高二物理上学期期中真题重组卷02(沪科版,上海专用)
2026-10-13
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内容正文:
2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷
(满分100分,考试用时60分钟)
考生注意:
1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
2. 选择题未标注说明的为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选一个或多个选项;标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
3. 试卷标注“计算”“说理”的试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,必须给出必要的文字说明、公式、演算等。
4. 测试范围:沪科版必修三和选择性必修一1-3章
一、静电场(20分)
(25-26高二上·上海·期中)1.喷墨打印机的结构可以简化为图片。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。
(1)静电在喷墨打印机中发挥着重要作用。下列关于静电的说法正确的是( )
A.静电实验比较安全是因为电压较低
B.避雷针的原理是尖端放电
C.摩擦起电创造了电荷
D.库仑通过扭秤实验测出了静电力常量
(2)设墨滴穿过电场前后,电势能的变化量为,墨滴初末位置的电势差为,若仅改变板间电压,则随的变化图线是( )
A. B.
C. D.
(3)某款家用打印机待机电流为32mA,若每天待机10小时,每年消耗的电能约为______结果保留2位有效数字。
(4)若仅将偏转电极两端的电压增大,则打印稿上可能出现的图样是( )
A. B. C.
(5)已知两板间电压,距离,板长。墨滴的质量,电荷量。以水平初速进入电容器,假设平板之间为匀强电场,求:
①两板间匀强电场场强大小,及墨滴受到的电场力大小;
②墨滴在匀强电场中运动过程中,重力能否忽略不计,请用数据进行论证;
③墨滴穿过电场的过程中,竖直方向的位移大小y;
④墨滴穿过电场的过程中,电势能的改变量,及动量改变量。
二、新能源(14分)
(24-25高二下·上海·期中)近年来,我国在开发新能源方面发展迅速。锂电池由于具有较高的能量及更具环保性,已经开始全面取代传统的铅酸、镍氢和镍镉电池,成为目前重要的储能元件。
2.锂电池容量为 。则 表示该电池的( )
A.电压 B.电量 C.电流 D.电功率
3.某锂离子移动过程中,仅电场力做正功 ,则该锂离子( )
A.电势能增加 B.电势能减少
C.动能减少 D.机械能减少
4.若锂电池的电动势为3.7 V,则外电路断开时,锂电池两极间的电压为_____V。若该锂电池外电路短路时电流为2 A,则锂电池的内阻为_______Ω。
5.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
A.充电器输出的电功率为
B.充电器输出的电功率为
C.锂电池产生的热功率为
D.锂电池产生的热功率为
6.测量某一锂电池的电动势和内阻:
(1)下列各图中,A均代表电流传感器,B均代表电压传感器,R是变阻器,R1是定值电阻。则正确合理的实验电路图是( )
A. B.
C. D.
(2)某次实验得到的电源的U–I图线如图所示,由实验图线的拟合方程可得,该电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω。
三、地磁场(14分)
(24-25高二下·上海·期中)地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义,如利用它为航海、行军导航,利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。
7.地球表面上水平放置的指南针可以“指南”,相关解释正确的是( )
A.地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极指向北方
B.地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极指向南方
C.地球表面磁场方向由北向南,指南针静止时S极指向北方
D.地球表面磁场方向由北向南,指南针静止时S极指向南方
8.某同学受奥斯特和安培实验启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣,探究过程如下:
(1)如图甲所示,让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd,在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时,直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向_______(选填A.“相同”、B.“相反”)。改变电流大小,小磁针指向将______(选填A.“变化”、B.“不变”);
(2)(作图)请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图________。(要求:画出三条磁感线)
9.据测量,地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。
(1)1T=1___________(用国际单位制基本单位表示);
(2)某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图所示,开关断开,小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后,发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。
①(作图)请在图上标明螺线管上导线的绕向_____;
②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为________T。
四、体育运动(18分)
(25-26高二上·上海杨浦·期中)在体育运动项目中,包含着丰富的物理原理。只要你善于观察,都能用物理知识解决实际问题。
10.篮球训练中,某同学伸出双手迎接飞来的篮球,触球后双手随篮球收缩至胸前。这样接球有助于减小接球过程中( )
A.篮球动量的变化量 B.篮球动能的变化量
C.篮球对手的作用力 D.篮球对手作用力的冲量
