福建省三明第一中学高二下学期5月期中物理试题-A4

这是一份福建省三明第一中学高二下学期5月期中物理试题-A4，共7页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，填空，计算题等内容，欢迎下载使用。
(考试时间:75 分钟 满分:100分)
一、单项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。
1.如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动。已知A、B、F三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )
A.7个摆的振幅都相同
B. D摆的摆长最长，振幅最大
C. B、F摆的摆长与 A 摆相同，振幅最大
D. D、E摆离A 摆最近， 它们的振幅最大
2.测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线框内所示，它的主要部件压力传感器是一个阻值随压力增大而减小的电阻器，下列说法正确的是 ( )
A.称重计在电路中相当于一个电压表
B. 电路中的R'没有作用
C. 电路中的 R'越大，称重计越容易损坏
D.人体越重，流过称重计的电流越大
3.远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 ( )
A.输电线电流 I2=U2R B.输电线损失的电功率为 U22R
C.提高输送电压 U₂，则输电线电流I₂减小 D.用户得到的电功率为 U₂I₂
4.2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为ρ，航天员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下列说法正确的是 ( )
A.航天员此操作与弹性碰撞的原理相同
B.喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力恒为F =ρSv
C.喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐渐增大的加速运动
D.航天员到达空间站时相对空间站的速度为 v2ρSdM 二、双项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是 ( )
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B.稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C. 电磁波可以在真空中传播
D. 电磁波的速度等于光速
6.一个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.在任意4s的时间内，质点经过的路程都是8cm
B. t=2s前后，质点加速度方向改变
C.在 t=2s到t=3s时间内，质点的位移大小在减小
D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻， 质点的速度大小相等， 方向相同
7.某种感温式火灾报警器如图甲所示，其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接交流电源，副线圈连接报警系统，其中 RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小， R0为滑动变阻器， R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置 (图中未画出)通过检测通过 R1的电流触发报警。下列说法正确的是 ( )
A.警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小
B.警戒范围内出现火情时，热敏电阻， RT两端的电压减小
C.警戒范围内出现火情时，通过定值电阻. R1的电流减小，报警装置报警
D.若要调高预设的报警温度，可增大滑动变阻器， R0连入电路的阻值 8.如图所示，质量均为m的物体A和B用轻弹簧连接，一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过光滑的固定小滑轮 D (可视为质点)与质量为M的小环C连接。小环C套在竖直固定的光滑均匀细杆上，刚开始位于 R 处时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力。现让小环C从R处由静止释放，到达Q 处时获得最大速度。位置R和Q之间高度差为h，且关于过D的水平DS对称。小环C从R 下落到Q的过程中绳始终处于拉直状态，关于这一过程，下列说法正确的是 ( )
A.小环C 机械能最大的位置在 S点
B.弹簧弹力和地面支持力对物体B 的冲量和为零
C. 小环C的最大动量为 M2mghM+mcs2θ
D.小环C到达位置Q时，物体A 的加速度大小为 ∣Mmcsθg-2g∣
三、填空、实验题: 共5小题, 9-11每空1分, 12-13每空2分, 共25分。
9.无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中 LC 振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 (选填“充电”或“放电”)， 电容器上极板带 (选填“正电”或“负电”)， 磁场能正在 (选填“增加”或“减少”) 。
10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为5： 1，原线圈接入一电压为 u=U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R=11Ω的负载电阻，若 U0=2202V,ω=100πrad/s,则：
(1)副线圈中电压表的读数为 V；
(2)原线圈中电流表的读数为 A；
(3)原线圈中的输入功率为 W。
11.质量分别为m₁和m₂的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移——时间图像如图所示。
(1)碰撞后m₁和m₂的速度大小分别为 v1=_m/s、 v2=_m/s;
(2) 若 m1=0.5kg,则 m2=_kg。 12.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
(1)该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，，如图1所示，这样做的目的是 。
A.可使周期测量得更加准确
B.防止运动过程中摆长发生变化
C.便于调节摆长
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最 (选填“高”或“低”)点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图2中停表示数为该单摆全振动30次所用的时间，则单摆的振动周期为 s(结果保留3位有效数字)。
(3)如果实验中所得到的 T2-L关系图线如图3 所示，根据图像分析，可得当地的重力加速度(π取3.14，结果保留3位有效数字)。
13.如图甲所示为“研究碰撞中动量守恒”的实验装置。实验时，先让质量为m₁的小钢球A从斜槽上某一位置由静止开始运动，从轨道末端水平抛出，落到水平地面上P点，然后再把质量为m₂的小钢球B放到轨道末端处于静止，再让小钢球A 从斜槽开始运动，在轨道末端与小钢球B发生对心碰撞，结果小球B落到水平地面上N点，小球A落到水平地面上的M 点。
(1)实验中，下列说法正确的是 。
A.斜槽一定要光滑
B.两球半径一定要相同.
C.两球质量关系一定要满足 m1>m2 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图丙所示。多次实验后， 白纸上留下了7个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图中画的三个圆最合理的是 (填字母代号)；
(3)若某次实验时， A、B两钢球落地点分布如图乙所示，M、P、N与O点(O点是水平轨道末端正下方的投影)距离分别为x₁、x₂、x₃，若满足关系式 (用 m1、m2、x1、x₂、x₃表示)，则该碰撞前后动量守恒。若还满足关系式 (用 x1、x2、x3表示)，则说明该碰撞为弹性碰撞。
四、计算题：共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14. (9分)如图所示,( ab=50cm.ad=20cm,，匝数为200匝的矩形线圈。线圈电阻 r=1Ω。外电路电阻R=9Ω，磁感应强度 B=0.1T。线圈绕垂直于磁感线的OO'轴以角速度50rad/s OO'匀速转动。求：
(1)从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；
(2)2min内外电阻R 上产生的焦耳热；
(3)线圈由如图位置转过90°的过程中，通过 R的电量。
15.(12分)如图所示，某运动员用头颠球，质量为400g的足球从离运动员头顶0.8m高处自由落下，运动员用头将足球竖直向上顶起，足球与头作用的时间为0.04s，球离开头顶后竖直上升的最大高度为1.8m，取重力加速度大小g=10m/s²，不计空气阻力。求：
(1)足球从开始下落到与运动员的头接触前，重力的冲量；
(2)足球与头作用过程中动量的变化量大小；
(3)足球与头作用过程中足球对头的平均作用力。 16. (14分)如图所示，在光滑的水平面上静止着一辆小车，小车上表面的水平轨道粗糙，小车右侧有光滑的四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与小车上表面相切于圆弧轨道最高点。一物块静止于小车最左端，一个小球被一根不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，轻靠在物块的左侧。现将细线拉直到与竖直方向夹角( θ=60∘位置时， 由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞的恢复系数为( e=0.8(定义式为 e=v2-v1v10-v20,其中 v₁₀和 v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度)。碰撞后物块在小车上运动。 已知细线长. L=1.6m,小球质量 m=0.50kg,，物块、小车的质量均为 M=1.50kg,小车上表面的水平轨道长 s=1.0m,圆弧轨道半径 R=0.256m。，小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取 10m/s2。 求：
(1)小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；
(2)小球与物块碰撞过程中损失的机械能；
(3)为使物块能进入圆弧轨道，且在刚开始滑上圆弧轨道时不飞离轨道，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。
三明一中 2024-2025学年下学期半期考
高二物理试卷参考答案
一、单项选择题 (16分)+二、双项选择题 (24分)
三、填空、实验题: 共5小题, 9-11每空1分, 12-13每空2分, 共25分。
9. 充电 负电 减少
10. 44 0.8 176
11. 2 2 1.5
12. (1)BC (2) 低 2.25 (3)9.86
13. (1)BC (2)C 3m1x2=m1x1+m2x3 x1+x2=x3
四、计算题：共3小题，共35分。
14.(9分) 【答案】(1) e=100cs50t(V); (2) 54000J; (3) 0.2C
解：(1) (2分)线框从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为
e=nBωScsωt=100cs50t (V) (2分)
(2) (3分)电动势有效值为 E=Em2=nBωS2=502V(1分)
I=ER+r=52A (1分)
则 2min 内 R 上产生的焦耳热为 Q=I2Rt=54000J(1分)
(3) (4分) 线圈由如图位置转过90°的过程中Δφ=BS-0=0.01Wb (1分)
通过R的电量为 q=IΔt (1分)
又 I=ER+r,E=nΔ∅Δt (1分)
联立可得 q=IΔt=nΔ∅R+r=0.2C (1分)
14. (12分) 【答案】(1) 1.6N·s, 方向竖直向下 (2) 4.0kg. m/s
(3) 104N, 方向竖直向下
解: (1) (4分) 由 h=12gt2得t=0.4s (1分)
由I= mgt (1分)
得Ⅰ=1.6N·s, 方向竖直向下 (2分)
(2) (4分)足球与头接触前瞬间的速度大小为v₁，则有 v12=2gh1 (1分)
v1=2gh1=2×10×0.8m/s=4m/s
足球与头接触后瞬间的速度大小为v₂，则有 0-v22=-2gh2 (1分)
v2=2gh2=2×10×1.8m/s=6m/s
取竖直向上为正方向，可知足球与头作用过程中动量的变化量为 Δp=mv2-m-v1=mv2+mv1= (2分)
可得足球与头作用过程中动量的变化量大小为4.0kg. m/s
(3) (4分)设头对足球的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，
足球与头作用过程中根据动量定理可得 1 I'=F△t-mgΔt=Δp (1分)
代入数据解得 F=104N 方向竖直向上 (1分)
根据牛顿第三定律，足球对头的平均作用力大小 F'=104N，方向竖直向下 (2分)
16.(14分) 【答案】(1)10N (2)1.08J (3)0.017≤μ≤0.081
解： (4分) (1)小球摆动到最低点的过程中， 由动能定理得
mgL1-cs60∘=12mv02-0 (2分)
解得 v0=4m/s
在最低点，对小球， 由牛顿第二定律得 FT-mg=mv02L (1分)
解得 FT=10N (1分)
(2) (4分)小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律得
mv0=mv1+Mv2 (1分)
由碰撞的恢复系数可得 e=v2-v1v0
解得 v₁=-1.4m/s, v₂=1.8m/s (1分)
由能量守恒定律得 12mv02=12mv12+12Mv22+ΔE损 (1分)
解得 △E损=1.08J (1分)
(3) (6分)若物块恰好运动到圆弧轨道的最高点相对静止，则对物块与小车整体，
由动量守恒定律得 Mv2=2Mv3 (1分)
由能量守恒定律得 12Mv22=12×2Mv32+μ1Mgs (1分)
解得 μ1=0.081
若物块恰好运动到圆弧顶端时飞出，设此时物块速度大小为v₄，小车速度大小为 vs，则对物块与小车整体，由动量守恒定律得 Mv2=Mv4+Mv5 (1分)
由能量守恒定律得 12Mv22=12Mv42+12Mv52+μ2Mgs (1分)
此时在圆弧顶端恰N=0，则 Mg=Mv4-v52R (1分)
解得 μ2=0.017
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
C
D
CD
AB
BD
AD