内容正文:
2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理
一。单项选择题(每题4分,共计44分)
1. 将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下,火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒,设喷气后火箭获得的速度为v,并以v的方向为正方向,根据动量守恒定律有
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
2. 在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球碰撞后的速度图象如图所示,下列关系正确的是( )
A. ma>mb B. ma<mb C. ma=mb D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得
联立解得
由于碰撞后a反弹,即,可知
B正确。
故选B。
3. 一人静止于完全光滑的冰面上,现欲离开冰面,下列可行的方法是( )
A. 向后踢腿 B. 手臂向上摆
C. 在冰面上滚动 D. 脱下外衣水平抛出
【答案】D
【解析】
【详解】AB.向后踢腿或手臂向上摆,不会使人与外界产生其他作用,人不会获得速度,故AB错误;
C.冰面光滑,无摩擦力,人无法滚动,故C错误;
D.脱下外衣水平抛出,利用反冲,可以离开冰面,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能守恒
C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量、机械能都不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】①设子弹质量为m,A木块的质量为m1,子弹初速为v0,则子弹在打进木块A的过程中,有
前后动能减小量为
根据实际情况,减小的这部分动能转化为了内能,即机械能不守恒;
②对子弹、两木块和弹簧组成的系统,系统合外力至始至终都为零,满足动量守恒的条件,系统动量守恒;
综上所述,则系统动量守恒,机械能不守恒,故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 有一条窄长小船停靠在湖边码头,某同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他首先使船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,然后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,船长为L,已知他自身的质量为m,不计水的阻力,则船的质量M为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人走动时船的速度大小为,人的速度大小为,人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则
根据动量守恒
代入解得
故选B。
6. 2021年3月1日起我国《刑法修正案(十一)》新增了高空抛物罪。若一个100g的苹果从一居民楼的25层坠下(楼层层高约为3m),与地面的碰撞时间约为2ms,则该苹果对地面产生的冲击力约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】25层阳台高度约为
落地前瞬间速度大小为
与地面碰撞过程,末速度可以看作零,规定向下为正方向,根据动量定理
解得地面对苹果的冲击力为
所以苹果对地冲击力最接近。
故选C。
7. 下图为某风力发电机内部简化图,两磁极间存在匀强磁场。发电期间,风力驱动线圈绕着虚线轴匀速转动,某时刻线圈位于图中所示位置,下列说法正确的是( )
A. 该时刻线圈处于中性面
B. 该时刻线圈磁通量变化率为零
C. 若该时刻电流方向从a到b,可知线圈顺时针转动
D. 当线圈再转过时,流经线圈的电流为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB.该时刻线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,但线圈磁通量变化率最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,不是处于中性面,故AB错误;
C.若该时刻电流方向从a到b,图中磁场方向向左,对ab边根据右手定则可知,ab边向下运动切割磁感线,则线圈逆时针转动,故C错误;
D.当线圈再转过时,线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于中性面,流经线圈的电流为零,故D正确。
故选D。
8. 对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列说法中正确的是( )
A. 电流大小变化,方向不变,是直流电
B. 电流大小、方向都变化,是交流电
C. 电流的周期是0.02 s,最大值是0.2 A
D. 电流做周期性变化,是交流电
【答案】A
【解析】
【详解】ABD.由图象可知,电流的方向不变,而大小作周期性变化,所以不是交流,而是直流,但不是恒定直流,故A正确,BD错误;
C.电流的周期是0.01s,最大值是0.2A,故C错误。
故选A。
9. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象,其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据有效值的概念可知
解得
故选C。
10. 如图所示,灯泡L1接在变压器初级电路中,灯泡L2、L3接在变压器次级电路中.变压器为理想变压器,交变电流电源电压为U,L1、L2、L3都是额定电压为U0的同种型号灯泡,若三个灯泡都能正常发光,则( )
A. ,U=3U0 B. ,U=3U0
C. ,U=2U0 D. ,U=2U0
【答案】A
【解析】
【详解】设灯泡正常发光时电流为,所以原线圈电流,副线圈两灯泡并联:,根据电流关系:,根据电压关系:,解得:,BCD错误A正确
11. 如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率,发电机的电压,经升压变压器后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电流
B. 升压变压器匝数比
C. 降压变压器的匝数比
D. 当水电站输出电压一定时,若用电用户增多,则减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由功率
可得发电机输出的电流为
故A错误;
B.由输电线上损失的功率
可得
