精品解析：湖北省省直辖县级行政单位仙桃市田家炳实验高级中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

实验高中2024年秋季学期期中考试 高 二 物 理 试 卷 （时间75分钟，分值100分） 一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下图所示的情境（速度均恒定）中能产生感应电流的是（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（　　） A. 振子在、两点处加速度相同 B. 振子由向运动时，位移方向与速度方向相反 C. 振子由向运动时，速度和加速度越来越大 D. 振子由向运动时，回复力与加速度方向相反 3. 如图所示，质量m＝50 kg的人，站在质量M＝200 kg的车的一端，车长L＝3 m，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退0.8 m B. 后退0.7 m C. 后退0.6 m D. 后退0.5 m 4. 如图所示，电源电动势E=8V，内电阻r=1Ω，小灯泡L标有“2V 4W”，当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 流过小灯泡的电流为 B. 电源的路端电压为4V C. 可变电阻R此时的阻值为4Ω D. 可变电阻R此时消耗的功率为8W 5. 一单摆在地球表面做受迫振动，共振曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 则该单摆的摆长约为2m B. 若摆长减小，则共振曲线的峰值向左偏移 C. 当驱动力频率为0.5Hz时，振幅最大 D. 若在月球上做实验，共振曲线的峰值向右偏移 6. “爆竹声中一岁除”，爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动，当运动到最高点时爆炸成质量之比为2:1的两部分，质量较大的部分速度大小为5m/s，不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失，取重力加速度大小，爆竹爆炸后的总动能为（　　） A. 2.0J B. 2.5J C. 1.5J D. 1.0J 7. 如图所示，光滑水平面上小球A和B向同一方向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为、和、。则两球发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是（　　） A. B. C. D. 8. 下图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 甲图中，在光滑水平面上，子弹水平射入木块的过程中 B. 乙图中，剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程中 C. 丙图中，两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中的运动过程中 D. 丁图中，木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 9. 如图所示的电路中，电源电动势，，内阻，定值电阻，R为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P在不同位置，电路稳定时记录电压表示数U和电流表示数I，下列说法中正确的是（　　） A. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电流表示数I减小 B. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电压表示数U减小 C. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器带的电荷量增大 D. 将R的阻值调至2Ω时，R消耗的功率最大 10. 如图所示，小球1从固定光滑斜面上某处由静止释放，滑过光滑水平桌面后，落在水平地面上的点。若在水平桌面的边缘处放置另一小球2，再将小球1从斜面上同一位置由静止释放，则两小球发生正碰，分别落在地面上的点和点。已知小球1质量为，小球2质量为，且m1=2m2，点为桌面边缘在地面上的投影，不计转弯处的机械能损失，两小球均可视为质点。下列说法正确的有（　　） A. 碰撞后小球1的落点为点 B. 碰撞后小球1的落点为点 C. 图中各点距离点的关系为2OP=2OM+ON D. 若两小球发生弹性正碰，则距离关系应为OP=MN 二、非选择题:本题共5小题，共60分。 11. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。 （1）下列说法正确的有（　　） A. 摆线应适当长些 B. 摆角要应尽可能大 C. 摆球应选择密度小、体积大的小球 （2）由图乙可知该单摆的运动周期为______s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为_____________mm。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A.被测干电池一节 B.电流表1：量程，内阻 C.电流表2：量程，内阻约 D.电压表1：量程，内阻未知 E.电压表2：量程，内阻未知 F.滑动变阻器1：可调范围为，允许通过的最大电流为2A G.滑动变阻器2：可调范围为，允许通过的最大电流为1A H.开关、导线若干 在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）为方便实验调节且能较准确地进行测量在上述器材中电流表应选用____________，电压表应选用____________，滑动变阻器应选用____________。