内容正文:
哈32中2025~2026学年度下学期期中考试
高二物理试题
一、单项选择(每题5分,共35分)
1. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 位移 B. 力 C. 功率 D. 动量
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移有大小和方向,是矢量,故A错误;
B.力有大小和方向,是矢量,故B错误;
C.功率是功与时间的比值,只有大小没有方向,是标量,故C正确;
D.动量是质量与速度的乘积,有大小和方向,是矢量,故D错误。
故选C。
2. 学校物理课上,老师组织“鸡蛋落地保护”小实验。小明和小华从高度约1.5米处同时释放相同的鸡蛋,发现落在坚硬的水平地面上比落在海绵上(海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度)更容易碎,下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的动量大
B. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的动量变化率大
C. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的冲量大
D. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的缓冲时间更长
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡蛋从相同高度下落,由
得接触地面时速度相同
质量相同,因此接触时初动量相同,最终鸡蛋均静止,末动量都为0,两种情况动量变化量大小相等,故A错误;
B.根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化量,即
两种情况大小相同,落在坚硬地面上缓冲时间更短,因此动量变化率更大,故B正确;
C.根据动量定理,合外力冲量等于动量变化量,两种情况动量变化量相同,因此合冲量大小相等,故C错误;
D.坚硬地面几乎无形变,缓冲时间远小于落在海绵上的缓冲时间,故D错误。
故选B。
3. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,通电直导线所受安培力水平向左,故A错误;
B.根据左手定则可知,通电直导线所受安培力水平向左,故B错误;
C.根据左手定则可知,通电直导线所受安培力垂直于纸面向里,故C错误;
D.该图中磁感应强度方向、电流方向、安培力方向符合左手定则,故D正确。
故选D。
4. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况,不是简谐运动的是( )
A. 如甲图:倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离,然后松开(忽略空气阻力)
B. 如乙图:粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手,木筷就在水中上下振动
C. 如丙图:小球在半径为R的光滑球面上的A、B(R远大于弧长AB)之间来回运动
D. 如丁图:小球在光滑固定的斜面上来回运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图小球沿斜面方向受到的合力是弹力与重力的分力,当小球在平衡位置上方时,合力方向沿斜面向下,当在平衡位置下方时合力沿斜面向上,弹力与重力的分力的合力与位移成正比,其特点符合简谐振动物体的动力学特征,小球做简谐振动,故A不符合题意;
B.乙图木筷在水中受浮力和重力作用,当木筷在平衡位置上方时,合力向下,当木筷在平衡位置下方时,合力向上,重力和浮力的合力与位移成正比,其特点符合简谐振动物体的动力学特征,木筷做简谐振动,故B不符合题意;
C.丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比,方向与小球位移方向相反,为小球提供回复力,小球在最低点附近左右振动属于简谐振动,故C不符合题意;
D.丁图斜面光滑,重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力,但该力大小不变,不与位移成正比,故小球的运动为机械振动,不是简谐振动,故D符合题意。
故选D。
5. 如图,水平桌面上放置有光滑导轨和,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A. p、q相互远离
B. 条形磁铁加速度大于
C. 导轨对桌面的压力增大
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.条形磁铁从上方落下的过程中,当磁铁在回路上侧时,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,p、q将相互靠近,故A错误;
B.条形磁铁从上方落下的过程中,回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动,即方向向上,可知,条形磁铁加速度小于g,故B错误;
C.磁铁受到向上的阻力,根据牛顿第三定律,磁铁对导轨回路有向下的反作用力,因此导轨对桌面的压力大于回路自身重力,压力增大,故C正确;
D.由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定,即穿过回路的原磁场方向不确定,则回路中感应电流的方向也不确定,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,让导体PQ在U型导轨上以速度 v=10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=0.8m,则产生的感应电动势的大小和P、Q两点电势关系为( )
A. 4V,P点电势高 B. 0.4 V,Q点电势高
C. 4 V,Q点电势高 D. 0.4 V,P点电势高
【答案】A
【解析】
【详解】产生的感应电动势的大小为
根据右手定则可知流过导体PQ的电流方向由Q流向P,由于导体PQ相当于电源的内部,则P点电势高于Q点电势。
故选A。
7. 如图所示,一束含有大量正、负带电粒子的射线,以相同的速度垂直于磁场沿AO方向射入圆形匀强磁场区域,它们在磁场中的运动径迹分成了如图的a、b两束,不计粒子重力以及粒子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电 B. a粒子比荷较大
