内容正文:
2025-2026学年下学期期中质量检测高二物理
(满分:100分 考试时间:75分钟)
一、单项选择题(4小题,每小题6分,共24分)
1. 关于教材中的四张图,下列说法中不正确的是( )
A. 甲图,真空炉内待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身融化
B. 乙图,转动蹄形磁体,会观察到放在下方的铝框同向转动
C. 丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,铝管内不会产生感应电动势
D. 丁图,磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势
2. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,向右为正方向,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 从到时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
C. 在与两个时刻,弹簧振子在同一位置
D. 在时,弹簧振子有最小的位移
3. 2022年12月4日,神舟十四号乘组与十五号乘组完成在轨轮换后,返回地球。载人飞船返回舱进入大气层后,距地面左右时开启降落伞,速度减至约,接下来以这个速度在大气中降落,在距地面时,返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气,舱体再次减速,到达地面时速度约为。重力加速度为,由以上信息可知( )
A. 开启降落伞减速的过程中,舱体处于失重状态
B. 在大气中匀速降落过程中,舱体的机械能保持不变
C. 缓冲发动机开启过程中,航天员的加速度约为
D. 舱体与地面撞击的过程中,撞击力的冲量大于舱体动量的变化量
4. 如图所示,某个小水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的输出电压为250V,用匝数比的升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为8Ω,用户端再用降压变压器把电压降为220V,假设两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线路上通过的电流为400A
B. 降压变压器原线圈两端的电压为3800V
C. 用户得到的功率为90kW
D. 降压变压器匝数比
二、多选题(4小题,每小题6分,共24分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
5. 如图,水平固定的平行带电极板间距为,板间产生匀强电场,电场强度大小为,两板间同时存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子,由两板间左侧中点以初速度水平向右射入两极板间,该粒子恰好沿直线运动。仅将粒子初速度大小调整为,发现粒子由点(点未标出)沿水平方向射出两极板间的区域。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. M板带正电,N板带负电
B. 粒子速度
C. 与一定在同一水平线上
D. 的大小可能等于
6. 某弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力随时间变化的图像为正弦曲线,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 在内,弹簧振子的加速度增大
B. 在时和时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反
C. 在时,弹簧振子所受回复力的功率为0
D. 在内,时弹簧振子所受回复力的功率最大
7. 一质量为m的物体,放在光滑的水平面上,处于静止状态。现一与水平方向成角的恒力F作用于物体上,历时t,重力加速度为g,物体未离开水平面。则( )
A. 力F对物体的冲量大小为Ft B. 物体所受重力对物体的冲量为0
C. 物体动量的变化量为 D. 物体所受合力的冲量大小为
8. 如图甲所示,质量的物块被锁定在倾角、足够长的光滑斜面上,时刻解除锁定,并对物块沿斜面施加如图乙所示变化的力F,以沿斜面向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 时物体向下运动 B. 0~2s时间内合外力冲量为0
C. 时物体恰好返回至出发位置 D. 时物体的动量是时物体动量的两倍
二、填空题(2小题,共10分)
9. 如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘。当导线中的电流突然增大时,线框中的感应电流方向______(选填“顺时针”或“逆时针”),线框整体受力方向______(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”)。
10. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂,如图甲所示,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度时间图像如图乙所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),。
(1)在0~2s时间内,小球的加速度( )
A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小再增大 D. 先增大后减小
(2)在0~2s内,重力的冲量为______,弹簧弹力的冲量为______。
三、实验题(1小题,共10分)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近,使其静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有________
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度
B.小球a、b的质量、
C.小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间
D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、
E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)小球a、b的质量应该满足关系________(选填、或)
(3)放上被碰小球后两小球下落时间________(选填“相等”或“不相等”)
(4)碰后小球a、b的落地点是图中水平面上的________点
(5)实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是,________________(用以上的符号表示各物理)
四、解答题(3小题,共x分)
12. 在科学检测仪器中,常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动,其原理可简化为如图所示模型。质量为、电量为的正离子从离子源由静止释放,经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度垂直磁场边界从点入射,从边界上的点射出,两点间的距离为,不计离子重力。求:
(1)加速电压;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
13. 如图所示、一颗子弹以水平速度射向静止在光滑水平地面上的木块最终留在木块内,从子弹接触木块到两者相对静止的时间为。已知子弹质量为,木块质量为,不计空气阻力。求:
(1)子弹相对木块静止时的速度大小v;
(2)子弹对木块的平均作用力大小;
(3)子弹和木块组成的系统损失的机械能。
14. 在航空托运中,行李的缓冲转运装置简化图如图所示,缓冲装置紧靠飞机,转运车紧靠缓冲装置。包裹沿缓冲装置的光滑曲面由静止滑下,经过点后进入粗糙的水平轨道,然后滑上转运车并最终相对转运车静止而被运走,整个过程中飞机始终保持静止。已知包裹的质量为,缓冲装置和转运车的质量均为,缓冲装置的曲面是半径为的四分之一圆弧,且在点与水平部分相切,水平部分的长度为,包裹与缓冲装置的水平部分、转运车间的动摩擦因数均为,转运车与地面间的摩擦力忽略不计,重力加速度为,不计空气阻力,求:
(1)包裹滑到光滑曲面的最低点时,对缓冲装置的压力的大小;
(2)要求包裹在缓冲装置上运动时缓冲装置不动,则缓冲装置与地面间的动摩擦因数要满足什么条件?