（均填器材前的字母序号） （2）实验电路图应选择下图中的____________（填“甲”或“乙”）。 （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留三位有效数字） 13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系； （2）求出在t21s时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前21s的路程是多少？ 14. 在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝4 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，力F作用一段时间后撤去，撤去F后物体还能向前运动10s才停止，（g取10 m/s2） （1）求撤去F时物体速度的大小? （2）求力F作用的时间？ 15. 如图所示，质量为3m的小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上，小物块C左端固定一轻质弹簧，弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动，与小物块B发生弹性正碰（碰撞时间极短）。A、B和C均可视为质点，取重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球A与小物块B碰撞后，小物块B的速度大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）小物块C的最大速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验高中2024年秋季学期期中考试 高 二 物 理 试 卷 （时间75分钟，分值100分） 一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下图所示的情境（速度均恒定）中能产生感应电流的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．要使线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量要发生变化且回路要闭合。因为线圈不闭合，故不能产生感应电流, A错误； B．两导体棒向左、右两侧运动，穿过闭合回路的磁通量发生变化，故能产生感应电流, B正确； C．通电直导线在线圈的正上方，结合安培定则，可知穿过线圈的磁通量始终是0，不能在线圈中产生感应电流，C错误； D．线圈以一定的速度水平向右运动，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，D错误。 故选B。 2. 如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（　　） A. 振子在、两点处加速度相同 B. 振子由向运动时，位移方向与速度方向相反 C. 振子由向运动时，速度和加速度越来越大 D. 振子由向运动时，回复力与加速度方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．振子在a、b两点处回复力大小相同，加速度大小相同，方向相反，A错误； B．振子由向运动时，位移方向向左（沿负方向），速度方向向右（沿正方向），位移方向与速度方向相反，B正确； C．振子由向运动时，速度越来越小，加速度越来越大，C错误； D．振子由向运动时，回复力与加速度的方向均向右，D错误。 故选B。 3. 如图所示，质量m＝50 kg的人，站在质量M＝200 kg的车的一端，车长L＝3 m，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退0.8 m B. 后退0.7 m C. 后退0.6 m D. 后退0.5 m 【答案】C 【解析】 【详解】设人相对于地面的位移为，车相对于地面得出位移为，以人运动的方向为正方向，系统在水平方向动量守恒，则有 由位移关系可知 代入数据解得 故选C。 4. 如图所示，电源电动势E=8V，内电阻r=1Ω，小灯泡L标有“2V 4W”，当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 流过小灯泡的电流为 B. 电源的路端电压为4V C. 可变电阻R此时的阻值为4Ω D. 可变电阻R此时消耗的功率为8W 【答案】D 【解析】 【详解】A．小灯泡恰好正常发光时，流过小灯泡的电流，故A错误； B．电源的路端电压为，故B错误； CD．可变电阻两端的电压 由于该电路为串联电路，因此电路中的电流为，可变电阻R此时的阻值为 可变电阻R此时消耗的功率为，故C错误，D正确。 故选D。 5. 一单摆在地球表面做受迫振动，共振曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 则该单摆的摆长约为2m B. 若摆长减小，则共振曲线的峰值向左偏移 C. 当驱动力频率为0.5Hz时，振幅最大 D. 若在月球上做实验，共振曲线的峰值向右偏移 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图可知单摆的固有频率为0.5Hz，即当驱动力频率为0.5Hz时，振幅最大，则周期 根据单摆周期公式 可得该单摆的摆长约为 选项A错误，C正确； B．若增大减小，则周期变小，固有频率变大，则共振曲线的峰值向右偏移，选项B错误； D．若在月球上做实验，月球上重力加速度g变小，则周期变大，固有频率变小，则共振曲线的峰值向左偏移，选项D错误。 故选C。 