江蘇省常熟市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

PAGEPAGE12023~2024學(xué)年第一學(xué)期期中試卷高二物理第Ⅰ卷選擇題（共40分）一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意.1.一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在偏角增大的過程中，擺球的（）A.位移減小 B.速度增大 C.回復(fù)力增大 D.機(jī)械能增大〖答案〗C〖解析〗擺角增大過程中，擺球速度減小、位移增大，根據(jù)可知，回復(fù)力增大，擺動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能不變。故選C。2.如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（）A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1〖答案〗A〖解析〗根據(jù)磁通量的定義，當(dāng)B垂直于S時(shí)，穿過線圈的磁通量為Ф=BS，其中S為有磁感線穿過區(qū)域的面積，所以圖中a、b兩線圈的磁通量相等，所以A正確；BCD錯(cuò)誤．【名師『點(diǎn)石成金』】本題主要注意磁通量的計(jì)算公式中S的含義，它指的是有磁感線穿過區(qū)域的垂直面積．3.下列四幅圖所描述的情境，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.甲圖中，與干電池連接的左側(cè)線圈開關(guān)保持閉合B.乙圖中，條形磁鐵快速穿過有缺口的線圈C.丙圖中，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng)，線圈始終在磁場(chǎng)內(nèi)D.丁圖中，線圈繞軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)〖答案〗D〖解析〗A．干電池是直流電源，與干電池連接的左側(cè)線圈開關(guān)保持閉合，則左側(cè)線圈電流不變，穿過右側(cè)線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．條形磁鐵快速穿過有缺口的線圈，線圈未形成閉合回路，無法產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng)，線圈始終在磁場(chǎng)內(nèi)，穿過線圈的磁通量未發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D．線圈繞軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈形成了閉合回路且穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。4.如圖是三根平行直導(dǎo)線的截面圖，若它們的電流大小都相同，B、D中電流垂直紙面向里，C中電流垂直紙面向外．如果，則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（）A.垂直紙面向外 B.垂直紙面向里C.由A指向B D.由A指向D〖答案〗C〖解析〗用右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示：直導(dǎo)線B在A點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)與直導(dǎo)線D在A點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反，大小相等。則合磁場(chǎng)為零；而直導(dǎo)線C在A點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)，方向從D指向B,即為沿紙面由A指向B,即A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由A指向B。5.如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，由圖可知下列說法中正確的是（）A.在t=0.2s時(shí)，彈簧振子的加速度為正向最大B.在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同C.從t=0到t=0.2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.在t=0.6s時(shí)，彈簧振子有最小的位移〖答案〗C〖解析〗A．在t＝0.2s時(shí)，彈簧振子的位移為正向最大，加速度為負(fù)向最大，故A錯(cuò)誤；B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的位移相同，說明彈簧振子在同一位置，速度大小相同，但是方向相反，故B錯(cuò)誤；C．從t＝0到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的位移增大，加速度增大，速度減小，所以彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．在t＝0.6s時(shí)，彈簧振子的位移為負(fù)方向最大，故D錯(cuò)誤。故選C。6.圖甲為某共振篩的示意圖，電動(dòng)偏心輪每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，該共振篩的共振曲線如圖乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期。下列說法正確的是（）A.該篩子的固有周期為1.25sB.該篩子在共振狀態(tài)下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/minC.增加篩子質(zhì)量，為達(dá)到共振需增大電壓D.增大電壓，共振時(shí)曲線的峰值將向左移動(dòng)〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)共振篩的共振曲線，當(dāng)f=0.8Hz時(shí)，振幅最大，可知該篩子的固有周期為此時(shí)的轉(zhuǎn)速為故A正確，B錯(cuò)誤；C．增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期，則篩子的固有頻率降低，為達(dá)到共振需減小電壓，故C錯(cuò)誤；D．增大電壓，偏心輪轉(zhuǎn)速提高，周期減小，頻率增大，共振時(shí)曲線的峰值將向右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。7.靜止在湖面的小船上有兩個(gè)人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球，甲向左拋，乙向右拋，如圖所示．