2021-2022学年山东省东营市第一中学高二上学期期中考试物理试题（Word版）

东营市第一中学2021-2022学年第一学期期中考试

高二物理

2021.11

本试卷共8页，18小题，满分100分。考试时间：90分钟。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求）

1．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是（　　）

A．闭合电路欧姆定律 B．动能定理

C．动量守恒定律 D．牛顿第三定律

2．宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　）

A．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场

B．“磁星”表面某点静止一小磁针，其N极指向该点磁场方向

C．“磁星”表面的磁场强，磁感线密集，故磁感线可能相交

D．在“磁星”表面有一个封闭多面体，穿过该封闭多面体的磁通量不可能为零

3．如图所示为同一地区两个单摆的振动图像，实线是单摆甲的振动图像，虚线是单摆乙的振动图像。已知两单摆的摆球质量相同，则甲、乙两个单摆的（　　）

A．摆长之比为1：2 B．摆长之比为2：1

C．最大回复力之比为8：1 D．最大回复力之比为1：8

4．长度不同的钢片具有不同的固有频率。把一些长度不同的钢片安装在同一个支架上，可以制作转速计。把这样的转速计与开动着的机器紧密接触，机器的振动引起转速计的轻微振动，此时各个钢片的振幅与它们的固有频率之间的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．固有频率为的钢片是最长的

B．此时机器转动的角速度是

C．此时所有钢片的振动频率均为

D．若机器做阻尼振动，图线的峰值将向左移动

5．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻等于电源的内阻，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，电压表和电流表均视为理想电表，下列结论不正确的是（　　）

A．灯泡L变暗 B．电源的输出功率变大

C．保持不变 D．电容器C上电荷量减小

6．如图所示，有一个表头，满偏电流为500mA，内阻为200把它改装成有两种量程分别为1A和10A的电流表，则图中电阻R2为（　　）

A．5 B．10 C．15 D．20

7．2020年11月10日，全国皮划艇静水锦标赛在浙江省丽水市水上运动中心开幕。大赛前，甲、乙两个运动员分别划动两艘皮划艇沿同一方向进行赛前训练，他们分别划动了一段时间后让各自的皮划艇自由滑行，一段时间后停下。他们及各自的皮划艇总质量相等，测速器测得甲、乙的v-t图像分别如图中的OAB、O＇CD所示，图中AB//CD，则（　　）

A．运动员乙较晚停下，乙做功更多

B．乙划桨时间长，乙划桨时受到水反作用力的冲量大

C．甲皮划艇早停下，甲划桨时受到水反作用力的冲量小

D．甲在划桨时用力小

8．如图，一质量为10 kg的铁球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推铁球，铁球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后铁球速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的速度大小都为2 m/s，已知人和车的总质量为50 kg。以下说法正确的是（　　）

A．运动的全过程人、小车和铁球组成的系统动量守恒

B．后一次推铁球比前一次推铁球推力的冲量更小

C．连续推4次后铁球将不能追上人和小车

D．最终人、小车和铁球的速度大小都是2 m/s

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分）

9．如图甲所示为某品牌手机的无线充电器，其工作原理简化后如图乙所示．将交流电（电流随时间按正弦规律变化）接入送电线圈，手机电池通过转换电路连接受电线圈，将手机放在送电线圈上方即可对电池充电。关于无线充电的以下说法正确的是（　　）

A．该原理是应用了电磁感应

B．充电器工作时辐射出电磁波

C．受电线圈内产生的是恒定电流

D．若将恒定电流接入送电线圈，也可以对手机充电

10．随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子组件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，但的边长是的100倍，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．

B．

C．将它们并联在电路中流过和的电流大小相同

D．并联时中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率

11．如图，载有物资的总质量为M的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面竖直向下的速度v0投出，物资落地时与热气球的距离为d。热气球所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力。下列说法正确的是（　　）

A．物资落地前，热气球与投出的物资组成的系统动量守恒

B．投出物资后热气球做匀速直线运动

C．d＝

D．

12．2022年第24届冬奥会将在北京举行，冰壶是比赛项目之一如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大本营的蓝壶发生对心碰撞（撞时间极短），碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，已知两壶质量相等且均视为质点。由图像可得（　　）

A．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞

B．蓝壶与地面间的动摩擦因数为0.0225

C．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s

D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为1∶3

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13．在“验证动量守恒定律”的实验中，先让A球直接滚下，记录其做平抛运动的水平位移，再让A球撞击静止在末端的B球，而后分别记录两球做平抛运动的水平位移，请回答下列问题。

（1）实验记录如图甲所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的______，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的______。（两空均选填“”、“”或“”）

（2）小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果______产生误差（选填“会”或“不会”）。

（3）若入射小球A质量为，半径为；被碰小球B质量为，半径为，则正确的是(    )

A．，        B．，

C．，        D．，

（4）某次实验中小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示。假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量是被碰小球的质量的______倍（结果保留两位有效数字）。

14．在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），待测定值电阻，电源E（电动势，内阻不计），单刀开关S，导线若干：

回答下列问题：

（1）根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法，将虚线框中的电路原理图补充完整______，根据原理图，在开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应滑至______端（选填“左”或“右”）；

（2）实验中，得到电压表，的示数分别为，则待测定值电阻______（请选用“”、“”、“”、“”表示）；

（3）为减小误差，实验测得多组数据，根据下表中的实验数据，在给出的坐标纸上补齐数据点，绘制图像______，并由图像得到待测定值电阻的阻值______（结果保留三位有效数字）

15．某高校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号手机从距离地面高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为，不计空气阻力，，试求：

(1)手机落地前瞬间的速度大小；

(2)手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；

(3)地面对手机的平均作用力大小。

16．小华在路上行走时发现，路边汽车发动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，车灯内阻为定值电阻。已知汽车电源电动势为12V，内阻为0.2Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到30A，电动机正常工作。求：

(1)电动机启动前后，车灯的功率变化了多少?