C. a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小 D. a粒子在磁场中运动时间较长
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则,粒子向右运动,a粒子运动轨迹向下弯曲,受到向下的洛伦兹力,因此a粒子带负电;b粒子运动轨迹向上弯曲,受到向上的洛伦兹力,因此b粒子带正电,A错误;
B.根据洛伦兹力提供向心力可得
由于磁感应强度B相同,速度v相同,又有
所以比荷, B正确;
C.根据洛伦兹力公式可知,磁感应强度B相同以及速度v相同,那么
由于仅知道比荷,粒子质量未知,所以不能确定与大小,所以无法判断洛伦兹力大小,C错误;
D.根据洛伦兹力提供向心力可知
已知比荷,那么
根据粒子在磁场中做圆周运动所需的时间
由于粒子在磁场中运动对应的圆心角未知,所以无法判断粒子在磁场中运动时间的长短,D错误。
故选B。
二、多选题(每题6分,少选得3分,错选不得分,共18分)
8. 下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是( )
A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带负电荷
D. 丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定,则前后两个金属侧面的电压与a、b无关
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.回旋加速器中,根据洛伦兹力提供向心力有
粒子射出时的动能为
联立解得
由此可知,回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关,故A错误;
B.带电粒子在加速电场中,由动能定理可得
带电粒子在复合场中,由共点力平衡条件可得
带电粒子在磁场中运动,根据牛顿第二定律可得
联立解得
所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同,故B正确;
C.丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时,由左手定则可知,负电荷所受的洛伦兹力方向向左,所以N侧带负电荷,故C正确;
D.最终正负离子会受到电场力和洛伦兹力而平衡,即,
而水的流量为
联立可得
所以前后两个金属侧面的电压与流量Q、磁感应强度以及c有关,与a、b无关,故D正确。
故选BCD。
9. 图甲为一小型发电机的示意图,发电机线圈内阻为,灯泡L的电阻为,电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势随时间t按图乙的正弦规律变化,则( )
A. 时,穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动的角速度为
C. 电压表的示数为10V D. 灯泡L的电功率为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图,在0.01s时感应电动势为0,由感应电动势与磁通量变化率的关系,可知磁通量变化率为0,磁通量为最大值,故A正确。
B.由图,可知角速度为,故B正确。
C.电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可得电压表的示数满足
解得,故C错误。
D.由灯泡的电压和电阻,可知灯泡的电功率为,解得,故D错误。
故选AB。
10. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端有一固定挡板,与一轻弹簧相连。弹簧下端连接一质量为m的小球,小球沿斜面方向做振幅为A的简谐运动。当小球运动到最高点时,弹簧正好处于原长,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 小球的最大动能一定小于
C. 弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
D. 小球在最低点时弹簧的弹力大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.当小球运动到最高点时,弹簧正好处于原长,小球在最低点时弹簧弹性势能最大,小球减少的重力势能转化为弹性势能,所以弹簧的最大弹性势能
故A正确;
B.在平衡位置动能最大,由最高点到平衡位置,重力势能减小,动能和弹性势能增加,所以物体的最大动能小于,故B正确;
C.在运动的过程中,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变,故C错误;
D.小球做简谐运动的平衡位置处
当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,可知
所以在最低点时,形变量为2A.弹力大小为,故D正确。
故选ABD。
三、实验题(每空2分,共22分)
11. 某同学用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让A球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放,其平均落地点的位置为P。再把B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置C由静止释放,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,其平均落地点的位置为M、N。测量出A、B两个小球的质量分别为、,OM、OP、ON的长度分别为、、。
(1)该实验还需要的实验仪器是___________(天平/打点计时器)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺它们的直径进行了测量,其游标卡尺读数为_____________。为保证实验顺利进行,两球的质量大小要满足ma_______mb
(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量 (填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的水平位移x
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。(填落点位置的标记字母)在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒,若还满足关系式___________,则可认为两球碰撞为弹性碰撞(用所测运动数据表示)。
【答案】(1) ①. 天平 ②. 10.5 ③. > (2)C
(3) ①. M ②. N ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
[1]该实验还需要用天平测量小球的质量;
[2]游标卡尺读数为1cm+0.1mm×5=10.5
[3]为保证实验顺利进行,入射球质量要大于被碰球的质量,以防止入射球碰后反弹,则两球的质量大小要满足ma>mb。
【小问2详解】
实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。因小球碰后做平抛运动,根据在竖直高度相同时,初速度与水平位移成正比,则可以用水平位移代替水平速度,即通过仅测量小球做平抛运动的水平位移x。故选C。
【小问3详解】
[1][2]如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、N。
[3]小球下落高度相同,则运动时间相同,由动量守恒定律可知,若两球碰撞前后的总动量守恒,则
两边乘以时间t,则
可得
[4]由机械能守恒得
即
结合
可得
12. 小明用单摆测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
(1)实验中用螺旋测微器测小球直径如图乙所示,小球的直径__________mm;
(2)在实验过程中,小明通过改变悬线长度,测出多组摆长l和对应的摆动周期T,画出图像如图丙所示,根据实验原理和图像可测得当地重力加速度__________;(保留三位有效数字,取3.14)
(3)若实验中小明不慎将摆线长当作了摆长,但仍采用图像法处理数据,这样得到的重力加速度g的测量结果与正确操作得出的结果相比__________。(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)
【答案】(1)11.700##11.699##11.701
(2)9.86 (3)不变
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器读数原理
【小问2详解】
由单摆周期公式,变形可得,由图丙可知斜率
综上,解得
【小问3详解】
若实验中不慎将摆线长当作了摆长,则实际摆长为,由单摆周期公式有,变形可得,斜率,因此对结果无影响,故重力加速度g的测量结果与正确操作得出的结果不变。
四、解答题
13. 下图是弹簧振子的振动图像,请回答下列问题。
(1)根据振动图像写出该简谐运动的表达式;
(2)求振子在5s内通过的路程。
【答案】(1)
(2)50cm
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,该振子振动的周期和振幅分别为,
圆频率为
时,从平衡位置开始振动,初相位为零,则振子简谐运动的表达式为
【小问2详解】
振子振动5s与周期关系为
振子从平衡位置出发,在5s内通过的路程是
14. 如图所示,质量、的小球A、B均静止在光滑水平面上。现给A球一个向右的初速度,之后与B球发生对心碰撞。
(1)若A、B两球碰后粘在一起共同运动,求碰后的速度和损失的机械能大小。
(2)若A、B两球发生的是弹性碰撞,求碰后A球和B球的速度分别是多少?
【答案】(1)3m/s,15J
(2)1m/s,6m/s
【解析】
【小问1详解】
设向右为正方向,A、B两球碰撞过程中动量守恒,设碰后共同速度为,由动量守恒定律得
代入数据解得
根据能量守恒定律,碰撞过程中损失的机械能等于系统初动能减去末动能,即
代入数据解得
【小问2详解】
若发生弹性碰撞,则碰撞过程中动量守恒且机械能守恒。设碰后A球速度为,B球速度为,规定向右为正方向。由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立两式解得,
两球速度方向均向右。
15. 如图,边长为L=0.5m、质量为m=1kg的正方形单匝线框abcd,将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下,宽度为d的匀强磁场,测得当线框完全穿过磁场时,其速度大小为,如图所示。
(1)求线框的电阻R
(2)线框完全进入磁场时的速度v和该过程产生的焦耳热Q
(3)当线框右端刚进入磁场时,求线框所受安培力大小和ab两点间电压Uab的大小。
【答案】(1)0.5
(2)3m/s,3.5J
(3)8N,3V
【解析】
【小问1详解】
设线框电阻为R,对线框穿过磁场全过程,通过线框某一截面的电荷量
由动量定理
求和
联立解得
【小问2详解】
对线框进入磁场过程,通过线框某一截面的电荷量
由动量定理
求和
联立解得
由能量守恒该过程产生的焦耳热
【小问3详解】
由
由闭合电路的欧姆定律
线框所受安培力大小为
ab等效于电源,ab两点间的电压为路端电压,故
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哈32中2025~2026学年度下学期期中考试
高二物理试题
一、单项选择(每题5分,共35分)
1. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 位移 B. 力 C. 功率 D. 动量
2. 学校物理课上,老师组织“鸡蛋落地保护”小实验。小明和小华从高度约1.5米处同时释放相同的鸡蛋,发现落在坚硬的水平地面上比落在海绵上(海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度)更容易碎,下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的动量大
B. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的动量变化率大
C. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的冲量大
D. 鸡蛋落在坚硬地面上比落在海绵上的缓冲时间更长
3. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
4. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况,不是简谐运动的是( )
A. 如甲图:倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离,然后松开(忽略空气阻力)
B. 如乙图:粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手,木筷就在水中上下振动