甲先拋，乙后拋，拋出后兩小球相對(duì)岸的速率相等，若不計(jì)水的阻力，則下列說法中正確的是（）A.兩球拋出后，船往左以一定速度運(yùn)動(dòng)，乙球受到的沖量大一些B.兩球拋出后，船往右以一定速度運(yùn)動(dòng)，甲球受到的沖量大一些C.兩球拋出后，船的速度為零，甲球受到的沖量大一些D.兩球拋出后，船的速度為零，兩球所受的沖量相等〖答案〗C〖解析〗設(shè)小船的質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m，甲球拋出后，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：mv=（M+m）v′，v′的方向向右．乙球拋出后，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=0．根據(jù)動(dòng)量定理得，所受合力的沖量等于動(dòng)量的變化，對(duì)于甲球，動(dòng)量的變化量為mv，對(duì)于乙球動(dòng)量的變化量為mv-mv′，知甲的動(dòng)量變化量大于乙球的動(dòng)量變化量，所以拋出時(shí)，人給甲球的沖量比人給乙球的沖量大．故C正確．8.我國(guó)南方地區(qū)常用木槌把糯米飯打成糍粑。已知木槌質(zhì)量為18kg，木槌剛接觸糍粑時(shí)的速度方向豎直向下，大小是5m/s，打擊糍粑0.1s后木槌靜止，重力加速度g取10m/s2，則木槌打擊糍粑的平均作用力大小為（）A.180N B.900N C.1080N D.1800N〖答案〗C〖解析〗設(shè)豎直向下為正方向，對(duì)于木槌，由動(dòng)量定理可得解得即木槌受到糍粑的平均作用力大小為1080N，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律可知，木槌打擊糍粑的平均作用力的大小為1080N，方向豎直向下。故選C9.如圖所示為一款玩具“彈簧公仔”，該玩具由頭部、輕彈簧及底座組成，已知公仔頭部質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，底座質(zhì)量為0.5m。輕壓公仔頭部至彈簧彈力為2mg時(shí)，由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法中正確的是（）A.釋放公仔頭部瞬間的加速度大小為2gB.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，公仔頭部的速度最大C.公仔頭部做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為D.公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)底座對(duì)桌面的壓力為零〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)牛頓第二定律所以釋放公仔頭部瞬間的加速度大小為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)公仔加速度為零時(shí)，其速度達(dá)到最大，此時(shí)彈簧彈力等于重力，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，當(dāng)公仔頭部運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的加速度與最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等，方向相反，即最高點(diǎn)加速度為向下的g，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，公仔頭部只受重力，所以振幅為故C正確；D．公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)底座對(duì)桌面的壓力等于底座的重力的大小，即0.5mg，故D錯(cuò)誤。故選C。10.如圖，置于光滑水平面上的總質(zhì)量為2m的小車左端固定一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)繩將質(zhì)量為m的小物塊壓縮彈簧系在小車左端。此時(shí)小物塊到小車最右端的距離為L(zhǎng)，彈簧內(nèi)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為。開始時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)燒斷細(xì)繩，經(jīng)時(shí)間t，物塊恰好能到達(dá)小車最右端。已知彈簧自然長(zhǎng)度小于車長(zhǎng)。下列說法正確的是（）A.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物塊的速度最大B.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車向左移動(dòng)的距離為C.物塊、小車和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.物塊到達(dá)小車右端過程中，彈簧彈力對(duì)物塊的沖量大小為〖答案〗B〖解析〗A．物塊和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)在任意時(shí)刻總動(dòng)量都為零，物塊恰好能到達(dá)小車右端，末速度為零，說明物塊先加速后減速，所以物塊的加速度為零時(shí)，物塊的速度最大，由于物塊和小車之間有摩擦力，所以物塊的加速度為零時(shí)，不是彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，是彈力和摩擦力相等時(shí)，故A錯(cuò)誤；B．由于物塊和小車組成的系統(tǒng)在任意時(shí)刻總動(dòng)量都為零，即任意時(shí)刻小車向左的動(dòng)量大小上都等于物塊向右的動(dòng)量大小，任意時(shí)刻速度大小都相等，設(shè)小車平均速度大小為，物塊平均速度大小為，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律兩邊同乘時(shí)間有又因?yàn)榻獾脛t小車向左移動(dòng)的距離為。故B正確；C．由于物塊和小車之間有摩擦力，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，即機(jī)械能不守恒。故C錯(cuò)誤；D．由能量守恒定律可知彈簧彈性勢(shì)能最終全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即物塊到達(dá)小車右端過程中，彈簧彈力對(duì)物塊的沖量大小等于摩擦力對(duì)物塊沖量的大小，根據(jù)動(dòng)量定理（取向右為正）方程聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷非選擇題（共60分）二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位.11.