湖北黄冈市黄梅县第二中学2025-2026学年高二下学期物理周考试题（4.15）

黄梅二中高二物理周考15号 一、单选题（每题4分） 1．如图所示，质量为m的物块B静止于光滑水平面上，B与弹簧的一端连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁，弹簧处于原长。现有一质量也为m的A物块以水平速度向右运动与B碰撞且粘在一起，则从A开始运动至弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A．A、B组成的系统，在整个运动过程中动量守恒 B．A、B组成的系统，在整个运动过程中机械能守恒 C．弹簧的最大弹性势能为 D．从开始到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧对应的冲量大小为 2．如图所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平地面上，一颗质量也为m的子弹以水平速度射入木块，子弹恰好射穿木块，设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点，在子弹穿过木块的过程中，下列说法正确的是（　　） A．木块前进的距离为L B．子弹穿过木块的时间为 C．子弹受到的阻力大小为 D．子弹和木块组成的系统产生的内能为 3．“水刀”应用高压水流切割技术，相比于激光切割有切割材料范围广，效率高，安全环保等优势。某型号“水刀”工作过程中，将水从面积S=0.1mm2的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割。已知该“水刀”每分钟用水600g，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3。假设高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散开没有反弹，试估算水对材料垂直于表面方向的压强p为（　　） A．1.0105 B．1.0106 C．1.0107 D．1.0108 4．图甲为一沿x轴传播的简谐横波在t=6s时刻的图像。质点M的振动图像如图乙所示，t=0时，质点N已经开始振动，0~28s时间内质点N运动的路程L=84cm。则下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期为4s B．这列波沿着x轴正方向传播 C．质点M的振动方程 D．t=8s时刻质点N的加速度方向与速度方向相反 5．如图所示，边长为2L的有界正方形磁场，磁场方向垂直纸面向里，一宽为L、长为2L的矩形线圈abcd，其ab边位于磁场的中央，线圈平面与磁场垂直．现让线圈以ab边为轴顺时针（从上往下看）匀速转动，规定电流沿abcda流向为正方向，在一个周期内感应电流随时间变化的图象为 （ ） A． B． C． D． 6．将一根柔软弹性细绳沿水平的x轴放置，其一端固定于位置为的墙面上，另一端不断上下振动，在绳中形成绳波如图，在时刻的质点刚好开始振动。当波传至固定点时，绳波将发生反射。反射处质点在反射前后的振动速度大小不变方向反向，波的传播方向也反向。则下列各个时刻细绳的波形图（实线）正确的是（　　）。 A． B． C． D． 7．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 二、多选题 8．如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐波在时刻的波形.图乙表示该波传播的介质中处的质点a从时起的振动图象，则（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波传播的速度为20m/s C．，质点a的加速度沿y轴负方向 D．a质点的振动方程为 9．质量均为m的A、B两物块由长为L的细线连接悬挂在光滑直杆上，起初A、B共同以初速度水平向左运动，一颗质量为的子弹以同样大小的速度水平向右射入物块B并留在其中。已知重力加速度为，下列说法正确的有（　　）    A．子弹打入物块B后的瞬间，物块B的速度大小为 B．子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统动量守恒 C．子弹打入物块B后，物块B上升的最大高度为 D．物块B再次回到最低点时速度大小为 10．如图所示，甲为一台小型交流发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其图象如图乙所示。已知电机线圈内阻为2Ω，匝数为1000匝，外接灯泡的电阻为18Ω，则（　　） A．在时刻，电流表的示数为0.3A B．线圈在时间内转动时通过灯泡的电荷量约为 C．在1s内，回路中电流方向改变25次 D．在时刻，穿过线圈的磁通量变化率为 第II卷（非选择题） 三、实验题（14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做摆动，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，且从最低点开始为计时起点，由图乙中所给的数据结合单摆规律，（g取），回答下列问题： (1)该同学先用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______cm； (2)由图像得该单摆的运动周期_____s； (3)单摆的摆长______m，（保留两位有效数字）。 12（8分）．某课外兴趣小组利用如图所示的实验器材验证碰撞过程中动量守恒定律和探究动能损失情况。