如图为某交流电电流随时间变化的图像， 其有效值为（　　） A． B． C． D． 2．伟大的物理学家麦克斯韦证明周期性变化的电场和磁场相互激发会产生电磁波，同时，他也预言光是电磁波。现如今，电磁波在生产生活中得到了广泛的应用。下列关于电磁波的说法不正确的是（　　） A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波 B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 C．电磁波传播不需要介质 D．红外线的频率比可见光的频率高 3．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u=(V).电流表和电压表都是理想电表，副线圈接有“220V，220W”的抽油烟机。下列说法正确的是（　　） A．交变电流的频率为100Hz B．电压表的示数是220 V C．电流表的示数为1 A，抽油烟机的内阻 D．电流表的示数为0.2A 4．如图甲所示，轻质弹簧下端挂一质量为m的小球并处于静止状态。现将小球竖直向上推动距离A后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向开始做简谐振动，弹簧弹力与小球运动时间的关系如图乙所示（选竖直向上为正方向），重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．小球做简谐运动的周期为 B．小球在时间内下降的高度为 C．小球的最大加速度为2g D．弹簧的最大弹性势能为2mgA 5．如图为LC振荡电路示意图，不计任何电阻与能量损失，周期为T，下列说法正确的是（    ） A．每个周期内磁场能有一次最大值 B．图示时刻，电流正在增大 C．减小两极板距离，T将增大 D．再经时间，电容器将处于放电状态 6．如图所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像，从图像可知（　　） A．两摆球质量相等 B．两单摆的摆长相等 C．两单摆相位相同 D．在相同时间内，两摆球通过的路程总有 7．如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为 m，弹簧劲度系数为k，底座质量为。压缩公仔头部，然后由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动。重力加速度为 g，当公仔头部运动至最高点时，底座对桌面的压力刚好为零，弹簧始终在弹性限度内。下列说法中正确的是（　　） A．公仔头部做简谐运动的振幅为 B．公仔头部运动至最高点时，头部的加速度为 g C．公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长 D．公仔头部运动至最低点时，桌面对底座支持力的大小为 二、多选题（每题6分，共18分） 8．为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈L的磁场能为零 B．由图乙可判断汽车正驶出智能停车位 C．t1~t2过程电容器内的电场强度逐渐增大 D．过程，电容器带电量逐渐增大 9．大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D．若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 10．玩具水枪是儿童们夏天喜爱的玩具之一，但水枪伤眼的事件也时有发生，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题。现有一水枪样品，已知水枪喷水口的直径为，水的密度为，水流水平出射速度为，垂直击中竖直目标后以大小为的速率反向溅回，则（　　） A．水枪喷水的流量（单位时间内流出的体积）为 B．喷水口单位时间内喷出水的质量为 C．水枪的功率为 D．目标受到的平均冲击力大小为 三、非选择题（54分） 11．（7分）学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。完成下列问题： (1)实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上O点。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角θ（θ<5°），释放摆球。为了减小计时误差，应在摆球摆至 （填“最低点”或“最高点”）时开始计时。 (2)同学甲选取摆线长度为100.0cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间（t）为60.60s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为 m/s2（取π2=9.870，结果保留3位有效数字）。 (3)同学乙提出改进实验，选取不同的摆线长度重复上述实验，在坐标纸上作出摆线长度（l）和单摆周期的二次方（T2）的关系曲线，如图所示。设直线斜率为k，则重力加速度可表示为g= （用表示）。 关于以上两位同学的方案，下列说法正确的是 A．同学甲实验选取的摆长偏小 B．同学甲的实验次数太少，偶然误差较大 C．同学乙的关系曲线必定经过坐标原点 D．若小球质心位置未知，则两位同学的方案均无法准确测量周期 12．（10分）在利用气垫导轨探究物体碰撞时动量变化的规律实验中， （1）哪些因素可导致实验误差增大 A．导轨安放不水平     B．滑块上挡光板倾斜 C．两滑块质量不相等  D．两滑块碰后粘合在一起 （2）如图左侧滑块质量，右侧滑块质量，挡光板宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，用细线将两滑块连在一起。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光板通过光电门的时间分别为，。以向右为正方向，则烧断细线后两滑块的速度分别为 ， 。烧断细线前 ，烧断细线后 ，可得到的结论是：碰撞前后两滑块的 。 13．（10分）冰壶运动是冰上进行的一种投掷性竞赛项目，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧，已列入冬奥会比赛项目．在一次冰壶运动训练中，如图所示，使用的红冰壶和黄冰壶的质量都是，开始时黄冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向前运动并和黄冰壶发生对心正碰，碰撞时间极短，碰撞后红冰壶速度为，黄冰壶速度为．它们与冰面的动摩擦因数均为0.05，重力加速度取．求： (1)红冰壶碰撞前瞬间的速度大小； (2)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能； (3)若碰撞之后两冰壶一直匀减速到0，那么最终两冰壶之间的距离． 14．（11分）2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为，共有，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动时，求： （1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式； （2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量； （3）线圈转动一圈外力所做的功。      15．（16分）如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表而的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则 (1)木板B的长度为多少？ (2)第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？ (3)A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】由图可知，根据电流的热效应，可得 代入数据解得故选A。 2．D【详解】A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，故A正确； B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，故B正确； C．电磁波传播不需要介质，故C正确； D．红外线的频率比可见光的频率低，故D错误。故选D。 3．D【详解】A．由交变电源电压表达式可知，交变电流的周期 ，则交流电的频率A错误；B．由交变电源电压表达式可知交变电源电压的最大值，根据 而电压表的读数为有效值，B错误； C．抽油烟机的功率为220W，则副线圈的电流 油烟机不是纯电阻电路，不能使用欧姆定律求其电阻值，所以其电阻不是220Ω，C错误； D．原线圈中的电流根据 解得电流表的示数为0.2A ，D正确。故选D。 4．C【详解】A．分析乙图可知小球从上方的最大位移处到下方的最大位移处用时为，所以小球做简谐运动的周期为，故A错误。 B．因为小球从上方最大位移处运动四分之一周期，振动路程为A，在时间内，为，且速度逐渐增加，故小球在时间内下降的高度小于，故B错误。 C．在下方最大位移处，小球受到向上的最大弹力为3mg，则 小球最大加速度为2g，故C正确。 D．小球从上方的最大位移处运动到下方的最大位移处，动能增量为0，弹簧弹性势能增量等于小球重力势能的减小量2mgA，但是初始弹簧具有一定的弹性势能，所以弹簧的最大弹性势能应大于2mgA，故D错误。故选C。 5．C【详解】A．LC振荡电路一个周期内，电容器经历两次充放电，线圈电流也经历两次最大值，所以每个周期内磁场能、电场能均有两次最大值，A错误； B．根据图示极板电性和电流方向可知，电容器处于充电状态，结合下图可知，此时q增大，i减小，B错误； C．减小两极板间距，电容增大，根据可知，周期增大，C正确； D．结合上图可知，再经时间，电容器极性与电流方向均发生变化，仍处于充电状态，D错误。故选C。 6．B【详解】A．从图像上可得出振幅，单摆周期，与质量无关，所以无法得到两球的质量关系，A错误； B．从图上知，，又由可得，两单摆的摆长相等，B正确； C．由图像可知；；两单摆相位相差，C错误； D．由于两个摆的初相位不同，所以只有从平衡位置或最大位移处开始计时，而且末位置也是在平衡位置或最大位移处的特殊情况下，经过相同时间，两摆球通过的路程才一定满足，若不能满足以上的要求，则不一定满足，D错误。故选B。 7．A【详解】AB．公仔头部在最高点时，对底座受力分析，由底座平衡条件得弹簧弹力大小 对公仔头部分析可知，此时回复力为最大值 解得此时的加速度大小为 又因为回复力最大值联立解得振幅故A正确，B错误； C．公仔头部有最大速度时，回复力为0，即弹簧的弹力和公仔头部的重力等大反向，弹簧处于压缩状态，故C错误； D．