湖北省孝感市2023-2024學年高二上學期物理期中考試試卷（含答案）

湖北省孝感市2023-2024學年高二上學期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．關于能源和能量，下列說法中正確的是（）A．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的B．能量被使用后就消失了，所以要節(jié)約資源C．能量的耗散反映出自然界宏觀過程的方向性D．自然界的石油、煤炭等資源可供人類永久使用2．經過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象。如圖所示，把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A連接電池與開關，線圈B閉合并在其一段直導線附近平行放置小磁針，可觀察到的現(xiàn)象有（）A．合上開關，小磁針發(fā)生偏轉，不會復原B．斷開開關，小磁針偏轉一下，隨即復原C．只要A線圈中有電流，小磁針就會發(fā)生偏轉D．A線圈中電流越大，小磁針偏轉角度也越大3．如圖甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點之間做簡諧運動。取水平向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．在t=0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t=0.6s時，彈簧振子有最小的彈性勢能C．在t=0.4s與t=0.8s兩個時刻，振子的速度都為零D．從t=0.2s到t=0.4s時間內，彈簧振子做加速度減小的加速運動4．假設地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的，則正確表示環(huán)形電流方向的是（）A． B．C． D．5．嚴冬樹葉結有冰塊，人在樹下經常出現(xiàn)冰塊砸到頭部的情況。若冰塊質量為150g，從離人約45cm的高度無初速度掉落，砸到頭部后冰塊未反彈，頭部受到冰塊的沖擊時間約為0.2s，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，下列分析正確的是（）A．冰塊接觸頭部之前的速度約為2m/sB．冰塊對頭部的沖量大小約為0.75N·sC．冰塊對頭部的平均作用力大小約為2.25ND．冰塊與頭部作用過程中冰塊的動量變化大小約為0.3kg·m/s6．今年9月26日，長征二號丁運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射遙感三十六號衛(wèi)星。假設火箭的燃料用完后，火箭殼體和衛(wèi)星一起以6.0×103m/s的速度繞地球做勻速圓周運動。某時刻衛(wèi)星沿軌道切線方向以相對火箭殼體1.5×103m/s的速度與之分離。已知衛(wèi)星的質量是400kg，火箭殼體的質量是100kg，則分離后衛(wèi)星的速度是（）A．4.8×103m/s B．5.5×103m/sC．6.3×103m/s D．7.2×103m/s二、多選題7．如圖所示，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，水平放置的平行金屬板間的帶電灰塵P處于靜止狀態(tài)。若將滑動變阻器R2的滑片向b端移動，則（）A．電壓表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小C．R1消耗的功率減小 D．灰塵P將向下運動8．下列說法不正確的是（）A．我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與溫度有關B．醫(yī)院里“γ手術刀”和B超“超聲波”都能在真空中傳播并能發(fā)生干涉、衍射C．麥克斯韋認為電場周圍總能產生磁場，磁場周圍總能產生電場，并通過實驗證實了電磁波的存在D．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除了與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關9．如圖所示為一個單擺在地面上做受迫振動的共振曲線（振幅A與驅動力頻率f的關系），g=10m/sA．此單擺的固有周期約為2sB．此單擺的擺長約為2mC．若擺長增大，共振曲線的峰將右移D．若將單擺移至月球振動，共振曲線的峰將左移10．如圖所示，木塊A、B放置在光滑的水平地面上，一輕質彈簧左端固定在緊靠豎直墻壁的木塊A上，右端與木塊B拴接，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)對木塊B施加水平向左的推力F，將木塊緩慢壓至某一位置，然后撤去推力F，則在木塊以后的運動過程中，下列說法正確的是（）A．木塊A，B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．木塊A，B與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．木塊A脫離墻壁時，木塊B的動量最大D．木塊A，B共速時，木塊B的動量最大11．圖甲為某電源的U－I圖線，圖乙為某小燈泡的U－I圖線，則下列說法中正確的是（）A．電源的內阻為5ΩB．小燈泡的電阻隨著功率的增大而增大C．把電源和小燈泡組成閉合回路，小燈泡的功率約為0.6WD．把電源和小燈泡組成閉合回路，電路的總功率約為0.9W三、實驗題12．如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球碰撞前后的動量關系。圖中的O點為小球拋出點在白紙上的投影點。實驗時，先使A球多次從斜軌上位置P由靜止釋放，找到其平均落地點的位置E。然后，把B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P由靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復上述A球與B球相碰的過程，分別找到碰后A球和B球落點的平均位置D和F。