哈师大附中2023-2024学年度高二上学期期中考试物理试题含答案解析

这是一份哈师大附中2023-2024学年度高二上学期期中考试物理试题含答案解析，共3页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
全卷分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题共12题，每小题4分，共38在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．下列关于电源及电动势的说法，正确的是
A．电源的内电压和外电压变化，电源电动势不变
B．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
C．在电源内部，依靠静电力将自由电子从电源负极搬到正极
D．电动势为2V的蓄电池，每1s时间内，把2J的化学能转化为电能
2．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是
A．加大飞机的惯性
B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固
D．改变机翼的固有频率
3．如图所示，甲、乙两人静止在水平冰面上，甲推乙后，两人向相反方向沿直线做减速运动。已知甲的质量小于乙的质量，两人与冰面间的动摩擦因数相同，两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．甲推乙的过程中，甲和乙的机械能守恒
B．乙停止运动前任意时刻，甲的速度总是大于乙的速度
C．减速过程中，地面摩擦力对甲做的功等于对乙做的功
D．减速过程中，地面摩擦力对甲的冲量大于对乙的冲量
4．如图1所示，闭合矩形线圈旁有一根通电直导线，直导线中电流i随时间t的变化关系如图2所示，则闭合矩形线圈中不能产生感应电流的时间是( )
A．0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
5．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图线提供的信息做出的下列判断中正确的是( )
A．t=0.5s 时摆球正经过最低点
B．t=1.1s 时摆球动能最大
C．摆球摆动过程中机械能减少
D．摆球摆动的周期是 T＝1.4s
6．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为( )
A．2B0
B．eq \f(2\r(3),3)B0
C．eq \f(\r(3),3)B0
D．0
7．如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是( )
A．电路中的总电流先减小后增大
B．电路的路端电压先减小后增大
C．电源的输出功率先增大后减小
D．变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
8．物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1.2 kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t＝0时对物块a施加水平向右的恒力F，t＝1 s时撤去，在0～1 s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是( )
A．b物块的质量为1.0kg
B．t＝1 s时弹簧伸长量最大
C．t＝1 s时a的速度大小为0.8 m/s
D．弹簧伸长量最大时，a的速度大小为0.6 m/s
9．磁场中某区域的磁感线如图所示，下列论述正确的是( )
A．a、b两处的磁感应强度大小BaBb
C．两条磁感线的空隙处不存在磁场
D．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向
10．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向右
B．t＝0.2 s时，振子在O点右侧6eq \r(2)cm处
C．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相反
D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小
11．假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动，如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体Q，则下列说法正确的是( )
A．Q与飞船都可能沿原轨道运动
B．Q与飞船都不可能沿原轨道运动
C．Q可能沿原轨道运动，而飞船运行的轨道半径将增大
D．Q运动的轨道半径可能减小，而飞船的运行半径一定增加
12．某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0=10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f=1 N。滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2 kg，滑杆的质量M＝0.6 kg，A、B间的距离l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。则
A．滑块向上滑动的过程中的加速度a=5m/s2
B．滑块向上滑动的过程中桌面对滑杆支持力FN=5N
C．滑块碰撞前瞬间的速度v=8 m/s
D．滑杆向上运动的最大高度h=0.2 m
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（共2题，共16分）
13．(8分)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。斜槽轨道被竖直固定在水平桌面上，其末端Q伸出桌面外且切线水平；挡板b竖直固定，点O是Q点的水平投影点；小钢球1和玻璃球2的大小相等且均可视为质点；图中的P、M、N是小球与挡板的撞击点。请回答下列问题：
(1)用游标卡尺测量出的小钢球的直径如下图所示，可知小钢球直径d=________cm。
(2)第一次在不放玻璃球2时，将小钢球1从斜槽上E点由静止释放，它撞击在挡板b上；第二次将玻璃球2放在斜槽末端Q处，小钢球仍从E点由静止释放，它们均撞击在挡板b上。则第一次小钢球1撞击在挡板b上的________点(选填“P”“M”或“N”)。
(3)要完成该实验，必须测量的物理量有________________(填正确答案标号)。
A．小钢球1和玻璃球2的质量m1、m2
B．小钢球1或玻璃球2的直径d
C．E、Q之间的竖直高度h
D．Q、O之间的水平距离x
E．OP、OM、ON的长度HP、HM、HN
(4)在误差允许范围内，关系式________________成立，说明两球在碰撞过程中动量守恒。(用所测的物理量表示且为最简形式)
14．(8分)为测量一电源的电动势及内阻
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1
B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2
C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表 V3
选择电压表_____(填序号)串联_____kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。
②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1
、V2
或V3
与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。
③根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω，电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E=_________V、内阻r=_________Ω。
三、解答题（本题共3小题，共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．(8分)科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船。设该飞船所在地每秒每单位面积的光子数为n，光子的平均动量为 eq \f(E,c)(E是光子的能量，c是光速)，太阳帆的面积为S，反射率为90%。假定太阳光垂直射到太阳帆上。试求：光子对飞船的平均作用力的大小。
16．(12分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛的场地如图甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在投掷线MN将冰壶掷出，使冰壶沿着冰道滑行，冰道的右端有一圆形的营垒。比赛时，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面使冰壶滑行得更远。已知冰壶的质量为m＝20 kg，营垒的半径为r＝1.8 m，投掷线中点与营垒区中心之间距离为x＝30 m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004。在某次比赛中，运动员将冰壶A在投掷线中点处以v0＝2.0 m/s的速度沿中心线PO掷出。设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g取10 m/s2。
(1)若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远？
(2)如果在中心线PO上已经静止着一个与冰壶A完全相同的冰壶B，如图乙所示，冰壶B距圆心O的距离为d＝0.9 m，若仅对冰壶A前擦冰面，要使A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少？
17．(16分)如图所示，在光滑的水平地面上，质量为1.75 kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽，木板长2.5 m，圆弧槽半径为0.4 m，木板左端静置一个质量为0.25 kg的小物块B，小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.8。在木板的左端正上方，用长为1 m的不可伸长的轻绳将质量为1 kg的小球A悬于固定点O。现将小球A拉至左下方，轻绳处于伸直状态且与水平方向成θ＝30°角，小球以垂直绳向下的初速度v0释放，到达O点的正下方时以速度vA＝5m/s与物块B发生弹性正碰。不计圆弧槽质量及空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)释放小球A时速度的大小；
(2)物块B上升的最大高度；
(3)物块B与木板摩擦产生的总热量。
哈师大附中2023－2024学年度高二上学期中考试
物 理 试 题
参考答案
1．A2．D3．B 4．C 5．C6．B7．A 8．D
9．AD10．BC11．CD 12．BCD
13．(1)1.070(1)M (2)A E (3)eq \f(m1,\r(HM))＝eq \f(m1,\r(HN))＋eq \f(m2,\r(HP))
14．(1)C；6；(2)电路如图所示：(3) 7.5，10
15．eq \f(1.9nSE,c)
16．(1)5 m(2)13.6 m
17．(1)eq \r(15)m/s (2)0.8 m (3)7 J