内容正文:
白城实验高中2025-2026学年度高二上学期期中考试
物理试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 两个质量均为m的小球,用轻质弹簧连接,放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,则下列说法正确的是( )
A. aA=0;aB=g B. aA=g;aB=0
C. aA=g;aB=g D. aA=0;aB=g
2. 物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是( )
A. B. C. D.
3. 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔破,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )
A. 减少每次运送瓦的块数 B. 增多每次运送瓦的块数
C. 减小两杆之间的距离 D. 增大两杆之间的距离
4. 两个定值电阻串联接在电压的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于的电压表接在的两端,如图所示,电压表示数为8V,如果把它改接在的两端,则电压表的示数将( )
A. 小于4V B. 等于4V
C. 大于4V且小于8V D. 等于或大于8V
5. 如图所示,某一导体形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压,导体的电阻为R1;在3、4两端加上恒定电压,导体的电阻为R2,则R1∶R2为
A. 1∶1
B. 1∶9
C. 4∶9
D. 1∶4
6. 如图,两个带等量正电的点电荷,分别固定在绝缘水平桌面上的A、B两点,一绝缘圆形细管水平固定在桌面A、B两点间,且圆形细管圆心O位于A、B连线的中点,细管与A、B连线及中垂线交点分别为C、E、D、F。一个带负电的小球在细管中按顺时针方向做完整的圆周运动,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小球从C运动到D的过程中,速度先减小后增大
B. 在两个带正电的点电荷产生的电场中,C点的电势比F点的电势低
C. 小球在C、E两点的速度大小相等,有相同的电势能
D. 小在D、F两点所受的电场力相同
7. 如图所示是滑动变阻器分压连接电路,C、D为最大阻值为R0的滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,A、B为两个分压输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片移动到某处,使得,下列判断正确的是( )
A. AB间不接负载时,输出电压
B. 当AB间接上定值电阻R时,输出电压
C. 负载电阻R越小,越接近
D. 接上负载后要使,则滑片P应向下移动
8. 如图所示,传送带与地面的夹角为,其顶端A到底端B的距离为,传送带始终以的速率逆时针转动。在传送带顶端A轻放一小煤块,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5,,重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 煤块下滑过程中先加速后匀速
B. 煤块下滑过程中先加速后减速
C. 煤块从传送带顶端A运动到底端B所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的滑动痕迹为
9. 如图甲所示,质量为的足够长的木板放在粗糙水平面上,质量为的物块放在木板的右端且与、与水平面间的动摩擦因数均为。现对木板施加一水平变力,随变化的关系如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 前3s内,受到的摩擦力方向水平向右 B. 时,的加速度大小为
C. 时,受到摩擦力大小为 D. 第6s以后,受到的摩擦力大小为
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
A. 此时灯泡电阻为
B. 此时通过灯泡的电流为灯泡电流的2倍
C. 此时灯泡消耗的电功率为
D. 此时灯泡消耗的电功率为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置探究物体的加速度与力的关系,调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上小桶,带动小车运动并打出纸带。
(1)实验中打出的其中一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔是0.10s,由此可以算出小车运动的加速度是_________m/s2。(结果保留3位有效数字)
(2)利用测得的数据,可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像如图丙所示(,m为砂和小桶的总质量,g为重力加速度)。
拉力F较大时,图线明显弯曲,产生误差。若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为_________(用题中出现的物理量符号表示)。为了减少上述误差,可采取的有效措施是_________。
A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
12. 实验小组用图(a)所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,长木板水平,长木板上方的细线与木板平行,动滑轮两侧的细线均处于竖直状态,实验的主要步骤如下:
(1)在砝码盘中放入质量为的砝码,滑块被拉动后,记下力传感器的示数,并根据打出的纸带计算加速度。打点计时器所接电源的频率为,每五个计时点取一个计数点,某次打出的纸带如图(b)所示,则打计数点5时滑块的速度大小为______,加速过程,滑块的加速度大小为______,光滑动滑轮的加速度大小为______。(均保留3位有效数字)
(2)保持砝码盘中砝码的质量恒为,改变滑块中砝码的质量,用天平测出滑块(含砝码)的总质量M,记录下滑块运动后砝码盘落地前力传感器的示数F,作出图像,测得该图像斜率为k,如图(c)所示。则动滑轮和砝码盘的总质量为______,滑块与长木板间的动摩擦因数为______。(用、k、b和重力加速度g表示)
13. 如图一足够长斜面BC倾角为θ=37°,与水平面AB圆滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点,M点与B点间距L=9m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5。现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用,当物体运动至B点时撤去该力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。则:
(1)物体到达B点时的速度是多大?
(2)物体在斜面上向上滑行的时间是多少?
14. 如图所示, 用一条长l=0.2 m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量m=1.0×10-2kg,所带电荷量q =+2.0×10-8C。现加一水平方向的匀强电场,电场区域足够大,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角=37°,已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)若将轻绳向右拉至水平后由静止释放,求小球到达最低点时的速度大小;
(3)若在图中所示位置剪断轻绳,判断小球此后的运动情况,并求0.1s后小球的速度大小。
15. 质量的木板置于粗糙水平地面上,木板右端放置质量的小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为,如图甲所示,在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F,作用1s后撤去F,之后某时刻木板与墙壁发生第一次碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后木板速度大小不变方向相反。已知运动过程中小物块未滑离木板,木板在第1时间的图线如图乙所示,木板与地面间的动摩擦因数,小物块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)恒定拉力F的大小;
(2)木板与墙壁发生第一次碰撞前小物块相对木板运动的路程;
(3)木板与墙壁第一次碰后,速度第一次减小为零的时刻。
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白城实验高中2025-2026学年度高二上学期期中考试
物理试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 两个质量均为m的小球,用轻质弹簧连接,放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,则下列说法正确的是( )
A. aA=0;aB=g B. aA=g;aB=0
C. aA=g;aB=g D. aA=0;aB=g
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】细线被烧断的瞬间,小球B的受力情况不变,加速度为零。烧断前,分析整体受力可知线的拉力为
T=2mgsinθ
烧断瞬间,A受的合力沿斜面向下,大小为2mgsinθ,所以A球的瞬时加速度为
aA=2gsin30°=g
ACD错误,B正确。
故选B。
2. 物体的初速度为v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式得
解得
故选D。
3. 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔破,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )
A. 减少每次运送瓦的块数 B. 增多每次运送瓦的块数
C. 减小两杆之间的距离 D. 增大两杆之间的距离
【答案】D
【解析】
【详解】要使瓦滑到底端的速度相对减小,应当增大瓦与杆之间的摩擦力,由于它们的粗糙程度一定,由
故应增大N1、N2,由图可知,只有增大两杆之间的距离,才能增大N1、N2
。
故选D。
4. 两个定值电阻串联接在电压的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于的电压表接在的两端,如图所示,电压表示数为8V,如果把它改接在的两端,则电压表的示数将( )
A. 小于4V B. 等于4V
C. 大于4V且小于8V D. 等于或大于8V
【答案】A
【解析】
【详解】当电压表并联接在两端时,间的电阻是与电压表内阻并联后的等效电阻,
两端电压为两端电压为4V,则
所以
由此可以推断,当不把电压表接入电路时,分得的电压小于4V。当把电压表并联在两端时,间的电阻为和的并联电阻,且
故间的电压一定小于4V。
故选A。
5. 如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压,导体的电阻为R1;在3、4两端加上恒定电压,导体的电阻为R2,则R1∶R2为
A. 1∶1
B. 1∶9
C. 4∶9
D. 1∶4
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律,当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为:
当在3、4两端加上恒定的电压时阻值为:
可得:
故B符合题意,ACD不符合题意。
6. 如图,两个带等量正电的点电荷,分别固定在绝缘水平桌面上的A、B两点,一绝缘圆形细管水平固定在桌面A、B两点间,且圆形细管圆心O位于A、B连线的中点,细管与A、B连线及中垂线交点分别为C、E、D、F。一个带负电的小球在细管中按顺时针方向做完整的圆周运动,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小球从C运动到D的过程中,速度先减小后增大
B. 在两个带正电的点电荷产生的电场中,C点的电势比F点的电势低
C. 小球在C、E两点的速度大小相等,有相同的电势能
D. 小在D、F两点所受的电场力相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球从C到D的过程中电场力的方向一直与速度方向是钝角,电场力一直做负功,速度一直减小,A错误;
B.由等量正电荷的电场线的分布可知,电场线在OC方向由C指向O,在OF方向则有O指向F,顺着电场线电势降低,因此有,B错误;
C.由等量正电荷电场的对称性可得,在C、E两点电势相等,则小球在C、E两点具有相同的电势能,小球在细管中运动,仅有电场力做功,由能量守恒定律可得小球在C、E两点动能变化等于在C、E两点电势能变化,故小球动能变化为零,故在C、E两点的速度大小相等,C正确;
D.等量同种电荷的电场线如图
D点电场线在向上,F点电场在向下,因此电场力方向不同,D错误。
故选C。
C选项的另解:
点电荷的库仑力为,将点电荷q2从无限远处移到离点电荷q1距离r处,电场力做功
则距离点电荷q1距离r处电势
电势是标量,则本题中两个等量正电荷由电势在C点的电势为
同理E点的电势为
因此可知,则电势能相同,由能量守恒可得C和E两点动能相同,速度大小相等,故C正确。
7. 如图所示是滑动变阻器的分压连接电路,C、D为最大阻值为R0的滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,A、B为两个分压输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片移动到某处,使得,下列判断正确的是( )
A. AB间不接负载时,输出电压
B. 当AB间接上定值电阻R时,输出电压
C. 负载电阻R越小,越接近
D. 接上负载后要使,则滑片P应向下移动
【答案】B
【解析】
【详解】A. AB间不接负载时,输出电压为
故A错误;
B.当AB间接上定值电阻R时,电路总电阻减小,干路电流变大,滑动变阻器PD部分分得的电压变大,所以输出电压满足
故B正确;
C.负载电阻R越小,电路总电阻越小,总电流越大,滑动变阻器PD部分分得的电压越大,越远离,故C错误;
D.接上负载后会使电路总电阻减小,干路电流变大,要使,应使滑动变阻器PD部分电阻变小,则需要将滑片P向上移动,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,传送带与地面的夹角为,其顶端A到底端B的距离为,传送带始终以的速率逆时针转动。在传送带顶端A轻放一小煤块,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5,,重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 煤块下滑过程中先加速后匀速
B. 煤块下滑过程中先加速后减速
C. 煤块从传送带顶端A运动到底端B所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的滑动痕迹为
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.煤块刚放上传送带时受到的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律可得
解得
煤块加速到与传送带共速所用时间为
通过的位移大小为
共速后,由于
可知煤块继续向下加速运动,加速度大小为
根据运动学公式可得
其中
解得
故煤块从传送带顶端A运动到底端B所用的时间为
故AB错误,C正确;
D.共速前,煤块相对于传送带向上滑动的位移为
共速后,煤块相对于传送带向下滑动的位移为
由于
可知煤块在传送带上留下的滑动痕迹为1.25m,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示,质量为的足够长的木板放在粗糙水平面上,质量为的物块放在木板的右端且与、与水平面间的动摩擦因数均为。现对木板施加一水平变力,随变化的关系如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 前3s内,受到的摩擦力方向水平向右 B. 时,的加速度大小为
C. 时,受到的摩擦力大小为 D. 第6s以后,受到的摩擦力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】和刚好一起滑动时,由得,,即第3s时,和刚好一起滑动。
恰好相对滑动时,的加速度为,的加速度,且,解得,所以时即第6s时,即将相对滑动。
即在前3s内,两物体静止,在第3s末~第6s末时,和一起滑动;第6s以后,相对滑动。
A.在前3s内,、静止不动,受到的摩擦力为0,故A错误;
B.当时,和一起滑动,加速度大小为
,
故B正确;
C.当时,和一起滑动,受到的摩擦力大小
,
故C错误。
D.第6s以后,、相对滑动,则受到的摩擦力大小为,故D正确。
10. 在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
A. 此时灯泡电阻为
B. 此时通过灯泡的电流为灯泡电流的2倍
C. 此时灯泡消耗的电功率为
D. 此时灯泡消耗的电功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.当开关S闭合后,电源电动势为,内阻不计,则此时灯泡的电压为,由图像可知,对应的电流为,则
此时灯泡的电功率为
故A正确,C错误;
BD.灯泡和灯泡串联可知电流相等,电阻相等,两端电压均为,由图像可知,对应的电流为,所以此时通过灯泡的电流不是灯泡电流的2倍,此时灯泡的电功率为
故B错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置探究物体的加速度与力的关系,调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上小桶,带动小车运动并打出纸带。
(1)实验中打出的其中一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔是0.10s,由此可以算出小车运动的加速度是_________m/s2。(结果保留3位有效数字)
(2)利用测得的数据,可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像如图丙所示(,m为砂和小桶的总质量,g为重力加速度)。
拉力F较大时,图线明显弯曲,产生误差。若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为_________(用题中出现的物理量符号表示)。为了减少上述误差,可采取的有效措施是_________。
A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
【答案】 ①. 1.46 ②. g ③. B
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 小车运动的加速度
(2)[2]若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,当重物质量无限大时,重物将近似自由落体运动,所以加速度a的趋向值为g。
