精品解析：福建莆田第五中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题

2024-2025学年莆田五中高二下学期期中考试卷 物理试题 本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 下列说法正确的是（　　） A. LC振荡电路中，当回路中电流达到最大时，电容器充电完毕 B. 载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快 C. 交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D. 霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器 【答案】D 【解析】 【详解】A．LC振荡电路中，当回路中电流达到最大时，电容器刚好放电完毕，故A错误； B．真空中任何频率电磁波的波速都等于光速，故B错误； C．交警使用的酒精测试仪是一种酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度变化而变化，故C错误； D．霍尔元件将磁感应强度转换为电压，故D正确； 故选D。 2. 下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（　　） A. 振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 B. 简谐运动的周期和频率的乘积是一个常数 C. 振幅增大，周期必然增大，而频率减小 D. 做简谐运动的物体，其频率与振幅有关 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．振幅是标量，故A项错误； B．周期与频率互为倒数，即 故B项正确； CD．简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，故CD项错误。 故选B。 3. 如图所示，两根线的一端都系在小球的同一点，另一端分别固定在天花板上，组成一个双线摆，两根线的长度均为l、与竖直方向的夹角均为，小球的直径为d，重力加速度为g。现将小球垂直纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该双线摆的摆长为 B. 该双线摆的周期为 C. 该双线摆的角越小越好 D. 小球宜采用密度较小的塑料球 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，该双线摆的摆长为 A错误； B．该双线摆的周期为 B正确； C．题图中双线摆的角越小的话，摆动起来越不稳定，C错误； D．小球宜采用密度大的铅球或者铁球，以减小空气阻力的影响，D错误。 故选B。 4. 小飞同学在洗盘子的时候发现当水流稳定时，从水龙头流下的水柱从上到下越来越细，如图所示。小飞同学将盘子放在水龙头下一定距离，仔细观察后，水流对盘子的冲击力基本稳定，经过测量，水流对盘子的冲击力为F。已知水龙头的横截面积为，出水速度为，水的密度为，重力加速度为g。水接触盘子后速度立刻变为零，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A. 盘子距水龙头的高度为 B. 盘子距水龙头的高度无法求出 C. 与盘子接触的水柱横截面积无法求出 D. 与盘子接触的水流速度可以求出 【答案】D 【解析】 【详解】水的流量不变，即 设水与盘子刚要接触时速度为，与盘子接触的水柱横截面积为，则 由动量定理得 解得 水从出口到与盘子接触做匀加速直线运动，则盘子距水龙头的高度 故ABC错误，D项正确。 故选D。 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，不利于国家扶贫政策的展开，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格， 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是(　 　) A. 输电线上的电流I＝ B. 输电线上的电流I＝ C. 输电线上损失的功率 D. 输电线上损失的功率P＝ 【答案】BC 【解析】 【分析】根据P=UI求出输电线上的电流，根据求出输电线上损失的功率． 【详解】AB、因为输电总功率，输电电压，输电电流满足，则输电电流，A错误，B正确； CD、输电线上损失的功率为输电线上的热功率，即，故C正确，D错误． 故选BC． 【点睛】解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道输电线上损失的功率． 6. 如图所示，一内外侧均光滑的半圆槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自槽口A点正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内．则下列说法正确的是（ ） A. 小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 C. 小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统动量守恒 D. 小球离开右侧槽口以后，将做作斜上抛运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB、小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故B正确，A错误； C、小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，小球与槽组成的系统竖直方向上的动量不守恒，所以小球与槽组成的系统动量不守恒，故C错误； D、小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故D正确； 故选BD． 【点睛】当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒，当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒． 7. 