2021-2022学年江苏省苏州市常熟市高二(上)期中物理试卷

1、2021-2022 学年江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分，每题只有一个选项最符合题意。1（4 分）下列说法中正确的是（） A爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说B黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 C物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 D原子从高能态向低能态跃迁时吸收的光子能量，等于前后两个能级之差2（4 分）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（）A 该 电 池 的 容 量 为 0.7C B该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA CmAh 与J 均属于能

2、量的单位 D该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能ABCD3（4 分）下列各图中所描绘的磁场分布正确的是（）4（4 分）如图所示“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品倒些清水在其中，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。下列关于“洗”的说法正确的是（）A手掌摩擦的越快则溅起的水花越高 B溅起水花的原因是由于手推动了“洗” C该种现象属于受迫振动 D盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音5（4 分）在我国南海上有一浮桶式灯塔，其结构如甲图所示。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体，浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖

3、直方向上下运动，线圈与塔灯相连。 下列说法错误的是（ ）A当海面无波浪时，该灯塔无法发光 B该装置的工作原理是电磁感应现象 C当线圈上下运动时，回路中无感应电流D圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等6（4 分）如图甲所示为以O 点为平衡位置，在A、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像（）在t0.2s 时，弹簧振子的加速度为正向最大在t0.4s 与 t0.8s 两个时刻，弹簧振子的速度相同从t0s 到 t0.2s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动在t0.6s 时，弹簧振子有最小的位移7（4 分）篮球是很多同学喜爱的一项体育项目，如图所示在某次比赛中，投篮者从B 处将

4、篮球以速度v0 斜向上抛出，篮球与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，若 A 点距B 点的高度为h，篮球的质量为m，则篮球出手后，在击中篮板前t0 时间内，篮球动量变化量的大小为（）CD条件不足，无法判断Amv0Bmgt08（4 分）如图所示电路中，合上开关S 后，电压表和电流表的读数分别为U、I2 消耗的功率为 P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时（）ABCD9（4 分）某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为ma 的小球 a，标记下小球 a 撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为mb 的小球 b，从同

5、一高度释放小球a， 标记两球撞击挡板的位置P（）D该实验中可用来反映小球a 的初动量A位置N 为小球b 撞击挡板的位置B两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同 C小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大10（4 分）在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观的力学模型模拟原子间的相互作用，如图所示（R 远大于圆管直径）平放在水平地面上并固定，A、B、C、D 四个点将圆轨道等分为四等份，某一时刻另一个乙球从D 点以某一速度沿顺时针方向运动，与甲球发生弹性碰撞（可视为质点）直径略小于轨道内径，已知乙球质量远大于 甲球的质量（ ）第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回第一次碰撞后到

6、第二次碰撞前，乙球做非匀速圆周运动 C第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球向心加速度大小之比为2：1 D第二次碰撞在A 点二、非选择题：共 5 题，共 60 分其中第 12 题第 15 题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位11（15 分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，如甲图所示玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。小组估计该电池的电动势约为 1V， 为了精确测量这种橙汁电池的电动势和内阻，小组设计了以下实验：现有如下器材可供选择：

7、电流表A1（0300 A 内阻约为 0.5）电流表A2（03A 内阻约为 1）C电阻箱R1（0999.9）D电阻箱R2（09999） E开关及导线若干则电流表应选择；电阻箱应选择。（均填器材前面的选项）在下面方框中画出该实验的电路图。若利用图像确定电池的电动势和内电阻，根据测量的数据，该小组在乙图中建立相应坐标并描绘出图像V；内阻r（结果均保留两位有效数字）。由于实验的系统误差，导致电动势E 测E 真；r 测r 真（选填“”“”或“”）。12（8 分）如图所示边长为l 的 n 匝正方形线框内部有一边长为 的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B穿过线框的磁通量；线框从图示位置开始绕着ab

8、边转动 60，则该过程穿过线框的磁通量的变化量。13（8 分）甲图所示的发光电动玩具车的电路可简化为乙图所示的电路图，两盏灯泡的规格均为“3V，3W”，内阻为 1，电动机内阻为 0.5，求：电动机的机械功率；若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是多大？（答案保留1 位小数）14（13 分）甲图为太空站中用于测量人体质量的装置（BMMD），该装置可简化为乙图所示的结构，P 是可视为上表面光滑的固定底座 A 的座椅，座椅两侧连接着相同的轻质弹簧，座椅可在 P 上左右滑动，假定初始状态下两弹簧均处于原长，宇航员坐上座椅后与座椅始终保持相对静止。若已知做简谐运动的物体其加速度与位

9、移均满足a+2x0 的关系，其中 x 为物体相对于平衡位置的位移， 为圆频率，圆频率与简谐运动周期的关系满足T2，已知两弹簧的劲度系数均为k当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x 时的加速度大小（用k、x、mA 表示）和方向；空座椅做简谐运动时 的表达式（用mA、k 表示）15（16 分）某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示用完全相同的轻绳将 N 个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平天花板上，从左到右，球的编号依次为 1、2、3N（k1），从 3 号球开始，每个球质量与其相邻左球质量之比为k。现有一质量与 1 号球相同的子弹以某一初速度瞬间打进该球（该过程可视为完全

10、非弹性碰撞），该球再与 2 号球碰撞，2 号球再与 3 号球碰撞所有小球间的碰撞皆为无机械能损失的正碰。（不计空气阻力，g 取 10m/s2）若物体的加速度与位移仍然满足a+2x0 的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ 为多少？（用mA、TA、TQ 表示）求子弹打入 1 号球过程中系统损失的机械能是子弹初动能的多少倍？设与n+1（n2）号球碰撞前，n 号球的速度为vn，求n+1 号球碰撞后的速度。若N5，要使 5 号球碰撞后瞬间速度为子弹初速度的2 倍，则k 值为多少？（答案保留根号）2021-2022 学年

11、江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷试题解析一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分，每题只有一个选项最符合题意。【解答】解：A.爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说 ； B.自然界的任何物体都向外辐射电磁波，黑体是一个理想化了的物体，故B 错误：物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在； D.原子从高能态向低能态跃迁会放出光子，光子能量等于两个能级之差。故选：A。B、该电池待机时的平均工作电流约为I，故B 正确；【解答】解：A、该电池的容量为 qIt7001033600C2520C，故 A 错误；C、mAh 是

12、电荷量的单位，故C 错误；D、该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能。故选：B。【解答】解：A、根据安培定则，四指环绕方向为磁感线方向，右侧是磁感线垂直纸面进去 ； B、根据安培定则，弯曲四指指磁感线方向，故B 错；C、根据安培定则，大拇指指向右，故C 错误； D、根据安培定则，大拇指向上，故D 正确。故选：D。【解答】解：用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，当摩擦频率等于水的固有频率时，则嗡嗡声是因为共振现象 ，即能溅起水花的摩擦节奏与盆有关，C 正确；故选：C。【解答】解：A、当海面无波浪时，则线圈没有切割磁感线，故A 正确；B、该装置的工作原理是电磁感应现象；C、当线圈上下运动时，所

13、以回路中有感应电流； D、根据对称性可知，故D 正确；本题选错误的故选：C。【解答】解：A、t0.2s 时，所以加速度最大且指向平衡位置，故A 错误；C、从 t0s 到 t0.7s 时间内，由此可知弹簧振子的速度逐渐减小，所以加速度，即弹簧振子做加速度增大的减速运动；B、在xt 图像中，在t6.4s 与 t0.4s 两个时刻，方向相反；D、当t0.6s 时，故D 错误； 故选：C。由运动学公式得：则在竖直方向上的动量变化量为：水平方向动量变化量为零，所以篮球的动量变化量的大小为：【解答】解：篮球在最高点时，竖直方向上的速度为零，故动量变化量不等于mv0由动量定理得：pImgt0 故 ACD 错

14、误，B 正确；故选：B。【解答】解：A、R2 的功率PI2R4，图象斜率增大应向上弯曲，与图不相符；B、电容器与滑动变阻器的分压相同，UCEI（r+R2）电量 QCUCC（R2+r）I+CE，有截距，故 B错误；D、由UEIr 可知：|，故D 正确。C、电压表测量的是路端电压：UEIr，故 C 错误；故选：D。【解答】解：AC、每个小球离开水平轨道后均做平抛运动；a 小球不与b 小球相碰时落点为M，a 小球平抛初速度比第一次小avb，根据平抛运动学公式竖直方向：h水平方向：xv0tB：由：h可知 t，下落高度不同，故B 错误因为 vavb，b 小球平抛初速度大，下落高度小，N 位置应为小球a

15、撞击挡极位置。D、根据平抛运动公式解得 v0 x因此验证碰撞过程动量守恒 axmax+mbx，可得：+所以可以用来反映小球a 的初动量；故选：D。0【解答】解：设碰撞前乙的速度大小为 v ，碰撞后甲与乙的速度大小分别为 v、v，取乙球的速度方向为正甲乙方向，发生弹性碰撞的过程，可得：0mv mv+mv+解得：v乙，v甲乙乙乙甲甲已知：m远大于m，乙甲50可得：vv ，v2v ，可知：v8v乙甲甲乙A、由上述分析可知第一次碰撞后瞬间乙球以原速度继续运动，故A 错误；C、第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲 2v甲乙，根据向心加速度an，可得甲，故C 错误；D、第一次在 A 点碰撞后，甲，且有 v5v，

16、由周期 T甲乙可知，T2T，可知乙转一周回到 A 点时，乙甲甲恰好转两周，则恰好在A 点第二次碰撞。B、第一次碰撞后到第二次碰撞前，且平放在水平地面上并固定，乙球的速度大小不变，故B 错误；故选：D。二、非选择题：共 5 题，共 60 分其中第 12 题第 15 题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位ImaxA6.001A【解答】解：（1）由题意可知，电路中最大电流为了能精确测量，故电流表选择A，为了能多次测量；电路图如图所示由闭合电路欧姆定律得EI （R+r） 整理得k可得图像斜率b图像纵轴截距（4）由k ，

17、可知电动势由斜率测出，所以代入数据解得E0.94V r1.2103EE测真b由于电流表内阻不能确定，实验中忽略了电流表的内阻可得bERAr 可知rr测真12【解答】解：（1）根据磁通量公式，可得穿过线框的磁通量为：BSB（2）线框从图示位置开始绕着ab 边转动 60时，根据边长为 ，可知穿过磁场的有效面积未变故答案为：（1）AD；（2）见解析，3.3103；（4），该过程穿过线框的磁通量的变化量为：213答：（1）穿过线框的磁通量为；13【解答】解：（1）根据闭合电路的欧姆定律知：A4A，根据PUI 知 I灯 A5A，（2）线框从图示位置开始绕着ab 边转动 60，该过程穿过线框的磁通量的变化

18、量为8。所以通过电动机的电流为：III2A1A3A，电灯P2UII2R231W620.3W5.5W。（2）根据纯电阻的功率 P知 R灯3，可视为纯电阻电路r+总1+，所以总功率P总W43.8W机电电答：（1）电动机的机械功率为 5.5W；（2）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是43.8W。2kxmAa，得，【解答】解：（1）由胡克定律可知，可解得空座椅做简谐运动时的圆频率为（2）由空座椅的圆频率与周期的关系可得，同理可得宇航员的周期满足，故可解得宇航员的质量。答：（1）当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x 时的加速度大小为和方向向左；空座椅做简谐运动时 的表达式方向向左（2）若物体的加速度与位移仍然满足a+2x0 的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ 为解得：根据能量守恒由：解得：故可得：【解答】解：（1）规定向右为正方向，对子弹及1 号球由动量守恒定律可得：m1v72m1v3（