北京市顺义区第二中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

顺义二中2024-2025学年度第二学期期中考试高二物理试卷 第一部分 选择题（共42分） 一、下列各小题均有四个选项，其中只有一项是符合题意要求的。请将所选答案前的字母，按规定要求填涂在答题卡第1~14题的相应位置上。（每小题3分，选对一项得3分，多选则该小题不得分。） 1. 如图所示，小球在光滑水平面上以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点速度最大 B. 小球在O点动能最大 C. 小球在B点弹性势能最小 D. 小球在O点回复力最大 2. 对于质量一定的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体动量变化，动能一定变化 B. 物体动能变化，动量一定变化 C. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 D. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越大 3. 正弦式交流电压随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 电压的有效值为 B. 1s内电流方向改变50次 C. 电压瞬时值的表达式为 D. 若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是200W 4. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶4 D. 原线圈的输入功率为12W 5. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D. 断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 6. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 7. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） A. 振子的振幅为12m B. 从0.4s到0.8s的过程中，振子的速度变大，为负方向 C. 从0.8s到1.2s的过程中，振子的加速度逐渐减小，为正方向 D. 1.6s时振子的速度最大，机械能最小 8. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 9. 一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，波速为2m/s，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点，下列说法正确的是（ ） A. 该波的波长为14m B. 该波的周期为7s C. 时质点沿轴正方向运动 D. 时质点的加速度方向沿轴负方向 10. 一列沿x轴传播的简谐横波，某时刻波形如图1所示，以该时刻为计时零点，x=2m处质点的振动图像如图2所示。根据图中信息，下列说法正确的是（　　） A. 波的传播速度v=0.1m/s B. 波沿x轴负方向传播 C. t=0时，x=3m处的质点加速度为0 D. t=0.2s时x=3m处的质点位于y=10cm处 11. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为 C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 12. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前的速率大于的速率 B. 碰撞后的速率大于的速率 C. 碰撞后的动量大于的动量 D. 碰撞后的动能小于的动能 13. 摆，是物理学中重要的模型之一。如图1所示，一根不可伸长的轻软细绳的上端固定在天花板上的点，下端系一个摆球（可看作质点），摆球质量为。将其拉至A点后静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低点。忽略空气阻力。图2所示为绳中拉力随时间变化的图线，g取。下列说法正确的是（ ） A. 摆的振动周期 B. 摆球的最大偏角 C. 摆球质量约为 D. 该单摆摆长约为 14. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B. 粒子质量为 C. 管道内的等效电流为 D. 粒子束对管道的平均作用力大小为 第二部分非选择题（共58分） 二、实验题（本题共2题，每空2分，共18分。） 15. 某同学用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 （1）下列关于实验中选用的实验器材，正确的是______。 A. 长度约为1m的不可伸长细绳 B. 长度约为0.1m的不可伸长细绳 C. 球心开有小孔的泡沫小球 D. 球心开有小孔的金属小球 （2）用游标卡尺测摆球的直径如图乙所示，摆球的直径______mm。 （3）若用L表示单摆的摆线长度，用D表示摆球的直径，用T表示单摆的周期，则由单摆周期公式，可求出重力加速度大小为______。（用L、D、T表示） （4）该同学直接把测得的摆长和周期代入到（3）中的结果求重力加速度，求得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______。 A. 开始计时时，过早按下停表 B. 将摆线与小球直径的总长当成了摆长 C. 测量周期时，细线上端的固定点松动，使摆线长度增加了 D. 测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 16. 如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 （1）关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。 A. 实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B. 选用两个半径不同的小球进行实验 C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。 a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_____； b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_____成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 （3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1，2的质量分别为m和M，弦长AB = l1、A′B = l2、CD = l3。 推导说明，m、M、l1、l2、l3满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。 三、计算题（共40分，需有必要的文字说明及单位） 17. 蹦极是一项刺激的户外休闲活动。如图所示，原长的弹性绳一端固定在塔台上，另一端绑在蹦极者踝关节处，蹦极者从塔台上由静止自由下落。该蹦极者质量m＝50kg，可看成质点，且从塔台静止下落到最低点所用时间。不计空气阻力，重力加速度g取。求 （1）弹性绳刚伸直时，蹦极者的速度v的大小； （2）蹦极者从塔台上由静止自由下落至弹性绳刚伸直的过程中，其所受重力的冲量的大小； （3）从弹性绳刚开始伸直到蹦极者下落到最低点的过程中，弹性绳对蹦极者的平均作用力F的大小。 18. 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径；A和B的质量均为，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求： （1）与B碰撞前瞬间轨道对A的支持力F的大小； （2）碰后瞬间速度v的大小； （3）碰后A和B整体沿桌面滑动的距离x。 19. 如图1所示，MN、PQ为两根水平放置相距平行且光滑的金属导轨，PM两点间接阻值的定值电阻，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。时刻给导体棒施加水平向右的恒力，导体棒从静止开始运动，时导体棒的速度。已知匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向上，导体棒的质量，不计导轨、导体棒的电阻，重力加速度g取。则在导体棒向右运动的过程中，求： （1）时导体棒切割磁感线产生的感应电动势的大小E； （2）时导体棒的加速度大小a，并在图2中定性画出导体棒运动过程的速度v随时间t变化的图像； （3）0至2.0s时间内导体棒通过的位移大小x。 20. 如图甲所示，台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。台球在运动和撞击过程中，运动情况较为复杂。在不考虑球的转动和摩擦的情况下，可认为台球碰撞过程无机械能损失，相互作用力沿球心连线方向。 （1）如图乙所示，某次比赛中，母球离杆后沿直线运动一段距离后，以的速度与目标球发生对心弹性碰撞，目标球被撞后沿同一直线运动，与CD挡壁碰撞后反弹进入球洞A。已知两台球的质量均为，且可视为质点，目标球与CD挡壁的作用时间为，反弹前后速度的方向与CD挡壁间的夹角均为60°，速度大小均为。重力加速度。求： a．目标球被撞后瞬间速度的大小； b．CD挡壁对目标球作用力的大小和方向。（提示：在处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。） （2）如图丙所示，某同学通过观察得出结论：在台球桌面上，台球m以初速度和静止的球M发生弹性斜碰时，碰后两球的速度方向总是互相垂直，即。已知两台球大小相同、质量相等，请分析说明该同学得出的结论是否正确。 顺义二中2024-2025学年度第二学期期中考试高二物理试卷 第一部分 选择题（共42分） 一、下列各小题均有四个选项，其中只有一项是符合题意要求的。请将所选答案前的字母，按规定要求填涂在答题卡第1~14题的相应位置上。（每小题3分，选对一项得3分，多选则该小题不得分。） 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】D 【11题答案】 【答案】D 【12题答案】 【答案】C 【13题答案】 【答案】B 【14题答案】 【答案】C 第二部分非选择题（共58分） 二、实验题（本题共2题，每空2分，共18分。） 【15题答案】 【答案】（1）AD （2）13.4 （3） （4）BD 【16题答案】 【答案】（1）AC （2） ①. 用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 ②. m1OP = m1OM＋m2ON （3）ml1 = −ml2＋Ml3 三、计算题（共40分，需有必要的文字说明及单位） 【17题答案】 【答案】（1）30m/s；（2）；（3）800N 【18题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【19题答案】 【答案】（1） （2）， （3） 【20题答案】 【答案】（1）a．2.4m/s，b．，方向直于CD挡壁向上；（2）正确 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $