四川省達(dá)州市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題含解析

Page17高2025屆高二（上）期中考試物理試題考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分。一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合要求）1.下列說法不正確的是（）A.彈簧振子的加速度大小與位移大小成正比，加速度方向始終與速度方向相反B.若把單擺從地球上移到月球上，則單擺的振動(dòng)頻率會(huì)發(fā)生改變C.“聞其聲而不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象D.觀察者不動(dòng)，波源向右運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊的少【答案】A【解析】【詳解】A．彈簧振子的加速度大小與位移大小成正比，其加速度方向總是指向平衡位置，與速度方可能相同也可能相反，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)單擺的振動(dòng)頻率可知若把單擺從地球上移到月球上，重力加速度發(fā)生變化，因此單擺的振動(dòng)頻率會(huì)發(fā)生改變，故B正確；C．“聞其聲而不見其人”是聲波繞過障礙物的衍射現(xiàn)象，故C正確；D．觀察者不動(dòng)，波源向右運(yùn)動(dòng)，相等的時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊少，這就是多普勒效應(yīng)，故D正確。本題選擇不正確的，故選A。2.如圖所示，下列四種場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)一定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】物體在跟位移大小成正比，方向總是指向平衡位置的力的作用下振動(dòng)，叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)C的圖中，物體在兩側(cè)斜面上受到的力均為恒力，不與位移的大小成正比，所以一定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。故選C。3.如圖所示，容器底部有一探照燈S發(fā)出一細(xì)光束投射到光屏MN上，在B點(diǎn)形成一個(gè)光斑，當(dāng)向容器中注水時(shí)，光斑B將移向（）A.B的上方 B.B的下方C.B的左邊 D.B的右邊【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)向容器中注水時(shí)，光束將在界面發(fā)生折射，由于光由介質(zhì)射入空氣中，折射角大于入射角，可知，光束折射后將向下偏移，即光斑B將移向B的下方。故選B。4.2023年10月3日，在杭州亞運(yùn)會(huì)跳水項(xiàng)目女子10米跳臺(tái)決賽中，全紅嬋憑借“水花消失術(shù)”征服了評(píng)委和觀眾并獲得冠軍。如圖所示為某次比賽的精彩瞬間，不計(jì)空氣阻力，全紅嬋從離開跳臺(tái)至入水前，下列說法正確的是（）A.全紅嬋做自由落體運(yùn)動(dòng)B.全紅嬋的加速度先變小后變大C.全紅嬋的動(dòng)量越來越大D.全紅嬋所受重力的沖量方向豎直向下【答案】D【解析】【詳解】A．起跳時(shí)，有豎直向上的速度，所以全紅嬋做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。A錯(cuò)誤；B．全紅嬋做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，加速度恒定為重力加速度。B錯(cuò)誤；C．全紅嬋做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度先減小，后增大，故動(dòng)量先減小后增大。C錯(cuò)誤；D．全紅嬋所受重力方向豎直向下，重力的沖量方向與重力方向相同，豎直向下。D正確。故選D。5.用不同材料制成兩個(gè)形狀和大小完全相同的電阻A、B，它們的圖像如圖所示。若A、B的電阻率分別為、，下列說法正確的是（）A.B.C.A、B并聯(lián)后整體的圖像可能是CD.A、B串聯(lián)后整體的圖像可能是C【答案】A【解析】【詳解】AB．圖像的斜率為電阻，由題圖可知由電阻定律可知，兩個(gè)形狀和大小完全相同的電阻阻值與電阻率成正比，故A正確，B錯(cuò)誤；C．A、B并聯(lián)后的電阻小于任意一個(gè)支路的電阻，故A、B并聯(lián)后整體的圖像不是C，C錯(cuò)誤；D．A、B串聯(lián)后的電阻大于任意一個(gè)電阻，故A、B串聯(lián)后整體的圖像不是C，D錯(cuò)誤。故選A。6.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課開講，神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在空間站內(nèi)做了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)所用較小鋼球的質(zhì)量為較大鋼球質(zhì)量的一半，較小鋼球以大小為1m/s的水平向左的速度與靜止的較大鋼球正碰，碰后速度大小分別為、，兩鋼球的碰撞可視為完全彈性碰撞。則（）A.B.，C.，D.，【答案】D【解析】【詳解】設(shè)小鋼球質(zhì)量為m，較大鋼球的質(zhì)量為2m，兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒、能量守恒，規(guī)定向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有解得，“-”代表方向向右故選D。7.如圖所示電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，、、為定值電阻（阻值均大于電源內(nèi)阻r），電壓表和電流表可視為理想電表。開關(guān)S閉合后，若將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移動(dòng)，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)變大、電流表的示數(shù)變大B.消耗的功率變大、消耗的功率變小C.電源的輸出功率逐漸增大、電源的效率逐漸增大D.若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為和，則【答案】D【解析】【詳解】A．將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，則電路的總電阻變小，干路電流I變大，即電流表示數(shù)變大，則根據(jù)閉合歐姆定律有可知，電壓表示數(shù)U變小，故A錯(cuò)誤；B．電阻和電阻的消耗的功率分別為，干路電流I變大，則消耗的功率變大。電壓表示數(shù)U變小，則電阻的電流變小，根據(jù)可知，干路電流I變大，電阻的電流變小，則電阻的電流變大，所以消耗的功率變大，故B錯(cuò)誤；C．將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，電路的外電路總電阻變小，即電阻、、與滑動(dòng)變阻器混聯(lián)后的總電阻阻值變小，則電源的輸出功率為由題可知，則根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，電路的外電路總電阻變小，電源的輸出功率變大。電源的效率為可知電路的外電路總電阻變小，則電源的效率變小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)閉合歐姆定律有可得即故D正確。故選D。二、多選題（本大題有3個(gè)小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）8.下列說法正確是（）A.彩虹由外到內(nèi)順序從紅到紫，對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短B.泊松亮斑，反映了光的干涉性C.小孔成像現(xiàn)象說明當(dāng)孔足夠小，光線經(jīng)過小孔時(shí)將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，形成物像D.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波【答案】AD【解析】【詳解】A．彩虹產(chǎn)生是因?yàn)閺?fù)色光遇到空氣中的小水滴發(fā)生折射造成的，紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小，所以偏折最小，紫光波長(zhǎng)最短，折射率最大，偏折最大，故A正確；B．泊松亮斑，反映了光的衍射性，故B錯(cuò)誤；C．小孔成像利用的是光沿直線傳播，并不是光的衍射，故C錯(cuò)誤；D．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故D正確。故選AD。9.戰(zhàn)繩運(yùn)動(dòng)是健身房設(shè)計(jì)用來減脂的一項(xiàng)爆發(fā)性運(yùn)動(dòng)，人們?cè)谧鰬?zhàn)繩運(yùn)動(dòng)時(shí)，用手抓緊繩子，做出用繩子的動(dòng)作，使得繩子呈波浪狀向前推進(jìn)，形成橫波（可視為簡(jiǎn)諧橫波）。時(shí)波形圖如圖1所示，圖2是繩上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法中正確的是（）A.該波的波速為2.4m/sB.波源開始振動(dòng)的方向向下C.該質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為3.6mD.時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4.8m【答案】AB【解析】【詳解】A．由圖1可知該波的波長(zhǎng)為2.4m，由圖2可知該波的周期為1s，則波速為m/s故A正確；B．由圖2可知，該質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向向下，可知波源開始振動(dòng)的方向向下，故B正確；C．該質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻為t=0.5s，根據(jù)x=vt=2.4×0.5m=1.2m可知質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為1.2m，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A，0～3s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了2.5s，故2.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為s=10A=10×40cm=400cm=4m故D錯(cuò)誤。故選AB。10.從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg小球，若運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力f與其速率v成正比，其關(guān)系為f=kv，小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1=2m/s，且落地前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)（取g=10m/s2），則以下說法正確的是（）A.k值為1kg·s/mB.小球在上升階段速度大小為1m/s時(shí)，加速度大小為20m/s2C.小球拋出瞬間的加速度大小為60m/s2D.小球拋出到落地過程中所用時(shí)間為1.2s【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．小球落地前以v1勻速運(yùn)動(dòng)，則有即故A錯(cuò)誤；B．小球在上升階段，根據(jù)牛頓第二定律得得故B錯(cuò)誤；C．小球拋出瞬間的加速度大小為故C正確；D．上升時(shí)，加速度為a，則有取極短時(shí)間內(nèi)，速度變化，有上升的全過程又解得得下降時(shí)加速度為a2，則有同理可得所以解得故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】本題綜合運(yùn)用了動(dòng)量定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，運(yùn)用動(dòng)量定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題注意要合理地選擇研究的過程，列表達(dá)式求解，本題D選項(xiàng)較難，對(duì)數(shù)學(xué)的要求較高。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，11題5分，12題10分，共15分。）11.2022年10月16日，黨的二十大在京開幕，在二十大報(bào)告中，體育、健康等關(guān)鍵詞多次提及，報(bào)告提出：“促進(jìn)群眾體育和競(jìng)技體育全面發(fā)展，加快建設(shè)體育強(qiáng)國(guó)”，這正是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的一個(gè)重要目標(biāo)，冰壺運(yùn)動(dòng)深受人們的喜愛，現(xiàn)在流行一種旱地冰壺，它的賽道是由多塊正方形的耐力板組成，如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想用此裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，為了便于實(shí)驗(yàn)研究，將旱地冰壺的賽道改造成如圖乙所示的賽道，現(xiàn)有兩個(gè)材料不同的紅壺和黃壺，某同學(xué)先將黃壺放在出發(fā)點(diǎn)a處，輕推黃壺，測(cè)得黃壺經(jīng)過b點(diǎn)后再向前運(yùn)動(dòng)格速度變?yōu)榱?，并恰好停在分界線的中心點(diǎn)上；然后在a處仍然放上黃壺，在b處放上紅壺，用同樣的力度輕推黃壺，與紅壺碰撞后，測(cè)得紅壺向前運(yùn)動(dòng)格速度變?yōu)榱?，黃壺經(jīng)過b點(diǎn)后再向前運(yùn)動(dòng)格速度變?yōu)榱悖瑑蓧鼐『猛Ｔ诜纸缇€的中心點(diǎn)上。（1）為保證碰撞中的實(shí)驗(yàn)效果，要求黃壺的質(zhì)量_______（填“大于”“等于”或“小于”）紅壺的質(zhì)量。（2）若已知黃壺的質(zhì)量為，與耐力板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；紅壺的質(zhì)量為，與耐力板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為___________________________（用題中所給字母表示）。【答案】①.大于②.【解析】【詳解】（1）[1]驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，為防止入射壺反彈，入射壺的質(zhì)量應(yīng)大于被碰壺的質(zhì)量，所以黃壺的質(zhì)量要大于紅壺的質(zhì)量。（2）[2]設(shè)每格耐力板的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，先在a點(diǎn)放黃壺，設(shè)黃壺經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理有解得接著在a點(diǎn)放黃壺，在b點(diǎn)放紅壺，用同樣力度輕推黃壺，設(shè)黃壺碰撞后的速度為，紅壺的速度為v2，根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)黃壺有解得對(duì)紅壺有解得根據(jù)動(dòng)量守恒定律有將各速度代入可得即為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。12.看到交警用酒精檢測(cè)儀檢查酒駕的情景，某同學(xué)欲自己制作一個(gè)酒精檢測(cè)儀，所用器材如下：半導(dǎo)體酒精濃度傳感器Rx（其電阻與酒精氣體濃度的關(guān)系圖線如圖1所示）干電池E（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻未知）；電流計(jì)G（滿偏電流Ig=5.0mA，內(nèi)阻Rg=54Ω）；電阻箱R1（最大阻值999.9Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值50Ω）；電鍵和導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖2所示：（1）該同學(xué)將電流計(jì)的量程擴(kuò)大為50mA，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為_______Ω。（2）具體使用該探測(cè)儀時(shí)，首先閉合電鍵S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)G滿偏（即電流計(jì)G的示數(shù)為5mA）。然后斷開電鍵S2，若：（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）①探測(cè)儀處于“待機(jī)”狀態(tài)，即傳感器所處環(huán)境的酒精濃度為零時(shí)，電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為_______mA；②傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“酒駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“0.2mg·mL-1”，則電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為_______mA；③傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“醉駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“0.8mg·mL-1”，則電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為_______mA。