用刻度尺測量出水平射程OD、OE、OF，并測得A球的質量為mA，B球的質量為m（1）該實驗必須滿足的條件有___________。A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末端必須水平C．實驗過程中，復寫紙和白紙都可以移動D．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放（2）為了完成本實驗，要求入射小球A的質量被碰小球B的質量，入射小球A的半徑被碰小球B的半徑。（均選填“>”、“<”或“=”）（3）當滿足表達式時，說明碰撞中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒（用mA、m13．某同學分別用圖甲和圖乙的電路測量同一節(jié)干電池的電動勢和內阻。（1）在答題卡相應的方框中畫出圖甲的電路原理圖；（2）某次測量時電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示，則電壓U=V，電流I=A；（3）實驗得到如圖丙所示的兩條直線，圖中直線Ⅰ對應電路是圖（1）（選填“甲”或“乙”），該電路測得的電源內阻（選填“偏大”、“偏小”或“無誤差”）。四、解答題14．一水平彈簧振子做簡諧運動，其位移與時間的關系如圖所示。求：（1）寫出該簡諧運動的表達式；（2）t=0.9s時的位移；（3）振子在0～3.6s內通過的路程。15．在如圖所示的電路中，電源電動勢E=12V，內電阻r=1.0Ω。將一盞額定電壓為9V，額定功率為18W的燈泡與一只線圈電阻為R=1.0Ω的直流電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光。問：（1）電源的輸出功率是多少？（2）電動機的輸出功率是多少？（3）若電動機以v=0.4m/s勻速豎直向上提升重物，已知電動機的輸出功率不變，且機械效率為80％，重力加速度g=10m/s2，該重物的質量是多少？16．如圖所示，光滑的水平地面上放置一四分之一光滑圓弧軌道A，圓弧軌道半徑R=0.3m，左側靠著豎直墻壁，右側緊靠與其最低點等高的水平長木板B，長木板B質量m=1kg，上表面粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.4，長木板左端放置一物塊C，質量M=2kg，從圓弧軌道最高點由靜止釋放物塊D，物塊D的質量與長木板B的質量相等，物塊D滑至最低點時與物塊C發(fā)生彈性碰撞，C、D均可視為質點，重力加速度g=10m/s2。求：（1）碰后物塊C的速度大??；（2）碰后物塊D上升的高度；（3）若物塊C恰好未滑離長木板B，求長木板B的長度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．永動機違背了能量守恒定律，所以即使隨著科技的發(fā)展，永動機也是不可以制成的，A不符合題意；B．能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而無法收集，所以要節(jié)約能源，B不符合題意C．根據(jù)熱力學第二定律可知，宏觀自然過程自發(fā)進行是有其方向性，能量耗散就是從能量的角度反映了這種方向性，C符合題意；D．自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，都是有限的，不可能供人類長久使用，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】永動機違反了能量守恒定律不可以制成；能量是守恒的，使用后散失在自然界無法收集，所以要節(jié)約能源；自然界的石油和煤炭都是不可再生能源。2．【答案】B【解析】【解答】AC．當閉合開關時，A線圈接通瞬間，在鐵環(huán)產生順時針方向的磁場，使得穿過B的磁通量增加，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產生逆時針方向感應電流，電流穩(wěn)定后穿過A、B的磁通量不再發(fā)生變化，所以B中不再有感應電流，即小磁針偏轉一下隨即復原；A不符合題意，C不符合題意；B．當開關斷開，A線圈中的電流中斷瞬間，使得穿過B的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產生順時針方向感應電流，小磁針會反向偏轉，線圈A電流減為零后穿過A、B的磁通量不再變化，所以B中不再有感應電流，小磁針偏轉一下后隨即復原，B符合題意；D．由前面的分析可知A線圈中電流變化越快，小磁針偏轉角度也越大，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】當閉合開關和斷開開關時，A線圈電流發(fā)生變化導致產生的磁場變化，則B線圈中產生了感應電流，隨即消失；當A中通以恒定電流時，B線圈中沒有感應電流的產生，則小磁針不會偏轉；當A電流變化越快則B線圈產生的電流越大，則小磁針偏轉角越大。3．【答案】D【解析】【解答】A．在t=0.2s時，彈簧振子的位移正向最大，彈簧振子的加速度為負向最大，A不符合題意；B．在t=0.6s時，彈簧振子具有最大的負向位移，彈簧的形變量最大，彈簧振子有最大的彈性勢能，B不符合題意；C．在t=0.4s與t=0.8s兩個時刻，彈簧振子的位移為零，彈簧的彈性形變量為零，彈簧的彈性勢能為零，系統(tǒng)的動能最大，振子有最大的速度，C不符合題意；D．從t=0.2s到t=0.4s時間內，彈簧振子的位移逐漸減小，彈簧的彈性形變量減小，彈力減小，彈簧振子的加速度逐漸減小，故彈簧振子做加速度減小的加速運動，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用彈簧運動的時刻可以判別彈簧的位置，進而判別加速度的大小及方向；當彈簧振子位移最大時，速度最小則彈性勢能最大；利用圖像斜率可以判別振子速度的大??；利用振子位移的變化可以判別加速度的大小變化。4．【答案】D【解析】【解答】地磁的北極在地理南極的附近，在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時，右手的拇指必需指向南方（下方）；則四指彎曲的方向就是電流流動的方向，D符合題意，ABC不符合題意。故答案為：D。

【分析】利用地磁場的極性結合安培定則可以判別地球電流的運動方向。5．【答案】B【解析】【解答】A．冰塊接觸頭部之前，做自由落體運動，由公式v2=2gh，代入數(shù)據(jù)，解得B．冰塊撞擊頭部過程，有動量定理，得I?mg?t=mv，代入數(shù)據(jù)，得I=0.75N?s，B符合題意；C．由沖量公式I=F?t，代入數(shù)據(jù)，得F=3.75N，C不符合題意；D．冰塊與頭部作用過程中冰塊的動量變化量大小約為Δp=mv=0.15×3kg?m/s=0.45kg?m/s，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用速度位移公式可以求出冰塊接觸頭部的速度大??；利用動量定理可以求出冰塊對頭部的沖量大??；利用沖量的表達式可以求出平均作用力的大?。焕盟俣鹊淖兓梢郧蟪鰟恿孔兓康拇笮?。6．【答案】C【解析】【解答】設衛(wèi)星速度為v，由題意可知火箭殼體的速度為v'=v?1.5×103m/s故答案為：C。

【分析】利用動量守恒定律可以求出分離后衛(wèi)星的速度大小。7．【答案】A,B,C【解析】【解答】AB．有當滑片b移動，變阻器電阻變大，總電阻變大，根據(jù)I=ER1C．根據(jù)P=I2RD．電容器間電壓增大，由E=U故答案為：ABC。

【分析】當滑動變阻器的滑片向下移動時，利用動態(tài)電路的串反并同可以判別回路中電流、電壓和功率的大小變化；由于電容器電壓增大會導致電場力增大所以灰塵P向上運動。8．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．根據(jù)熱輻射的定義可知，一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫作熱輻射，A正確，不符合題意；B．醫(yī)院里“γ手術刀”是一種γ射線，可以在真空中傳播；超聲波是一種縱波，超聲波的傳播需要介質，在真空中不能傳播；它們在滿足一定條件下均能發(fā)生干涉、衍射，B錯誤，符合題意；C．麥克斯韋建立了電磁場理論：變化的電場周圍產生磁場，變化的磁場周圍產生電場；并預言了電磁波的存在，而赫茲用實驗證實電磁波存在，C錯誤，符合題意；D．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，與材料的種類及其表面狀況無關，D錯誤，符合題意。故答案為：BCD。

【分析】超聲波在真空中不能傳播；赫茲利用實驗驗證了電磁波的存在；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關。9．【答案】A,D【解析】【解答】A．根據(jù)圖像得，單擺的固有頻率為0.5Hz，此單擺的固有周期約為T=1B．根據(jù)T=2πLg，解得C．根據(jù)f=1D．根據(jù)f=1故答案為：AD。