(3)在(2)的基础上,要使包裹能被转运车拖走,则转运车的长度至少为多少?
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2025-2026学年下学期期中质量检测高二物理
(满分:100分 考试时间:75分钟)
一、单项选择题(4小题,每小题6分,共24分)
1. 关于教材中的四张图,下列说法中不正确的是( )
A. 甲图,真空炉内待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身融化
B. 乙图,转动蹄形磁体,会观察到放在下方的铝框同向转动
C. 丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,铝管内不会产生感应电动势
D. 丁图,磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图,真空炉内通入高频电流后,则待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身融化,选项A正确,不符合题意;
B.乙图,转动蹄形磁体,根据电磁驱动可知,会观察到放在下方的铝框同向转动,选项B正确,不符合题意;
C.丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,磁通量发生变化,铝管内也会产生感应电动势,选项C错误,符合题意;
D.丁图,根据 “来拒去留”,则磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势,选项D正确,不符合题意。
故选C。
2. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,向右为正方向,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 从到时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
C. 在与两个时刻,弹簧振子在同一位置
D. 在时,弹簧振子有最小的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A.在时,弹簧振子位移正向最大,可知此时的加速度为负向最大,A错误;
B.从到时间内,弹簧振子位移逐渐变大,则回复力变大,加速度变大,即弹簧振子做加速度增大的减速运动,B错误;
C.在与两个时刻,弹簧振子的位移相同,在同一位置,C正确;
D.在时,弹簧振子有负向的最大的位移,D错误。
故选C。
3. 2022年12月4日,神舟十四号乘组与十五号乘组完成在轨轮换后,返回地球。载人飞船返回舱进入大气层后,距地面左右时开启降落伞,速度减至约,接下来以这个速度在大气中降落,在距地面时,返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气,舱体再次减速,到达地面时速度约为。重力加速度为,由以上信息可知( )
A. 开启降落伞减速的过程中,舱体处于失重状态
B. 在大气中匀速降落过程中,舱体的机械能保持不变
C. 缓冲发动机开启过程中,航天员的加速度约为
D. 舱体与地面撞击的过程中,撞击力的冲量大于舱体动量的变化量
【答案】D
【解析】
【详解】A.开启降落伞减速时,加速度方向向上,舱体处于超重状态,故A错误;
B.匀速降落时动能不变,但重力势能减少,机械能减少,故B错误;
C.根据
其中,,,代入解得
即加速度为 ,故C错误;
D.根据题意可知,舱体与地面撞击的过程中,受到地面的撞击力和重力。根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,设竖直向上为正方向,则有
因
则有
可得撞击力的冲量大于舱体动量的变化量,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,某个小水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的输出电压为250V,用匝数比的升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为8Ω,用户端再用降压变压器把电压降为220V,假设两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线路上通过的电流为400A
B. 降压变压器原线圈两端的电压为3800V
C. 用户得到的功率为90kW
D. 降压变压器匝数比
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可得,发电回路中的电流为
根据原副线圈电流与匝数的关系可得输电线路上通过的电流为
故A错误;
B.输电回路中有
联立解得降压变压器原线圈两端的电压为
故B正确;
C.用户得到的功率为
故C错误;
D.降压变压器的匝数比为
故D错误。
故选B。
二、多选题(4小题,每小题6分,共24分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
5. 如图,水平固定的平行带电极板间距为,板间产生匀强电场,电场强度大小为,两板间同时存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子,由两板间左侧中点以初速度水平向右射入两极板间,该粒子恰好沿直线运动。仅将粒子初速度大小调整为,发现粒子由点(点未标出)沿水平方向射出两极板间的区域。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. M板带正电,N板带负电
B. 粒子速度
C. 与一定在同一水平线上
D. 的大小可能等于
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.粒子恰好沿直线运动,可知,粒子所受电场力和洛伦兹力等大反向,则有
