四川省达州市2023-2024学年高二物理上学期期中试题含解析

Page17高2025届高二（上）期中考试物理试题考试时间：75分钟满分：100分。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，只有一项符合要求）1.下列说法不正确的是（）A.弹簧振子的加速度大小与位移大小成正比，加速度方向始终与速度方向相反B.若把单摆从地球上移到月球上，则单摆的振动频率会发生改变C.“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象D.观察者不动，波源向右运动，相等时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的少【答案】A【解析】【详解】A．弹簧振子的加速度大小与位移大小成正比，其加速度方向总是指向平衡位置，与速度方可能相同也可能相反，故A错误；B．根据单摆的振动频率可知若把单摆从地球上移到月球上，重力加速度发生变化，因此单摆的振动频率会发生改变，故B正确；C．“闻其声而不见其人”是声波绕过障碍物的衍射现象，故C正确；D．观察者不动，波源向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边少，这就是多普勒效应，故D正确。本题选择不正确的，故选A。2.如图所示，下列四种场景中的运动一定不是简谐运动的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】物体在跟位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的力的作用下振动，叫简谐运动。选项C的图中，物体在两侧斜面上受到的力均为恒力，不与位移的大小成正比，所以一定不是简谐运动。故选C。3.如图所示，容器底部有一探照灯S发出一细光束投射到光屏MN上，在B点形成一个光斑，当向容器中注水时，光斑B将移向（）A.B的上方 B.B的下方C.B的左边 D.B的右边【答案】B【解析】【详解】当向容器中注水时，光束将在界面发生折射，由于光由介质射入空气中，折射角大于入射角，可知，光束折射后将向下偏移，即光斑B将移向B的下方。故选B。4.2023年10月3日，在杭州亚运会跳水项目女子10米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为某次比赛的精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（）A.全红婵做自由落体运动B.全红婵的加速度先变小后变大C.全红婵的动量越来越大D.全红婵所受重力的冲量方向竖直向下【答案】D【解析】【详解】A．起跳时，有竖直向上的速度，所以全红婵做竖直上抛运动。A错误；B．全红婵做竖直上抛运动，加速度恒定为重力加速度。B错误；C．全红婵做竖直上抛运动，速度先减小，后增大，故动量先减小后增大。C错误；D．全红婵所受重力方向竖直向下，重力的冲量方向与重力方向相同，竖直向下。D正确。故选D。5.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A、B，它们的图像如图所示。若A、B的电阻率分别为、，下列说法正确的是（）A.B.C.A、B并联后整体的图像可能是CD.A、B串联后整体的图像可能是C【答案】A【解析】【详解】AB．图像的斜率为电阻，由题图可知由电阻定律可知，两个形状和大小完全相同的电阻阻值与电阻率成正比，故A正确，B错误；C．A、B并联后的电阻小于任意一个支路的电阻，故A、B并联后整体的图像不是C，C错误；D．A、B串联后的电阻大于任意一个电阻，故A、B串联后整体的图像不是C，D错误。故选A。6.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了“验证动量守恒定律”的实验。假设实验所用较小钢球的质量为较大钢球质量的一半，较小钢球以大小为1m/s的水平向左的速度与静止的较大钢球正碰，碰后速度大小分别为、，两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。则（）A.B.，C.，D.，【答案】D【解析】【详解】设小钢球质量为m，较大钢球的质量为2m，两球碰撞过程中动量守恒、能量守恒，规定向左为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律有解得，“-”代表方向向右故选D。7.如图所示电路中电源电动势为E、内阻为r，、、为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合后，若将滑动变阻器R的滑片向b端移动，下列说法正确的是（）A.电压表的示数变大、电流表的示数变大B.消耗的功率变大、消耗的功率变小C.电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则【答案】D【解析】【详解】A．将滑动变阻器R的滑片向b端移动，滑动变阻器的阻值变小，则电路的总电阻变小，干路电流I变大，即电流表示数变大，则根据闭合欧姆定律有可知，电压表示数U变小，故A错误；B．电阻和电阻的消耗的功率分别为，干路电流I变大，则消耗的功率变大。电压表示数U变小，则电阻的电流变小，根据可知，干路电流I变大，电阻的电流变小，则电阻的电流变大，所以消耗的功率变大，故B错误；C．将滑动变阻器R的滑片向b端移动，滑动变阻器的阻值变小，电路的外电路总电阻变小，即电阻、、与滑动变阻器混联后的总电阻阻值变小，则电源的输出功率为由题可知，则根据数学知识可知，电路的外电路总电阻变小，电源的输出功率变大。电源的效率为可知电路的外电路总电阻变小，则电源的效率变小，故C错误；D．根据闭合欧姆定律有可得即故D正确。故选D。二、多选题（本大题有3个小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，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。）8.下列说法正确是（）A.彩虹由外到内顺序从红到紫，对应光的波长从长到短B.泊松亮斑，反映了光的干涉性C.小孔成像现象说明当孔足够小，光线经过小孔时将发生明显衍射现象，形成物像D.光的偏振现象说明光是横波【答案】AD【解析】【详解】A．彩虹产生是因为复色光遇到空气中的小水滴发生折射造成的，红光波长最长，折射率最小，所以偏折最小，紫光波长最短，折射率最大，偏折最大，故A正确；B．泊松亮斑，反映了光的衍射性，故B错误；C．小孔成像利用的是光沿直线传播，并不是光的衍射，故C错误；D．光的偏振现象说明光是横波，故D正确。故选AD。9.战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出用绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（）A.该波的波速为2.4m/sB.波源开始振动的方向向下C.该质点与波源的距离为3.6mD.时间内该质点通过的路程为4.8m【答案】AB【解析】【详解】A．由图1可知该波的波长为2.4m，由图2可知该波的周期为1s，则波速为m/s故A正确；B．由图2可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故B正确；C．该质点开始振动的时刻为t=0.5s，根据x=vt=2.4×0.5m=1.2m可知质点与波源的距离为1.2m，故C错误；D．一个周期内质点通过的路程为4A，0∼3s内该质点运动了2.5s，故2.5s内质点通过的路程为s=10A=10×40cm=400cm=4m故D错误。故选AB。10.从地面上以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2kg小球，若运动过程中小球受到的空气阻力f与其速率v成正比，其关系为f=kv，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=2m/s，且落地前已经做匀速运动（取g=10m/s2），则以下说法正确的是（）A.k值为1kg·s/mB.小球在上升阶段速度大小为1m/s时，加速度大小为20m/s2C.小球抛出瞬间的加速度大小为60m/s2D.小球抛出到落地过程中所用时间为1.2s【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．小球落地前以v1匀速运动，则有即故A错误；B．小球在上升阶段，根据牛顿第二定律得得故B错误；C．小球抛出瞬间的加速度大小为故C正确；D．上升时，加速度为a，则有取极短时间内，速度变化，有上升的全过程又解得得下降时加速度为a2，则有同理可得所以解得故D正确。故选CD。【点睛】本题综合运用了动量定理和牛顿运动定律，运用动量定理和牛顿运动定律解题注意要合理地选择研究的过程，列表达式求解，本题D选项较难，对数学的要求较高。三、实验题（本题共2小题，11题5分，12题10分，共15分。）11.2022年10月16日，党的二十大在京开幕，在二十大报告中，体育、健康等关键词多次提及，报告提出：“促进群众体育和竞技体育全面发展，加快建设体育强国”，这正是全面建设社会主义现代化国家的一个重要目标，冰壶运动深受人们的喜爱，现在流行一种旱地冰壶，它的赛道是由多块正方形的耐力板组成，如图甲所示，某实验小组的同学想用此装置验证碰撞中的动量守恒，为了便于实验研究，将旱地冰壶的赛道改造成如图乙所示的赛道，现有两个材料不同的红壶和黄壶，某同学先将黄壶放在出发点a处，轻推黄壶，测得黄壶经过b点后再向前运动格速度变为零，并恰好停在分界线的中心点上；然后在a处仍然放上黄壶，在b处放上红壶，用同样的力度轻推黄壶，与红壶碰撞后，测得红壶向前运动格速度变为零，黄壶经过b点后再向前运动格速度变为零，两壶均恰好停在分界线的中心点上。（1）为保证碰撞中的实验效果，要求黄壶的质量_______（填“大于”“等于”或“小于”）红壶的质量。（2）若已知黄壶的质量为，与耐力板间的动摩擦因数为；红壶的质量为，与耐力板间的动摩擦因数为，则验证动量守恒定律的表达式为___________________________（用题中所给字母表示）。【答案】①.大于②.【解析】【详解】（1）[1]验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射壶反弹，入射壶的质量应大于被碰壶的质量，所以黄壶的质量要大于红壶的质量。（2）[2]设每格耐力板的长度均为L，先在a点放黄壶，设黄壶经过b点时的速度为，根据动能定理有解得接着在a点放黄壶，在b点放红壶，用同样力度轻推黄壶，设黄壶碰撞后的速度为，红壶的速度为v2，根据动能定理，对黄壶有解得对红壶有解得根据动量守恒定律有将各速度代入可得即为验证动量守恒定律的表达式。12.看到交警用酒精检测仪检查酒驾的情景，某同学欲自己制作一个酒精检测仪，所用器材如下：半导体酒精浓度传感器Rx（其电阻与酒精气体浓度的关系图线如图1所示）干电池E（电动势为1.5V，内阻未知）；电流计G（满偏电流Ig=5.0mA，内阻Rg=54Ω）；电阻箱R1（最大阻值999.9Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值50Ω）；电键和导线若干。实验电路原理图如图2所示：（1）该同学将电流计的量程扩大为50mA，则应将电阻箱R1的阻值调为_______Ω。（2）具体使用该探测仪时，首先闭合电键S1、S2，调节滑动变阻器使电流计G满偏（即电流计G的示数为5mA）。然后断开电键S2，若：（计算结果均保留3位有效数字）①探测仪处于“待机”状态，即传感器所处环境的酒精浓度为零时，电流计G的示数应为_______mA；②传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准，即“0.2mg·mL-1”，则电流计G的示数应为_______mA；③传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准，即“0.8mg·mL-1”，则电流计G的示数应为_______mA。（3）该探测仪在实际使用的过程中发现，酒精气体浓度的测量值总是较实际值偏小，究其原因可能是所用电源的电动势较1.5V要_________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.6.0②.1.50③.2.50④.3.75⑤.偏小【解析】【详解】（1）[1]将电流计的量程扩大为50mA，由欧姆定律可得则应将电阻箱R1的阻值调为6.0Ω，可得扩大量程后的电流表的内阻为（2）[2]闭合电键S1、S2，调节滑动变阻器使电流计G满偏，设电源的内阻为r，由闭合电路欧姆定律可得传感器所处环境的酒精浓度是零时，由图1可知则电路中的电流为电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G的示数应为1.50mA。[3]传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准，即“0.2mg·mL-1”，由图1可知则此时电路中的电流为电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G的示数应为2.50mA。[4]传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准，即“0.8mg·mL-1”，由图1可知则此时电路中的电流为电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G的示数应为3.75mA。（3）[5]由以上解析可得电路中的电流为当电源的电动势较1.5V要偏小时，在同一酒精浓度下，电路中的总电流将偏小，则流经电流计G的电流将偏小，则对应的Rx值偏大，则酒精气体浓度的测量值较实际值偏小。四、计算题（本题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分。）13.炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V，内阻为1Ω的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为1Ω，额定电压为5V，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。求：（1）电路的电流；（2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能；（3）电风扇的机械功率和额定功率。【答案】（1）；（2），；（3），【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得解得电路的电流为（2）电风扇的热功率为工作2分钟产生的热能为（3）电风扇的额定功率为电风扇的机械功率为14.2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：（1）圆环内径R的最小值；（2）在①问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）从A端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有θ≥C，根据临界角公式有，因此有sinθ≥sinC即有≥解得所以R的最小值为。（2）在①问的情况下，θ=45°，。如图所示。光在光纤内传播的总路程为光在光纤内传播速度为所以所求时间为15.如图所示，一长木板B质量m=1.0kg，长L=9.2m，静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R=5.5m的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°，其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨，其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出，下落高度H=3.2m后恰好能沿切线方向从P点滑入圆