11.在某次3000m短道速滑接力赛练习中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙的速度大小为12m/s,甲的速度大小为10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以15m/s的速度向前冲出。已知甲、乙运动员的质量均为60kg,乙推甲的时间为0.8s,冰面阻力足够小,则在乙推甲的过程中,乙对甲的平均作用力大小为________,乙推甲后两人分开时,乙的速度大小为________。
12.如图所示,某运动员用头颠球,质量为420g的足球从离运动员头顶0.8m高处自由落下,运动员用头将足球竖直向上顶起,足球与头作用的时间为0.04s,球离开头顶后竖直上升的最大高度为1.8m,取重力加速度大小,不计空气阻力,则足球与头作用过程中动量的变化量大小为________,足球对头的平均作用力大小为________N。(结果均保留一位小数)
13.在滑冰场上,甲、乙两个穿着溜冰鞋的小孩原来静止不动,在相互推一下后分别向相反的方向运动。忽略冰面对溜冰鞋的阻力,若分开时甲的速度较大,则下列判断正确的是( )
A.甲的质量较大 B.分开时,甲的动能较大
C.推的过程,甲所受推力的冲量较大 D.推的过程,甲的动量变化量较大
14.小锋寒假和家人一起去体验了滑雪运动,在开学后的学习中,他将滑雪时的情境抽象为如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为2m的小物块B静止在水平面上。质量为m的小物块A从距离水平面高h的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。重力加速度为g,求
(1)A经过Q点时速度的大小;
(2)与B碰后速度的大小v;
(3)通过计算判断碰撞过程是否为弹性碰撞。
五、弹簧振子和单摆(18分)
(24-25高二下·上海·期中)弹簧振子和单摆是简谐运动中的两种基本模型,通过深入研究弹簧振子和单摆的运动规律,我们能够更加清晰地领悟自然界中纷繁复杂的振动现象
15.如图,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+)cm,下列说法正确的是( )
A.从O→N→O振子完成了一次全振动
B.振子的运动周期是0.5s
C.t=0时,振子位于M点
D.振子从N运动到O的过程,动能增大
16.小明同学进行“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)组装了如下几种实验装置,你认为最合理的装置是( )
A.B. C. D.
(2)单摆的回复力是由______________提供的。
A.重力和绳的拉力的合力 B.重力沿圆弧切线方向的分力
(3)(多选)关于实验中的描述,正确的是( )
A.测量摆长时用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离
B.为了减小测量周期的误差,应在摆球经过最低点时开始计时
C.摆球应在竖直平面内做小角度摆动
D.不考虑阻力,若摆长不变,摆角越小,周期越小
E.当摆球振动稳定后,记下摆球连续50次经过平衡位置所用的时间,则单摆周期为
(4)如图所示,小明同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与绳长的关系图像,由图像可知当地重力加速度大小为________m/s2(保留3位有效数字),π取3.14,仅考虑该数据处理方法,得到的加速度g与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
六、机械波(16分)
(25-26高二下·上海宝山·期中)在平静的湖面上,一根树枝周期性地轻点水面某处,形成的水波近似看作简谐横波。
17.若观察到树枝轻点水面产生的水波图样如图所示,这是因为( )
A.点击水面的频率增大了
B.点击水面的振幅增大了
C.点击水面的位置向右移动了
D.点击水面的位置向左移动了
18.如图,水面上的O点是波源,P、Q为两块固定挡板。
(1)现能观察到水面上的树叶发生振动,是因为波发生了( )现象。
A、干涉 B、衍射
(2)为了使树叶停止振动,可( )波源O的频率。
A、增加 B、减小
(3)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,波速和波长分别为1m/s和0.5m, 则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为___________cm,从图示时刻起经0.5s,BE 连线中点处P质点通过的路程为___________cm。
19.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的波形图,图中实线和虚线分别对应 和 时的波形曲线,介质中的质点沿y轴方向做简谐运动。
(1)求该波的振幅A和波长λ;
(2)如果波沿+x方向传播,求波速v;
(3)如果波速v'=100m/s,判断波的传播方向,并写出以t1时刻为计时起点、平衡位置为x=6m处的质点的振动方程。
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2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷
(满分100分,考试用时60分钟)
考生注意:
1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域,不得错位。在试卷上作答一律不得分。
2. 选择题未标注说明的为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选一个或多个选项;标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
3. 试卷标注“计算”“说理”的试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,必须给出必要的文字说明、公式、演算等。
4. 测试范围:沪科版必修三和选择性必修一1-3章
一、静电场(20分)
(25-26高二上·上海·期中)1.喷墨打印机的结构可以简化为图片。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。
(1)静电在喷墨打印机中发挥着重要作用。下列关于静电的说法正确的是( )
A.静电实验比较安全是因为电压较低
B.避雷针的原理是尖端放电
C.摩擦起电创造了电荷
D.库仑通过扭秤实验测出了静电力常量
(2)设墨滴穿过电场前后,电势能的变化量为,墨滴初末位置的电势差为,若仅改变板间电压,则随的变化图线是( )
A. B.
C. D.
(3)某款家用打印机待机电流为32mA,若每天待机10小时,每年消耗的电能约为______结果保留2位有效数字。
(4)若仅将偏转电极两端的电压增大,则打印稿上可能出现的图样是( )
A. B. C.
(5)已知两板间电压,距离,板长。墨滴的质量,电荷量。以水平初速进入电容器,假设平板之间为匀强电场,求:
①两板间匀强电场场强大小,及墨滴受到的电场力大小;
②墨滴在匀强电场中运动过程中,重力能否忽略不计,请用数据进行论证;
③墨滴穿过电场的过程中,竖直方向的位移大小y;
④墨滴穿过电场的过程中,电势能的改变量,及动量改变量。
【答案】(1)BD
(2)A
(3)
(4)C
(5)①两板间的电场强度为,墨滴受到的电场力的大小为。
②重力远小于电场力,所以重力可以忽略。
③竖直方向的位移大小为。
④电势能的变化量为,即减小了;动量改变量为,方向竖直向上。
【详解】(1)A.静电实验比较安全是因为通过人体的电流比较小,故A错误;
B.避雷针的原理是尖端放电,故B正确;
C.摩擦起电并没有创造了电荷,而是电荷的转移或得失,故C错误;
D.麦克斯韦理论计算出静电力常量,库仑通过库仑扭秤测出了静电力常量验证理论性的正确性,故D正确。
故选BD。
(2)根据电场力做功与电势能变化关系有,由题意可知墨滴经过带电室后带负电,有,联立可知,即与成线性关系,对应图像为过原点的直线。
故选A。
(3)打印机待机功率为
每年消耗的电能约为
(4)墨滴在水平方向不受力,保持匀速直线运动,运动时间
与极板电压无关,所以墨滴的水平位置始终不变。竖直方向电场力提供加速度,有,
当电压增大时,加速度a增大;而水平运动时间t不变,由竖直位移公式可知,竖直位移会增大。可知图案的水平位置不变、竖直方向尺寸变大。
故选C。
(5)①由匀强电场的场强公式,可计算两板间的电场强度
由电场强度定义式的推导式,可计算电场力的大小。
②墨滴的重力,电场力的大小为,对比可知重力远小于电场力,所以重力可以忽略。
③由墨滴在竖直方向上做匀加速运动,可知加速度,侧移量
水平方向上墨滴做匀速运动,即有
联立解得竖直侧移量。
④电势能的变化量等于电场力做功的负值,即,负号表示电势能减少。
根据动量定理,动量改变量等于合外力的冲量,即,方向与电场力方向一致,竖直向上。
二、新能源(14分)
(24-25高二下·上海·期中)近年来,我国在开发新能源方面发展迅速。锂电池由于具有较高的能量及更具环保性,已经开始全面取代传统的铅酸、镍氢和镍镉电池,成为目前重要的储能元件。
2.锂电池容量为 。则 表示该电池的( )
A.电压 B.电量 C.电流 D.电功率
3.某锂离子移动过程中,仅电场力做正功 ,则该锂离子( )
A.电势能增加 B.电势能减少
C.动能减少 D.机械能减少
4.若锂电池的电动势为3.7 V,则外电路断开时,锂电池两极间的电压为_____V。若该锂电池外电路短路时电流为2 A,则锂电池的内阻为_______Ω。
5.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
A.充电器输出的电功率为
B.充电器输出的电功率为
C.锂电池产生的热功率为
D.锂电池产生的热功率为
6.测量某一锂电池的电动势和内阻:
(1)下列各图中,A均代表电流传感器,B均代表电压传感器,R是变阻器,R1是定值电阻。则正确合理的实验电路图是( )
