内容正文:
2025年下学期高二期中考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】C
【解析】A.牛顿没有测出地球的质量:B.开普勒得到的结论是行星绕太阳按椭圆轨道运行的结论;D.密立根通
过油滴实验,测得了元电荷的电荷量,故ABD错误,C正确.
2.【答案】D
【解析】AB.由图可知,R=42时电阻箱消耗的功率最大,此时有R=r十R。
可得r=22
由图可知,电阻箱的最大功率为Pm=9W
E2
又Pm=R。十r十R)
解得E=12V,故AB错误;
E
12
CD.R的功率最大时,有I=R。十十R3十1十4A=1.5A
R。两端的电压为U=IR。=3V
故C错误,D正确故选D.
3.【答案】A
【解析】在△t时间内,通过半径为r的圆面的空气的质量m=pπr2v·△t
规定速度方向为正方向,设每一个扇叶对空气的平均作用力为F,由动量定理有:
一3F△=mU来一mv,得单个叶片对空气的作用力F=px0
12
由牛颜第三定律可知.风对每个扇叶的平均作用力F:=F一T,放A正确。
4.【答案】B
【解析】A.由题意知B处于静止状态,对B球受力分析,如图所示
auiiuuxiuassuuitu
可知B受到A的库仑斥力,B才可能处于静止,故A、B带同种电荷,故A错误;
6060°60°
BCD.对B分析,画出B的矢量三角形,根据相似三角形原理有-5-5么
A
由于mg,OA,OB均不变,AB变小,故O、B间细线上的拉力不变,库仑力变小,
¥mg
且库仑力的竖直分量也变小,再对A受力分析易知O、A间细线上的拉力大小一直变小,故选B.
【高二物理试题参考答案第1页(共6页)】
B
5.【答案】A
【解析】D,小车和木块碰撞过程中,小球的速度不变,所以碰撞后瞬间小球速度和小车速度不同,小球相对于小
车做圆周运动,所以绳子拉力大于小球重力,
ABC.碰撞过程中,小车和木块系统动量守恒且能量守恒,易知碰撞过程中2mw。=2mv车十mu*;22mw2一
1
2m-m_1
47m
立m*,解得车一m十价一3=2m=号0,小球的速度大小不变,故A正确,BC
4
错误
6【答案】D
【解析】根据矢量运算规则,利用三角形定则如图,由余弦定理可得速度的变化量为△=
2%
√3vo,所以t时间内恒力的冲量大小为√3mvo,质点的加速度大小为a=
△u_Bu,故AB
△
△t
t
错误
图中。的方向与△。的方向垂直,不难发现在b点时质点的速度为质点运动过程中的最小速度,对应此时的
动能为2m0,动量为mv.C选项错误,D选项正确.故选D.
7.【答案】AD
GmM
【解析】A.若已知嫦娥六号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,根据万有引力提供向心力
r2
4π2r
=m
T
可以解出中心天体月球的质量M=4x,
GT?
故A正确;
B.嫦娥六号在环月段圆轨道上P点减速,使万有引力大于向心力做近心运动,才能进入环月段椭圆轨道,故B
错误;
GmM
C.根据万有引力提供向心力
=ma
可得加速度a=GM
所以嫦娥六号在环月段椭圆轨道上P点和环月段圆轨道上P点的加速度相同,故C错误;
D根据开普勒第二定律,单位时间内扫过的面积相同,所以嫦娥六号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于环
月段椭圆轨道上P点的速度,故D正确,
8.【答案】AD
【解析】沿着电场线电势降低,故A正确;P点电场线分布更密集,P点的电场强度大小大于Q点的电场强度
大小,故B错误;P点电势高,一质子从P点移到Q点,电场力做正功500eV,电势能减小了500eV,故C错
误;P点电势高,一电子从P点移到Q点,电场力对电子做功为一500eV,电势能增加了500eV,故D正确.
【高二物理试题参考答案第2页(共6页)】
3
9.【答案】BD
3
【解析】在水平方向,若m和M最终共速,则由动量守恒定律(m+M)o=Muo,解得o=
4.故B正确A错
√/2gh
误;若m和M最终没有共速,竖直方向,支持力的冲量Ip=F△t=一m
2
mV2gh=多mV2gh,所
以摩擦力对加的神量1,=P4=受mV2五,水平方向根搭动量定理1,=,解得=多弘√2故
D正确C错误.
10.【答案】AC
【解析】A、B碰撞过程中,由动量守恒mAvo=(mA十mB)1,解得o1=6m/s,A正确;在以后的运动过程中,
AB的组合体与C的速度相等时,弹性势能最大,根据动量守恒可知:(mA十mB)o1=(mA十mB十mc)2,
解得o=2m/s,最大弹性势能E,=m,十m加-(m:十ma十mc)话,解得E,=36J,B错误:弹簧
再次恢复原长时,C球速度最大,根据动量守恒和机械能守恒可知(mA十mB十c)v2=(mA十mB)v3十
1
mcw,2(mA十ms十mc)u+E,=2(mA十mB)u号+2mcu.解得u:=一2m/s,w:=4m/s.此时B反向,
C速度最大,而B由于速度由正向到反向,因此最小速度为零,C正确,D错误
11.【答案】(6分,每空2分)(1)负
(2)3.2×10-3
(3)不变
【解析】(1)电容器的上极板和电源负极相连,充电完成后,A极板带负电.
(2)根据g=It可知,I一t图像与横轴围成区域的面积表示电荷量,则电容器释放的电荷量为Q=40×0.2×
10-3×0.4C=3.2×10-3C.
(3)I一t图线与坐标轴所围成区域的面积代表电荷量,电荷量不会因为电阻的阻值变化而变化,所以曲线和
坐标轴所围成的区域面积不变,
12.【答案】(每空2分,共10分)(1)2.10.42(2)1.52
1.48(3)C
【解析11)表头的满偏电压为U,=I,=025V,量程为0.1A时:0.1A=1:十R,十R。,量程为0.6A时:
0.6A=1,+U+1R,联立解得:R1=2.10,R,=0.420:
R2
(2)当改装后的电流表量程为0.1A时,改装后电流表的内阻应为Rg=
g-25n,表头的示数分
别为I3=0.50mA、I,=0.80mA时,则改装后的电流表的示数分别为50mA,80mA,根据闭合电路欧姆定
律得E=0.05A×(2.52+26.422+r)、E=0.08A×(2.52+15.022十r),联立解得E=1.52V、r
=1.482;
(3)当电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为R',则该电路的总电阻约为:R1=rA十RR十R。十r十R'=
E1.52
Ω=76Ω,解得R'=62.022,因此滑动变阻器的最大阻值选C项.
I min
0.02
【高二物理试题参考答案第3页(共6页)】
B
13.【答案】10分)(1)√2gH
(2)a1=(k-1)ga2=(k+1)g
品H+
(3)
【解析】(1)设圆管第一次与地面碰撞前瞬间的速度为),圆管和小球一起在下落高度H过程中,由动能定
理有:
2(m+m)u2-0=(m十m)gH(1分)
解得:v=√2gH(1分)
(2)设圆管第一次上升的过程中小球的加速度为a1,圆管加速度为a2
对球:ma1=kmg-mg(1分)
得:a1=(k-1)g(1分)
对圆管:ma2=kmg十mg(1分)
得:a2=(k十1)g(1分)
(3)圆管第一次弹起到向上的速度第一次变为0所用的时间:
4=”=2g1分)
a2(k十1)g
圆管向上的速度第一次变为0时,球的速度:
√2gH
v1=v-at=/2gH-(k-1)gX (k+Dg
2
解得:01=k十√2g1分)
在时间1内球向下通过的位移:
0十01
x=-
2
k十3
解得:x一+H0分)
球通过的位移:s=
k十3
(k+1)zH+H(1分)
14.【答案】(14分)(1)vp=√5gRvQ=√5gR
(2)x=2R
(3)△t=2
5R
Ng
【解析】(1)对滑块P从D到B,由动能定理有:
1
Egs=
2m0,2-0(1分)
【高二物理试题参考答案第4页(共6页)】
B
解得1=2√5gR(1分)
1
Q发生弹性碰撞,碰撞过程中由系统机械能守恒有:2m心三3mp十2m0(
由系统动量守恒有:mw1=3mvp十mvo(1分)
1
1
解得up=21=√5gR,0g=一2,=一√5gR1分)
所以Q与P碰撞后的速度大小都为√5gR.
(2)对滑块P从B到A,由动能定理有:
-3mgX2R=号X3mu,-号×3mer21分)
解得vA=√gR(1分)
之后滑块P做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有2R=2gt(1分)
水平方向上做匀速运动,有x=vAt(1分)
解得x=2R(1分)
(3)易知滑块Q碰撞之后先向右减速再向左加速,且两个过程是完全对称的,所以再次到达P点时的速度大
小也为5gR,所以在圆弧轨道上的运动与P是完全相同的,并且脱离圆弧轨道后在空中竖直方向上的运动
也完全相同,所以Q和P落地的时间差△t就是Q碰撞之后到再次回到B点的时间.(1分)
在这个过程中,对滑块Q由动量定理有:
Eg△t=mW5gR-(-m√5gR)(2分)
(1分)
解得△=2g
15.【答案】(16分)(1)1500N
(2)0.5m
(3)2m
【解析】(1)人运动至轨道最底端时,由动能定理有:mgR=
2mu(1分)
解得v0=6m/s(1分)
轨道对人支持力的大小为F、一mg=m尺(I分)
解得FN=1500N(1分)
(2)人和橡胶块共同运动的速度为mv0=(m十mo)v1(1分)
解得01=5m/s
三者共同运动的速度为mvo=(m十m。十M)02(1分)
解得v2=4m/s
【高二物理试题参考答案第5页(共6页)】
B
根据动能定理2(m十m,)g·△x=合(m十m,)i-(m十m,+Mui(2分)
解得人与橡胶块一起在长木板上滑行的距离△x=0.5m(1分)
(3)根据平衡条件(m十m)g=kvm
解得长木板的最大速度om=2m/s(1分)
设长木板从静止开始运动到最大速度的过程中,所用时间为1,位移为x1·
对木板根据动量定理得(m+mo)g△t一kv△t=M△v;(1分)
对每一段△t累加得(m十mo)gt1一kx1=Mum
代入t1=0.4s解得x1=0.6m(1分)
设长木板速度最大时,人和橡胶块的速度为1,根据动量定理得
-u(m+mo)gt1=(m+mo)v4-(m十mo)1(1分)
解得v4=3m/s
此后,长木板做匀速直线运动,人和橡胶块做减速运动,一直到共同速度2/s.
设人和橡胶块的速度减小到2m/s,所用的时间为t2,对人和橡胶块根据动量定理得
-(1m+mo)gt2=(m十n0)vm一(m+mo)v4
解得t2=0.2s
长木板匀速运动的位移为x2=0mt2=0.4m(1分)
最后三者共同做变减速运动到停止.根据动量定理得一kv△t=0一(m十m。十M)△v
每一段累加得-kx3=0-(m十m。十M)vm(1分)
解得x3=1m
长木板最终在水面上移动的位移x=x1十x2十x3=2m(1分)
法二:对人、橡胶和长木板系统,从人抱住柱子后到三者都停下来的过程中系统初动量p。=(十m)·v1,
系统末动量p=0
对该系统,每一个很短时间间隔△内,由动量定理得:
kv·△t=△p(3分)
对全程累加得:
k·x=p。一p(2分)
解得x=2m(2分)
【高二物理试题参考答案第6页(共6页)】
女
2025年下学期高二期中考试
物 理
本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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.下列关于物理学史的说法正确的是
A.牛顿通过月地检验证明地面上的物体受到地球的引力和月球受到地球的引力满足同样的规律,从而提出万有引力定律,并据此测出了地球的质量
B.开普勒在研究了第谷行星观测记录的基础上,得到了行星绕太阳按圆周轨道运行的结论
C.库仑通过扭秤实验装置得到电荷间的作用力 F 与电荷间距离r二次方成反比
D.法拉第通过油滴实验,发现带电体的电量为某一数值的整数倍,从而测得了元电荷的电荷量
2.将一电源、定值电阻 及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,下列说法中正确的是
A.该电源内阻为4 Ω B.该电源电动势为6 V
C.R的功率最大时,电路中的电流为2A D.R的功率最大时,R。两端的电压为3 V
3.风力发电机是将流动空气的动能转化为电能的装置.如图,一台风力发电机有三个叶片,叶片转动时形成半径为r的圆面,假设某时间内冲向圆面的风速为v,风向恰好跟叶片转动的平面垂直,与叶片作用后平均风速大小变为 方向不变.已知空气的密度为ρ,则风对每个扇叶的平均作用力大小为
4.如图所示,真空中A、B两个质量相同的带电小球用长度相同的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的O点,平衡时O、A间细线竖直且A 小球与光滑竖直绝缘墙壁接触,O、B间细线偏离竖直方向60°.下列说法正确的是8
9
A.小球A 和B 可能带异号电荷
B.若B 小球缓慢漏电,则O、B间细线上的拉力大小不变
C.若B 小球缓慢漏电,则O、A间细线上的拉力大小不变
D.若B 小球缓慢漏电,则A、B间的库仑力不变
5.如图所示,在质量为2m 的小车中用轻绳挂着一小球,小球质量为m,开始时,小车和小球以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正前方质量为 m 的静止的木块发生弹性碰撞,碰撞的时间极短,重力加速度为g.关于碰撞后瞬间各物体的运动情况,下列说法正确的是
A.碰撞后瞬间木块的速度大小变为
B.碰撞后瞬间小车的速度大小变为
C.碰撞后瞬间小球的速度大小变为
D.碰撞后瞬间轻绳拉力大小等于 mg
6.如图,一质量为m的质点在恒力作用下,经过时间t从a点运动到b点,速度大小由2v₀变为v₀,速度方向偏转60°,则
A. t时间内恒力的冲量大小为 mv。
B.质点的加速度大小为
C.质点的运动过程中动量的最小值为
D.质点的运动过程中动能的最小值为
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
7.2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭送入预定轨道,历经地月转移、近月制动等阶段后,进入环月飞行阶段.其环月段轨道设计包含圆轨道和椭圆轨道,轨道示意图如图所示.嫦娥六号在环月飞行期间,不考虑地球和其他天体对嫦娥六号的影响,则
A.若已知嫦娥六号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的质量3
B.嫦娥六号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C.嫦娥六号在环月段椭圆轨道上 P 点的加速度大于环月段圆轨道上 P 点的加速度
D.嫦娥六号在环月段椭圆轨道上Q 点的速度大于环月段椭圆轨道上 P 点的速度
8.电鳗被称为“水下发电机”,放电时头部是负极、尾部是正极,能够产生300~800 V的瞬时电压.某次放电瞬间电鳗周围的电场线分布可简化为图乙,P、Q两点之间的电势差为500 V,下列说法正确的是
A. Q点电势比 P 点电势低
B. Q点的电场强度大小大于 P 点的电场强度大小
C.把一个质子从 P 点移到Q 点,电场力对质子做的功为500 eV,质子的电势能增加了 500 eV
D.把一个电子从 P 点移到Q 点,电场力对电子做功为-500eV,电子的电势能增加了500eV
9.如图所示,质量为M=3m的木板在光滑的水平面上以v₀向右匀速运动,一个质量为 m 的小球从距离木板上表面高度为h 处自由下落,与木板碰撞后,反弹上升的最大高度为 ,且发生碰撞时 ,球与木板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则小球弹起后的水平速度大小可能是
A. v₀
10.如图所示,三个半径相同的刚性小球A、B、C穿在光滑、足够长的硬杆 MN 和 上,硬杆MN 和M₁N₁在同一竖直平面内且相互平行,A、B、C 的质量分别为 =6 kg.刚开始三个小球均静止,B、C两球之间连着一根轻弹簧,轻弹簧处于原长且与硬杆垂直.某一时刻小球A 获得大小为 的速度向左匀速运动,与同一杆上的 B 球碰撞后粘在一起(作用时间极短),则下列说法正确的是
A. A 球与B 球碰后瞬间AB 的速度大小为 6m /s
B.在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为54 J
C.在以后的运动过程中,C球的最大速度为 4m /s
D.在以后的运动过程中,B球的最小速度为 2m /s
三、非选择题:本题共5 小题,共56分.
11.(6分)某科技小组设计了如图甲所示的电路来观察电容器的放电现象,电流传感器可采集电流信息,绘制I—t图像.实验步骤:先将单刀双掷开关接2,给电容器充满电,然后单刀双掷开关接1,电容器开始放电,请回答下列问题:
(1)电容器充电完成后,电容器的A 极板带 (选填“正”或“负”)电.