气垫导轨左端固定弹射装置，滑块甲压缩弹射装置并被锁定，滑块甲（含挡光片）质量用表示，滑块乙（含挡光片）质量用表示，滑块甲和滑块乙上的挡光片宽度均为d。 （1）调平导轨并充气，应将滑块乙静置于___________（填“光电门1的左侧”或“光电门2的右侧”或“光电门1与光电门2之间”）。 （2）解除锁定，使滑块甲水平向右运动，与乙碰撞后向左运动，光电门1记录了先后两次挡光片通过光电门时的挡光时间分别为t0和t1，光电门2记录了一次挡光片通过光电门时的挡光时间为t2，若等式___________（用、、、和表示）成立，则可验证滑块甲和乙碰撞过程中动量守恒。 （3）滑块甲与滑块乙发生碰撞时损失的机械能_________（用、、d、、和表示）。 四、解答题 13（12分）．如图为半圆形玻璃柱的截面图，半圆形玻璃柱半径为R，平行于直径AB的单色光照射在玻璃柱的圆弧面上，其中一束光线经折射后恰好通过B点，已知玻璃柱对单色光的折射率为。 ①求该束光线到AB的距离； ②求在圆弧CB段有光透射出来的弧长 14（16分）．如图所示，一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开，距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=，重力加速度g取10m/s 2，sin=0.6，cos=0.8，求： (1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度； (2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数) 15（18分）．两条平行光滑金属导轨足够长，其水平部分存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=2T，导轨间距离L=0.5m，导轨倾斜部分与水平面夹角θ=30°，顶端所接电阻R=5Ω，现有一质量为m=1kg，接入导轨间电阻r=3Ω的金属棒水平横放在导轨距水平面高度h=0.2m处，由静止释放（不计导轨电阻，不计金属棒滑动时在导轨弯折处的能量损失，g取10m/s2）。求： (1)金属棒在导轨水平部分滑动时加速度的最大值am； (2)金属棒在水平导轨上做什么运动，并求出在整个运动过程中电阻R中产生的热量。 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 《高二周考15号》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C D C A BD AD AD 1．C 【详解】A．从A开始运动至弹簧被压缩到最短的过程中，由于弹簧对B有作用力，A、B组成的系统所受的合外力不为零，则在整个运动过程中动量不守恒，故A错误； B．A、B发生了完全非弹性碰撞，在碰撞过程中机械能有损失，所以系统的机械能不守恒，故B错误； C．A、B碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得： 得： 弹簧的最大弹性势能为： 故C正确； D．从AB碰后到弹簧压缩至最短的过程中，对B，由动量定理得 I是合外力对B的冲量，由于A对B也有冲量，所以弹簧对B的冲量大小不是，故D错误． 故选C。 【点睛】解决本题的关键是掌握动量守恒的条件和机械能守恒的条件，并能用来判断实际问题．解题时要注意研究对象． 2．C 【详解】ABC．由动量守恒可知 得木块的速度为 对子弹有 对木块有 解得 木块的位移为 对木块有 子弹受到的阻力大小为 故AB错误，C正确； D．子弹和木块组成的系统产生的内能为 故D错误。 故选C。 3．C 【详解】一分钟喷出的水的质量为 解得水的流速 选取时间内打在材料表面质量为水为研究对象，以从细喷嘴高速喷出时的速度方向为正方向，由动量定理得 其中 解得 根据牛顿第三定律，材料表面受到的压力 水对材料垂直于表面方向的压强 代入数据解得 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．C 【详解】A．质点一个周期运动的路程为4A，则质点N运动的路程L=84cm时，则有 可得 故A错误； B．由图乙可知，在t=6s时质点M正在向y轴负方向振动，由上下坡法可知，这列波沿着x轴负方向传播，故B错误； C．设质点M的振动方程 当t=0s时，y=-6cm，可得 故C正确； D．设质点N的振动方程 当t=6s时，y=3cm，可得 则t=8s时，可得 加速度方向与偏离平衡位置位移反向，则可知t=8s时质点N的加速度方向沿y轴负方向，并且正在向y轴负方向振动，所以加速度与速度方向相同，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】如果全部在磁场中，应该为交变电流； 在旋转60度的时间内，磁通量为零，不变，故无感应电流； 在旋转60度到120度过程中，感应电流与磁场无边界情况相同； 在旋转120度到180度过程中，磁通量为零，不变，故无感应电流； 之后从旋转180度到旋转360度过程中，电流方向反向； 线框全部进入磁场区，与磁场无边界是情况相同，是交流电，故本题中电流是正弦式交流电电流的一部分． 故选D． 6．C 【详解】A．经过，波沿x轴正方向传播距离为 波前传播到处，和处的两个质点位于波谷，处的质点位于波峰，A错误； B．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 波前传播到处，和处的两个质点位于波谷，和处的两个质点位于波峰，B错误； C．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 处的波峰向前移动6m到处，处的波谷遇到墙变成波峰反射也移动到处，两个波峰在处相遇振动加强，处的质点位于波峰处且振幅等于原来的2倍，C正确； D．经过，波沿x轴正方向传播的距离为 处的波谷向前移动8m到处，处的波峰向前移动7m遇到墙变成波谷反射运动到处，两个波谷在处相遇振动加强，处的质点的位于波谷处且振幅等于原来的2倍，D错误。 故选C。 7．A 【详解】副线圈的总电阻为 解得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有 则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有 ，先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据 ， 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过L2的电流为 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中 增大；在副线圈的电压减小过程中，通过R0的电流为 逐渐增大，则越来越小，则 则先变暗后变亮，一直变亮； 故选A。 8．BD 【详解】A．由乙图，时刻，质点a向上运动，在甲图上，由波形的平移可以知道，该波沿x轴负方向传播。故A错误； B．依题意，质点a的振动周期和波长为 λ 则波速为 故B正确； C．质点a在时刻位于波谷，则时刻质点a的加速度沿y轴正方向，故C错误； D．由乙图，有 故a质点的振动方程为 故D正确。 故选BD。 9．AD 【详解】A．子弹打入物块B的瞬间，子弹、B系统动量守恒，有 得 选项A正确； B．子弹打入物块B后，A、B和子弹组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上并不守恒，选项B错误； C．物块B（含子弹）、物块A系统共速时，有 由机械能守恒 可得 选项C错误； D．物块B再次回到最低点时，由系统动量守恒，有 由系统能量守恒，有 解得 选项D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】A．由图象可知，电流的最大值为 而电流表显示的是有效值，则电流表的示数为 所以A正确； B．线圈在时间内转动时，通过灯泡的电荷量为 由图可知电动势的最大值为 其中 则 则 所以B错误； C．由图象可知，交流电的周期为 则1s内交流电经过了25个周期，而交流电一个周期内方向要变两次，所以1s时间内，交流电的方向要变的次数为 所以C错误； D．在时刻，由图象可知此时电动势为最大值，由法拉第电磁感应定律得 所以D正确。 故选AD。 11．(1)1.160 (2)1.0 (3)0.25 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）由图乙结合单摆运动规律可知，该单摆从拉力最大的位置开始计时，故该单摆的振动周期为1.0s。 （3）根据单摆公式 变形得 将T=1.0s，代入上式，解得 12． 光电门1与光电门2之间 【分析】题验证碰撞过程中动量守恒定律和探究动能损失情况，考查考生的科学探究素养。 【详解】（1）[1]要能够测量滑块甲碰撞前后的速度，应将滑块乙静置于光电门1与光电门2之间； （2）[2]滑块乙静置于光电门1与光电门2之间，则滑块乙的动量为 滑块甲第一次通过光电门1的时间为，则滑块甲的动量为 滑块甲和乙碰撞后，滑块甲的动量为 滑块乙的动量为 若滑块甲和乙碰撞过程中动量守恒，则有 即 （3）[3]滑块甲与滑块乙发生碰撞时损失的机械能 即 13．①；②见解析 【详解】①设离AB边距离为d的光线折射后刚好射到B点，设此光线的入射角为i，折射角为r，光路如图所示 根据几何关系有 i=2r 根据光的折射定律有 即 解得 r=30° 由几何关系可得 ②设折射后折射光线在圆弧面BC上的入射角为，根据几何关系可知，此折射光在CA弧面上折射角也为，根据光路可逆可知，光线一定会从CB段弧面上出射，不可能发射全反射。 14．(1)；(2)，方向斜面向上 【详解】(1)物块沿斜面下滑，设加速度为，末速度为，由牛顿第二定律得 由运动学规律可得 物块进入金属箱后，设加速度为，末速度为，由牛顿第二定律得 由运动学规律可得 解得 (2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为v3和v4，由动量守恒定律及能量守恒可得 物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为a3，金属箱向下运动的加速度为a4，由牛顿第二定律可得 物块减速运动为0时，有，得 1s内物块和金属位移之和 说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A，设物块上滑的位移为x1，金属箱下滑的位移为x2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为t2，由运动学规律可得 设第二次碰撞前物块的速度为v5，由运动学规律可得 解得 方向沿斜面向上 15．（1）0.25m/s2 ；（2）减速运动，1.25J 【详解】（1）金属棒在斜面上下滑时，有 mgh= =2m/s 金属棒刚进入磁场时加速度最大，此时金属棒产生的感应电动势为 E=BLv 感应电流为    I= 所受的安培力          F=BIL 根据牛顿第二定律得 F=mam 联立得 am=0.25m/s2 （2）金属棒进入水平轨道时，受到向左的安培力作用而做减速运动，最终停止运动。根据能量守恒得 Q总= =mgh=1×10×0.2J=2J 电阻R中产生的热量为 QR= =1.25J 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 $