A. B.
C. D.
(2)某次实验得到的电源的U–I图线如图所示,由实验图线的拟合方程可得,该电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω。
【答案】2.B 3.B 4. 3.7 1.85 5.C 6. D 2.82 1.03
【详解】2.电流的定义式为,变形可得电量。其中电流 的单位为安培(A),时间的单位为小时(h),因此是电量的常用单位, 表示该电池的电量,B正确,ACD错误。
故选B。
3.根据功能关系可得,电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以电场力做正功 ,即电势能减小 ,动能增加 ,B正确,ACD错误。
故选B。
4.[1]外电路断开时,电路中无电流,电池的路端电压等于电动势,因此锂电池两极间的电压为
[2]外电路短路时,外电阻为0,根据闭合电路欧姆定律,变形得内阻。代入,可得
5.充电器输出的电功率为,而电池产生的热功率为 ,C正确,ABD错误。
故选C。
6.[1]由于锂电池内阻较小,所以电流传感器应采用外接法,同时开关应控制整个电路的通断,所以开关应与电源相连,定值电阻起保护电路的作用,应与电流表相连,D正确,ABC错误。
故选D。
[2]根据闭合电路欧姆定律可得,对比
可得
[3]根据闭合电路欧姆定律可得,对比
斜率绝对值即内阻,可得
三、地磁场(14分)
(24-25高二下·上海·期中)地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义,如利用它为航海、行军导航,利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。
7.地球表面上水平放置的指南针可以“指南”,相关解释正确的是( )
A.地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极指向北方
B.地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极指向南方
C.地球表面磁场方向由北向南,指南针静止时S极指向北方
D.地球表面磁场方向由北向南,指南针静止时S极指向南方
8.某同学受奥斯特和安培实验启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣,探究过程如下:
(1)如图甲所示,让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd,在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时,直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向_______(选填A.“相同”、B.“相反”)。改变电流大小,小磁针指向将______(选填A.“变化”、B.“不变”);
(2)(作图)请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图________。(要求:画出三条磁感线)
9.据测量,地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。
(1)1T=1___________(用国际单位制基本单位表示);
(2)某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图所示,开关断开,小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后,发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。
①(作图)请在图上标明螺线管上导线的绕向_____;
②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为________T。
【答案】7.A 8. B B 9. kg/(A·s2) 3.0×10-5T
【详解】7.地磁N极在地理的南极附近,地磁S极在地理北极附近,所以地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极所指的方向为磁场方向,即指南针静止时N极指向北方。
故选A。
8.[1]通电直导线周围的磁场分布应以直导线为圆心的同心圆,所以直线上关于导线对称的两处磁场方向相反,则小磁针N极指向相反。
故选B。
[2]改变电流大小,则相同位置处磁感应强度大小发生变化,但方向不变,即小磁针指向不变。
故选B。
[3]根据右手螺旋定则可知,通电长直导线周围的磁感线平面分布图,如图所示
9.[1]根据磁感应强度的定义式
所以
[2]根据题意可知,螺线管轴线上的磁场方向沿x轴正方向,所以螺线管上导线的绕向如图所示
[3]由于合磁场方向与y轴正方向的夹角为45°,则通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小与地磁场的水平分量相等,所以通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为
