江西省萍乡市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

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萍乡市2024—2025学年度高二第一学期期中考试
物 理 试 卷
（考试时间：75分钟）
考生注意：
1.答卷前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与本人准考证号、姓名是否一致。
2.客观题选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试卷上。主观题用黑色墨水签字 笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。
3. 考试结束，监考员将试题卷、答题卡一并收回。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）
1．结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是
A．图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力
B．图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持”
C．图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力
D．图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了
2．某跳伞运动员打开降落伞后以4m/s的速度匀速竖直降落，当运动员到达离地面16m高度时，突然起风，持续水平风力使运动员连同降落伞产生一个沿水平方向的加速度，运动员的落地点偏离了6m，则运动员在水平方向的加速度大小为
A．B．C．D．
3．如图所示，质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连，汽车以速度 v向右做匀速直线运动，细绳与水平面间夹角为θ，下列说法正确的是
A．物体做匀加速直线运动
B．物体的速度大小为
C．物体做加速运动且速度小于车的速度
D．绳子的拉力等于 mg
4．如图，时刻，一小球从足够长光滑倾斜玻璃板上的A
点以的初速度沿玻璃板向上运动，B为玻璃板的上端，A、B间距离为2.5m，时刻小球经过A点下方玻璃板上的C点（图中未标出）。重力加速度，下列说法正确的是
A．玻璃板的最小倾角为45°
B．C点距A点的距离可能为5m
C．C点距A点的距离可能为35m
D．小球经C点时的速度大小可能为20m/s
5．有一列火车有N节车厢，在牵引力作用下向右运动，每节车厢所受阻力均相等，从右端开始记第1、2两节车厢间相互作用力为F12，第5、6节车厢间的相互作用为F56，现测得F12与F56的比值为2:1，则N应为
A．6节B．9节C．12节D．18节
6．如图所示，巴尔末由氢原子在可见光区的四条谱线，，，。总结出巴尔末系谱线波长公式：，，4，5，6…。其中，且为红光，为紫光，则下列说法正确的是
A．对应的是电子从能级向能级跃迁所释放光的谱线
B．四条谱线中谱线所对应的光子的能量最高
C．大量处于同一能级的氢原子要能够发出这四条谱线，必须使得原子所处的能级
D．若电子从能级向能级跃迁时能辐射紫外线
7．如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小（采用国际单位制），为风速。控制可以改变表演者的上升高度，其与的变化规律如乙图所示，取。表演者上升10m的运动过程中，下列说法正确的是
A．表演者做匀变速直线运动，加速度大小为
B．表演者一直处于失重状态
C．表演者上升5m时获得最大速度
D．表演者的加速度大小不变
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
8.如图所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P3 是可移动的滑动触头，A、 B 端与滑动变阻器 R1 串联后接正弦交流电源，输出端接两个相同的灯泡 L1 、 L2 和滑动变阻器 R2 。当开关 S 闭合，输入端接u = 220cs100πt (V ) ， P1 、 P2 、 P3 处于如图所在的位置时，两灯均正常
发光。下列说法正确的是 ( )
A.流过灯泡 L1 的电流方向每秒改变 100 次
B.AB 两端电压为 220V
C.若仅将 P1 向左移动， L1 将变暗
D.若 P1 在最左端，然后将 P3 逆时针转动的过程中适当将 P2 向右移动， L1 亮度可能不变
9.如图，容积为V0 的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部 高度处，下方密封有一定质量、温度为 T0 的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空 并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为 p0 ，活塞产生的压强为p0 ，活塞体积不
计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。则在加热过程中 ( )
A.开始时，活塞下方体积为V0
B.温度从T0 升至1.5T0 ，气体对外做功为p0 V0
C.温度升至 2T0 时，气体压强为p0 D.温度升至 3T0 时，气体压强为p0
10.如图所示，实线是某实验小组研究平抛运动得到的实际轨迹。实验中，小球的质量为 m ，水平初速度 为v0 ，初始时小球离地面高度为h 。已知小球落地时速度大小为 v ，方向与竖直面成θ角，小球在运动 过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，重力加速度为 g 。下列说法正确的是 ( )
A.小球落地时重力的功率为mgv csθ
B.小球下落的时间为
mv sinθ+ kh
mg
C 小球下落过程中的水平位移大小为 m (v0 — v sinθ)
k
D.小球下落过程中空气阻力所做的功为 m (v2 — v)— mgh
