安徽省怀宁县高河中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题-A4

这是一份安徽省怀宁县高河中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题-A4，共4页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
满分100分 时间75分钟
一、单选题（6小题，每小题4分，共24分）
1．如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（ ）
A．第2s内振子在做加速度增大的加速运动
B．在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，振子的动量等大反向
C．t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值
D．第3s内振子的位移增大，动能减小
2．如图所示，真空中正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．M、N两点电势相同
C．正电荷在M点电势能比在O点时要小
D．负电荷在N点电势能比在O点时要大
3．如图所示的温控电路，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为击穿电压足够大的平行板电容器，当环境温度降低时（ ）
A．电压表的读数减小
B．电容器所带电荷量减小
C．电容器两极板间的电场强度将会增大
D．消耗的功率增大
4．如图所示，两个半径相同的小球A、B分别被不可伸长的细线悬吊着，两个小球静止时，它们刚好接触，且球心在同一条水平线上，两根细线竖直。小球A的质量小于B的质量。现向左移动小球A，使其升高h，然后无初速释放，两球碰撞过程没有能量损失，且碰撞前后小球的摆动平面不变。则小球B的质量越大，碰后（ ）
A．A上升的最大高度hA越大，而且hA可能大于h
B．A上升的最大高度hA越大，但hA不可能大于h
C．B上升的最大高度hB越大，而且hB可能大于h
D．B上升的最大高度hB越大，但hB不可能大于h
5．如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，用轻弹簧与墙连接，开始时木块静止在A位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块再次返回到A位置时的速度v以及从击中到返回A点的过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
6．如图所示，abc是以O点为圆心的三分之一圆弧，b为圆弧中点，a、b、c处各有一垂直纸面的通电长直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O点处的磁感应强度恰好为零。若将a处电流反向，其它条件不变，则O点处的磁感应强度大小为（ ）
A．3BB．2BC．BD．B
二、多选题（4小题，每小题5分，共20分，漏选得3分，错选得0分）
7．如图甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图线a是电压表V1的示数与I的关系图线
B．图线b的延长线一定过坐标原点O
C．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率
D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率
8．平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么（ ）
A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ减小
D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
9．如图所示，在竖直放置的平行金属板、B之间加有恒定电压，、B两板的中央留有小孔、，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场，电场范围足够大，感光板垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔处由静止释放带正电的甲粒子，第二次从小孔处由静止释放带正电的乙粒子，甲粒子和乙粒子的电荷量之比为，质量之比为，不计两粒子受到的重力和空气阻力，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（ ）
A．甲粒子和乙粒子在处的速度大小之比为
B．甲粒子和乙粒子打到感光板上时的动能之比为
C．甲粒子和乙粒子在整个过程中运动的时间之比为
D．甲粒子和乙粒子打到感光板上的位置相同
10．子弹在射入木块前的动能为E1，动量大小为；射穿木板后子弹的动能为E2，动量大小为。若木板对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木板的过程中的平均速度大小为（ ）
A．B．C．D．
三、实验题（2小题，共17分）
11．（11分）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，可先测其电阻，现提供以下实验器材：
A．10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程，内阻为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．电流表（量程，内阻约为）
F．滑动变阻器（，额定电流）
G．滑动变阻器（，额定电流）
H．直流电源E（，内阻不计）
I．圆柱体导体棒样品（电阻约为）
J．开关一只，导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数__________；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数_____________
(2)为了尽可能精确地测量原件电阻，电路原理图如下所示，图中甲电流表应选__________；乙电流表应选__________，（选填C、D、E），滑动变阻器应选________（选填F、G）。
(3)闭合开关，测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是___________和______________。
(4)根据(1)(3)步测量的数据字母，表示出电阻率________________。
12．（6分）如图所示为实验室中《验证动量守恒定律》的实验装置示意图。
（1）实验中必须要求的条件是_______________。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤是____________（填选项前的符号）。
A．用天平测量两个小球的质量、B．测量抛出点距地面的高度H
C．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON
（3）为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式：____________成立，即表示碰撞中动量守恒。
四、解答题
13．（12分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g），求：
(1)小球在电场中运动的加速度大小；
(2)电容器所带电荷量。
14．（12分）如图，光滑水平面上静止放置一个质量的木板，可视为质点的滑块质量，以初速度从左端滑上木板，经过一段时间，刚好未从木板右端滑下。已知木块与木板之间的动摩擦因数为，g取。求：
（1）m、M的最终速度v；
（2）m在M上滑动的时间t；
（3）m在M上滑动过程中，滑块m相对于地面的位移x；
（4）木板的长度L。
15．（15分）如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）小球A与物块B碰撞前、后的速度大小；
（2）碰撞过程B物块受到的冲量大小；
（3）碰后轻弹簧获得的最大弹性势能。
高二物理参考答案
11．（1）5.00 1.600（每空2分）；（2）C D F（每空1分）；（3）电流表A1的读数I1电流表A2的读数I2（每空1分）；（4）（2分）
【详解】(1)用游标卡尺测得该样品的长度L=5.00cm；用螺旋测微器测得该样品的直径
D=1.5mm+0.01mm×10.0=1.600mm
(2)甲电流表应该用已知内阻的电流表C；乙电流表若选择E则量程过大，则应选D即可；
(3)闭合开关，需要测量的物理量是电流表A1的读数为I1和电流表A2的读数为I2；
(4)根据电路可得，而，解得
12．（1）BD（2分，各1分）；（2）ACD（2分，漏选得1分）；（3）（2分）
【详解】（1）．A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；
B、小球离开时必须做平抛运动，因此小球末端必须水平；故B正确；
C、入射球与被碰球大小要相等，但是入射球质量要大于被碰球的质量，以防止碰后入射球反弹，故C错误；
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，以保证到达底端时速度相同，选项D正确；
故选BD。
（2）．如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
m1v0=m1v1+m2v2
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t
得：m1OP=m1OM+m2ON
因此实验需要过程为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移；
故选ACD。
（3）．由（2）可知，实验需要验证m1OP=m1OM+m2ON
13．(1) ；(2)
【详解】(1)整个过程由动能定理可得……………………（2分）
小球在电场中运动的加速度大小，由牛顿第二定律可得……………………（2分）
联立可得。……………………（2分）
(2) 整个过程由动能定理可得……………………（2分）
由电容的定义式可得……………………（2分）
联立可得……………………（2分）
14．（1），；（2）；（3），方向向右；（4）20m
【详解】（1）由题知滑块与木板最终共速，对m与M组成的系统，根据动量守恒定律有
……………………………（2分）
解得m、M的最终速度均为……………………………（1分）
（2）对滑块根据动量定理……………………………（2分）
解得……………………………（1分）
（3）对滑块根据动能定理……………………………（2分）
解得……………………………（1分）
（4）对系统根据能量守恒……………………………（2分）
解得L=20m……………………………（1分）
15．（1）v1＝；；（2）；（3）
【详解】（1）设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有……………………（2分）
解得……………………（1分）
设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有……………………（2分）
解得……………………（1分）
（2）设碰撞后物块B的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有
……………………（2分）
解得……………………（1分）
由动量定理可得，碰撞过程B物块受到的冲量为……………………（1分）
（3）碰撞后当B物块与C物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有
……………………（2分）
据机械能守恒定律得……………………（2分）
解得……………………（1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
B
A
D
BCD
AD
BD
BC