四、体育运动(18分)
(25-26高二上·上海杨浦·期中)在体育运动项目中,包含着丰富的物理原理。只要你善于观察,都能用物理知识解决实际问题。
10.篮球训练中,某同学伸出双手迎接飞来的篮球,触球后双手随篮球收缩至胸前。这样接球有助于减小接球过程中( )
A.篮球动量的变化量 B.篮球动能的变化量
C.篮球对手的作用力 D.篮球对手作用力的冲量
11.在某次3000m短道速滑接力赛练习中,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙的速度大小为12m/s,甲的速度大小为10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以15m/s的速度向前冲出。已知甲、乙运动员的质量均为60kg,乙推甲的时间为0.8s,冰面阻力足够小,则在乙推甲的过程中,乙对甲的平均作用力大小为________,乙推甲后两人分开时,乙的速度大小为________。
12.如图所示,某运动员用头颠球,质量为420g的足球从离运动员头顶0.8m高处自由落下,运动员用头将足球竖直向上顶起,足球与头作用的时间为0.04s,球离开头顶后竖直上升的最大高度为1.8m,取重力加速度大小,不计空气阻力,则足球与头作用过程中动量的变化量大小为________,足球对头的平均作用力大小为________N。(结果均保留一位小数)
13.在滑冰场上,甲、乙两个穿着溜冰鞋的小孩原来静止不动,在相互推一下后分别向相反的方向运动。忽略冰面对溜冰鞋的阻力,若分开时甲的速度较大,则下列判断正确的是( )
A.甲的质量较大 B.分开时,甲的动能较大
C.推的过程,甲所受推力的冲量较大 D.推的过程,甲的动量变化量较大
14.小锋寒假和家人一起去体验了滑雪运动,在开学后的学习中,他将滑雪时的情境抽象为如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为2m的小物块B静止在水平面上。质量为m的小物块A从距离水平面高h的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。重力加速度为g,求
(1)A经过Q点时速度的大小;
(2)与B碰后速度的大小v;
(3)通过计算判断碰撞过程是否为弹性碰撞。
【答案】10.C 11. 12. 4.2 109.2 13.B 14.(1);(2);(3)损失的能量为,故不是弹性碰撞
【点睛】
【详解】10.某同学伸出双手迎接飞来的篮球,触球后双手随篮球收缩至胸前,这样接球篮球动能的变化量一定,篮球动量的变化量一定,篮球对手作用力的冲量一定;但是作用时间变长,根据动量定理可知手对篮球的作用力变小,所以这样接球有助于减小接球过程中篮球对手的作用力。
故选C。
11.[1]取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,对运动员甲,由动量定理有
代入数据解得乙对甲的平均作用力大小为
[2]取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,两者所组成的系统动量守恒,则有
代入数据解得
12.[1]足球从离运动员头顶0.8m高处自由下落,由运动学公式可得
解得足球与头顶接触前瞬间的速度大小为
方向竖直向下;球离开头顶后竖直上升的高度为1.8m,设离开头顶的速度为,由运动学公式可得
解得
方向竖直向上;则足球与头作用过程中动量的变化量大小为
[2]根据动量定理可得
代入数据解得足球对头的平均作用力大小为
13.A.忽略冰面对溜冰鞋的阻力,甲、乙组成的系统满足动量守恒,由于系统的初动量为0,则有
由于分开时,可得,故A错误;
B.动能公式为
由于分开时,甲、乙的动量大小相等,且,则有,故B正确;
CD.甲、乙之间的推力为相互作用力,大小相等、作用时间相同,故甲、乙所受推力的冲量大小相等,根据动量定理可知,甲、乙的动量变化量大小相等。
故选B。
14.(1)A从P点静止下滑到Q点过程,根据动能定理可得
解得
(2)A、B碰撞过程,根据动量守恒可得
解得
(3)碰撞过程,A、B组成的系统损失的机械能为
解得
可知碰撞过程不是弹性碰撞。
五、弹簧振子和单摆(18分)
(24-25高二下·上海·期中)弹簧振子和单摆是简谐运动中的两种基本模型,通过深入研究弹簧振子和单摆的运动规律,我们能够更加清晰地领悟自然界中纷繁复杂的振动现象
15.如图,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+)cm,下列说法正确的是( )
A.从O→N→O振子完成了一次全振动
B.振子的运动周期是0.5s
C.t=0时,振子位于M点
D.振子从N运动到O的过程,动能增大
16.小明同学进行“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)组装了如下几种实验装置,你认为最合理的装置是( )
A.B. C. D.