根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器匝数比为
故B错误;
C.根据变压器电压与匝数关系可得
可得升压变压器副线圈的输出电压为
输电线上损失的电压为
则降压变压器原线圈的输入电压为
根据变压器电压与匝数关系可得降压变压器的匝数比为
故C正确;
D.用户数量增多时,用户端的等效电阻为
用户数量增多时,减小,则输电线上的电流增大,也增大,故D错误。
故选C。
二。多项选择题(每题6分,共计18分,漏选得3分,错选0分)
12. 如图所示,用承受极限为14N且长为l=1m的轻绳拴接一质量为m=1kg的小球,轻绳的另一端固定在天花板上,如果给小球一水平的冲量的瞬间轻绳断裂,重力加速度g=10m/s2,则冲量的可能值为( )
A. 2N·s B. 3N·s
C. 1N·s D. 1.5N·s
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】要使轻绳断裂,则轻绳的拉力至少要达到最大值F=14N,此时恰好由绳子的最大拉力和重力的合力提供向心力,据牛顿第二定律有
解得
v=2m/s
由动量定理得
I=Δp=mv-0=1×2N·s=2N·s
所以作用在小球上的水平冲量应大于等于2N·s,AB正确。
故选AB。
13. 下图为交流发电机示意图,线圈沿逆时针方向匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 甲→乙过程中,边中的电流由
B. 丙→丁过程中,边中的电流由
C. 图甲位置线圈中感应电动势最大
D. 图乙位置线圈中感应电流最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲→乙过程中,根据右手定则,边中的电流由,故A错误;
B.丙→丁过程中,根据右手定则,边中的电流由,故B正确;
C.图甲位置,线圈中磁通量最大,磁通量变化率为零,线圈中感应电动势最小,为零,故C错误;
D.图乙位置,线圈中磁通量为零,磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大,感应电流最大,故D正确。
故选BD。
14. 如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数之比为5:1
B. 原、副线圈匝数之比为4:1
C. 此时a和b的电功率之比为4:1
D. 此时a和b的电功率之比为1:4
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.灯泡均正常发光,电压均为额定电压U0,则变压器原线圈输入电压为4U0,由
可得
A错误,B正确;
CD.根据原副线圈电流与线圈匝数的关系可知
此时a和b的电功率之比为
故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(每空3分、 共12分)
15. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,为满足实验要求,则需要________;(填字母代号)
A. , B. , C. , D. ,
(2)关于本实验,下列说法正确的是________;
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
D. 小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放
E. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为________;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足________(用题中所给物理量的符号表示)
【答案】(1)C (2)BD
(3) ①. ②. 或x3=x1+x2
【解析】
【小问1详解】
要使两球发生对心正碰,两球半径应相等,为防止入射球碰撞后反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即,。
故选C。
【小问2详解】
AD.只要保证入射小球每次从同一位置释放,就能保证碰撞前速度一致,斜槽不需要光滑,故A错误,D正确;
B.斜槽末端水平才能保证小球抛出后做平抛运动,故B正确;
C.实验中白纸位置必须固定,不能移动,否则落点位置测量错误,故C错误;
E.小球平抛下落高度相同,运动时间相同,速度可由水平位移代替,不需要测量时间,故E错误。
故选BD。
【小问3详解】
[1] 碰撞前小球落点为P,碰撞后小球落点为M,小球落点为N,平抛运动时间相同,设为t,由题意,,
若满足动量守恒定律则有
解得
[2] 若碰撞是弹性碰撞,还应满足机械能守恒定律,即
解得或x3=x1+x2
四。计算题(16题12分、17题14分、 共26分)
16. 生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效地保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小;
(2)地面对手机的平均作用力大小。
【答案】(1)1.6 N·s
(2)8 N
【解析】
【小问1详解】
设手机自由下落时间为t,则
手机重力的冲量大小
解得
【小问2详解】
手机运动的整个过程,根据动量定理有
解得
17. 图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=50匝,电阻r=2Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,阻值R=8Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。(取π=3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数;
(3)从图示位置转过,通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。
【答案】(1)100V;(2);(3)0.1C,7.85J
【解析】
【详解】(1)由图线可知
Wb,
因为,所以
交流发电机产生的电动势的最大值
(2)电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律得,电路中电流的有效值为
I==5A
交流电压表的示数为
(3)从图示位置转过,磁通量变化量为
通过线圈的电荷量
根据焦耳定律可得
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2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理
一。单项选择题(每题4分,共计44分)
1. 将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A. B. C. D.
