湖南省益阳市安化县第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

这是一份湖南省益阳市安化县第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题，共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(1-6题为单选只有一个正确答案,每小题4分:7-10题为多选题,每题有多个正确答索,全对记5分，选对但不全记3分，有选错的得0分，共44分)
1．图示为点电荷的电场的电场线（方向未标），已知点电势比点电势高，则（ ）
A．带负电
B．点场强比点场强小
C．负的检验电荷在点的电势能比在点的电势能大
D．正的检验电荷在点由静止释放会向点运动
2．一列简谐横波某时刻的波形图如图所示，此后质点比质点先回到平衡位置，下列判断正确的是（ ）
A．该简谐横波沿轴负方向传播
B．此时质点沿轴负方向运动
C．此时质点的速度比质点的速度小
D．此时质点的加速度比质点的加速度大
3．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，频率会改变
C．该声波在水中遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
4．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿轴正方向传播，乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知波速，下列说法正确的是（ ）

A．波的频率
B．时刻，与处的两质点振动方向相同
C．在时刻，处的质点第一次到达处
D．两列波叠加后，处为振动加强点
5．如图甲所示，质量为的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．时物体的速度最大B．时物体的动能为40.5J
C．0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/sD．0~4s内物体所受摩擦力的冲量大小为4N·s
6．一列简谐横波沿直线由质点a向质点b传播，a、b两质点平衡位置之间的距离为10．5 m，其振动图象如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．质点a的振动方程为
B．该波的波长可能是8．4m
C．该波的波速可能是10．5m/s
D．该波由a传到b所经历的时间可能是7s
7．2024年我国将加速稳步推进载人登月，未来中国航天员将登上月球。假设航天员分别在地球和月球上用同一装置对同一单摆做受迫振动实验，得到的共振曲线如图所示，图中（均为已知量）。地球表面的重力加速度大小为g，不考虑星球自转的影响，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆在地球上自由摆动的频率为B．实验用单摆在地球上和月球上的固有周期之比为
C．月球表面的重力加速度大小为D．地球和月球的平均密度之比大于
8．一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2，则（ ）
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为3：1
D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J
9．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，把质点M刚好振动了一个周期时作为0时刻，此时波动图象如图甲所示，图乙是质点M的振动图象。M、N两质点的平衡位置均在x轴上，两者相距。则（ ）

A．波向x轴正方向传播B．波的传播速度为6m/s
C．时，质点M处在平衡位置D．内，质点N运动的路程为7.6m
E．该波若遇到频率的横波将发生干涉现象
10．如图所示，木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射向木块，穿出木块时子弹的速度为，木块的速度为。设子弹穿过木块的过程中木块对子弹的阻力始终保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．木块的质量为3m
B．子弹穿过木块的过程中，系统损失的动能为
C．若将木块固定，子弹仍以相同速度水平射向木块，子弹穿出时速度小于
D．若将木块固定，子弹仍以相同速度水平射向木块，系统产生的内能小于
二、实验题(两个小题共 16分，每空2分)
11．小海同学新买了一节干电池，为了测出这节干电池的内阻和电动势，从实验室借来的实验器材、连接成了如图所示的实验电路图(图中的定值电阻为1)．
（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处 (填“左”或“右”端)
（2）实验时电流表A应选量程 （“3A”或“0.6A” )
（3）请在答卷纸上的虚线方框中按小海同学的实验电路的实物图画出电路图
（4）小海同学在坐标纸上已标出做实验测量而得到的数据点，如图所示，根据图可求得干电池的电动势为 V，内阻为 (均保留三位有效数字)．
12．某物理课外活动小组准备测量公园的重力加速度，其中一小组同学将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设摆球摆动过程中悬线不会碰到筒壁。本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度为g。
（1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图丙所示，该摆球的直径 mm。
（2）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时，同时数0，当摆球第二次通过最低点时数1，依此法往下数，当他数到60时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期为 。
（3）如果实验中所得到的关系图线如图乙中的 所示（选填“a”，“b”，“c”），当地的重力加速度 m/s2（取3.14，结果保留3位有效数字）。
（4）当用绳长作为摆长时，求出重力加速度的测量值比真实值 （选填“不变”、“偏大”或“偏小”）
三、解答题(3个小题，共40分。第13题第14题各 12分，第15题 16分)
13．如图所示，一薄木板放在光滑水平桌面上，上面压有质量为的铁块，铁块与薄木板之间的动摩擦因数。用的水平恒力向右拉薄木板，当薄木板被从铁块下端抽出时铁块恰离开桌面，经平抛落在地面上的P点。已知桌面离地面的高度为，P点到桌面边缘的水平距离，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）铁块所受摩擦力的冲量I的大小；
（2）薄木板被从铁块下端抽离瞬间的动量p的大小。

14．如图，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0＝0.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t＝5.0 s，测得两球相距s＝4.5 m，求：
(1)刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2；
(2)两球分开过程中释放的弹性势能Ep。
15．载摆小车是实验室里一种常见的实验仪器，小陈同学做了一个游戏。如图所示，一根长为L的细绳一端固定质量为m的球A，另一端固定在O点，质量为4m的小车C静止在光滑水平轨道上，另一根长度为（未知）的细绳一端固定质量为m的球B，细绳的另一端固定在小车C上，A、B两球完全相同。现将A球拉至细绳处于水平伸长状态后由静止释放，A、B球发生完全弹性碰撞，B球恰好能摆到最高点且细绳恰好水平，之后B球相对C车摆动，且到C车动能最大时悬挂B球的绳子恰好断裂，接着C车进入一个由水平粗糙轨道DE，轨道长度x可调节，动摩擦因数为μ=0.04，最后从E点水平飞出落在地面，DE轨道离地高为h，两小球半径忽略不计，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）A球在与B球发生碰撞前瞬间A球对绳子拉力；
（2）悬挂B球的绳子长度l为多少；
（3）平抛落点离D点的水平位移s是否有最大值，若无，请说明理由；若有，请求出水平轨道长度x为多少时，水平位移s最大，最大值s为多少。
参考答案
1．D
解析：A．根据顺着电场线的方向电势逐渐降低，点电势比点电势高，因此电场线方向从到B，所以Q带正电，故A错误；
B．由于电场线密的地方场强大，点场强比点场强大，故B错误；
C．由可知，负的检验电荷电势越高，电势能越小，在点的电势能比在点的电势能小，故C错误；
D．正的检验电荷在点由静止释放，受力方向从A指向B，在库仑力的作用下，会向点运动，故D正确。
故选：D。
2．A
解析：A．由质点比质点先回到平衡位置可知，图示波形图所对应的时刻K质点向上振动，根据同侧法可知该简谐横波沿轴负方向传播，故A正确；
B．此时K质点沿轴正方向运动，故B错误；
C．此时L质点的速度为零，K质点速度不为零，故C错误；
D．此时L质点的位移大于K质点的位移，则此时质点的加速度比质点的加速度小，故D错误。
故选A。
3．C
解析：AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故A、D错误；
B．波的频率由波源决定，声波由水中传播到空气中时，频率不变，故B错误；
C．根据波长的计算公式可得
根据波发生明显衍射现象的条件可知，当遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射，故C正确。
故选C。
4．C
解析：A．由图可知波长
则频率
故A错误；
B．时刻，处质点振动方向向上，处质点振动方向向下，故B错误；
C．波的周期
在时刻，则好经历了T，甲传播到处为波谷，位移为-4m，乙传播到处为波谷，位移为-3m，质点第一次到达波谷，即处，故C正确；
D．两列波叠加后，两列波到处的波程差是，甲波向x正方向传播，可知处的质点正在向上振动，乙波向x负方向传播，处的质点在向下振动，即甲波的波源起振方向向上，乙波的起振方向向下，所以处为振动减弱点，故D错误。
故选C。
5．B
解析：A．当
时物体的加速度为0，速度最大，则时速度最大，故A错误；
B．由可知时物体开始运动，时拉力大小为，根据图像与坐标轴围成的面积代表的冲量，内有
设向右为正方向，根据动量定理有
其中，动能为
解得
故B正确；
C．内物体的冲量为
设向右为正方向，根据动量定理有
其中，解得
物体并非做匀变速直线运动，则平均速度大小
故C错误；
D．物体静止，则内物体所受摩擦力的冲量大小为
其中
解得
故D错误。
故选B。
6．D
解析：试题分析：由图可知，则质点a的振动方程为，选项A错误；设ab距离为x．由图象知，t=0时刻，a点位于波谷，b点经过平衡位置向上，结合波形，得到，（n=0，1，2，、）得，可知8．4 m不是波长的可能值，选项B错误；波速，因n是整数，v不可能等于10．5m/s．故C错误．周期T=4s，由a传播到b的时间，n为整数，则该波由a传到b所经历的时间可能是7 s，故选项D正确．故选D．
考点：机械波的传播
7．AC
解析：AB．根据单摆周期公式
结合
可得
