2024~2025学年山东省泰安市高二上学期11月期中物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省泰安市高二上学期11月期中物理试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了3s~2等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 如图所示为某弹簧振子做简谐运动的图像，下列描述正确的是（ ）
A. 该振子的周期为2s
B. 在1.5~2s时间内，振子的加速度不断增大
C. 在2.5~3.5s时间内，振子通过的路程为
D. 在3.5s时，振子的速度沿轴负方向，加速度也沿轴负方向
【答案】D
【解析】A．该振子的周期为4s，故A错误；
B．在1.5~2s时间内，振子的位移逐渐减小，根据可知，加速度不断减小，故B错误；
C．在2.5~3.5s时间内，振子位于最大位移附近，速度较小，通过的路程小于，故C错误；
D．图像切线的斜率代表速度，可知在3.5s时，振子的速度沿轴负方向，此时振子的位移为正，根据可知，加速度也沿轴负方向，故D正确；
故选D。
2. 提水桶跑步是一种提物障碍跑，运动员提着装满水的水桶越过障碍到达终点，运动员奔跑过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水的晃动频率与人的跑步频率相同
B. 水的晃动频率小于人的跑步频率
C. 人的跑步频率越小，水的晃动幅度越大
D. 桶里水量越多，水晃动幅度越大
【答案】A
【解析】AB．由于运动员运动时，对水桶有力的作用，使水受到驱动力作用发生受迫振动，而受迫振动的频率等于外界驱动力的频率，即水晃动的频率等于运动员的跑步频率，故A正确B错误；
CD．结合上述，水桶里的水做受迫振动，当运动员的跑步频率接近水桶里的水的固有频率时，水晃动的幅度增大，当运动员的跑步频率等于水桶里的水的固有频率时，发生共振，水晃动的幅度达到最大，故CD错误。
故选A。
3. 如图所示，质量和大小完全相同的、两球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，球的速度是，B球的速度，一段时间后、两球发生对心碰撞。碰撞之后、两球的速度、，不可能的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】A．由题意可知，两小球碰撞前总动量为
总动能为
若碰后
总动量为
总动能为
此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故A不符合题意；
B．若碰后
总动量为
总动能为
此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故B不符合题意；
C．若碰后
总动量为
总动能为
此次碰撞符合动量守恒定律，动能不增加，故C不符合题意；
D．若碰后
即碰撞后，两小球运动方向都不改变，不符合实际，故D符合题意。
故选D。
4. 2024年3月国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛中，中国蹦床队运动员在时刚好落到蹦床上，速度大小为，对蹦床作用力大小与时间的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平，忽略空气阻力。运动员的质量，重力加速度，运动员此次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为（ ）
A. 3000NB. 3400NC. 3450ND. 4600N
【答案】C
【解析】由图可知0.3s~2.3s运动员未接触蹦床，根据对称性可知运动员离开蹦床的速度也为10m/s，根据动量定理有
其中，代入解得
N
根据牛顿第三定律可知，运动员此次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为3450N。
故选C。
5. 一个观察者在铁路旁，当火车匀速迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声频率为。若大气中声速为，则火车速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设火车的速度为，火车汽笛声的频率为，当火车迎面驶来时，有
当火车驶过他身旁后，有
联立解得
，
故选C。
6. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。波的周期为，若，则波速可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知波长为8m，若波向右传播，则有
（n=0,1,2…）
若波向左传播，则有
（n=0,1,2…）
周期为
（n=0,1,2…），（n=0,1,2…）
根据题意可知
则周期可能为s、s，可知速度可能为
或
故选B。
7. 某实验小组拆下一个小电风扇的电动机，把它接入某电路，发现它不转动，用电压表测得它两端的电压，流过它的电流。该小组又设计了如图所示的实验电路，已知电源的电动势，内阻。小灯泡的额定电压，额定功率。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作。电动机此时的效率是（ ）
A. 40%B. 60%C. 70%D. 92%
【答案】B
【解析】把电动机接入某电路，发现它不转动，此时电动机为纯电阻电路，内阻为
当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作则
A
电动机的电压为
V
电动机此时的效率是
60%
故选B。
8. 如图，在光滑水平面上有一辆质量为3m、长度为的平板车，车的两端分别站着可视为质点的人和，的质量为3m，B的质量为。最初人和车都处于静止状态。现让两人同时由静止开始相向而行，在双方交换位置时，平板车的位置在原来的左侧，移动的位移为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，设平板车移动的位移为，运动时间为，取向左为正方向，由动量守恒定律有
得
故选D。
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 将质量500g杯子放在磅秤上，一水龙头以每秒500g的流量注入杯中，注入杯时水流的速度是，方向垂直于杯中水面。和杯中水面作用后，水流速度变为零。重力加速度。则（ ）
A. 注入水流对杯中水面的冲击力大小为2.5N
B. 注入水流对杯中水面的冲击力大小为4.5N
C. 注至10s时，磅秤示数为57.5N
D. 注至10s时，磅秤示数为7.5N
【答案】AC
【解析】AB．以在很短时间内。落在杯中的水柱为研究对象，规定向上正方向，由动量定理得
其中
由于很小，所以可忽略不计。解得
根据牛顿第三定律可知，注入水流对杯中水面的冲击力为
即冲击力大小为2.5N，方向向下，故A正确，B错误；
CD．结合AB选项分析可知，注至10s时，磅秤示数为
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 两列频率、振幅均相同的简谐波I和II分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.72m的、间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.18s，下列说法正确的是（ ）
A. 简谐波I和II的波速均为
B. 简谐波I和II的波速均为
C. 两波源到点路程差与两波源到点的路程差之差的绝对值是0.72m
D. 两波源到点路程差与两波源到点的路程差之差的绝对值是0.36m
【答案】BC
【解析】AB．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.72m， 从波形1到波形5经历的时间为，则
可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为
T=1.44s
由公式
得波速
故A错误，B正确；
CD．AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离之差分别为和，则 两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是
故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，电源电动势、内阻均恒定，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。现闭合开关，将滑片向下滑动，理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的输出功率变大
B. 电源的输出功率可能先变大后变小
C.