图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数匝、电阻的受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间t变化的规律如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈产生的电动势的有效值为 B. 在时刻，受电线圈产生的电动势为20V C. 在时间内，通过受电线圈的电荷量为 D. 在时间内，通过受电线圈的电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知 受电线圈的最大磁通量为 根据正弦交变电流特征可知，受电线圈产生的电动势最大值为 所以受电线圈产生的电动势的有效值为 故A正确； B．由图乙可知，时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0V，故B错误； CD．根据 代入数据解得 故C正确；D错误。 故选AC。 8. 在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电压表的示数为27V C. 灯泡b的额定功率为6W D. 电路输入端的输入电压为27V 【答案】BC 【解析】 【详解】A．灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为 则变压器的原线圈的电流为 根据理想变压器的电流比等于匝数的反比，有 根据并联分流原理，可得电流表的示数为 故A错误； B．电压表的示数为 故B正确； C．灯泡b的额定功率为 故C正确； D．电路输入端的输入电压为 故D错误； 故选BC。 三、填空题：本大题共3小题，共9分 9. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为_____。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为_____。 【答案】 ①. 110 ②. 1100 【解析】 【详解】[1]根据电流的热效应，可得 解得 [2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为 10. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和tz=0.6s时刻的波形图。已知在t1=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。根据图像分析，这列波的传播方向是______；若该波传播的周期为T，T<t2-t1<2T，则这列波的波速为______m/s。 【答案】 ①. 沿轴负向 ②. 2.5 【解析】 【详解】[1] t1=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动，此时右侧的质点在此质点的上方，说明波源在右侧，正在向左传播，故这列波的传播方向是沿轴负向。 [2] 因T<t2-t1<2T，说明波传播距离为 ，结合图像分析可知，则有 四、实验题：本大题共2小题，共12分 11. 验证动量守恒定律实验设计如图所示，让质量为m1的小球从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，回答下列问题。 （1）两小球质量应满足m1________m2（选填“>”、“<”或“=”） （2）每次小球下滑要从________处由静止释放。 （3）用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示，则小球的直径为_________mm； （4）在图中，小球的水平射程的数值分别用OP、OM和ON表示。小球半径均为r。因此只需验证__________。 【答案】 ①. > ②. 同一高度 ③. 10.4 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]入射小球质量应大于被碰小球的质量，其理由是保证碰后A球不反向弹回； （2）[2]为了保证入射小球每次碰撞前瞬间的初速度相同，每次入射小球下滑需要从同一高度处由静止释放； （2）[3]由图知此游标卡尺的精确度为0.1mm，图示读数为 10mm+4×0.1mm=10.4mm （3）[4]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则 两边同时乘以时间t得 则 12. 某实验兴趣小组同学利用单摆测定当地的重力加速度。 （1）测出单摆的摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=______（用L、n、t表示）； （2）为了更好的完成实验，下列做法正确的是_______； A．选择质量大些且体积小些的摆球 B．水平拉直摆线测量出摆长 C．把摆球从平衡位置拉开一个很大角度释放 D．当摆球到达最高点时开始计时 （3）某同学在实验中，用秒表记下了单摆振动50次的时间如图甲所示，由图可读出时间为______s； （4）三位同学用图像法处理数据，他们通过改变摆长，测得了多组摆长L和对应的周期T，并用这些数据作T2-L图像，做出的T2-L图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_______。 A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 B．出现图线c的原因可能是每次都误将49次全振动记为50次 C．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L D．通过对图线a的正确处理同样可以得到较为准确的g值 【答案】 ①. ②. A ③. 66.8 ④. BCD 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]单摆的周期为 由单摆周期公式 解得，重力加速度为 （2）[2]A．为了减小空气阻力对实验的影响，需要选择质量大些且体积小些的摆球，A正确； B．摆长是摆线的长度加上小球的半径，B错误； C．为了实验的准确性，应该把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度释放，C错误； D．