C. 如丙图:小球在半径为R的光滑球面上的A、B(R远大于弧长AB)之间来回运动
D. 如丁图:小球在光滑固定的斜面上来回运动
5. 如图,水平桌面上放置有光滑导轨和,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A. p、q相互远离
B. 条形磁铁加速度大于
C. 导轨对桌面的压力增大
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
6. 如图所示,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,让导体PQ在U型导轨上以速度 v=10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=0.8m,则产生的感应电动势的大小和P、Q两点电势关系为( )
A. 4V,P点电势高 B. 0.4 V,Q点电势高
C. 4 V,Q点电势高 D. 0.4 V,P点电势高
7. 如图所示,一束含有大量正、负带电粒子的射线,以相同的速度垂直于磁场沿AO方向射入圆形匀强磁场区域,它们在磁场中的运动径迹分成了如图的a、b两束,不计粒子重力以及粒子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电 B. a粒子比荷较大
C. a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小 D. a粒子在磁场中运动时间较长
二、多选题(每题6分,少选得3分,错选不得分,共18分)
8. 下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是( )
A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带负电荷
D. 丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定,则前后两个金属侧面的电压与a、b无关
9. 图甲为一小型发电机的示意图,发电机线圈内阻为,灯泡L的电阻为,电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势随时间t按图乙的正弦规律变化,则( )
A. 时,穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动的角速度为
C. 电压表的示数为10V D. 灯泡L的电功率为
10. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端有一固定挡板,与一轻弹簧相连。弹簧下端连接一质量为m的小球,小球沿斜面方向做振幅为A的简谐运动。当小球运动到最高点时,弹簧正好处于原长,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 小球的最大动能一定小于
C. 弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
D. 小球在最低点时弹簧的弹力大小为
三、实验题(每空2分,共22分)
11. 某同学用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让A球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放,其平均落地点的位置为P。再把B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置C由静止释放,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,其平均落地点的位置为M、N。测量出A、B两个小球的质量分别为、,OM、OP、ON的长度分别为、、。
(1)该实验还需要的实验仪器是___________(天平/打点计时器)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺它们的直径进行了测量,其游标卡尺读数为_____________。为保证实验顺利进行,两球的质量大小要满足ma_______mb
(2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量 (填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的水平位移x
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。(填落点位置的标记字母)在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒,若还满足关系式___________,则可认为两球碰撞为弹性碰撞(用所测运动数据表示)。
12. 小明用单摆测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
(1)实验中用螺旋测微器测小球直径如图乙所示,小球的直径__________mm;
(2)在实验过程中,小明通过改变悬线长度,测出多组摆长l和对应的摆动周期T,画出图像如图丙所示,根据实验原理和图像可测得当地重力加速度__________;(保留三位有效数字,取3.14)
(3)若实验中小明不慎将摆线长当作了摆长,但仍采用图像法处理数据,这样得到的重力加速度g的测量结果与正确操作得出的结果相比__________。(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)
四、解答题
13. 下图是弹簧振子的振动图像,请回答下列问题。
(1)根据振动图像写出该简谐运动的表达式;
(2)求振子在5s内通过的路程。
14. 如图所示,质量、的小球A、B均静止在光滑水平面上。现给A球一个向右的初速度,之后与B球发生对心碰撞。
(1)若A、B两球碰后粘在一起共同运动,求碰后的速度和损失的机械能大小。
(2)若A、B两球发生的是弹性碰撞,求碰后A球和B球的速度分别是多少?
15. 如图,边长为L=0.5m、质量为m=1kg的正方形单匝线框abcd,将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下,宽度为d的匀强磁场,测得当线框完全穿过磁场时,其速度大小为,如图所示。
(1)求线框的电阻R
(2)线框完全进入磁场时的速度v和该过程产生的焦耳热Q
(3)当线框右端刚进入磁场时,求线框所受安培力大小和ab两点间电压Uab的大小。
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