(2)单摆的回复力是由______________提供的。
A.重力和绳的拉力的合力 B.重力沿圆弧切线方向的分力
(3)(多选)关于实验中的描述,正确的是( )
A.测量摆长时用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离
B.为了减小测量周期的误差,应在摆球经过最低点时开始计时
C.摆球应在竖直平面内做小角度摆动
D.不考虑阻力,若摆长不变,摆角越小,周期越小
E.当摆球振动稳定后,记下摆球连续50次经过平衡位置所用的时间,则单摆周期为
(4)如图所示,小明同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与绳长的关系图像,由图像可知当地重力加速度大小为________m/s2(保留3位有效数字),π取3.14,仅考虑该数据处理方法,得到的加速度g与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
【答案】15.D 16. C B BC 9.86 相同
【详解】15.A.由振动方程可知,
一次全振动路程为,路程为,是半个全振动,故A错误;
B.周期,故B错误;
C.时,,即位置在点,故C错误;
D.振子从最大位移向平衡位置运动,回复力做正功,动能增大,故D正确。
故选D。
16.[1]单摆实验要求:摆线不可伸长、摆球密度大(减小空气阻力影响)、悬点固定。因此选悬点固定、不可伸长的细丝线、密度大的铁球。
故选C。
[2]单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,重力与拉力的合力沿法线方向的分量提供向心力
故选B。
[3]A.摆长是悬点到摆球球心的距离,不是上端点,故A错误;
B.摆球在最低点速度大,计时误差小,因此在最低点开始计时减小误差,故B正确;
C.单摆只有小角度摆动才近似为简谐运动,故C正确;
D.单摆小角度摆动时,周期与摆角无关,摆长不变则周期不变,故D错误;
E.50次经过平衡位置对应24.5个周期,周期,故E错误。
故选BC。
[4]根据单摆周期公式
变形得,总摆长(为绳长,为摆球半径),因此
得图形斜率
解得
[5]本实验中,由图像斜率计算得到,斜率不受摆球半径的影响,因此测量值与真实值相同。
六、机械波(16分)
(25-26高二下·上海宝山·期中)在平静的湖面上,一根树枝周期性地轻点水面某处,形成的水波近似看作简谐横波。
17.若观察到树枝轻点水面产生的水波图样如图所示,这是因为( )
A.点击水面的频率增大了
B.点击水面的振幅增大了
C.点击水面的位置向右移动了
D.点击水面的位置向左移动了
18.如图,水面上的O点是波源,P、Q为两块固定挡板。
(1)现能观察到水面上的树叶发生振动,是因为波发生了( )现象。
A、干涉 B、衍射
(2)为了使树叶停止振动,可( )波源O的频率。
A、增加 B、减小
(3)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,波速和波长分别为1m/s和0.5m, 则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为___________cm,从图示时刻起经0.5s,BE 连线中点处P质点通过的路程为___________cm。
19.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的波形图,图中实线和虚线分别对应 和 时的波形曲线,介质中的质点沿y轴方向做简谐运动。
(1)求该波的振幅A和波长λ;
(2)如果波沿+x方向传播,求波速v;
(3)如果波速v'=100m/s,判断波的传播方向,并写出以t1时刻为计时起点、平衡位置为x=6m处的质点的振动方程。
【答案】17.C 18. B A 20 40 19.(1),;(2);(3)沿x轴负方向传播,
【详解】17.A.波速由介质决定,则水波的波速不变,根据可知,频率增大时波长变小,即波的间距变小,但波面应还是圆形,不会形成右侧密集、左侧稀疏,故A错误;
B.振幅影响振动强弱,不影响波的间距分布,故B错误;
CD.图中水波右侧密集、左侧稀疏,说明波源向右移动,即点击水面的位置向右移动了,故C正确,D错误。
故选C。
18.(1)[1]水面上的O是波源,PQ为两块固定挡板,能观察到水面上的树叶发生振动,说明波绕过了障碍物继续传播,是因为波发生了衍射现象。
故选B。
(2)[2]为了使树叶停止振动,即使衍射现象不明显,可以减小波长,根据可知,由于同种介质中波速不变,可以增加波源O的频率f。
故选A。
(3)[3]因A点为峰峰相遇点,则振动加强,此时的位移为
B点为波谷相遇点,则振动加强,此时的位移为
则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为20cm;
[4]水波的周期为
因ABE连线为振动加强线,则BE的中点处P点也是振动加强点,则从图示时刻起经
P质点通过的路程为
19.(1)由图可知,振幅为
波长为
(2)在内,波沿+x方向传播的距离为
波速为,
联立解得
(3)若波速为,则传播的距离
可知波沿x轴负方向传播,时刻平衡位置为处的质点正向y轴正方向运动,同时有,
所以平衡位置为处的质点的振动方程为
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2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷
(满分100分,考试用时60分钟)
一、静电场(20分)
【答案】(1)BD (2)A (3) (4)C
(5)①两板间的电场强度为,墨滴受到的电场力的大小为。
②重力远小于电场力,所以重力可以忽略。
③竖直方向的位移大小为。
④电势能的变化量为,即减小了;动量改变量为,方向竖直向上。
【详解】(1)A.静电实验比较安全是因为通过人体的电流比较小,故A错误;
B.避雷针的原理是尖端放电,故B正确;
C.摩擦起电并没有创造了电荷,而是电荷的转移或得失,故C错误;
D.麦克斯韦理论计算出静电力常量,库仑通过库仑扭秤测出了静电力常量验证理论性的正确性,故D正确。故选BD。
(2)根据电场力做功与电势能变化关系有,由题意可知墨滴经过带电室后带负电,有,联立可知,即与成线性关系,对应图像为过原点的直线。故选A。
(3)打印机待机功率为
每年消耗的电能约为
(4)墨滴在水平方向不受力,保持匀速直线运动,运动时间与极板电压无关,所以墨滴的水平位置始终不变。竖直方向电场力提供加速度,有,当电压增大时,加速度a增大;而水平运动时间t不变,由竖直位移公式可知,竖直位移会增大。可知图案的水平位置不变、竖直方向尺寸变大。故选C。
(5)①由匀强电场的场强公式,可计算两板间的电场强度
由电场强度定义式的推导式,可计算电场力的大小。
②墨滴的重力,电场力的大小为,对比可知重力远小于电场力,所以重力可以忽略。
③由墨滴在竖直方向上做匀加速运动,可知加速度,侧移量
水平方向上墨滴做匀速运动,即有联立解得竖直侧移量。
④电势能的变化量等于电场力做功的负值,负号表示电势能减少。根据动量定理,动量改变量等于合外力的冲量,即,方向与电场力方向一致,竖直向上。
二、新能源(14分)
【答案】2.B 3.B 4. 3.7 1.85 5.C 6. D 2.82 1.03
【详解】2.电流的定义式为,变形可得电量。其中电流 的单位为安培(A),时间的单位为小时(h),因此是电量的常用单位, 表示该电池的电量,B正确,ACD错误。
故选B。
3.根据功能关系可得,电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以电场力做正功 ,即电势能减小 ,动能增加 ,B正确,ACD错误。故选B。
4.[1]外电路断开时,电路中无电流,电池的路端电压等于电动势,因此锂电池两极间的电压为
[2]外电路短路时,外电阻为0,根据闭合电路欧姆定律,变形得内阻。代入,可得
5.充电器输出的电功率为,而电池产生的热功率为 ,C正确,ABD错误。故选C。
6.[1]由于锂电池内阻较小,所以电流传感器应采用外接法,同时开关应控制整个电路的通断,所以开关应与电源相连,定值电阻起保护电路的作用,应与电流表相连,D正确,ABC错误。故选D。
[2]根据闭合电路欧姆定律可得,对比 可得
[3]根据闭合电路欧姆定律可得,对比 斜率绝对值即内阻,可得
三、地磁场(14分)
【答案】7.A 8. B B 9. kg/(A·s2) 3.0×10-5T
【详解】7.地磁N极在地理的南极附近,地磁S极在地理北极附近,所以地球表面磁场方向由南向北,指南针静止时N极所指的方向为磁场方向,即指南针静止时N极指向北方。故选A。
8.[1]通电直导线周围的磁场分布应以直导线为圆心的同心圆,所以直线上关于导线对称的两处磁场方向相反,则小磁针N极指向相反。故选B。
[2]改变电流大小,则相同位置处磁感应强度大小发生变化,但方向不变,即小磁针指向不变。故选B。
[3]根据右手螺旋定则可知,通电长直导线周围的磁感线平面分布图,如图所示
9.[1]根据磁感应强度的定义式所以
[2]根据题意可知,螺线管轴线上的磁场方向沿x轴正方向,所以螺线管上导线的绕向如图所示
[3]由于合磁场方向与y轴正方向的夹角为45°,则通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小与地磁场的水平分量相等,所以通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为
四、体育运动(18分)
【答案】10.C 11. 12. 4.2 109.2 13.B 14.(1);(2);(3)损失的能量为,故不是弹性碰撞
【详解】10.某同学伸出双手迎接飞来的篮球,触球后双手随篮球收缩至胸前,这样接球篮球动能的变化量一定,篮球动量的变化量一定,篮球对手作用力的冲量一定;但是作用时间变长,根据动量定理可知手对篮球的作用力变小,所以这样接球有助于减小接球过程中篮球对手的作用力。故选C。
11.[1]取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,对运动员甲,由动量定理有
代入数据解得乙对甲的平均作用力大小为
[2]取甲运动员初始运动方向为正方向,乙推甲的过程中,两者所组成的系统动量守恒,则有代入数据解得
12.[1]足球从离运动员头顶0.8m高处自由下落,由运动学公式可得解得足球与头顶接触前瞬间的速度大小为方向竖直向下;球离开头顶后竖直上升的高度为1.8m,设离开头顶的速度为,由运动学公式可得解得方向竖直向上;则足球与头作用过程中动量的变化量大小为
[2]根据动量定理可得代入数据解得足球对头的平均作用力大小为
13.A.忽略冰面对溜冰鞋的阻力,甲、乙组成的系统满足动量守恒,由于系统的初动量为0,则有由于分开时,可得,故A错误;
B.动能公式为由于分开时,甲、乙的动量大小相等,且,则有,故B正确;
CD.甲、乙之间的推力为相互作用力,大小相等、作用时间相同,故甲、乙所受推力的冲量大小相等,根据动量定理可知,甲、乙的动量变化量大小相等。故选B。
14.(1)A从P点静止下滑到Q点过程,根据动能定理可得解得
(2)A、B碰撞过程,根据动量守恒可得解得
(3)碰撞过程,A、B组成的系统损失的机械能为解得可知碰撞过程不是弹性碰撞。
五、弹簧振子和单摆(18分)
【答案】15.D 16. C B BC 9.86 相同
【详解】15.A.由振动方程可知,一次全振动路程为,路程为,是半个全振动,故A错误;
B.周期,故B错误;
C.时,,即位置在点,故C错误;
D.振子从最大位移向平衡位置运动,回复力做正功,动能增大,故D正确。 故选D。
16.[1]单摆实验要求:摆线不可伸长、摆球密度大(减小空气阻力影响)、悬点固定。因此选悬点固定、不可伸长的细丝线、密度大的铁球。故选C。
[2]单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,重力与拉力的合力沿法线方向的分量提供向心力
故选B。
[3]A.摆长是悬点到摆球球心的距离,不是上端点,故A错误;
B.摆球在最低点速度大,计时误差小,因此在最低点开始计时减小误差,故B正确;
C.单摆只有小角度摆动才近似为简谐运动,故C正确;
D.单摆小角度摆动时,周期与摆角无关,摆长不变则周期不变,故D错误;
E.50次经过平衡位置对应24.5个周期,周期,故E错误。 故选BC。
[4]根据单摆周期公式 变形得,总摆长(为绳长,为摆球半径),因此得图形斜率解得
[5]本实验中,由图像斜率计算得到,斜率不受摆球半径的影响,因此测量值与真实值相同。
六、机械波(16分)
【答案】17.C 18. B A 20 40 19.(1),;(2);(3)沿x轴负方向传播,
【详解】17.A.波速由介质决定,则水波的波速不变,根据可知,频率增大时波长变小,即波的间距变小,但波面应还是圆形,不会形成右侧密集、左侧稀疏,故A错误;
B.振幅影响振动强弱,不影响波的间距分布,故B错误;
CD.图中水波右侧密集、左侧稀疏,说明波源向右移动,即点击水面的位置向右移动了,故C正确,D错误。故选C。
18.(1)[1]水面上的O是波源,PQ为两块固定挡板,能观察到水面上的树叶发生振动,说明波绕过了障碍物继续传播,是因为波发生了衍射现象。故选B。
(2)[2]为了使树叶停止振动,即使衍射现象不明显,可以减小波长,根据可知,由于同种介质中波速不变,可以增加波源O的频率f。故选A。
(3)[3]因A点为峰峰相遇点,则振动加强,此时的位移为,B点为波谷相遇点,则振动加强,此时的位移为则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为20cm;
[4]水波的周期为因ABE连线为振动加强线,则BE的中点处P点也是振动加强点,则从图示时刻起经,P质点通过的路程为
19.(1)由图可知,振幅为波长为
(2)在内,波沿+x方向传播的距离为波速为,
联立解得
(3)若波速为,则传播的距离
可知波沿x轴负方向传播,时刻平衡位置为处的质点正向y轴正方向运动,同时有,
所以平衡位置为处的质点的振动方程为
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