为了减小计时的误差，应该在摆球到达最低点时开始计时，D错误。 故选A。 （3）[3]根据秒表的读数规则，可知分针示数为60s，秒针示数为6.8s，故秒表读数为 （4）[4]A．根据单摆的周期公式，即 可得 根据数学知识可知，T2-L图像的斜率为 当地的重力加速度为 故图线c对应的g值大于图线b对应的g值，A错误； B．单摆的周期为 由单摆周期公式 解得，重力加速度为 B正确； CD．若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有 由数学知识可知，图象有截距，斜率没变，CD正确。 故选BCD。 五、解答题（本题共3小题，第14题11分，第15题12分，第16题16分，共40分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分） 13. 一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动，如图所示，外电路电阻为R。 (1)在图中标出此刻线圈中感应电流的方向 (2)转动过程中感应电动势的峰值有多大？ (3)线圈平面与磁感线夹角为时的感应电动势多大？ 【答案】(1) (2) ；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由右手定则可以判断电流方向沿dcbad。 (2)根据 及 得 (3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的瞬时感应电动势 14. 水平杆上振动的弹簧振子，如图所示，在AB范围内做简谐振动，已知AB间的距离为16cm，振子从A开始运动到第二次经过O的时间为0.45s，已知振子的质量m=0.5kg，弹簧的劲度系数k=50N/m，重力加速度g=10m/s2，不计球与杆间的摩擦，（取向右为正方向）求： （1）振子在6s内通过的路程是多少； （2）若从弹簧振子在A处开始计时，振子在2.1s时的加速度； （3）若从振子在A处开始计时，请写出该简谐振动的表达式并在在图中作出该振子简谐运动的图像（至少作出一个周期的图像）。 【答案】（1）s=3.2m；（2）8m/s2 方向是B指向O；（3）； 【解析】 【详解】（1）由振子从A开始运动到第二次经过O的时间为4.5s可知 得 由于 则弹簧振子在6s内通过的路程是 解得 s=3.2m （2）由于 则弹簧振子在2.1s时处于B点，对小球： 解得 a=8m/s2 ，方向是B指向O 由题意可知： 其表达式为 （cm） 作出图象如图所示 15. 节假日期间，小明和小华一起到一大型冰雪游乐场玩碰碰车游戏。某时刻小华的车停在水平雪地上，小明的车以的速度从较远处向小华的车滑过来，这时一辆雪地平整车以某一速度与小华的车发生弹性碰撞，碰后小华的车立即以的速度正对小明的车滑过来。已知小明和车质量，小华和车及车里的沙袋总质量，其中每个沙袋的质量均为，雪地平整车质量M远大于碰碰车及人的质量。不计各车与雪道间的摩擦，且所有运动都在同一直线上。求： （1）若小明和小华的碰碰车相碰后连为一体，他们一起运动的速度大小； （2）雪地平整车与小华的车碰撞前速度大小； （3）若小华每次相对地面以的水平速度将沙袋抛出并落到小明车内，至少抛出几个沙袋才能避免两车相撞。 【答案】（1）；（2）1m/s；（3）至少抛出3个沙袋才能避免两车相撞 【解析】 【详解】（1）以小华运动方向为正，则两车相碰过程 代入数据可得 （2）因雪地平整车与小华的车发生弹性碰撞，根据动量守恒及机械能守恒得 解得 由，得 即 （3）小华以最小速度v3抛出沙袋，沙袋落入小明车内，设抛出n个沙袋后两车的速度相等，不再发生碰撞，根据动量守恒，对两辆车和沙袋整体 对小华和沙袋 解得 故至少抛出3个沙袋才能避免两车相撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年莆田五中高二下学期期中考试卷 物理试题 本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 下列说法正确的是（　　） A. LC振荡电路中，当回路中电流达到最大时，电容器充电完毕 B. 载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快 C. 交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D. 霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器 2. 下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（　　） A. 振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 B. 简谐运动的周期和频率的乘积是一个常数 C. 振幅增大，周期必然增大，而频率减小 D. 做简谐运动的物体，其频率与振幅有关 3. 如图所示，两根线的一端都系在小球的同一点，另一端分别固定在天花板上，组成一个双线摆，两根线的长度均为l、与竖直方向的夹角均为，小球的直径为d，重力加速度为g。现将小球垂直纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该双线摆的摆长为 B. 该双线摆的周期为 C. 该双线摆的角越小越好 D. 小球宜采用密度较小的塑料球 4. 小飞同学在洗盘子的时候发现当水流稳定时，从水龙头流下的水柱从上到下越来越细，如图所示。小飞同学将盘子放在水龙头下一定距离，仔细观察后，水流对盘子的冲击力基本稳定，经过测量，水流对盘子的冲击力为F。已知水龙头的横截面积为，出水速度为，水的密度为，重力加速度为g。水接触盘子后速度立刻变为零，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A. 盘子距水龙头的高度为 B. 盘子距水龙头的高度无法求出 C. 与盘子接触的水柱横截面积无法求出 D. 与盘子接触的水流速度可以求出 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，不利于国家扶贫政策的展开，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格， 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是(　 　) A. 