【分析】利用固有頻率的大小可以求出固有周期的大小；利用單擺的周期公式可以求出擺長的大小；當擺長和重力加速度變化時可以判別固有頻率的變化，進而判別波峰的移動方向。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．撤去推力F后，木塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)只有彈簧彈力做功，則木塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，A符合題意；B．在撤去推力F后到A離開墻壁之前，墻壁對木塊A的作用力向右，此過程中木塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒。A離開墻壁之后，木塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，B不符合題意；C．木塊A脫離墻壁前，彈簧彈力對B一直做正功，木塊A脫離墻壁時，木塊B的動量最大，C符合題意；D．木塊A、B共速時，彈簧的彈性勢能最大，系統(tǒng)總動能最小，木塊B的動量不是最大值，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】撤去推力后由于整個系統(tǒng)沒有外力做功所以機械能守恒；當由于墻壁對系統(tǒng)有彈力所以系統(tǒng)動量不守恒；當A脫離墻壁時，彈簧恢復原長，此時B的動量最大。11．【答案】B,D【解析】【解答】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律變形U=E?Ir，可得圖像與縱軸的交點表示電動勢，圖像斜率的大小表示內阻，根據(jù)甲圖電動勢為E=1.5V，內阻為r=ΔUB．根據(jù)乙圖可知電流越大，小燈泡功率越大，根據(jù)歐姆定律變形得R=UCD．把電源和小燈泡組成閉合回路，在乙中作該電源對應的U-I圖像，如圖所示兩U?I曲線的交點即小燈泡的電壓、電流，根據(jù)圖像讀數(shù)U≈0.5V，I≈0.6A，所以，小燈泡的功率為：P=UI=0.5×0.6W≈0.3W，回路中的總功率為P總故答案為：BD。

【分析】利用閉合電路的歐姆定律結合曲線斜率可以求出內阻的大小，利用圖像斜率可以求出電動勢的大小；利用燈泡的伏安特性曲線坐標點與原點的斜率大小可以判別電阻的大小變化；當兩線的交點代表燈泡正常工作的電壓和電流，利用電功率的表達式可以求出燈泡的電功率，利用電流和電動勢的大小可以求出回路的總功率的大小。12．【答案】（1）B；D（2）>；=（3）m【解析】【解答】（1）A．斜槽軌道是否光滑不影響每次入射小球到達軌道末端的速度是否相同，A不符合題意；B．為了保證小球拋出時做平拋運動，斜槽軌道末端必須水平，B符合題意；C．實驗過程中，白紙的位置不可以移動，C不符合題意；D．為了保證獲得相同的初速度，A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放，D符合題意。故答案為：BD。（2）為了讓兩球發(fā)生對心碰撞，小球半徑必須相等，為了防止反彈，入射小球的質量必須大于被碰小球的質量，即入射小球A的質量大于被碰小球B的質量，入射小球A的半徑等于被碰小球B的半徑。（3）根據(jù)題意，若兩球碰撞動量守恒，則有mAv0=m【分析】（1）斜槽軌道是否光滑對小球離開軌道的末速度大小沒有影響；實驗中白紙的位置不能改變；

（2）為了兩個小球正碰兩個小球的半徑需要相同；為了避免反彈，入射小球A的質量要大于被碰小球B的質量；

（3）利用平拋運動的位移公式結合動量守恒定律可以導出對應的表達式。13．【答案】（1）（2）2.20；0.24（3）甲；偏大【解析】【解答】（1）圖甲對應的電路圖為（2）電壓表量程選擇0~3V，最小刻度0.1V，所以電壓表的讀數(shù)分別為2.20V；電流表量程選擇0~0.6A，最小刻度0.02A，則讀數(shù)為0.24A；（3）由閉合電路歐姆定律可得U=E?Ir，可得U-I圖象的縱軸截距為電源電動勢，斜率為電源內阻。圖甲中電流表外接，則實驗測得的電源內阻r測=r內+【分析】（1）利用實物圖畫出對應的電路圖；

（2）利用電壓表和電流表的量程和分度值可以讀出對應的讀數(shù)；

（3）由于圖甲電流表分壓作用會導致內阻的測量值偏大所以I對應圖甲電路圖。14．【答案】（1）解：由圖像可知A=2cmT=0.8sω=由簡諧運動表達式x=Asinωt（2）解：將t=0.9s代入（1）式，得：x=2（3）解：在0～3.6s內，經過的周期數(shù)n=振子在1T內通過的路程為4A，0.5T內通過的路程為2A，則在0～3.6s內，振子