2. 在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球碰撞后的速度图象如图所示,下列关系正确的是( )
A. ma>mb B. ma<mb C. ma=mb D. 无法判断
3. 一人静止于完全光滑的冰面上,现欲离开冰面,下列可行的方法是( )
A. 向后踢腿 B. 手臂向上摆
C. 在冰面上滚动 D. 脱下外衣水平抛出
4. 如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能守恒
C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量、机械能都不守恒
5. 有一条窄长小船停靠在湖边码头,某同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他首先使船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,然后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,船长为L,已知他自身的质量为m,不计水的阻力,则船的质量M为( )
A. B. C. D.
6. 2021年3月1日起我国《刑法修正案(十一)》新增了高空抛物罪。若一个100g的苹果从一居民楼的25层坠下(楼层层高约为3m),与地面的碰撞时间约为2ms,则该苹果对地面产生的冲击力约为( )
A. B. C. D.
7. 下图为某风力发电机内部简化图,两磁极间存在匀强磁场。发电期间,风力驱动线圈绕着虚线轴匀速转动,某时刻线圈位于图中所示位置,下列说法正确的是( )
A. 该时刻线圈处于中性面
B. 该时刻线圈磁通量变化率为零
C. 若该时刻电流方向从a到b,可知线圈顺时针转动
D. 当线圈再转过时,流经线圈的电流为零
8. 对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列说法中正确的是( )
A. 电流大小变化,方向不变,是直流电
B. 电流大小、方向都变化,是交流电
C. 电流的周期是0.02 s,最大值是0.2 A
D. 电流做周期性变化,是交流电
9. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象,其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
10. 如图所示,灯泡L1接在变压器初级电路中,灯泡L2、L3接在变压器次级电路中.变压器为理想变压器,交变电流电源电压为U,L1、L2、L3都是额定电压为U0的同种型号灯泡,若三个灯泡都能正常发光,则( )
A. ,U=3U0 B. ,U=3U0
C. ,U=2U0 D. ,U=2U0
11. 如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率,发电机的电压,经升压变压器后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电流
B. 升压变压器匝数比
C. 降压变压器的匝数比
D. 当水电站输出电压一定时,若用电用户增多,则减小
二。多项选择题(每题6分,共计18分,漏选得3分,错选0分)
12. 如图所示,用承受极限为14N且长为l=1m的轻绳拴接一质量为m=1kg的小球,轻绳的另一端固定在天花板上,如果给小球一水平的冲量的瞬间轻绳断裂,重力加速度g=10m/s2,则冲量的可能值为( )
A. 2N·s B. 3N·s
C. 1N·s D. 1.5N·s
13. 下图为交流发电机示意图,线圈沿逆时针方向匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 甲→乙过程中,边中的电流由
B. 丙→丁过程中,边中的电流由
C. 图甲位置线圈中感应电动势最大
D. 图乙位置线圈中感应电流最大
14. 如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数之比为5:1
B. 原、副线圈匝数之比为4:1
C. 此时a和b的电功率之比为4:1
D. 此时a和b的电功率之比为1:4
三、实验题(每空3分、 共12分)
15. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,为满足实验要求,则需要________;(填字母代号)
A. , B. , C. , D. ,
(2)关于本实验,下列说法正确的是________;
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
D. 小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放
E. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为________;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足________(用题中所给物理量的符号表示)
四。计算题(16题12分、17题14分、 共26分)
16. 生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效地保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小;
(2)地面对手机的平均作用力大小。
17. 图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=50匝,电阻r=2Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,阻值R=8Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。(取π=3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数;
(3)从图示位置转过,通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。
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