6. “爆竹声中一岁除”，爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动，当运动到最高点时爆炸成质量之比为2:1的两部分，质量较大的部分速度大小为5m/s，不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失，取重力加速度大小，爆竹爆炸后的总动能为（　　） A. 2.0J B. 2.5J C. 1.5J D. 1.0J 【答案】C 【解析】 【详解】由题可得，较小部分的质量为 较大部分的质量为 当运动到最高点时，速度为0，由动量守恒定律可得 爆炸后的总动能为 带入数值可得 故选C。 7. 如图所示，光滑水平面上小球A和B向同一方向运动，设向右为正方向，已知两小球的质量和运动速度分别为、和、。则两球发生碰撞，碰撞后两球的速度可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】碰前系统总动量为 碰前总动能为 A．碰后系统总动量为 碰后总动能为 系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故A正确； B．碰后系统总动量为 系统动量不守恒，不符合实际，故B错误； C．由于小球A的质量大于小球B的质量，因此碰撞之后小球A不会向相反方向运动。故C错误； D．小球A在后，小球B在前，碰后A的速度不会大于B的速度。故D错误。 故选A。 8. 下图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 甲图中，在光滑水平面上，子弹水平射入木块的过程中 B. 乙图中，剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程中 C. 丙图中，两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中的运动过程中 D. 丁图中，木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图中，在光滑水平面上，子弹水平射入木块的过程中，子弹和木块系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒，选项A正确； B．乙图中，剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程中，墙壁对木块M有向右的作用力，则木块M和N系统所受的合外力不为零，动量不守恒，选项B错误； C．丙图中，两球匀速下降，则两球所受的重力和浮力等大反向，合力为零；细线断裂后，它们在水中的运动过程中，因浮力和重力不变，则合力仍为零，则系统动量守恒，选项C正确； D．丁图中，木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中木块的动量增加，斜面的动量为零不变，则系统的总动量增加，则系统动量不守恒，选项D错误。 故选AC。 9. 如图所示的电路中，电源电动势，，内阻，定值电阻，R为滑动变阻器，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P在不同位置，电路稳定时记录电压表示数U和电流表示数I，下列说法中正确的是（　　） A. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电流表示数I减小 B. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电压表示数U减小 C. 在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器带的电荷量增大 D. 将R的阻值调至2Ω时，R消耗的功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，A错误； B．由于电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律可得 结合上述分析可知，在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电路中的电流增大，定值电阻和电源内阻分担的电压增大，故电压表的示数减小，B正确； C．由于电容器与滑动变阻器并联，故电容器两端的电压等于滑动变阻器两端的电压，根据电容器的电容 可得 结合上述分析可知，在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电压表示数U减小，故电容器的电荷量减小，C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流 滑动变阻器的电功率 故当时，滑动变阻器R消耗的功率最大，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，小球1从固定光滑斜面上某处由静止释放，滑过光滑水平桌面后，落在水平地面上的点。若在水平桌面的边缘处放置另一小球2，再将小球1从斜面上同一位置由静止释放，则两小球发生正碰，分别落在地面上的点和点。已知小球1质量为，小球2质量为，且m1=2m2，点为桌面边缘在地面上的投影，不计转弯处的机械能损失，两小球均可视为质点。下列说法正确的有（　　） A. 碰撞后小球1的落点为点 B. 碰撞后小球1的落点为点 C. 图中各点距离点的关系为2OP=2OM+ON D. 若两小球发生弹性正碰，则距离关系应为OP=MN 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，不碰撞时小球1的落点为P点，碰撞时由于小球1的质量大于小球2的质量，所以碰撞后小球1不反弹，但碰撞后小球1的速度小于碰撞前的速度，所以碰撞后小球1的落点为M点，则碰撞后小球2的落点为N点，A正确，B错误； CD．设碰撞前瞬间小球1的速度为，碰撞后瞬间球1和球2速度大小分别为、，根据动量守恒可得 由于两小球在空中下落高度相同，所用时间相等，则有，， 结合题意可知 整理可得 若两小球发生弹性正碰，根据机械能守恒可得 联立动量守恒定律 可得， 故有， 所以 D正确。 故选ACD。 二、非选择题:本题共5小题，共60分。 11. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。 （1）下列说法正确的有（　　） A. 摆线应适当长些 B. 摆角要应尽可能大 C. 摆球应选择密度小、体积大的小球 （2）由图乙可知该单摆的运动周期为______s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为_____________mm。 【答案】（1）A （2） ①. 2 ②. 15.65 【解析】 【小问1详解】 A．实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径，适当增加摆线的长度，可以减小实验误差，故A正确； B．在摆角小于5°的情况下单摆的运动可以看做简谐运动，实验时摆角不能太大，不能超过5°，故B错误； C．为减小空气阻力的影响，选择密度较大的体积小的实心金属小球作为摆球，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]单摆经过最低点时，速度最大，据牛顿第二定律知，单摆经过最低点时摆线的拉力最大；从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期，根据图像得，该单摆的周期为2s。 [2]小球的直径d15mm130.05mm15.65mm 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A.被测干电池一节 B.电流表1：量程，内阻 C.电流表2：量程，内阻约 D.电压表1：量程，内阻未知 E.电压表2：量程，内阻未知 F.滑动变阻器1：可调范围为，允许通过的最大电流为2A G.滑动变阻器2：可调范围为，允许通过的最大电流为1A H.开关、导线若干 在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）为方便实验调节且能较准确地进行测量在上述器材中电流表应选用____________，电压表应选用____________，滑动变阻器应选用____________。（均填器材前的字母序号） （2）实验电路图应选择下图中的____________（填“甲”或“乙”）。 （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. B ②. D ③. F （2）甲 （3） ①. 1.50 ②. 0.700 【解析】 【小问1详解】 [1]因题图丙中测量的电流不超过0.5A，故电流表应选B； [2]因一节干电池电动势约为1.5V，故电压表选择量程为的，故电压表应选D； [3]滑动变阻器总阻值较小时滑片滑动相同距离电表的数值变化更明显，为方便调节，滑动变阻器应选F。 【小问2详解】 电流表的内阻已知，采用电路图甲可避免系统误差，故实验电路图应选择图甲。 【小问3详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律有 结合题图丙，可得电源电动势 [2]内电阻 13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系； （2）求出在t21s时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前21s的路程是多少？ 【答案】（1），x5sintcm （2）5cm，1.05m 【解析】 【小问1详解】 由图象可知 则 根据振子简谐运动的表达式 简谐运动的位移时间关系x5sintcm 【小问2详解】 该振子在前21s内，有 所以在21s内的位移与前内的位移相同，则有x5cm 方向为正，一个周期内路程为 故该振子在21s内的路程是 14. 在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝4 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，力F作用一段时间后撤去，撤去F后物体还能向前运动10s才停止，（g取10 m/s2） （1）求撤去F时物体速度的大小? （2）求力F作用的时间？ 【答案】（1）25m/s （2）5s 【解析】 【小问1详解】 对物体，在撤去力F后，根据动量定理有-μmgt2=0-mv 代入数据得 v=25m/s 【小问2详解】 物体有力F时间t1过程中，根据动量定理有(F-μmg)t1=mv-0 联立并代入数据得t1=5s 15. 如图所示，质量为3m的小物块B和质量为m的小物块C均静止在足够长的光滑水平面上，小物块C左端固定一轻质弹簧，弹簧处于原长状态。质量为2m的小球A以初速度沿水平面向右运动，与小物块B发生弹性正碰（碰撞时间极短）。A、B和C均可视为质点，取重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球A与小物块B碰撞后，小物块B的速度大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）小物块C的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球A和物块B碰撞过程中，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 【小问2详解】 当B，C共速时，弹簧压缩量最大，弹簧具有最大弹性势能，根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 【小问3详解】 当弹簧恢复原长时，物块C达到最大速度，根据物块B、C和弹簧组成的系统动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $