精品解析：江苏省宿迁市沭阳县2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

2024~2025学年度第一学期期中调研测试 高二物理试卷 一、单项选择题（本题共10小题，每题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（　　） A 向任意方向摇绳一定都能产生电流 B. 只能在赤道平面上产生电流 C. 跳绳发电属于电磁感应 D. 跳绳发电属于电流的磁效应 2. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　） A B. C. D. 3. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波传播不需要介质 B. 点的起振方向朝上 C. 绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D. 当点停止振动时，绳波立即消失 4. 巴黎奥运会上，某举重运动员双手握住重为G的杠铃，迅速下蹲，在下蹲的最低点，运动员迅速伸直双腿和挺直背部，同时双臂用力将杠铃举过头顶，直到手臂完全伸直，杠铃在头顶上方稳定（保持静止），直到裁判员发出白灯信号，才算抓举成功。若杠铃在头顶上方稳定的时间为t，则在该段时间内（ ） A. 地面对运动员的冲量为0 B. 运动员对地面的冲量为0 C. 杠铃所受重力的冲量为Gt D. 杠铃的总冲量为Gt 5. 如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在运动过程中，关于穿过圆环的磁通量，情况判断正确的是（　　） A. M到N增大，N到P减小 B. M到N减小，N到P增大 C. M到P减小，P到L增大 D. M到P增大，P到L减小 6. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在、两点之间做简谐运动，点为平衡位置。振子到达点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 振子在点受到的弹簧弹力等于零 B. 时，振子速度方向为竖直向下 C. 振子在点和点的加速度相同 D. 到的时间内，振子的位移为 7. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点，设两列波的振幅均为A，则（　　） A. 再过四分之一周期，M点为振动减弱点 B. 图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C. M点为振动加强点，位移始终为2A D. 从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 8. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是自适应巡航控制，它可以控制汽车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要为毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（　　） A. 当时，表明前车与无人车速度相同 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明两车之间距离增大 D. 当时，表明两车之间距离减小 9. 某同学在探究单摆运动中，图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，则以下说法正确的是（ ） A. 时刻摆球速度最大 B. 时刻摆球经过最低点 C. 单摆振动周期 D. 单摆振动周期 10. 如图所示，光滑水平地面上质量为的物体以速率向右运动，质量为m的物体Q左端固定有一粒弹簧以速率向左运动。弹簧的形变始终在弹性限度内，在P与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧对的冲量大小为 B. 弹簧对的冲量大小为 C. 弹簧对做的功与对做的功相同 D. 当的速度为零时，弹簧的弹性势能最大 二、非选择题（本题共5小题，共60分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位） 11. 如图为“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为、，直径分别为、，在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。 （1）小球1和2的质量应满足____，直径应满足____。（选填“大于”、“小于”、“等于”） （2）实验必须满足的条件是______。 A 斜槽轨道末端切线水平 B. 斜槽轨道应尽量光滑以减小误差 C. 入射球和被碰球质量相等 D. 入射球每次从轨道的同一位置由静止释放 （3）实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止释放，与小球2碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有______。 A. 测量两个小球的质量、 B. 测量小球1的释放点S距桌面的高度h C. 测量斜槽轨道末端距地面的高度H D. 分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （4）某次实验中得出的落点情况如图所示，在实验误差允许的围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为______。（用、、、、表示） 12. 纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面。将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官.一台功率为8W的氩激光器，能发出波长的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要的能量，普朗克常量，求： （1）每次“点焊”视网膜的时间； （2）在这段时间内发出的激光光子的数量（保留一位有效数字）。 13. 一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波长，平衡位置在x轴的两质点A、B的坐标分别为、，波传到B点开始计时，A、B的振动图像如图甲所示。 （1）在图乙中画出时刻的波形图； （2）求该波的传播速度。 14. 正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下，某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为。他打开窗户，让小球沿垂直于墙的竖直平面内在AC之间作小角度摆动，如图所示。他发现小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时。当地重力加速度值取，根据以上数据，求： （1）该小球从B到C运动的最短时间； （2）房顶到窗上沿的高度。 15. 如图所示，可固定的四分之一圆槽的半径为R、质量为2m，静止放在水平地面上，圆槽底端 B 点的切线水平，距离点为处有一质量为3m的小球 2。现将质量为的小球1（可视为质点）从圆槽顶端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦，两小球大小相同，所有的碰撞均为弹性碰撞。 （1）若圆槽固定，求小球1滑到圆槽底端时的速度大小； （2）若圆槽不固定，求小球1下滑到圆槽底端时圆槽移动的距离； （3）若圆槽不固定，求小球1与小球2刚碰撞完之后的小球1速度大小及方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第一学期期中调研测试 高二物理试卷 一、单项选择题（本题共10小题，每题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（　　） A. 向任意方向摇绳一定都能产生电流 B. 只能在赤道平面上产生电流 C. 跳绳发电属于电磁感应 D. 跳绳发电属于电流的磁效应 【答案】C 【解析】 【详解】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误； CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。 故选C。 2. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向导线左侧为垂直纸面向外，导线右侧为垂直纸面向里，故A错误； B．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向从上向下看应为逆时针方向，故B错误； C．根据电流的绕向，结合安培定则知，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误； D．环形电流的方向从上往下看为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。 故选D。 3. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波传播不需要介质 B. 点的起振方向朝上 C. 绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D. 当点停止振动时，绳波立即消失 【答案】B 【解析】 【详解】A．绳波是机械波，机械波的传播需要满足两个条件：①振源振动，②介质，所以绳波传播需要介质，故A错误； B．点的起振方向朝上，点的起振方向也朝上，故B正确； C．由于波向左传播，绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误； D．如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故D错误。 故选B。 4. 巴黎奥运会上，某举重运动员双手握住重为G的杠铃，迅速下蹲，在下蹲的最低点，运动员迅速伸直双腿和挺直背部，同时双臂用力将杠铃举过头顶，直到手臂完全伸直，杠铃在头顶上方稳定（保持静止），直到裁判员发出白灯信号，才算抓举成功。若杠铃在头顶上方稳定的时间为t，则在该段时间内（ ） A. 地面对运动员的冲量为0 B. 运动员对地面的冲量为0 C. 杠铃所受重力的冲量为Gt D. 杠铃的总冲量为Gt 【答案】C 【解析】 【详解】AB．地面对运动员的支持力的冲量 IN=Nt 则地面对运动员的冲量不为0，根据牛顿第三定律，运动员对地面有压力，同理运动员对地面的冲量不为0，故AB错误； C．重力的冲量 IG=Gt 故C正确； D．杠铃的合力为0，所以杠铃的总冲量为0，故D错误。 故选C 5. 如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在运动过程中，关于穿过圆环的磁通量，情况判断正确的是（　　） A. M到N增大，N到P减小 B. M到N减小，N到P增大 C. M到P减小，P到L增大 D. M到P增大，P到L减小 【答案】D 【解析】 【详解】圆环从M到N过程中，穿过线圈的磁感线条数增多，则磁通量变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消，因越到中间外部磁感线越少，故本过程磁通量是变大的。而P→Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通量是变小的；Q→L的过程中远离磁铁，磁通量变小；故穿过圆环的磁通量，M到P增大，P到L减小。 故选D。 6. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在、两点之间做简谐运动，点为平衡位置。振子到达点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 振子在点受到的弹簧弹力等于零 B. 时，振子的速度方向为竖直向下 C. 振子在点和点的加速度相同 D. 到的时间内，振子的位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．振子在点受到的回复力为零，即弹簧弹力等于振子自身重力大小。故A错误； B．由图可知，时，振子从正向最大位移向着平衡位置运动，即速度方向为竖直向下。故B正确； C．依题意，振子在点和点的加速度大小相同，方向相反。故C错误； D．由图可知，到的时间内，振子的位移为。故D错误。 故选B。 7. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点，设两列波的振幅均为A，则（　　） A. 再过四分之一周期，M点为振动减弱点 B. 图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C. M点为振动加强点，位移始终为2A D. 从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．再过四分之一周期，M点还是振动加强点，故A错误； B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确； C．由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C错误； D．M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为-2A，故D错误。 故选B。 8. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是自适应巡航控制，它可以控制汽车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要为毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（　　） A 当时，表明前车与无人车速度相同 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明两车之间距离增大 D. 当时，表明两车之间距离减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当声源和观察者之间的距离不发生变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误； C．当时，说明接收到的频率增大，两车间距离减小，故C错误； D．当时，说明接收到的频率减小，则两车间距离增大，故D错误。 故选A。 9. 某同学在探究单摆运动中，图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，则以下说法正确的是（ ） A. 时刻摆球速度最大 B. 时刻摆球经过最低点 C. 单摆振动周期 D. 单摆振动周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．时刻摆球受拉力最小，则摆球在最大位移处，速度最小，故A错误； B．时刻摆球受拉力最大，则摆球经过最低点，故B正确； CD．由图可知摆球的周期为 s=1.6s 故CD错误； 故选B。 10. 如图所示，光滑水平地面上质量为的物体以速率向右运动，质量为m的物体Q左端固定有一粒弹簧以速率向左运动。弹簧的形变始终在弹性限度内，在P与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧对冲量大小为 B. 弹簧对的冲量大小为 C. 弹簧对做的功与对做的功相同 D. 当的速度为零时，弹簧的弹性势能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．当P、Q共速时弹簧的压缩量最大，弹簧的弹性势能最大。规定水平向左为正方向，由动量守恒定律得 对P由动量定理得 联立解得 故A正确； B．规定水平向左为正方向，对Q物体，由动量定理，弹簧对的冲量 联立以上解得 故弹簧对的冲量大小为，故B错误； C．由动能定理可得弹簧对P做的功为 弹簧对Q做的功为 故C错误； D．由A选项分析可知，PQ共速时，弹簧的弹性势能最大，故D错误。 故选A。 二、非选择题（本题共5小题，共60分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位） 11. 如图为“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为、，直径分别为、，在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。 （1）小球1和2的质量应满足____，直径应满足____。（选填“大于”、“小于”、“等于”） （2）实验必须满足的条件是______。 A. 斜槽轨道末端切线水平 B. 斜槽轨道应尽量光滑以减小误差 C. 入射球和被碰球质量相等 D. 入射球每次从轨道的同一位置由静止释放 （3）实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止释放，与小球2碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有______。 A. 测量两个小球的质量、 B. 测量小球1的释放点S距桌面的高度h C. 测量斜槽轨道末端距地面的高度H D. 分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （4）某次实验中得出的落点情况如图所示，在实验误差允许的围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为______。（用、、、、表示） 【答案】（1） ①. 大于 ②. 等于 （2）AD （3）ADE （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即m1大于m2。 [2]为使两球发生对心碰撞，两球直径应相等，即等于。 【小问2详解】 A．为保证小球做平抛运动，其速度必须水平，所以斜槽末端要水平，故A正确； BD．实验要保证小球1到达斜槽末端时的速度相等，只要小球1每次从斜槽的同一位置由静止释放即可保证小球1到达斜槽末端时的速度相等，斜槽轨道不必光滑，故B错误，D正确； C．为了碰撞后入射小球不被反弹，且做平抛运动，所以入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故C错误。 故选AD。 【小问3详解】 小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，则小球做平抛运动的时间相等，设为t；两球碰撞前入射球的速度大小 两球碰撞后入射球的速度大小 被碰球的速度大小 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 整理解得 实验需要测量：测量两个小球的质量、；分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON。 故选ADE。 【小问4详解】 根据上述分析，要验证两球碰撞前后动量守恒，仅需验证关系式 12. 纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面。将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官.一台功率为8W的氩激光器，能发出波长的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要的能量，普朗克常量，求： （1）每次“点焊”视网膜的时间； （2）在这段时间内发出的激光光子的数量（保留一位有效数字）。 【答案】（1） （2）个 【解析】 【小问1详解】 已知激光器的功率，每次“点焊”需要的能量 根据 得每次“点焊”视网膜的时间是 【小问2详解】 设每个光子的能量为，则 在这段时间内发出的激光光子的数量 个个 13. 一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波长，平衡位置在x轴的两质点A、B的坐标分别为、，波传到B点开始计时，A、B的振动图像如图甲所示。 （1）在图乙中画出时刻波形图； （2）求该波的传播速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据振动图像可知，时刻，质点A位于波谷，质点B位于平衡位置向上振动，作出的波形图如图所示 （2）波沿x轴正方向传播，时，质点B开始沿y轴正方向振动，结合振动图像可知机械波的周期 由于波长，则有 ， 解得 14. 正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下，某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为。他打开窗户，让小球沿垂直于墙的竖直平面内在AC之间作小角度摆动，如图所示。他发现小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时。当地重力加速度值取，根据以上数据，求： （1）该小球从B到C运动的最短时间； （2）房顶到窗上沿的高度。 【答案】（1）0.5s （2）8m 【解析】 【小问1详解】 该小球从B到C运动的最短时间 【小问2详解】 小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时，则周期 由于该单摆在左右两侧摆动的摆长变化，故周期公式为 代入数据解得，房顶到窗上沿的高度为 15. 如图所示，可固定的四分之一圆槽的半径为R、质量为2m，静止放在水平地面上，圆槽底端 B 点的切线水平，距离点为处有一质量为3m的小球 2。现将质量为的小球1（可视为质点）从圆槽顶端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦，两小球大小相同，所有的碰撞均为弹性碰撞。 （1）若圆槽固定，求小球1滑到圆槽底端时的速度大小； （2）若圆槽不固定，求小球1下滑到圆槽底端时圆槽移动的距离； （3）若圆槽不固定，求小球1与小球2刚碰撞完之后的小球1速度大小及方向。 【答案】（1） （2） （3），方向水平向左 【解析】 小问1详解】 若圆槽固定，设小球1滑到圆槽底端时的速度大小为，由动能定理得 解得 【小问2详解】 若圆槽不固定，设小球1刚离开圆槽时，小球的位移为，圆槽的位移为，有 小球1从A运动到B的过程，设小球、圆槽水平方向平均速度大小分别为，由于小球与圆槽组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，则有 两边同时乘时间t，则 整理得 联立以上解得 【小问3详解】 小球离开圆槽时，设小球、圆槽速度大小分别为，由于小球与圆槽组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，则有 由能量守恒有 联立解得 设小球1与小球2发生碰撞后速度大小分别为，规定向右为正方向，动量守恒有 机械能守恒有 解得 故小球1与小球2刚碰撞完之后的小球1速度大小为，方向水平向左。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$