[3]通过加入力传感器,将小车受到的实际拉力计算出来,可以避免用重物的重力代替绳拉力带来的误差。
故选B。
12. 实验小组用图(a)所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数,长木板水平,长木板上方的细线与木板平行,动滑轮两侧的细线均处于竖直状态,实验的主要步骤如下:
(1)在砝码盘中放入质量为的砝码,滑块被拉动后,记下力传感器的示数,并根据打出的纸带计算加速度。打点计时器所接电源的频率为,每五个计时点取一个计数点,某次打出的纸带如图(b)所示,则打计数点5时滑块的速度大小为______,加速过程,滑块的加速度大小为______,光滑动滑轮的加速度大小为______。(均保留3位有效数字)
(2)保持砝码盘中砝码的质量恒为,改变滑块中砝码的质量,用天平测出滑块(含砝码)的总质量M,记录下滑块运动后砝码盘落地前力传感器的示数F,作出图像,测得该图像斜率为k,如图(c)所示。则动滑轮和砝码盘的总质量为______,滑块与长木板间的动摩擦因数为______。(用、k、b和重力加速度g表示)
【答案】(1) ①. 1.00 ②. 2.00 ③. 1.00
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知,打计数点5时滑块的速度
[2][3]根据图(b)可知,后几段时间间隔内的位移逐渐减小,说明砝码盘已经落地,相邻两段间的位移差约为,则大致可以判断出在打计数点6到7之间砝码盘已经落地,因此计算加速度时应用计数点6之前的数据。由逐差法可得滑块的加速度大小为
动滑轮的加速度大小是滑块加速度大小的一半,光滑动滑轮的加速度是。
小问2详解】
[1][2] 设动滑轮和砝码盘的总质量为,细线上的拉力大小为F,动滑轮加速过程的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
联立得
对比图像得
解得
13. 如图一足够长的斜面BC倾角为θ=37°,与水平面AB圆滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点,M点与B点间距L=9m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5。现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用,当物体运动至B点时撤去该力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。则:
(1)物体到达B点时的速度是多大?
(2)物体在斜面上向上滑行的时间是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律可知
解得
根据速度位移公式可知
解得物体到达B点时的速度大小为
(2)在斜面上向上运动,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得物体在斜面上向上滑行的时间为
14. 如图所示, 用一条长l=0.2 m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量m=1.0×10-2kg,所带电荷量q =+2.0×10-8C。现加一水平方向的匀强电场,电场区域足够大,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角=37°,已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)若将轻绳向右拉至水平后由静止释放,求小球到达最低点时的速度大小;
(3)若在图中所示位置剪断轻绳,判断小球此后的运动情况,并求0.1s后小球的速度大小。
【答案】(1)N/C;(2)m/s;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球静止,受重力、电场力和线的拉力,根据平衡条件有
解得
N/C
(2)小球由静止释放至最低点过程中,由动能定理
代入数据解得
m/s
(3)剪断轻绳后,小球受重力、电场力将做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律可得
根据速度时间公式
联立可得0.1s后小球的速度大小为
v=1.25m/s
15. 质量的木板置于粗糙水平地面上,木板右端放置质量的小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为,如图甲所示,在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F,作用1s后撤去F,之后某时刻木板与墙壁发生第一次碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后木板速度大小不变方向相反。已知运动过程中小物块未滑离木板,木板在第1时间的图线如图乙所示,木板与地面间的动摩擦因数,小物块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)恒定拉力F的大小;
(2)木板与墙壁发生第一次碰撞前小物块相对木板运动的路程;
(3)木板与墙壁第一次碰后,速度第一次减小为零的时刻。
【答案】(1)24N;(2)2.4m;(3)2.25s
【解析】
【详解】(1)由图像可得时刻木板的速度大小为, 时间内木板的加速度大小为
假设时间内小物块与木板发生相对滑动,对小物块有
解得
假设成立,对木板有
解得
(2) 设时间内木板的位移为
撤去力 F后对木板有
设再经过t2时间两者共速,共同速度为
和 时间内物块的位移为
时间内木板的位移为
设两者共速后一起向右匀减速直线运动,由牛顿第二定律可得
解得
假设成立,故两者共速后一起向右匀减速直线运动,直到与墙壁相碰,木板与墙壁发生第一次碰撞前小物块相对木板运动的路程为
解得
(3) 设两者共速时距离墙壁为x,再经过t3时间与墙壁发生第一次碰撞,有
由运动学公式得
此时木板的速度为
木板与墙壁发生第一次碰撞后向左做匀减速直线运动,加速度大小为a3,设再经过t4时间木板速度第一次减小为零,有
故木板与墙壁第一次碰后,速度第一次减小为零的经历的总时间为
解得
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