江蘇省常熟市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷（含答案）

江蘇省常熟市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個選項最符合題意.1．一單擺做簡諧運動，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．機械能增大2．如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場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∶13．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，線圈勻強磁場中垂直于磁場方向向右運動，線圈始終在磁場內(nèi)D．丁圖中，線圈繞軸線AB轉(zhuǎn)動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AB=AC=AD，則A點的磁感應(yīng)強度的方向（）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D5．如圖甲所示為以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點間運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法中正確的是（）A．在t=0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t=0到t=0.2s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運動D．在t=0.6s時，彈簧振子有最小的位移6．圖甲為某共振篩的示意圖，電動偏心輪每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，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，共振時曲線的峰值將向左移動7．靜止在湖面的小船上有兩個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，拋出后兩小球相對岸的速率相等，若不計水的阻力，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動，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動，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8．我國南方地區(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．1800N9．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，由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡諧運動。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)原長時，公仔頭部的速度最大C．公仔頭部做簡諧運動的振幅為mgD．公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力為零10．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。此時小物塊到小車最右端的距離為L，彈簧內(nèi)儲存的彈性勢能為EpA．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，物塊的速度最大B．物塊到達(dá)小車最右端時，小車向左移動的距離為LC．物塊、小車和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒D．物塊到達(dá)小車右端過程中，彈簧彈力對物塊的沖量大小為E二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時請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)值計算時，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“驗證動量守恒定律”實驗。圖中O是斜槽水平末端在記錄紙上的垂直投影點，P為未放被碰小球時入射小球的平均落點，M為與被碰小球碰后入射小球的平均落點，N為被碰小球的平均落點。（1）關(guān)于實驗要點，下列說法正確的是（填選項字母）____。A．安裝軌道時，軌道末端必須水平B．實驗過程中，復(fù)寫紙、白紙都可以移動。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．同一組實驗中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放（2）實驗中，除測量平拋射程OM、ON、OP外，還必須測量的物理量有（填選項字母）____。A．測量入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量B．測量拋出點距地面的高度HC．測量S離水平軌道的高度hD．測量入射小球半徑r1和被碰小球半徑（3）①圖乙是被碰小球的多次落點痕跡，由此可確定其落點的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為cm。②若測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量守恒。（用（2）中測量的物理量表示）③若進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）12．如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t=0時，磁感應(yīng)強度為B0，此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形。（1）求t=0時穿過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)強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化？請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。13．水流射向墻壁，會對墻壁產(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）單位時間內(nèi)水槍噴出的水的質(zhì)量m0；（2）墻壁受到的平均沖擊力f。14．如圖甲，將一小球用細(xì)繩懸掛于固定懸點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。某時刻，玩具槍以一定初速度v0發(fā)射質(zhì)量為m0=0.2g的水彈，水彈跟小球碰撞后，立即散開（可認(rèn)為速度為0）且碰撞時間很短可忽略，之后小球開始擺動，整個過程力傳感器數(shù)據(jù)F隨時間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（1）擺球質(zhì)量M；（2）小球擺動周期T和擺長L；（3）水彈的初速度v0；15．如圖所示，一豎直固定的足夠長的長直圓管內(nèi)有一質(zhì)量為M的靜止薄圓盤，圓盤與管的上端口距離為l，一質(zhì)量為m=1（1）第一次碰撞前瞬間小球的速度大小；（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，小球與圓盤間的最遠(yuǎn)距離；（3）第一次碰撞到第二次碰撞圓盤下落的距離與第二次碰撞到第三次碰撞圓盤下落的距離之比k。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】擺角增大的過程中，擺球速度減小、位移增大，根據(jù)F=-kx可知，回復(fù)力增大，擺動過程中只有重力做功，機械能不變。

故答案為：C。

【分析】掌握單擺運動的規(guī)律，在平衡位置時，擺球速度最大，加速度為零，在位移最大處，速度為零，加速度最大。2．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)磁通量的定義，當(dāng)B垂直于S時，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符合題意；BCD不符合題意．故答案為：A【分析】本題主要注意磁通量的計算公式中S的含義，它指的是有磁感線穿過區(qū)域的垂直面積．3．【答案】D【解析】【解答】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，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；

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錯誤；

C、線圈在勻強磁場中垂直于磁場方向向右運動，線圈始終在磁場內(nèi)，穿過線圈的磁通量未發(fā)生變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；

D、線圈繞軸線AB轉(zhuǎn)動，線圈形成了閉合回路且穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。

故答案為：D。

【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：1、線圈形成閉合回路；2、穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。4．【答案】C【解析】【解答】用右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線在A點上所產(chǎn)生的磁場方向，如圖所示：

直導(dǎo)線B在A點產(chǎn)生磁場與直導(dǎo)線D在A點產(chǎn)生磁場方向相反，大小相等。則合磁場為零；而直導(dǎo)線C在A點產(chǎn)生磁場，方向從D指向B，即為沿紙面由A指向B，即A點磁感應(yīng)強度的方向由A指向B。

故答案為：C。

【分析】用右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線在A點上所產(chǎn)生的磁場方向，與導(dǎo)線距離相等的點的磁感應(yīng)強度大小相等，再根據(jù)磁場的疊加法則確定合磁場的方向。5．【答案】C【解析】【解答】A、在t＝0.2s時，彈簧振子的位移為正向最大，加速度為負(fù)向最大，故A錯誤；

B、在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，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錯誤；

C、從t＝0到t＝0.2s時間內(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動，故C正確；

D、在t＝0.6s時，彈簧振子的位移為負(fù)方向最大，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】熟悉掌握簡諧運動的規(guī)律和特點。彈簧振子的位移增大，加速度增大，速度減小。彈簧振子的回復(fù)力始終指向平衡位置。6．【答案】A【解析】【解答】AB、根據(jù)共振篩的共振曲線，當(dāng)f=0.8Hz時，振幅最大，可知該篩子的固有周期為T=此時的轉(zhuǎn)速為n=48故A正確，B錯誤；

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，共振時曲線的峰值將向右移動，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】驅(qū)動頻率與物體固有頻率越接近，物體振動的幅度越大。驅(qū)動頻率等于物體固有頻率時，振動幅度最大。7．【答案】C【解析】【解答】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)動量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=0．根據(jù)動量定理得，所受合力的沖量等于動量的變化，對于甲球，動量的變化量為mv，對于乙球動量的變化量為mv-mv′，知甲的動量變化量大于乙球的動量變化量，所以拋出時，人給甲球的沖量比人給乙球的沖量大．故C符合題意．故答案為：C

【分析】利用動量守恒定律可以判別船的速度大小；利用動量的變化可以判別沖量的大小。8．【答案】C【解析】【解答】設(shè)豎直向下為正方向，對于木槌，由動量定理可得(mg-F)t=0-mv解得F=1080N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。

故答案為：C。

【分析】明確木槌的初末速度以及受力情況，再根據(jù)動量定理及牛頓第三定律進行分析解答。9．【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)牛頓第二定律2mg-mg=ma所以釋放公仔頭部瞬間的加速度大小為a=g故A錯誤；

B、當(dāng)公仔速度達(dá)到最大時，其加速度為零，此時彈簧彈力等于重力，故B錯誤；

C、根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，當(dāng)公仔頭部運動到最高點時的加速度與最低點時的加速度大小相等，方向相反，即最高點加速度為向下的g，此時彈簧處于原長，公仔頭部只受重力，所以振幅為A=故C正確；

D、公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力等于底座的重力的大小，即0.5mg，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】彈簧做簡諧運動。平衡位置速度最大，合外力為零，位移最大處，加速度的大小相等。根據(jù)彈簧的形變量確定振幅的大小。10．【答案】B【解析】【解答】A、物塊和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)在任意時刻總動量都為零，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，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，不是彈簧恢復(fù)原長時，是彈力和摩擦力相等時，故A錯誤；