(2)若电动机内阻为0.125Ω，利用这一电动机在正常工作的情况下匀速吊起一质量为m＝2.4kg的重物，吊起的速度是多少?（重力加速度g＝10m/s2）

17．如图所示，一轻质弹簧的上端固定在倾角为的光滑斜面顶部，下端栓接小物块A，A通过一段细线与小物块B相连，系统静止时B恰位于斜面的中点、将细线烧断，发现当B运动到斜面底端时，A刚好第三次到达最高点。已知B的质量弹簧的劲度系数，斜面长为，且始终保持静止状态，重力加速度。

（1）试证明烧断细线后小物块A做简谐运动；

（2）求小物块A振动的振幅A和振动的周期T；

（3）取物体A做简谐运动的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向，建立x坐标轴，从细绳烧断开始计时，写出物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式。

18．如图甲所示，光滑的水平桌面上，固定一半径为R的光滑圆筒形轨道（俯视图如图乙所示），圆心与直角坐标系的坐标原点O重合。质量为的小球A静止于M点，M点的坐标为，完全相同的小球B静止于N点，N点的坐标为一质量的子弹以初速度沿x轴正方向射入A球，经过极短时间与球相对静止，子弹可视为质点，小球的半径远远小于圆筒形轨道的半径，两小球间的碰撞视为弹性碰撞。结果用m、v0、R、Δt表示。

求：（1）子弹对A球的平均作用力大小和穿入深度；

（2）两球第一次碰撞后各自的速度大小；

（3）两球第一次与第二次碰撞的时间间隔和第二次碰撞时的坐标。

【提升题】

19．如图所示，小物块m1与m2通过一轻弹簧相连，放在倾角为θ的光滑固定斜面上，物块m1与固定在斜面上的竖直挡板接触，已知物块m1与m2的质量均为m，物块m3的质量为，弹簧的劲度系数为k，且下述过程弹簧形变始终在弹性限度内。开始物块m1与m2处于静止状态，现让物块m3从长木板上的A点静止释放，与物块m2相碰后粘合在一起，恰好使物块m2、m3向上反弹到最大高度时，物块m1对挡板的压力为零。则：

（1）求m3运动至最低点时受到m2的弹力N大小？

（2）A点与碰撞前物块m2的距离为多大？

（3）整个运动过程中弹簧最多比原来增加多少弹性势能？

答案

1-8 ABCCA  DDD  9.AB  10.ACD  11.AC  12.BD

13．               不会     D     5.8

14．          左               （可适当放宽范围）

15．(1)落地的速度

代入数值得

(2)方法一：根据自由落体运动

代入数值得

根据

得重力冲量

方法二：由动量定理

代入数值得

(3)取竖直向下为正方向，由动量定理

得

16．(1)电动机启动前，S1断开，路端电压为

车灯电阻为

车灯功率为

电动机启动后，S1闭合，路端电压为

车灯功率为

车灯的功率变化了

(2)通过电动机的电流

电动机输出功率

解得

v=3m/s

17．（1）烧断细线后A向上运动，受力平衡时，设弹簧的伸长量为则

选A的平衡位置处为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用x表示4离开平衡位置的位移。当A运动到平衡位置下x位置时，物块A受到的合力为

联立解得

则A受到的合外力总是与物块的位移成反比，所以A做简谐振动。

（2）开始时AB组成的系统静止时，设弹簧的伸长量为x，根据胡克定律有

烧断细线后A从此位置开始向上运动，到达平衡位置运动的距离为物块A的振幅，则

烧断细线后B向下做匀加速直线运动，则

设B到达斜面底端的时间为t，则

A向上运动经过周期第一次到达最高点，则第三次到达最高点的时间

解得

（3）由

正方向向下，所以初相位为，物体A微简谐运动位移与时间的函数表达式

18．（1）子弹击中A球过程，动量守恒，有

解得

对A球，由动量定理得

解得

根据动能定理得

解得

（2）第一次碰撞，根据动量守恒及机械能守恒得

解得

（3）设经过时间t两球第二次碰撞，则有

解得

A球运动的孤长为

则碰撞时

即第二次碰撞时的坐标为。

19．（1）开始时弹簧的压缩量为

当m3与m2相碰后黏在一起，先向下压缩弹簧，到最低点后再向上运动，当m1脱离挡板时，弹簧伸长量也为

此时m3与m2整体的加速度为

由对称性可知，m3与m2在最低点时的加速度也为

方向沿斜面向上，对m3受力分析可知

解得

（2）m3与m2从碰后到到达最高点时，弹簧的弹性势能不变，则

碰撞过程动量守恒

m3从A点到碰撞过程由能量关系

解得

（3）m3与m2在最低点时增加的弹性势能最多，从碰撞结束后到最低点，物块向下移动的距离

由能量关系得