解得
由左手定则可知,粒子所受洛伦兹力竖直向下,则电场力竖直向上,由于粒子带正电,可知电场方向竖直向上,则N板带正电,M板带负电,故A错误,B正确;
CD.当射入速度大小为时粒子做匀速直线运动,由此可知,可将分解为水平向右的和,则满足
即
可知,粒子一个分运动为以初速度向右匀速直线运动,另一个分运动为以速度在竖直平面内做圆周运动,设其半径为r,则有
解得
P点为粒子轨迹最高点,只有当粒子运动至轨迹最高点时,其才能沿水平方向射出两极板间的区域,此时速度沿水平方向向右,可知Q点与P点在同一水平线上,能射出两板间区域,可知
则的大小不可能等于,故C正确,D错误。
故选BC。
6. 某弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力随时间变化的图像为正弦曲线,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 在内,弹簧振子的加速度增大
B. 在时和时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反
C. 在时,弹簧振子所受回复力的功率为0
D. 在内,时弹簧振子所受回复力的功率最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在内,回复力逐渐增大,弹簧振子在远离平衡位置,因此加速度增大,A正确;
B.在从到的时间内,弹簧振子从平衡位置的一侧运动至平衡位置的另一侧对称的位置,故这两个时刻,弹簧振子速度大小相等,方向相同,B错误;
C.时,回复力为零,回复力的功率为0,C正确;
D.时弹簧振子所受回复力最大,但弹簧振子速度为零,因此功率为零,D错误。
故选AC。
7. 一质量为m的物体,放在光滑的水平面上,处于静止状态。现一与水平方向成角的恒力F作用于物体上,历时t,重力加速度为g,物体未离开水平面。则( )
A. 力F对物体的冲量大小为Ft B. 物体所受重力对物体的冲量为0
C. 物体动量的变化量为 D. 物体所受合力的冲量大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据冲量的定义,某个恒力的冲量大小等于力的大小乘以作用时间,因此力的冲量大小为,故A正确;
B.重力持续作用在物体上,大小为、作用时间为,因此重力的冲量大小为,故B错误;
CD.根据动量定理,物体动量的变化量等于合外力的冲量。水平面光滑,竖直方向合力为零,合外力等于的水平分力,因此合冲量、动量变化量均为,故C正确,D错误。
故选AC。
8. 如图甲所示,质量的物块被锁定在倾角、足够长的光滑斜面上,时刻解除锁定,并对物块沿斜面施加如图乙所示变化的力F,以沿斜面向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 时物体向下运动 B. 0~2s时间内合外力冲量为0
C. 时物体恰好返回至出发位置 D. 时物体的动量是时物体动量的两倍
【答案】CD
【解析】
【详解】AC. 0~1s时间内,物体沿斜面向上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律
解得
0~1s时间内,位移
时速度
1~2s时间内,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,由牛顿第二定律
解得
1~2s时间内,位移
0~2s时间内,位移
故时物体沿斜面向上运动,时物体恰好返回至出发位置
故A错误,C正确;
B.时,速度
由动量定理0~2s时间内合外力冲量等于动量的变化量
故B错误;
D.时动量
时,动量
负号表示方向,时物体的动量是时物体动量的两倍
故D正确。
故选CD。
二、填空题(2小题,共10分)
9. 如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘。当导线中的电流突然增大时,线框中的感应电流方向______(选填“顺时针”或“逆时针”),线框整体受力方向______(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”)。
【答案】 ①. 顺时针 ②. 向右
【解析】
【详解】金属线框abcd放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框abcd左右两侧磁场方向相反,线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量,磁通量存在抵消的情况,当导线中电流增大时,穿过线框abcd的磁通量增大,线框abcd产生感应电流方向为顺时针;根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框abcd将向磁通量减小方向运动,即向右移动,说明线框整体受力向右方向。
10. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂,如图甲所示,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度时间图像如图乙所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),。
(1)在0~2s时间内,小球的加速度( )
A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小再增大 D. 先增大后减小
(2)在0~2s内,重力的冲量为______,弹簧弹力的冲量为______。
【答案】(1)A (2) ①. 4 ②. 4.8
【解析】
【小问1详解】
根据图像的斜率,可知在0~2s时间内,小球的加速度逐渐减小。
故选A。
【小问2详解】
[1] 在时间0~2s内,重力的冲量为
N·s
[2] 规定向上为正方向,由动量定理
解得
N·s
三、实验题(1小题,共10分)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近,使其静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有________
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度
B.小球a、b的质量、
C.小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间
D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、
E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)小球a、b的质量应该满足关系________(选填、或)
(3)放上被碰小球后两小球下落时间________(选填“相等”或“不相等”)
(4)碰后小球a、b的落地点是图中水平面上的________点
(5)实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是,________________(用以上的符号表示各物理)
【答案】 ①. BD##DB ②. ③. 相等 ④. A、C ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中斜槽轨道末端到水平地面的高度不变,a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h不变,小球离开轨道后做平抛运动,小球在空中的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,规定向右为正方向,则有
两边同时乘以时间t得
则
因此实验需要测量两球的质量,两球做平抛运动的水平位移,故ACE错误,BD正确。
故选BD。
(2)[2]为防止入射球a与被碰球b碰后反弹,则要求入射球a的质量要大于被碰球b的质量,即
(3)[3]碰撞后两小球做平抛运动,高度相同,所以运动时间相等。
(4)[4]由图所示装置可知,小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,b球在前,a球在后,两球都做平抛运动,由图示可知,未放被碰小球时小球a的落地点为B点,碰撞后a、b球的落点点分别为A、C点。
(5)[5]由(1)可知实验需要验证动量守恒定律成立的表达式是
四、解答题(3小题,共x分)
12. 在科学检测仪器中,常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动,其原理可简化为如图所示模型。质量为、电量为的正离子从离子源由静止释放,经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度垂直磁场边界从点入射,从边界上的点射出,两点间的距离为,不计离子重力。求:
(1)加速电压;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由动能定理得
解得
【小问2详解】
离子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,有
其中
解得
13. 如图所示、一颗子弹以水平速度射向静止在光滑水平地面上的木块最终留在木块内,从子弹接触木块到两者相对静止的时间为。已知子弹质量为,木块质量为,不计空气阻力。求:
(1)子弹相对木块静止时的速度大小v;
(2)子弹对木块的平均作用力大小;
(3)子弹和木块组成的系统损失的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设子弹相对木块静止时的共同速度为。子弹射入木块过程中,系统水平方向不受外力,动量守恒。根据动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
以木块为研究对象,在时间内,木块受到子弹的平均作用力,初速度为 0,末速度为。根据动量定理有
解得
【小问3详解】
系统损失的机械能等于系统初动能减去末动能。初动能为
末动能为
则损失的机械能
解得
14. 在航空托运中,行李的缓冲转运装置简化图如图所示,缓冲装置紧靠飞机,转运车紧靠缓冲装置。包裹沿缓冲装置的光滑曲面由静止滑下,经过点后进入粗糙的水平轨道,然后滑上转运车并最终相对转运车静止而被运走,整个过程中飞机始终保持静止。已知包裹的质量为,缓冲装置和转运车的质量均为,缓冲装置的曲面是半径为的四分之一圆弧,且在点与水平部分相切,水平部分的长度为,包裹与缓冲装置的水平部分、转运车间的动摩擦因数均为,转运车与地面间的摩擦力忽略不计,重力加速度为,不计空气阻力,求:
(1)包裹滑到光滑曲面的最低点时,对缓冲装置的压力的大小;
(2)要求包裹在缓冲装置上运动时缓冲装置不动,则缓冲装置与地面间的动摩擦因数要满足什么条件?
(3)在(2)的基础上,要使包裹能被转运车拖走,则转运车的长度至少为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
包裹C从光滑曲面滑下,由动能定理可得
在点对包裹C由牛顿第二定律可得
联立可得
由牛顿第三定律可得包裹滑到光滑曲面的最低点时,对缓冲装置A的压力大小
【小问2详解】
缓冲装置不运动需要满足
解得
【小问3详解】
设包裹C滑到缓冲装置A的右端的速度为,由动能定理可得
解得
包裹C滑上转运车B后,最终不离开转运车B时,速度相等,设为,由牛顿第二定律得,
由运动学公式可得,
对包裹C、转运车B由动能定理可得,,
联立解得
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