11.如图，两根足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为 2L 和 L ， OO, 左侧是电阻不计的金属导轨，右侧是绝缘轨道。 OO, 左侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大 小为 B0 ；OO, 右侧以 O 为原点，沿导轨方向建立 x 轴，沿 Ox 方向存在分布规律为 B = B0 + kx(k > 0)
的竖直向下的磁场（图中未标出）。一质量为 m、阻值为 R、三边长度均为 L 的 U 形金属框，左端紧靠 OO, 静置在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。导体棒 a 、b 质量均为 m ，电阻均为 R ，分别静止在立柱左右 两侧的金属导轨上。现同时给导体棒 a ，b 大小相同的水平向右的速度v0 ，当导体棒 b 运动至 OO, 时，
导体棒 a 中已无电流（a 始终在宽轨上）。导体棒 b 与 U 形金属框碰撞后连接在一起构成回路，导体棒 a 、b 、金属框与导轨始终接触良好，导体棒 a 被立柱挡住没有进入右侧轨道。下列说法正确的是 ( )
A.导体棒 a 到达立柱时的速度大小为 v0
B.导体棒 b 到达 OO, 时的速度大小为 v0
5k2L4
C.导体棒 b 与 U 形金属框碰撞后连接在一起后做匀减速运动
D.导体棒 b 与 U 形金属框碰撞后，导体棒 b 静止时与 OO, 的距离为
三、非选择题（共56分）
12. (6分)如图所示，某探究小组用图示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，图中的气垫导轨由导轨、滑块、 弹射架、光电门等组成。

（1）实验探究小组采用了正确的操作步骤：
①该小组测出了滑块通过两个光电门的挡光时间。已知两滑块上遮光板的宽度相同。滑块 1 通过光电门 1 的挡光时间为Δt1 ，通过光电门 2 的挡光时间为Δt2 ，滑块 2 通过光电门 2 的挡光时间为Δt3 ；②测得滑块1的质量为 m1 ，滑块 2（弹簧）的质量为 m2 。
（2）数据处理与实验结论：
①实验中采用气垫导轨的原因是______；
②本实验探究滑块碰撞前后动量是否守恒，其验证等式为______。
（3）另一实验探究小组采用了上一小组的装置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不变量”的实验。如 图所示，两个滑块用细线连接且静止， 中间有一个压缩到最短的轻质弹簧。烧断细线，轻弹簧将两个滑块
弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2 。滑块 1 的质量为 m1 ，滑块 2 的质量为 m2 ，则动量守恒应满足的关系式为 。
13. (8分)图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口 N 与 Q 小球离地面的高度均为 H，实验时，当 P 小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放 Q 小球，发现两小球同时落地， 改变 H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。（两球下落过程不发生碰撞）
（1）关于实验条件的说法，正确的有 。
A. 斜槽轨道必须光滑 B. P 球的质量必须大于 Q 球的质量
C. P 小球每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放
（2）在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的 照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的 a 、b 、c 、d 所示，图中每个小方格的边长为 L=1.6cm，则频闪相机的拍照频率f= Hz，该小球平抛时的速度大小 v0= m/s ，c 点的竖直分速度大小为m/s。（结果保留 2 位有效数字，重力加速度 g 取 10m/s2）
14. （14分）如图所示，可视为质点的两滑块 A 、B 均静止在粗糙水平地面上，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（长 度不计），A 与竖直墙壁距离 L=8m。现解除弹簧锁定，使 A 、B 瞬间分离，并立即取走弹簧，此时两物块 获得的动能之和为 28J。已知 A 、B 质量分别为 mA=1kg 、mB=7kg ，所有碰撞均为弹性碰撞，A 、B 均沿同一 水平直线运动，A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度取 g=10m/s2 ，求：
（1）取走弹簧时 A 、B 获得的速度大小；
（2）A 、B 都停止运动后，两者之间的距离；
（3）改变 L 的大小，使 A 、B 第 1 次碰撞时，B 已经停止，且能发生第 2 次碰撞，求 L 的取值范围。
15.（14分）如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端 与小球 A 拴接。开始时，小球 A 用细线跨过光滑的定滑轮连接小球 B ，桌面上方的细线与桌面平行，
系统处于静止状态，此时小球 A 的位置记为 O，A 、B 两小球质量均为 m 。现用外力缓慢推小球 A 至弹簧原长后释放，在小球 A 向右运动至最远点时细线断裂，已知弹簧振子的振动周期T = 2兀 · , 弹簧的弹性势能 Ep = kx2（x 为弹簧的形变量），重力加速度为 g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。
（1）细线断裂前瞬间的张力大小 FT ；
（2）从细线断裂开始计时，小球 A 第一次返回 O 点所用的时间 t；
（3）细线断裂后，小球 A 到达 O 点时的速度大小。
16．（16分）一长为、质量为m的长板B放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持静止。其左端距离斜面底端的距离为，斜面底端固定一弹性挡板，与之相碰的物体会以原速率反弹。某时刻，撤去作用在板上的外力，同时将一质量为m、可视为质点的小物块A轻放在板的右端。已知，小物块A与长板B之间的动摩擦因数，重力加速度。（已知，）求：
（1）长板B第一次碰挡板前瞬间的速度大小；
（2）长板B第一次碰挡板后，小物块A滑离长板B所用的时间；
（3）若仅改变长板B的长度，其它条件不变，可使得在小物块A滑离长板B的瞬间，长板B刚好与挡板发生第5次碰撞，求B的长度。