B、由于物塊和小車組成的系統(tǒng)在任意時刻總動量都為零，即任意時刻小車向左的動量大小上都等于物塊向右的動量大小，任意時刻速度大小都相等，設(shè)小車平均速度大小為v1，物塊平均速度大小為v2，則根據(jù)動量守恒定律m兩邊同乘時間t有m又因為L解得L則小車向左移動的距離為L3。故B正確；

C、由于物塊和小車之間有摩擦力，在相對運動過程中，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，即機械能不守恒。故C錯誤；

E物塊到達(dá)小車右端過程中，彈簧彈力對物塊的沖量大小等于摩擦力對物塊沖量的大小，根據(jù)動量定理（取向右為正）I方程聯(lián)立解得I故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】剪斷繩后，物塊與小車及彈簧構(gòu)成的整體動量守恒，由題意可知系統(tǒng)初動量為零，故恰好到達(dá)最右端時，系統(tǒng)的動量仍為零，即速度均為零。再根據(jù)動量守恒定律及能量守恒定律和動量定理進行分析解答。11．【答案】（1）A；D（2）A（3）55.40##55.50##55.60；m1?OP=【解析】【解答】（1）A、為使小球離開軌道做平拋運動，保證出射速度水平，所以軌道末端必須水平，故A正確；

B、在實驗過程中，小球的落點通過白紙和復(fù)寫紙獲得，若移動白紙將不能確定小球的位置，但復(fù)寫紙可以移動，故B錯誤；

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錯誤；

D、同一組實驗中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放，以保證到達(dá)底端做平拋運動時的速度相同，故D正確。

故答案為：AD。

（2）根據(jù)動量守恒定律有m拋出后各自做平拋運動，則水平方向x=vt豎直方向H=聯(lián)立代入具體射程可得m可知，除測量平拋射程OM、ON、OP外，還必須測量的物理量有入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2。

故答案為：A。

（3）①由圖乙可得落點的平均位置所對應(yīng)的讀數(shù)為55.50cm。

②由（2）分析可知，只要滿足m則入射小球和被碰小球碰撞前后的總動量守恒。

③若為彈性碰撞，則有m1v聯(lián)立解得v即OP+OM=ON則若進一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式OP+OM=ON是否成立。

【分析】熟悉讓物體做平拋運動的實驗要求和操作。再根據(jù)動量守恒定律及平拋運動規(guī)律推導(dǎo)得出判斷滿足要求的表達(dá)式，繼而分析需要測量的相關(guān)數(shù)據(jù)及需要的儀器。12．【答案】（1）解：磁通量?=（2）解：回路的磁通量不變，則有B解之得B=【解析】【分析】（1）已知磁感應(yīng)強度的大小，結(jié)合閉合回路的面積可以求出磁通量的大?。?/p>

（2）為了使MN不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則利用磁通量不變及磁通量的表達(dá)式可以求出磁感應(yīng)強度與時間的關(guān)系式。13．【答案】（1）解：設(shè)水流的橫截面積為S，則△t時間內(nèi)噴水質(zhì)量為△m=ρSv△t則單位時間內(nèi)水槍噴出的水的質(zhì)量m0為m（2）解：以水運動方向為正方向，在與墻壁碰撞過程，對△t時間內(nèi)的水，根據(jù)動量定理（水平分運動）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?！窘馕觥俊痉治觥浚?）計算流體模型的質(zhì)量，往往將流體模型轉(zhuǎn)換成柱體模型進行處理。柱體模型的長度等于單位時間內(nèi)通過的位移。

（2）根據(jù)動量定理計算得出平均沖擊力，再根據(jù)牛頓第三定律進行解答。14．【答案】（1）解：由圖知，水彈射擊前小球處于平衡狀態(tài)，則有F解得M=0（2）解：由圖知T=由單擺周期公式T=2π解得L=0（3）解：對經(jīng)過最低點時的小球進行分析F解得