D.
【答案】AC
【解析】AB．当外电阻大小越接近电源内阻时，电源的输出功率越大，由电路图可知滑片向下滑动，滑动变阻器阻值越小，由于，则外电阻越接近内阻，电源的输出功率变大，故A正确，B错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律有
则
=2r
根据欧姆定律可知
= r
故有
故C正确，D错误；
故选AC。
12. 如图所示，圆环水平放置并固定，、为相互垂直的直径。在轨道的点静止着一个质量为的弹性小球乙，另一个质量为的弹性小球甲从点以一定初速度运动，与乙球发生第一次碰撞后反弹，恰好在点发生第二次碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦。则甲、乙两球的质量之比等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】设碰撞后、的速度分别为、，第一种碰撞情况：小球由A到B碰撞，且碰撞后反向，以方向为正方向，由动量守恒定律得
因为恰在A点发生第二次碰撞，、运动路程之比为1：3，则有、的线速度大小之比
发生弹性碰撞，由机械能守恒定律得
联立以上各式解得
第二种碰撞情况：小球由A经D、C到B碰撞，以方向为正向，由动量守恒定律得
因为在A点发生第二次碰撞，、运动路程之比为3：1，则有、的线速度大小之比
由机械能守恒定律得
解得
故选BD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 小明同学想用单摆来测重力加速度，设计的实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器。记录小球第1次经过光电门到第次经过光电门的时间间隔。
（1）下列说法中正确的是_____。（单选，填正确答案标号）
A. 当摆球运动到平衡位置时开始计时
B. 可选择有弹性的细绳作为摆线
C. 摆球全振动的周期为
（2）在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为，再用螺旋测微器测量摆球直径（图乙），摆球直径_____；
（3）实验中该同学测得的重力加速度经查证明显小于当地的重力加速度值，下列原因可能的是_____。（单选，填正确答案标号）
A. 摆球的振幅偏小
B. 计算时使用作为摆长
C. 摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，没注意到摆线长度增加了
【答案】（1）A （2）7.885 （3）C
【解析】（1）A．在摆球摆到最低点即平衡位置时开始计时，可以减小实验误差，选项A正确；
B．不能选择弹性绳，因为弹性绳在运动中长度会发生变化，选项B错误；
C．小球第1次经过光电门到第次经过光电门的时间间隔，摆球全振动的周期为
选项C错误。
故选A。
（2）摆球直径
d=7.5mm+0.01mm×38.5=7.885mm
（3）根据
解得重力加速度的大小为
A．重力加速度测量与振幅无关，故A错误；
B．计算时使用作为摆长，导致代入摆长偏大，则重力加速度测量值偏大，故B错误；
C．摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，没注意到摆线长度增加了，则代入计算摆场偏小，则重力加速度测量值偏小，故C正确。
故选C。
14. 某同学测量某电池的电动势和内电阻，设计电路图如图1所示。为了精确的测得此电池的电动势和内阻，该同学合上后，将先后接在1和2处，调节滑动变阻器，分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中，得到的图像如图3所示。
（1）某次测量时，电流表和电压表的示数如图2所示，则电流表的示数为_____A，电压表的示数为_____V；
（2）当开关接2的时候，测量得到的图像对应图3中的图线是_____（填“①”或“②”）；
（3）请结合两条图像得出此电池电动势的准确值______V，内阻的准确值______。（（3）中结果保留3位有效数字）
【答案】（1）0.50 2.60 （2）① （3）3.10 0.65
【解析】（1）[1][2]电流表的分度值为0.02A，读数为0.50A；电压表的分度值为1V，读数为2.60V。
（2）根据闭合电路欧姆定律可知
当开关接1、2的时候