（3）該探測(cè)儀在實(shí)際使用的過程中發(fā)現(xiàn)，酒精氣體濃度的測(cè)量值總是較實(shí)際值偏小，究其原因可能是所用電源的電動(dòng)勢(shì)較1.5V要_________（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮竣?6.0②.1.50③.2.50④.3.75⑤.偏小【解析】【詳解】（1）[1]將電流計(jì)的量程擴(kuò)大為50mA，由歐姆定律可得則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為6.0Ω，可得擴(kuò)大量程后的電流表的內(nèi)阻為（2）[2]閉合電鍵S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)G滿偏，設(shè)電源的內(nèi)阻為r，由閉合電路歐姆定律可得傳感器所處環(huán)境的酒精濃度是零時(shí)，由圖1可知?jiǎng)t電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為1.50mA。[3]傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“酒駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“0.2mg·mL-1”，由圖1可知?jiǎng)t此時(shí)電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為2.50mA。[4]傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“醉駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“0.8mg·mL-1”，由圖1可知?jiǎng)t此時(shí)電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)G的示數(shù)應(yīng)為3.75mA。（3）[5]由以上解析可得電路中的電流為當(dāng)電源的電動(dòng)勢(shì)較1.5V要偏小時(shí)，在同一酒精濃度下，電路中的總電流將偏小，則流經(jīng)電流計(jì)G的電流將偏小，則對(duì)應(yīng)的Rx值偏大，則酒精氣體濃度的測(cè)量值較實(shí)際值偏小。四、計(jì)算題（本題共3小題，共42分。13題12分，14題12分，15題18分。）13.炎熱的夏天，小劉同學(xué)利用一電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω的電池，給一個(gè)小電風(fēng)扇供電扇風(fēng)納涼。電風(fēng)扇線圈的電阻為1Ω，額定電壓為5V，電風(fēng)扇恰好能正常工作，電路如圖所示。求：（1）電路的電流；（2）電風(fēng)扇熱功率和工作2分鐘產(chǎn)生的熱能；（3）電風(fēng)扇的機(jī)械功率和額定功率?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3），【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得電路的電流為（2）電風(fēng)扇的熱功率為工作2分鐘產(chǎn)生的熱能為（3）電風(fēng)扇的額定功率為電風(fēng)扇的機(jī)械功率為14.2018年9月23日“光纖之父”華人科學(xué)家高琨逝世，他一生最大的貢獻(xiàn)是研究玻璃纖維通訊。光纖在轉(zhuǎn)彎的地方不能彎曲太大，如圖模擬光纖通信，將直徑為d的圓柱形玻璃棒彎成圓環(huán)，已知玻璃的折射率為，光在真空中的速度為c，要使從A端垂直入射的光線能全部從B端射出。求：（1）圓環(huán)內(nèi)徑R的最小值；（2）在①問的情況下，從A端最下方入射的光線，到達(dá)B端所用的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）從A端最下方入射的光線發(fā)生全反射時(shí)其他光線能發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系得設(shè)全反射臨界角為C，則要使A端垂直入射的光線全部從B端射出，必須有θ≥C，根據(jù)臨界角公式有，因此有sinθ≥sinC即有≥解得所以R的最小值為。（2）在①問的情況下，θ=45°，。如圖所示。光在光纖內(nèi)傳播的總路程為光在光纖內(nèi)傳播速度為所以所求時(shí)間為15.如圖所示，一長(zhǎng)木板B質(zhì)量m=1.0kg，長(zhǎng)L=9.2m，靜止放置于光滑水平面上，其左端緊靠一半徑R=5.5m的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點(diǎn)P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為53°，其右端最低點(diǎn)處與長(zhǎng)木板B上表面相切。距離木板B右端d=6.0m處有一與木板等高的固定平臺(tái)，平臺(tái)上表面光滑，其上放置有質(zhì)量m=1.0kg的滑塊D。平臺(tái)上方有一水平光滑固定滑軌，其上穿有一質(zhì)量M=2.0kg的滑塊C，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時(shí)彈簧處于豎直方向。一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊A被無初速地輕放在沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶左端。一段時(shí)間后A從傳送帶右側(cè)水平飛出，下落高度H=3.2m后恰好能沿切線方向從P點(diǎn)滑入圓