根据简谐运动的对称性，当公仔头部运动到最低点时，回复力有最大值，即 解得此时弹簧弹力大小为 故底座对桌面的压力大小为 根据牛顿第三定律可知，桌面对底座支持力的大小为3mg，故D错误。故选A。 8．BC【详解】A．由乙图可知，时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，故A错误；B．由图乙可知，振荡电路的周期变小，根据 可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故B正确； C．在乙图中，t1~t2过程中，电流逐渐减小，电容器正在充电，电容器内电场强度逐渐增大，故C正确； D． 过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，故D错误。故选BC。 9．AC【详解】A．将降压变压器部分的电路等效为一个定值电阻，如图所示为等效电路图 设降压变压器的原副线圈匝数比为k∶1，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 当转子角速度增加一倍时，升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为 根据可知R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，根据理想变压器电压与匝数成正比可知副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍,根据 可知 R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； B．若R0阻值增加一倍，输电线路上的电流 R0消耗的功率故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，根据电阻的并联规律可知用户端电阻减为原来的一半，降压变压器的输出电流增大，根据理想变压器的电流与匝数成反比，可知降压变压器的输入电流变大，电阻R0分担的电压增大，进而导致降压变压器的输出电压降低，根据 可知R上消耗的功率减小，故D错误。故选AC。 10．BD【详解】A．水枪喷水的流量为故A错误； B．喷水口单位时间内喷出水的质量为故B正确； C．水枪的功率为故C错误； D．取初速度方向为正方向，由动量定理得 则由牛顿第三定律可知，目标受到的平均冲击力大小为故D正确。故选BD。 11．(1)最低点(2)9.68(3) 4π2k AB/BA 【详解】（1）为了减小计时误差，应在摆球摆至最低点时开始计时。 （2）根据单摆周期公式，代入数据解得 （3）[1]根据单摆的周期公式可得所以则 [2]AB．甲同学所用摆长为100.0cm，实际上摆长应大于1m，则摆长偏小，同时测量周期时，应测量单摆做多次全振动的时间，一般50~60次，则同学甲的实验次数太少，偶然误差较大，故AB正确； C．由以上分析可得 则同学乙的关系曲线必定不经过坐标原点，故C错误； D．若小球质心位置未知，甲同学将摆线长度视为摆长，测量误差较大，而乙同学的方案没有影响，可以准确测出重力加速度，故D错误。故选AB。 12． AB/BA -0.12 0.15 0 0 各自质量与速度乘积之和是不变量 【详解】（1）[1]A．导轨不水平，小车的速度将受重力影响，导致实验误差增大，故A正确； B．滑块上挡光板倾斜，会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，计算速度出现误差，故B正确； C．两滑块质量不相等，系统碰撞前后动量仍然守恒，不会导致实验误差，故C错误； D．两滑块碰后粘合在一起是完全非弹性碰撞，系统碰撞前后动量仍然守恒，不会导致实验误差，故D错误。 故选AB。 （2）[2][3][4][5][6]以向右为正方向,由平均速度公式可得 烧断细线前两物体处于静止状态，两物体的质量与速度乘积之和为零 烧断细线后两物体的质量与速度乘积之和为 说明碰撞前后两滑块各自质量与速度乘积之和是不变量。 13．(1)(2)(3) 【详解】（1）选红冰壶原来速度方向为正方向，由动量守恒有代入数据可得 （2）由能量守恒定律代入数据可得 （3）碰撞后红冰壶滑行过程中 碰撞后黄冰壶滑行过程中 静止时两冰壶相距代入数据可得 14．（1）；（2） ；（3） 【详解】（1）线圈产生的最大感应电动势为 线圈从垂直中性面位置开始转动，电动势的瞬时表达式为 （2）线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值为解得通过电阻R的电量 （3）电动势的有效值为 电流的有效值为 电路的热功率为 交流电周期 由能量的转化关系，可知线圈转动一周外力所做的功为解得 15．(1)(2)(3)【详解】（1）设运动时间为t竖直方向可得 水平方向可得 （2）设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为 A和B组成的系统水平方向动量守恒，则联立可得， （3）第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有可得 对A分析：第一次碰撞中 第二次碰撞中 可得 得，假设成立 设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示 分析可知，小球A向右运动的位移， 木板B运动轨迹的长度且可得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$