输电线上的电流I＝ B. 输电线上的电流I＝ C. 输电线上损失的功率 D. 输电线上损失的功率P＝ 6. 如图所示，一内外侧均光滑的半圆槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自槽口A点正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内．则下列说法正确的是（ ） A. 小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 C. 小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统动量守恒 D. 小球离开右侧槽口以后，将做作斜上抛运动 7. 图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数匝、电阻的受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间t变化的规律如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈产生的电动势的有效值为 B. 在时刻，受电线圈产生的电动势为20V C. 在时间内，通过受电线圈的电荷量为 D. 在时间内，通过受电线圈的电荷量为 8. 在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电压表的示数为27V C. 灯泡b的额定功率为6W D. 电路输入端的输入电压为27V 三、填空题：本大题共3小题，共9分 9. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为_____。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为_____。 10. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和tz=0.6s时刻的波形图。已知在t1=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。根据图像分析，这列波的传播方向是______；若该波传播的周期为T，T<t2-t1<2T，则这列波的波速为______m/s。 四、实验题：本大题共2小题，共12分 11. 验证动量守恒定律实验设计如图所示，让质量为m1的小球从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，回答下列问题。 （1）两小球质量应满足m1________m2（选填“>”、“<”或“=”） （2）每次小球下滑要从________处由静止释放。 （3）用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示，则小球的直径为_________mm； （4）在图中，小球的水平射程的数值分别用OP、OM和ON表示。小球半径均为r。因此只需验证__________。 12. 某实验兴趣小组同学利用单摆测定当地的重力加速度。 （1）测出单摆的摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=______（用L、n、t表示）； （2）为了更好的完成实验，下列做法正确的是_______； A．选择质量大些且体积小些的摆球 B．水平拉直摆线测量出摆长 C．把摆球从平衡位置拉开一个很大角度释放 D．当摆球到达最高点时开始计时 （3）某同学在实验中，用秒表记下了单摆振动50次的时间如图甲所示，由图可读出时间为______s； （4）三位同学用图像法处理数据，他们通过改变摆长，测得了多组摆长L和对应的周期T，并用这些数据作T2-L图像，做出的T2-L图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_______。 A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 B．出现图线c的原因可能是每次都误将49次全振动记为50次 C．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L D．通过对图线a的正确处理同样可以得到较为准确的g值 五、解答题（本题共3小题，第14题11分，第15题12分，第16题16分，共40分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分） 13. 一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动，如图所示，外电路电阻为R。 (1)在图中标出此刻线圈中感应电流的方向 (2)转动过程中感应电动势的峰值有多大？ (3)线圈平面与磁感线夹角为时的感应电动势多大？ 14. 水平杆上振动的弹簧振子，如图所示，在AB范围内做简谐振动，已知AB间的距离为16cm，振子从A开始运动到第二次经过O的时间为0.45s，已知振子的质量m=0.5kg，弹簧的劲度系数k=50N/m，重力加速度g=10m/s2，不计球与杆间的摩擦，（取向右为正方向）求： （1）振子在6s内通过的路程是多少； （2）若从弹簧振子在A处开始计时，振子在2.1s时的加速度； （3）若从振子在A处开始计时，请写出该简谐振动的表达式并在在图中作出该振子简谐运动的图像（至少作出一个周期的图像）。 15. 节假日期间，小明和小华一起到一大型冰雪游乐场玩碰碰车游戏。某时刻小华的车停在水平雪地上，小明的车以的速度从较远处向小华的车滑过来，这时一辆雪地平整车以某一速度与小华的车发生弹性碰撞，碰后小华的车立即以的速度正对小明的车滑过来。已知小明和车质量，小华和车及车里的沙袋总质量，其中每个沙袋的质量均为，雪地平整车质量M远大于碰碰车及人的质量。不计各车与雪道间的摩擦，且所有运动都在同一直线上。求： （1）若小明和小华的碰碰车相碰后连为一体，他们一起运动的速度大小； （2）雪地平整车与小华的车碰撞前速度大小； （3）若小华每次相对地面以的水平速度将沙袋抛出并落到小明车内，至少抛出几个沙袋才能避免两车相撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $