2023-2024年山东省德州市高二上学期期中考试物理试题

高二物理试题一、单项选择题1.下列说法正确的是（）A.跳绳时人的上下运动是简谐运动B.将摆钟带到我国发射的“天和核心舱”中仍然可以使用C.干电池的电动势表示每经过就有的化学能转化为电能D.两个完全相同的小球在同一高度以大小相等的速度分别做平抛、竖直上抛运动，则落地时它们的动量不同【答案】D【解析】A．跳绳时人的上下运动不是简谐运动，因为人和地面接触时要受到地面支持力的作用，故A错误；B．“天和核心舱”中重力加速度较小，所以将摆钟带到我国发射的“天和核心舱”中不可以使用，故B错误；C．干电池的电动势表示电源中每通过电量，非静电力做功为，电源把的化学能转变为电能，而不是内将的化学能转变成电能，故C错误；D．两个完全相同的小球在同一高度以大小相等的速度分别做平抛、竖直上抛运动，则落地时速度大小相等，但方向不同，所以它们的动量不同，故D正确。故选D2.如图所示，弹簧振子在、间做简谐运动，为平衡位置，、间的距离是，小球由第一次运动到的时间是。下列说法正确的是（）A.小球由做了一次全振动B.小球周期为，振幅为C.从开始经过，小球通过的路程是D.从开始经过，小球处在平衡位置【答案】C【解析】A．小球从为一次全振动，故A错误；B．小球由第一次运动到的时间是，此为小球做简谐振动的半个周期，则可知小球做简谐振动的周期为，而振幅为从平衡位置到最大位移处的长度，则可知其振幅为，故B错误；C．小球做简谐振动的周期为，为个周期，则可知其路程为，故C正确；D．点为平衡位置，从开始小球向最大位移处振动，经过到达最大位移处，然后又从最大位移处向平衡位置振动，再经过回到平衡位置，因此，从开始经过，小球处在平衡位置，故D错误。故选C。3.冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面到达指定区域．若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为的冰壶（可视为质点）静止于冰面上．从时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力作用，外力随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.冰壶第末的速度大小为 B.力前内的冲量大小为C.冰壶第末与第末速度大小之比为 D.前内运动员对冰壶做的功为【答案】D【解析】A．冰壶在第内由动量定理，解得冰壶第末的速度大小为，故A错误；B．力前内的冲量大小为，故B错误；C．冰壶在前内由动量定理有，解得第末速度大小为，冰壶第末与第末速度大小之比为，故C错误；D．根据动能定理可知，前内运动员对冰壶做的功为，故D正确。故选D。4.轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A.当轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈B.轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小C.轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈D.该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于，与车速无关【答案】A【解析】A．当轿车以的速度通过减速带时，车身因过减速带而产生的受迫振动的周期为，与“车身—悬挂系统”振动的固有周期相等，故此时车身会产生共振现象，颠簸得最剧烈，故A正确；BC．因过减速带使车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大越剧烈，所以当轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度不一定越小，速度越大时，车身上下颠簸得也不一定越剧烈，BC错误；D．受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，故该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率不都等于，与车速有关，故D错误。故选A。5.如图甲所示，从重型机械的机械臂的顶部垂下一个大铁球并让它小角度摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，该情景可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.铁球的质量增大，周期增大 B.时，摆球的速度最大C.该单摆摆长约为 D.铁球摆开的角度增大，周期增大【答案】C【解析】AD．根据单摆的周期公式，由此可知，周期的大小与铁球的质量、摆开的角度无关，故AD错误；B．由图可知，时，摆球离开平衡位置的位移达到最大，此时摆球的速度为零，故B错误；C．由图可知，单摆的周期为，所以摆长为，故C正确。故选C。6.如图所示，直线表示某电源路端电压与电流的图像，直线为某一电阻的图像，将该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（）A.该电源的输出功率为B.该电源电动势为，内阻为C.该电源的效率为D.若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的一半【答案】B【解析】A．电源的输出功率为，故A错误；B．由图像可知电源电动势为，内阻为，故B正确；C．电源的总功率为，电源的效率为，故C错误；D．根据图像信息，有，若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流为，故D错误。故选B。7.“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过人工制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉．如图所示，一质量为的游客恰好可以静止在直径为的圆柱形风洞内．已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为，假设气流吹到人身上后速度变为零，则风洞内气流的速度约为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】对时间内吹向游客的气体，由动量定理可得，由于游客处于静止状态，故满足，又，联立解得，故选A。8.如图所示，电源电动势为，内阻恒为，是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表．闭合开关，带电液滴刚好静止在内，在温度降低的过程中，分别用、、和表示电流表、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值．下列说法正确的是（）A.不变，变小 B.不变，和也不变，且C.电容器带电量增加，且带电液滴向下运动 D.电源工作效率变小【答案】B【解析】A．根据欧姆定律，有，，，依题意，温度降低时热敏电阻的阻值增大。不变，、都增大，故A错误；B．根据欧姆定律，有，保持不变，由闭合电路欧姆定律，有，解得，保持不变，同理，可得，解得，保持不变，且，故B正确；C．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电压增大，带电量增加。平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，故C错误；D．电源的效率为，由于路端电压增大，所以电源的工作效率一定变大，故D错误。故选B。二、多项选择题9.跳水运动一直是我国传统的优势体育项目，我国跳水队享有“梦之队”的赞誉。年举行的杭州亚运会上，跳水“梦之队”再次包揽多个项目的金银奖牌，让中华人民共和国国歌唱响亚运会场。某运动员在跳台上竖直起跳到空中最高点后再竖直向下朝水面运动，忽略空气阻力，并将她看成质点，对此次跳水分析正确的是（）A.运动员在空中运动时，其动量变化量等于重力的冲量B.运动员从刚进入水中到速度减为零的过程中，其重力的冲量等于水的作用力的冲量C.运动员从离开跳台开始到入水后速度减为零的过程中，其动量的改变量等于水的作用力的冲量D.运动员从最高点下落到入水后速度减为零的过程中，其重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向【答案】AD【解析】A．运动员在空中运动时只受重力作用，则根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，因此运动员在空中运动时，其动量变化量等于重力的冲量，故A正确；B．取向下为正方向，设运动员质量为，入水时的速度为，入水后受到水的平均阻力为，速度减为零所用时间为，则根据定量定理有，可得，因此可知，运动员从刚进入水中到速度减为零的过程中，其重力的冲量小于水的作用力的冲量，故B错误；C．取向下为正方向，设运动员离开跳台时的速度为，从离开跳台到入水后速度减为零的总时间为，则根据动量定理有，显然，运动员从离开跳台开始到入水后速度减为零的过程中，其动量的改变量不等于水的作用力的冲量，故C错误；D．设运动员从最高点下落到入水后速度减为零所用时间为，则根据动量定理有，因此可知，运动员从最高点下落到入水后速度减为零的过程中，其重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向，故D正确。故选AD。10.某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示．该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，再将阻值为的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示．下列说法正确的是（）A.电源电动势为B.刻度处标注C.刻度处标注D.用该欧姆表测量某二极管正向电阻时，右边表笔接二极管的正极，左边表笔接二极管的负极【答案】ABD【解析】A．毫安表指针满偏时，由闭合电路欧姆定律得，接入的电阻时，表头指在，则由闭合电路欧姆定律得，联立解得，，故A正确；B．当电流刻度为时，由闭合电路欧姆定律得，代入数据解得接入电阻为，故B正确；C．当电流刻度为时，由闭合电路欧姆定律得，代入数据解得接入电阻为，故C错误；D．根据电源的正负极可知，测量某二极管正向电阻时，右边表笔接二极管的正极，左边表笔接二极管的负极，故D正确。故选ABD。11.一个小球在平衡位置点附近做简谐运动，若从点开始计时，经过小球第一次经过点，继续运动又经过小球第二次经过点，则小球第三次经过点再需要的时间可能是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】假设点在点右侧，小球先从点向右侧振动，根据题意，第一次经过点用时，则第一次经过点后继续运动到位移最大处然后返回，再次回到点时用时，则根据对称性可知，小球从点运动至右侧位移最大处所用时间为，因此可知该小球做简谐振动的周期为，则可知当小球第二次经过经过点后到第三次经过点还需要时间，假设点在点左侧，小球先从点运动至右侧位移最大处，然后返回至点，向左运动第一次到达点，历时，后继续运动到位移最大处然后返回，再次回到点时用时，则根据对称性可知，小球从点运动至左侧位移最大处所用时间为，由此可知，解得，则可知第三次经过点所用的时间为，故选BC。12.如图所示，一质量为的实心球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推实心球，实心球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后实心球的速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的对地速度大小都为，已知人和车的总质量为，人与车始终保持相对静止．下列说法正确的是（）A.每一次推球都比前一次推球推力的冲量更大B.第次推球后，人和车的速度为C.运动的全过程，人、小车和实心球组成的系统动量不守恒，人最多可以推次球D.最终人、小车和实心球的速度大小都是【答案】BD【解析】A．设铁球的质量为、人和小车的质量为，第一次推铁球，根据动量定理有，以后每次推铁球，根据动量定理有，则第二次推铁球的冲量大于第一次推铁球的冲量，之后每一次推铁球的冲量都相等，

故A错误；BCD．要使铁球不能追上小车，需使

，推球过程人、小车和铁球组成的系统动量守恒，则第一次推球使人和小车获得的动量为，以后每次推球都使人和小车获得的动量为，根据

，解得，故连续推次后铁球将不能追上人和小车。当时，，解得，所以第次推球后，人和车的速度为。当时小车的速度为，此时小车的速度与小球的速度相等，铁球不能追上小车，三者保持匀速运动。故BD正确，C错误。故选BD。三、非选择题13.某同学利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”。水平桌面上固定一个半径为的圆弧竖直挡板，桌面和挡板均由光滑度较高的材料制成。在、两点处各安装一个压力传感器，实验步骤如下：A．在、两点间的某个位置靠挡板放置一个质量为的小球；B．在挡板左端点处放置另一质量为的小球；C．给小球某一初速度使之沿着挡板运动，并与小球发生碰撞，直至两球均离开挡板；D．记录处传感器先后显示的两个压力值、和处传感器显示的一个压力值。（1）该实验中，小球和小球的质量关系为___________（填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）实验过程中，小球碰撞前的速度大小为___________；（3）若在误差允许的范围内，等式______________________成立，则可证明碰撞前后两小球组成的系统总动量守恒。【答案】（1）小于；（2）；（3）【解析】（1）[1]本实验应让小球与小球碰撞后向相反的方向运动，使小球最终经过处的压力传感器，小球经过处的压力传感器，以此通过圆周运动得向心力公式计算小球、碰撞后的速度大小，因此小球的质量应小于小球的质量，以保证碰撞后小球被弹回。（2）[2]小球第一次经过处传感器时的压力为，设此时小球的速度为，则根据圆周运动的向心力公式有，解得。（3）[3]设小球被弹回后的速度为，小球被碰后获得的速度为，则根据圆周运动的向心力公式可得，，根据动量守恒定律有，化简可得，即在误差允许范围内，若满足上式，则可证明碰撞前后两小球组成的系统总动量守恒。14.在飞行器仪表上使用的电阻元件是由新材料制成的，要求该新材料具有电阻温度系数低，耐磨等性能．某同学想测量一个由此材料制成的圆柱体的电阻率，操作如下：（1）用如图甲所示的游标卡尺测新材料制成的圆柱体长度，其读数为___________，使用螺旋测微器测量新材料制成的圆柱体的直径，示数如图乙所示，其读数为___________。（2）先用多用电表粗测其电阻为，为了减小实验误差，需进一步测其电阻，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大．实验室准备的实验器材如下：A．电压表（量程，内阻约为）B．电压表（量程，内阻约为）C．电流表（量程，内阻约为）D．滑动变阻器E．滑动变阻器F．的干电池两节G．开关，导线若干测滑动变阻器应选___________（填“”或“”），电压表应选___________（填“”或“”）请在方框内设计最合理的电路图（用电阻符号表示新材料制成的圆柱体）___________．【答案】（1），##；（2），，【解析】（1）[1][2]游标卡尺读数为，螺旋测微器测得直径的读数为；（2）[3][4][5]所测为小电阻约，为了减小实验误差，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，故选用分压外接的方法测电阻，故滑动变阻器选，根据题意电源是的干电池两节，故电压表选，最合理的电路图是：。15.如图甲所示，有一弹簧振子在水平方向上的、之间做简谐运动，已知、间的距离为，振子的振动频率为。求：（1）振子振幅、周期和圆频率；（2）若从某时刻开始计时（），振子振动的图像如乙图，写出振子的振动方程（初相位）。【答案】（1），，；（2）【解析】（1）由题意得，，圆频率；（2）振子的振动方程，再过，振子的位移为，代入数据得，故振动方程为。16.利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，为变阻箱，当时，重物静止不动，电流表的示数为；当时，电动机拉着重物匀速上升，速度为，此时电流表的示数为，取，求：（1）电动机内部线圈的电阻；（2）重物匀速上升时，电动机的输入功率；（3）重物的质量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）当重物静止不动时，由闭合回路欧姆定律得，得，并联部分，得；（2）重物加速时，由闭合回路欧姆定律得，得，并联部分，得，电动机；（3）对电动机，由能量守恒，重物，得。17.如图所示，质量为的光滑圆弧形轨道静止在光滑水平地面上，轨道底端与水平地面相切，质量为的小球和质量为的小球与轻弹簧相连接并静止于水平地面上。现有一个质量也为的小球从圆弧轨道最高点由静止下滑，且下滑到底端时圆弧形轨道向右移动距离为，此后小球与小球正碰，碰后二者粘在一起。求：（1）小球下滑至圆弧轨道底端时，小球的水平位移及圆弧