由于月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，因此该单摆在月球上的共振频率为，在地球上的共振频率为，根据共振条件可知，该单摆在地球上自由摆动的频率为，实验用单摆在地球上和月球上的固有周期之比为，A正确、B错误；
C．根据
可知
则月球表面的重力加速度大小
C正确；
D．根据黄金替换公式有
又因为地球半径大于月球半径，则地球和月球的密度之比小于， D错误。
故选AC。
8．AB
解析：A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确；
B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能
mgh＝30J
可得质量
m＝1kg
下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功
μmg·csθ·s＝20J
求得
μ＝0.5
B正确；
C．物块下滑的全过程损失的机械能为20J，增加的动能为10J，则之比为2：1，选项C错误；
D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。
故选AB。
9．ACD
解析：A．由图乙可知时刻，M质点向轴负方向振动，根据同侧法可知波向x轴正方向传播，故A正确；
B．由图甲可知波长为
由图乙可知波的周期为
故该列波的波速为
故B错误；
C．时，质点M处在平衡位置，，根据周期性可知质点M处处在平衡位置，故C正确；
D．0时刻该列波已传播至处，则传播到N点所需的时间
由图乙可知此波的振幅
质点N每个周期运动的路程为0.8m，时质点N运动的时间为
所以时质点N运动的路程为
故D正确；
E．波的频率
根据发生干涉的条件可知，该波若遇到频率的横波不会发生干涉现象，故E错误。
故选ACD。
10．AB
解析：AB．子弹击穿木块的过程，有
解得
M=3m
故AB正确；
D．若将木块固定，子弹与木块的相对位移不变，系统产生的内能即减少的动能仍为。故D错误；
C．由能量守恒可得
解得
故C错误。
故选AB。
11． 右端 0.6A 1.49V 0.833
解析：（1）［1］滑动变阻器采用的是限流接法，在闭合开关前，依安全性原则，滑动变阻器的滑片应处右端．
（2）［2］定值电阻为1，再有滑动变阻器的作用，依准确性原则，回路中电流可以控制在0.6A之内，所以电流表A应选量程0.6A．
（3）［3］按小海同学的实验电路的实物图画出电路图如下：
（4）［4］电压表测量的是路端电压，电流表测量的是干路电流，由U=E-I（r+R定）知，图线在纵轴上的截距表示电池电动势的大小E=1.49V．
［5］图线斜率的绝对值表示了电池内阻与定值电阻之和，即
所以电池内阻r=0.833．
12． 12.0 a 9.86 不变
解析：（1）[1]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测摆球的直径为
（2）[2]从“0”数到“60”时经历了30个周期，所以该单摆的周期为。
（3）[3][4]摆线在筒内部分的长度为h，由
可得
可知其关系图线应为a，再将
代入
可得
将
代入
可求得
（4）根据
重力加速度的测量值应该等于真实值，斜率不变， g不变。
13．（1）1N·s；（2）2kg·m/s
解析：（1）设铁块离开桌面时速度为v，由平抛运动知识有
联立可得
由动量定理可得
（2）设薄木板被从铁块下端抽离所用时间为。对铁块分析，可知
对薄木板分析，可知
解得
14．(1) 0.7m/s和0.2m/s；(2)0.27J
解析：(1)由动量守恒定律得
(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2
根据题意又有
s＝v1t－v2t
所以
v1＝0.70 m/s
v2＝－0.20 m/s
即刚分离时两球的速度大小分别为0.7m/s和0.2m/s
(2)由能量守恒定律得
代入数据得
Ep＝0.27 J
15．（1）3mg；（2）0.8L；（3）当时，
解析：（1）对A球,从出发到与B求碰撞前用机械能守恒定律
A球在与B球发生碰撞前瞬间由绳子的拉力和自己的重力的合力提供向心力
联立解得
根据牛顿第三定律得A球对绳子的拉力大小与绳子对A球的拉力大小相等，所以A球对绳子拉力大小为，方向竖直向下。
（2）A、B两球发生完全弹性碰撞

解得碰后B的速度为
根据题意可得，B球摆动到最高点时BC共速，过程中遵循能量守恒和水平方向动量守恒
联立解得
（3）当C车动能最大时，绳子竖直，B球速度水平向左,根据能量守恒和水平方向动量守恒得
解得
C车通过粗糙轨道，由动能定理得
解得
小车C飞出轨道后
则
当时