(2)图乙为电流传感器绘制的放电过程中的I—t图像,图像中曲线和坐标轴所围区域面积约有40个小格,则电容器释放的电荷量Q约为 C(保留2位有效数字).
(3)若换用电动势一样但内阻更大的电源,重复实验步骤,放电过程中的I-t图像中曲线和坐标轴所围区域面积 (选填“变大”“变小”或“不变”).
12.(10分)小明利用如图甲所示的电路进行了电流表的改装,改装后的电流表有两个量程, 分别为0.1 A、0.6 A,其中表头的满偏电流. 内阻
(1)电路图甲中,定值电阻. 定值电阻. (结果均保留 2 位有效数字).
(2)现将改装后的量程为0.1A的电流表的接线柱接入电路,且用Ⓐ 表示,然后设计了如图乙所示的电路,测量了某蓄电池的电动势和内阻,其中当电阻箱的阻值为 时,表头的示数为. ,当电阻箱的阻值为 时,表头的示数为 则该蓄电池的电动势E= V,内阻r = Ω(结果均保留2位小数).
(3)小明为了对改装后量程为0.1A 的电流表进行校准,设计的电路如图丙所示,电路中选用了(2)中的蓄电池作为电源,其中电路中标准电流表Ⓐ的量程为Ⅰ=0.1A,内阻为 5.0Ω,校准时标准电流表的示数调节范围从0.02 A~0.1A,则电路中定值电阻 滑动变阻器应选最大阻值为 (填字母).
A.10 Ω B.50 Ω C.100 Ω D.150 Ω
13.(10分)如图,一竖直圆管质量为m,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一质量也为m 的小球.圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,圆管始终保持竖直.已知圆管足够长,球和圆管之间的滑动摩擦力大小为kmg(k>1),g为重力加速度的大小,不计空气阻力.求:
(1)圆管第一次与地面碰撞前瞬间的速度大小;
(2)圆管第一次与地面碰撞后的瞬间,圆管和小球各自的加速度大小;
(3)从开始释放到圆管向上运动的速度第一次为0的过程中,小球运动的位移.
14.(14分)如图所示,光滑绝缘轨道ABC 置于竖直平面内,AB 部分是半径为R 的半圆形轨道,BC 部分是水平轨道,BC 轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场,电场强度 AB 为电场的左侧竖直边界.一质量为3m 的绝缘不带电的滑块 P 静止在B 点,现将一质量为m,带负电荷的小滑块Q从BC上的D点由静止释放,B点与D 点之间的距离s=10R.滑块Q 与P 均可视为质点,已知小滑块Q 的带电量为q,Q与P 之间的碰撞为弹性碰撞,重力加速度为g,不计空气阻力.
(1)求Q 与 P 碰撞后各自的速度大小;
(2)若滑块 P 在BC 上的落点为F 点(图中未画出),求F 点与B 点之间的距离x;
(3)若滑块Q 与P 都会落在BC 水平轨道上,求P 落地后经过多长时间Q才落地.
15.(16分)某大型户外水上竞技闯关活动中有一环节为“激情渡河”,其装置简化图如图所示.四分之一光滑圆弧轨道固定在地面,末端与停于河面的长木板 B 相切.木板左端放置质量 的橡胶块 A.质量m=50kg的人从轨道顶端由静止滑下,滑上木板后立即抱住A共同滑行.已知轨道半径R=1.8m,木板 B 质量M=15kg,人、橡胶块与木板间动摩擦因数均为0.5,g=10 m/s²,人和橡胶块均视为质点且未落水,木板始终未抵达河岸.求:
(1)人运动至轨道最底端时,轨道对其支持力的大小;
(2)若长木板在水面上运动时水的阻力忽略不计,则人与橡胶块一起在长木板上滑行的距离
(3)若长木板在水面上运动时,水对长木板的阻力 f 不可忽略,且与木板的速度v成正比,即.f=kv,其中k=150kg/s..已知长木板经过0.4s后能达到最大速度,求整个过程中长木板最终在水面上移动的位移x 的大小.
学科网(北京)股份有限公司
$