某同學(xué)用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。圖中O是斜槽水平末端在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰小球時(shí)入射小球的平均落點(diǎn)，M為與被碰小球碰后入射小球的平均落點(diǎn)，N為被碰小球的平均落點(diǎn)。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，下列說法正確的是（填選項(xiàng)字母）___________。A.安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平B.實(shí)驗(yàn)過程中，復(fù)寫紙、白紙都可以移動(dòng)。C．入射小球的質(zhì)量必須小于被碰小球的質(zhì)量，兩球的半徑相同D.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放（2）實(shí)驗(yàn)中，除測(cè)量平拋射程OM、ON、OP外，還必須測(cè)量的物理量有（填選項(xiàng)字母）______________。A.測(cè)量入射小球質(zhì)量和被碰小球質(zhì)量B.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HC.測(cè)量S離水平軌道的高度hD.測(cè)量入射小球半徑和被碰小球半徑（3）①圖乙是被碰小球的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為______cm。②若測(cè)量的物理量在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式__________，則入射小球和被碰小球碰撞前后的總動(dòng)量守恒。（用（2）中測(cè)量的物理量表示）③若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式________是否成立。（用OM、ON、OP表示）〖答案〗（1）AD（2）A（3）55.40（55.50、55.60均可）〖解析〗（1）[1]A．為使小球離開軌道做平拋運(yùn)動(dòng)，保證出射速度水平，所以軌道末端必須水平，故A正確；B．在實(shí)驗(yàn)過程中，小球的落點(diǎn)通過白紙和復(fù)寫紙獲得，若移動(dòng)白紙將不能確定小球的位置，但復(fù)寫紙可以移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．為防止入射小球碰后反彈，則入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，兩球的半徑相同，故C錯(cuò)誤；D．同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放，以保證到達(dá)底端做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同，故D正確。故選AD。（2）[2]根據(jù)動(dòng)量守恒定律有拋出后各自做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向豎直方向聯(lián)立代入具體射程可得可知，除測(cè)量平拋射程OM、ON、OP外，還必須測(cè)量的物理量有入射小球質(zhì)量和被碰小球質(zhì)量。故選A。（3）①[3]由圖乙可得落點(diǎn)的平均位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為。②[4]由（2）分析可知，只要滿足則入射小球和被碰小球碰撞前后的總動(dòng)量守恒。③[5]若為彈性碰撞，則有聯(lián)立解得即則若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式是否成立。12.如圖所示，固定于水平面上金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形。（1）求t=0時(shí)穿過MDEN回路的磁通量；（2）為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）磁通量（2）回路的磁通量不變，則有解之得13.水流射向墻壁，會(huì)對(duì)墻壁產(chǎn)生沖擊力。假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流速為v，水流垂直射向豎直墻壁后速度變?yōu)?。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：（1）單位時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的質(zhì)量m0；（2）墻壁受到平均沖擊力f。〖答案〗（1）ρSv；（2）ρSv2，方向與水流速度方向相同?！冀馕觥剑?）設(shè)水流的橫截面積為S，則△t時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為?m=ρSv?t則單位時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的質(zhì)量m0為（2）以水運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍谂c墻壁碰撞過程，對(duì)△t時(shí)間內(nèi)的水，根據(jù)動(dòng)量定理（水平分運(yùn)動(dòng)）得-F??t=0-?mv聯(lián)立解得F=ρSv2根據(jù)牛頓第三定律可得墻壁受到的平均沖擊力為f=F=ρSv2方向與水流速度方向相同。14.如圖甲，將一小球用細(xì)繩懸掛于固定懸點(diǎn)O，將三高精度力傳感器（不考慮質(zhì)量）接在球與細(xì)線之間，小球靜止懸停在A位置，一玩具槍在球左側(cè)水平放置，槍口中心與球心等高。某時(shí)刻，玩具槍以一定初速度v0發(fā)射質(zhì)量為的水彈，水彈跟小球碰撞后，立即散開（可認(rèn)為速度為0）且碰撞時(shí)間很短可忽略，之后小球開始擺動(dòng)，整個(gè)過程力傳感器數(shù)據(jù)F隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示，已知小球上擺的最大擺角θ很小，圖中時(shí)刻為水彈與小球碰撞時(shí)刻，小球擺動(dòng)過程中始終不與槍相撞，忽略空氣阻力，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，求：（1）擺球的質(zhì)量M；（2）小球擺動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)L；（3）水彈的初速度v0；〖答案〗（1）0.04kg；（2），0.8m；（3）80m/s〖解析〗（1）由