广东省广州市第十六中2023-2024学年高二下学期期中物理试卷

这是一份广东省广州市第十六中2023-2024学年高二下学期期中物理试卷，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第I卷
本试卷共4页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：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
题目要求的
1．人类发射的绕地球运转的航天器，所需要的电能主要由太阳能电池把太阳能转化为电能得到，因此要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳的方位（ ）
A．力传感器B．光传感器C．磁传感器D．温度传感器
2．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
C．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
3．如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间t变化的规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则此时刻（ ）
A．电容器在放电，下极板带正电B．电容器在放电，上极板带正电
C．电容器在充电，下极板带正电D．电容器在充电，上极板带正电
4．行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ）
A．减少了碰撞前后司机的冲量
B．增加了司机单位面积的受力大小
C．减少了碰撞前后司机动量的变化量
D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
5．如图，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧，甲与弹簧接触后（ ）

A．甲的动量守恒B．乙的动量守恒
C．甲、乙所组成的系统动量守恒D．甲、乙所组成系统的动能守恒
6．如图a，理想变压器的原线圈接入如图b的正弦交变电压。副线圈接10个并联的彩色灯泡，每个灯泡的额定电压为、额定电流为。若灯泡都正常工作，则（ ）
A．图b中电压的有效值为B．图b中交流电的频率为
C．图a中原副线圈的匝数比为 D．图a中原线圈上的电流为
7．如图甲，质量为kg的小球静止在O点，现用手竖直向上托起小球至A点，使弹簧处于原长状态。时放手，小球在竖直方向上A、B之间运动，其位移x随时间t的变化如图乙，则小球（ ）
A．在时加速度最大B．在时速度方向向下
C．在时加速度方向向下D．做简谐运动的表达式为x=5cs(2πt)cm
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18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3分，有选错的得0分。
8．一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时波的图象如图，质点M沿y轴的正方向运动，则这列波（ ）

A．波长是2cmB．波速是0.lcm/s
C．传播方向是沿x轴负方向D．在一个周期内，质点M通过的路程是8cm
9．长木板a放在光滑的水平地面上，在其上表面放一小物块b。以地面为参考系，给a和b以大小均为v0、方向相反的初速度，最后b没有滑离a．设a的初速度方向为正方向，a、b的v-t图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．如图，变压器的输入电压恒定，在下列措施中能使电流表示数减小的是（ ）
A．保持变阻器的滑片不动，将K从2拨向1
B．保持变阻器的滑片不动，将K从1拨向2
C．保持K与1相连接，将变阻器的滑片向上移
D．保持K与1相连接，将变阻器的滑片向下移
第II卷
三、非选择题:共54分，考生根据要求作答。
11．（6分）用图示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）如图，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d = cm。
（2）甲同学测量了6组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图所示的图像，其中T表示单摆的周期，l表示单摆的摆长。用g表示当地的重力加速度，图线的数学表达式可以写为T2＝ （用题目所给的字母表示）。由图像可计算出当地的重力加速度g= m/s2（π取3.14，计算结果保留3位有效数字）。
12．（12分）用如图1所示装置验证动量守恒定律。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题；
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平射程
D．小球的直径
（2）如图2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ml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。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，找到其平均落地点的位置M、N。接下来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ml、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．用圆规画最小半径的圆、圈入所有落点，分别找到m1、m2相碰前后平均落地点的圆心位置P、M、N
E．用圆规画圆、圈入所有落点，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置P、M、N
F．测量平抛射程OP、OM与ON
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 （用②中测量的量表示）；
（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´，则p1:p1´= :11；若碰撞结束时m2的动量为p2´，则p1´:p2´=11: 。
实验结果表明，碰撞前后总动量的比值为 ，误差范围内碰撞小球动量守恒得到验证。
13．（12分）生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象，手机套能有效的保护手机。现有一部质量为的手机（包括手机套），从离地面高1.8m处无初速度下落，落到地面后，反弹的高度为。由于手机套的缓冲作用，手机与地面的作用时间为0.2s。不计空气阻力，取，求手机：
（1）与地面作用过程中手机动量的变化量；
（2）从开始下落到反弹后上升到最高点速度为零的过程中手机重力的冲量；
（3）对地面的平均作用力。
14．（12分）如图，光滑水平地面上有一固定的竖直挡板，初始时运动员（含装备）和物块面对挡板静止，物块的质量为4.0kg，运动员把物块以对挡板大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得反向速度;物块与挡板弹性碰撞追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以对挡板大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞，总共经过8次这样推物块后，运动员反向速度的大小大于5.0m/s，反弹的物块不能再追上运动员，求该运动员的质量范围？

15．（12分）质量为m的A球和质量为3m的B球分别用长为L的细线a和b悬挂在天花板下方，两球恰好相互接触，且离地面高度，用细线c水平拉起A，使a偏离竖直方向θ＝60°，静止在如图所示的位置。b能承受的最大拉力Fm＝3.5mg，重力加速度为g，剪断c，
(1)求A与B发生碰撞前瞬间的速度大小；
(2)若A与B发生弹性碰撞，求碰撞后瞬间B的速度大小；
(3)判断b是否会被拉断?如果不断，求B上升的最大高度；如果被拉断，求B抛出的水平距离。
参考答案：
1．B
【解析】太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供航天器使用的，因此需要使用光的传感器，来感知太阳方位。
故选B。
2．A
【解析】A．振荡的场按正弦或余弦规律变化，则产生的场按余弦或正弦变化，频率相同，故A正确；
BC．变化的场如果是均匀变化的，即变化率不变，则产生恒定的场，故BC错误；
D．麦克斯韦电磁场理论认为：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。只有变化的场才能激发场，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】在0至0.3s时间内，q增大，电容器充电，根据电流方向可知电容器上极板带正电，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．D
【解析】AC．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以碰撞前后动量的改变量相同，冲量也相同，故AC错误；
B．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故B错误；
D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。
故选D。
5．C
【解析】A．甲木块以速度v与弹簧接触后，弹簧将被被压缩，由于弹簧弹力的作用，甲木块动量不守恒，故A错误；
BC．由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量都要发生变化，即甲、乙两物体各自的动量均不守恒；但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，故B错误，C正确；
D．甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，故系统动能不守恒，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】A．图b中电压的有效值为
故A错误；
B．图b中交流电的周期
频率为
故B错误；
C．图a中原副线圈的匝数比为
故C正确；
D．图a中副线圈上的电流为
故D错误。
故选C。
7．B
【解析】A．时小球处于平衡位置，合力为零，加速度最小，A错误；
B. 小球在0～1s时间内向下运动，所以时速度向下，B正确；
C. 小球在1s～1.5s时间内从静止开始向上加速运动，1.5s末运动到平衡位置时速度最大，加速度向上，所以时加速度向上，C错误；
D. 根据图像可知振动的周期为2s，振幅为5cm，简谐运动的表达式为x=5cs(πt)cm，D错误。
故选B。
8．CD
【解析】AB．由图甲可知波长为，由于不知道周期，该列波的波速大小无法求出，故AB错误；
C．由M点的运动方向以及“同侧法”可以判断，波的传播方向是沿x轴负方向，故C正确；
D．在一个周期内，M通过的路程为4A＝8cm，故D正确。
故选CD。
9．ABC
【解析】A．地面光滑，a、b组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，设a的质量为ma，b的质量为mb，最后b没有滑离a，则最终a、b相对静止，速度相等，设共同速度为v，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
mav0-mbv0=（ma+mb）v
解得
设a、b间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律可知a的加速度大小
b的加速度大小
如果mamb，则v>0，aa