2023-2024学年湖南省三湘名校教育联盟高二年级上册期中物理试卷及答案

三湘名校教育联盟-2023年下学期高二期中联考

物理

本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷

上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动，则下列有关说法正确的是（）

A.卫星可能的轨道为a、b、c

B.卫星可能的轨道为a、c

C.静止轨道卫星可能的轨道为a、c

D.静止轨道卫星可能的轨道为a、b

2.关于机械振动，下列说法正确的是（）

A.简谐运动是一种匀变速直线运动

B.物体做机械振动时的振动图像都满足正弦规律

C.物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率

D.只要驱动力频率超过物体的固有频率，就会发生共振现象

3.某中学开学军训，学员在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，若在拉动后的一段时间内，学员用两根轻绳

拉着轮胎做匀速直线运动.如图所示，运动过程中保持两绳的端点48等高，两绳间的夹角为所在平面

与水平面夹角恒为B.已知轮胎重为G,每根绳的拉力大小为f则轮胎运动过程受到地面摩擦力大小为

A.FsinasinpB.2Fcos^|-sinp

C.2Fcos—cosBD.2Fcosasin—

22

4.如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，"％一5机A.8球静止，拉起A球，

使细线与竖直方向偏角为30°,由静止释放，在最低点A与8发生弹性碰撞.不计空气阻力，则关于碰后两

小球的运动，下列说法正确的是（）

A.A静止，8向右，且偏角小于30°

B.A向左，2向右，且A、2两球偏角都等于30°

C.A向左，8向右，A球偏角大于8球偏角，且都小于30°

D.A向左，8向右，A球偏角等于8球偏角，且都小于30°

5.某人用高压水枪给船体除锈，水枪喷出水柱的直径为。水流速度大小为匕水柱与船体表面垂直，水柱冲

击船体后水的速度为零，已知水的密度为P，下列说法正确的是（）

A.水对船的作用力大于船对水的作用力

B.从喷出开始的整个除锈过程，水柱的机械能守恒

4、

C.t时间内高压水枪喷出水的质量为-npvtD-

D.水柱对船体表面的平均冲力大小为IM/。？

6.如图所示，在竖直的平面直角坐标系xOy中，一无阻挡的抛物线边界y=%2把平面分为两部分，在？轴上

A处有一可视为质点的小球以Vo-2gli/s的初速度垂直于y轴射出，已知OA=5m,不计空气阻力，重力

加速度g-lOm/s?,贝I］（）

A.小球到达边界的时间为；s

B.小球到达边界的位置为（2m，4m

C.小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30°

D.经过一定的时间，小球速度方向可能和y轴平行

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.

7.如图所示，在光滑绝缘水平面上有A、B两个带正电的小球，/%-2mB，2方丁心.开始时B球静止，A

球以初速度v水平向右运动，在相互作用的过程中A、2始终沿同一直线运动，以初速度v的方向为正方

向，则（）

AB

A.A、3的动量变化量大小相等B.A、8组成的系统总动量守恒

C.A、8的动量变化率相同D.A、B组成的系统机械能守恒

8.在如图所示的电路中，闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生

变化电表的示数分别用人U「勿和4表示，电表示数变化量的绝对值分别用V、'S、A/和

表示.下列判断正确的是

B.%变大，▲匹变大

IM

C.\Ui>\U2D.\。3＜一\。2

9.民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员

骑马奔驰的速度为匕，运动员静止时射出的箭速度为为，跑道离固定目标的最近距离为比已知匕＞%，要想

命中目标射出的箭在空中飞行距离最短，则（）

V2

A.若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为9则sinn

V1

B.若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为。，贝产V—V

C.箭射到固定目标的时间为《

D.箭射到固定目标的时间为一

10.如图甲所示，质量分别为和"%的两物体A、8用轻弹簧连接置于光滑水平面上，初始时两物体被锁

定，弹簧处于压缩状态1=0时刻将8物体解除锁定，。-6时刻解除人物体的锁定，此时3物体的速度为

%,A、8两物体运动的图像如图乙所示，其中1和S2分别表示0~（时间内和/「外时间内8物体的小

f图像与坐标轴所围面积的大小，则下列说法正确的是（）

A.0~右时间内A、B组成的系统动量守怛

B.mA<YYIB

C.S1、s2

口，3~七时间内/1、8间距离先减小后增大

三、非选择题：本题共5小题，共56分.

（8分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：

0510

⑴用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为cm.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，应从摆球经过最低点的位置开始计时，且用

停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期.图乙中停表示数为一单摆全振动50次所需的时间，则

单摆振动周期为S.

（2）他们更换摆球后测出了摆线长度〃如图丙a所示.通过改变悬线长度L,测出对应的摆动周期T,获得

多组T与L的值，再以广为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图丙b所示.由图像可知，该摆球的半径厂=

m,当地重力加速度8=m/s?.（均保留两位有效数字）

12.（9分）某物理兴趣小组的同学利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻

R的方案，实验电路如图甲所示.

实验步骤如下：

①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成半圆形再将其两端点48接入电路；

②按图甲所示的电路原理图连接好各元件；

③将电阻箱的阻值调至R,并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向8移动，当灵敏电流计的示数为零时，停

止移动金属夹，此时从量角器上读出。4与0K间的夹角。（单位为弧度）；

④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（9,R）值；

⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示.

根据分析，试回答下列问题：

（1）某次调节电阻箱的示数如图丙所示，则此时电阻箱接入电路的电阻为Q；

（2）已知图乙中图线与纵轴的截距为功，由此可求得R*若考虑电流计的内阻，4的测量值

（填“有”或“无”）系统误差；

（3）实验时，当金属夹K调至某位置时，该小组的同学因为观察不仔细，认为灵敏电流计的读数已经为

零，实际上，灵敏电流计还有从K到尸的电流，那么此时测出R,的值与真实值相比（填“偏小”

“相等”或“偏大）

13.（10分）如图甲所示为某一简谐横波在仁0时刻的图像x=2m处的质点尸的振动图像如图乙所示.求：

(1)该波的传播方向和波速V；

(2)0~17s内质点尸运动的路程.

14.(12分)如图所示，光滑绝缘水平地面上有滑块A、B,质量均为1kg,其中滑块A带有

q+2：J02c的电荷量，滑块8不带电且绝缘.一劲度系数上=200N/m的轻弹簧右端固定于墙面上，左端与

滑块B相连，现给空间加上水平向右的匀强电场，电场强度大小E=1000V/m.在与滑块B的距离d=0.3m处

将滑块A由静止释放，与静止的滑块8发生碰撞(碰撞时间很短)后粘在一起开始做简谐运动，两滑块均可

视为质点，在运动过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，已知弹簧的形变量为x时，弹性势能石女-；心巴

求：

©

(1)两滑块碰撞过程中损耗的机械能的大小；

(2)两滑块碰后运动半个周期的路程；

(3)滑块8从开始运动到第一次运动到最左端所用的时间.(已知7-2兀｛不，T为简谐运动周期，k为劲

度系数，机为振子质量)

15.(17分)如图，光滑轨道所是一“过山车轨道”的简化模型，最低点。处入口、出口不重合，E点、

是半径为R=0.5m的竖直圆轨道的最高点，。尸部分水平，末端尸点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送

带以速率v=lm/s逆时针匀速转动，水平部分长度L=2m.物块B静止在水平面的最右端F处.质量为

2kg的物块A从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点E,然后与B发生碰撞并粘在一

起.若8的质量是A的4倍，A、8与传送带的动摩擦因数均为口=0.1,物块均可视为质点，物块A与物块8

的碰撞时间极短，重力加速度g-10m/s2.

(1)求物块A释放点距水平轨道的高度8；

(2)求k=4时物块4、B在传送带上向右滑行的最远距离；

⑶讨论上在不同数值范围时，A、2碰撞后传送带对它们所做的功W的表达式.

三湘名校教育联盟-2023年下学期高二期中联考•物理

参考答案、提示及评分细则

1.B人造卫星若围绕地球做匀速圆周运动，则人造地球卫星由万有引力提供向心力，万有弓I力的方向指向地

心，所以卫星做圆周运动的圆心与地心必定重合，根据图可知，轨道6的圆心不在地心，故不可能是卫星轨

道，轨道。、c的圆心在地心，故其可能是卫星的轨道，即卫星可能的轨道为。、c.故选B.

2.C简谐运动的加速度时刻在变，故是一种非匀变速运动，A错误；物体做机械振动时的振动图像不一定都

满足正弦规律，只有简谐运动才满足正弦规律，B错误；根据受迫振动的特征可知，物体做受迫振动达到稳

定状态时，振动频率等于外界驱动力频率，C正确；只有驱动力频率等于物体的固有频率，才会发生共振现

象，D错误.

3.C根据题意，由几何关系可知，两绳拉力的合力大小为凡-2Rcos上，方向与地面成B角，对轮胎受

2

力分析，由平衡条件有f-璋cos|3-2Fcos11cosB,故选C.

4.C设A球到达最低点的速度为v,在最低点A与8发生弹性碰撞后，A球的速度为丫4,8球的速度为

mV

VB,规定向右为正方向.由动量守恒可得机机4眩+BB，由机械能守恒可得

।।L~1/1/^ffL।

2

—mAV-—可得......—v-----v,vB-------------v--v,故A向左，3向右.设碰

222rriA^mB3mA3

后A球偏角为。，绳长为L,由机械能守恒L/TUB-mAgL（l-cos。）故cos“-L可见偏角与小球

22gL

在最低点的速度大小有关，与质量无关，故A球偏角大于8球偏角，且都小于A球原来的偏角30°.故选C.

5.D由牛顿第三定律可知，水对船的作用力与船对水的作用力大小相等，故A错误；水柱冲击船体后速度

变为零，动能减小，势能不变，水柱的机械能减小，故B错误；/时间内高压水枪喷出水的质量

D21

2

利-pV-P氏----vt--npvtD,故C错误；设水柱对船体表面的平均冲力大小为F,由动量定理有

44

Ftmv,即解得歹-9加丫?。?，故选D.

44

6.B小球做平抛运动，则其运动过程中的坐标为xvo/,y-5联立解得小球做平抛运动的轨迹

满足y题中所给抛物线方程为yx2,则联立可得小球轨迹与抛物线交点为（2m,4m）,则

小球到达边界时间为/二^-叵s,故A错误、B正确；小球做平抛运动，则下落高度时，竖直方

-2755

向的速度大小为吗二回谟"^2«10.：5m/s.10m/s,则到达尤轴时速度方向与水平方向的夹角。满足

为26可知。不为30°,故C错误；由于水平方向有初速度，故小球速度不可能与y轴平

行，故D错误.

7.AB两球相互作用过程中A、8组成的系统的合外力为零，系统的总动量守恒，则A、2动量变化量大小

相等、方向相反，故A、B正确；由动量定理Rr-'p可知，动量的变化率等于物体所受的合外力，42两

球各自所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，则动量的变化率不同，故C错误；两球间斥

力对两球做功，电势能在变化，总机械能在变化，故D错误.

\U

8.ADK是定值电阻，有K-7=工片都不变，故A正确；当滑动变阻器的滑动触头尸向下滑动时，7?2

UU

文人，八2—七皿F2居，所以f变大，根据闭合电路欧姆定律得“2--(+),则

\u,EIRr

~R+厂，不变，故B错误；根据动态电路,变小，"2、"3’

A/lf/-'变大，根据闭合电路欧姆定律得

3

U,-EIr,则、-厂，所以\U<\U,\U<\U,故C错误、D正确.

A11232

9.AD已知匕>%，要想命中目标射出的箭在空中飞行距离最短，则合速度方向与射出的箭速度方向垂

直，若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为。，贝产n’’故A正确、B错误；箭的实际位移为

V1

d

1----UV

——,实际速度通,所以箭射到固定目标的时间为/一,sin。=—J__,故c错误、D正确.

sinB一斤豆也斤百

10.BCD由题意可知0~。时间内A未解除锁定，系统动量不守恒，故A不正确；在乙时刻后4、2在水平

方向上只受弹簧的弹力，弹簧对A、B的弹力大小始终相等；通过图乙可知，友时刻，A的加速度大小比B

的加速度大小大，根据牛顿第二定律可知加m.故B正确；在。时刻，弹簧处于原长状态且弹性势能为

AD1

零，0~4时间内弹簧的弹性势能全部转化为B的动能，此时B的速度最大；S1为0~。时间内速度的变化

量，即8此时的速度大小%-H；%~4时间内，弹簧弹力作用使得A加速，8减速，弹性势能转化为A、

B的动能，在々时刻加速度为零，弹力为零，弹性势能为零.乙和心时刻，A、B系统相当于发生弹性碰撞，由

mm

I,—1"IV21212解传VBA[-J-,

mVmV

动量守恒机B%一BB+AA，动能守怛,B0--mBvB>-m^B——v,因m<m

mB+机A0A1

则B的速度不为零且水平向右，S2表示匕~〃时间内B物体的速度减少量，则VO-VB-S「S2-0故

耳>§2故C正确，和右时刻A的加速度为°，弹簧为原长，g时刻A、B共速，弹簧最短，所以间

距离先减小后增大，故D正确.

11.（1）0.98（2分）2.05（2分）

⑵0.010（或2分）9.9（2分）

解析：⑴10分度游标卡尺的精确度为0.1mm,由题图可知，其直径为d-0.9cm,8.0.1mm0.98cm,

题图中停表示数为单摆全振动50次所需的时间，时间为t-60s+42.5s-102.5s,则周期为T-二2.05s.

（2）根据单摆的周期公式有T-2"一整理有=厂），结合图像可知，摆球的半径为

Vgg

A2

r1.0cm0.010m,图像的斜率为左二一4s?/m解得g—冗2nl/sz9.9m/s2.

g

12.（1）596.0（2分）

（2）J（2分）无（2分）

（3）偏小（3分）

解析：（1）电阻箱的读数为5*100。♦9y10。♦6X1Q♦0.0.1<>596.0。;

（2）由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，R与&串联，R与AK并联；同时凡与

BK并联，所以有///,（K，化简可得;—■；—■最后，得被测电阻的阻值

12R12R

x

为&一）,整理得土——,由此可求得&-工，则凡与灵敏电流计的内阻无

RAK（）RRxb

关，故若考虑电流计的内阻，R测量值无系统误差.

（3）若使灵敏电流计示数为零，则需减小。（或增大电阻箱阻值R）,由，'）知,此时测出凡的

值小于真实值.

13.解：（1）由质点尸的振动图像可以看出，0时刻质点尸向上振动，根据上下坡法可知，该波沿x轴正方向

传播.（2分）

由图甲知入=8m,所以波速V—,（3分）

得v=2m/s（2分）

17

（2）5------4.3cm51cm（3分）

4

14.®：（1）设滑块A与滑块8碰撞前速度为Vo,由动能定理得

解得Vo—2gm/s

设滑块A与滑块B碰撞后速度为v,由动量守恒得

mQv0-2mov（1分）

解得v-y/3m/s

tnV2"iV2

AE-g3J（1分）

（2）A、8滑块一起做简谐运动，设在平衡位置处弹簧形变量为Xi,有

kxi=qE（1分）

解得无1-0.1m

A、8滑块碰后一起向右运动，设弹簧的最大形变量为检，由能量守恒得

qEx+；■2mv2-

20（1分）

解得~0.3m

简谐运动的振幅为A%-0.2m（1分）

半个周期的路程s-2A-0.4m（1分）

rzm

（3）简谐运动的周期为T-27t1-^-=yS（1分）

滑块B开始运动的位置相对于平衡位置的位移为-A（1分）