陕西省西安高新第三中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题(无答案)

2024—2025学年度第一学期期中考试高二年级物理试题满分100 时间90分钟一、选择题（每小题4分，共56分；1至10题为单选题，11至14题为多选题。）1．以下关于四幅图的说法，正确的是（）A．图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒B．图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑水平而上，释放后A的动量守恒C．图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统动量守恒D．图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统动量守恒2．带电粒子进入磁场时速度的方向和磁感应强度的方向如图所示，则带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向垂直于纸面向里的是（）A． B． C． D．3．蹦床是一项技术含量很高的体育运动，如图所示，比赛中运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C。B点为运动员最终静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力，运动员从最高点下落到最低点的过程中，运动员在（）A．OA段动量守恒 B．AC段的动量变化量等于AC段弹力的冲量C．B点的动量为零 D．OC段受到重力的冲量大小等于AC段弹力的冲量大小4．如图所示，一个物体在与水平方向成角的拉力下沿水平地面前进了时间后撤去F，物体能够继续滑行的时间为，则在物体整个运动过程中（）A．拉力F对物体的冲量为 B．撤去F后摩擦力大小为C．摩擦力对物体的冲量大小为 D．合外力对物体的冲量大小为5．如图所示，由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（）A． B． C． D．6．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是（）A．O点处的磁感应强度不为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处的磁感应强度的方向相同7．如图所示，用长度为L的轻质细绳悬挂一个质量为M的木块，一个质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为和v。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计，木块和子弹可以看作质点，以木块初始位置为零势能点，下列说法正确的是（）A．子弹穿透木块过程中，子弹、木块组成的系统动量守恒，机械能守恒B．子弹刚穿透木块时，木块速度为C．子弹刚穿透木块时，绳子的拉力为D．子弹刚穿透木块后，木块能到达的最大高度为8．如图，电流天平的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈平面向里。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。再使电流反向，大小不变。为使两臂达到新的平衡，在左盘中增加砝码的质量为（重力加速度为g）（）A． B． C． D．9．图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并与高频电源相连。带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t变化如图乙，已知时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是（）A． B．C．粒子在电场中的加速次数为 D．同一D形盒中粒子的相邻轨迹半径之差保持不变10．如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为2m，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．滑块到达B点时的速度大小为B．当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度C．弹簧获得的最大弹性势能为mgRD．滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为11．如图所示，在直线边界PQ上方有向里的匀强磁场，两个同种带电粒子先后从PQ上的O点沿与PQ成角且垂直于磁场的方向射入磁场中，它们分别从PQ上的M、N两点射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A．粒子一定带负电 B．两粒子从磁场中射出时的速度方向一定相同C．两粒子在磁场中的运动时间一定相同 D．两粒子在磁场中的运动时间一定不相同12．一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（）A．物块在2s末的动量大小为B．物块在3s末的速度大小为0C．水平力F在前3s内的冲量大小为D．物块在4s末的动量大小为13．水切割又称水刀，即高压水射流切割技术，是一种利用高压水流切割的技术。在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割逐渐成为工业切割技术方面的主流切割方式。如图所示，若水柱的截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后速度减为零，已知水的密度为。则下列说法正确的是（）A．减小水柱的截面S可以增大水对钢板冲力产生的压强B．高压水枪的喷水功率为C．水柱钢板的平均冲击力为D．若水流速度v增大到原来的3倍，使水对钢板冲力产生的压强增大到原来的9倍14．如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L、与电动势为的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置，构成闭合回路。回路平面与水平面成角，回路其余部分电阻不计。整个回路处于匀强磁场中，为使ab棒保持静止，磁场的磁感应强度大小和方向可能为（）A．，沿导轨向上 B．，水平向右C．，水平向右 D．，垂直于回路平面向下二、实验题（第15题5分，第16题10分。）15．如所示，在“探究磁场对通电导线的作用力”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感应强度垂直于导轨平面，当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动，忽略金属棒与导轨之间的摩擦。现用器材：电池组（、）、开关、滑动变阻器（、2A）、金属棒、导线若干（电阻忽略）、蹄形磁铁、导轨（电阻忽略）等。（1）为了保护电路，开始连接器材时，开关应断开，滑动变阻器应滑至__________（选填：“最左端”、“中端”、“最右端”）后，再闭合开关，观察到金属棒水平向__________运动（填“左”或“右”）；（2）若要改变金属棒的运动方向，下列措施可行的是__________：A．仅改变电流的大小 B．仅改变磁场的方向C．电流的方向和磁场的方向同时改变 D．调节滑动变阻器滑片，减少接入电路的电阻（3）若滑动变阻器处在中点，为了使金属棒在离开导轨时可能具有更大的速度，下列措施可行的是__________。A．减小金属水平导轨的长度 B．增加金属棒的长度C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．增加金属水平导轨的长度（4）若滑动变阻器滑片放在中间的位置，则通过金属棒的电流大小为__________A。（结果保留两位有效数字）16．某同学利用如图甲所示装置验证动量定理，器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门A、B、天平、砝码盘和砝码等。用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，已知重力加速度为g。①用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则__________mm；②实验开始前，调节气垫导轨水平，滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间__________（选填“>，=，<”）；③在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小__________，滑块动量变化量的大小__________（均用题中给定的字母表示）④为尽量减小实验误差，本实验要求砝码盘和砝码的总质量__________（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块（含遮光片）的质量。三、解答题（3道大题，共计29分，其中17题8分，18题9分，19题12分。）17．如图所示，光滑水平面与光滑曲面平滑连接，水平面上有两个半径相同的小球A和B，小球B的质量是小球A的质量的三倍。现让A球以速度向右运动与静止的B球发生弹性正碰，碰后小球B沿曲面上升到最大高度后又沿曲面返回到水平面，重力加速度的大小为g，求：（1）碰后小球A、B的速度大小；（2）小球B沿曲面上升的最大高度。18．如图所示，在矩形ABCD区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，AD边长为L，AB边长为。一质量为m、带电荷量为q的正粒子从A点沿纸面以与AD成角的方向射入磁场，粒子在磁场中运动的轨迹恰好与CD相切，不计粒子所受的重力。（1）求粒子射入磁场时的速度大小；（2）求粒子在磁场中运动的时间t；（3）若仅减小粒子射入磁场时的速度大小，求粒子在磁场中运动的最长时间。19．如图所示，坐标系xOy位于光滑绝缘水平面内，其中第二象限内存在一个与坐标平面平行方向如图的匀强电场。一质量为电量为M，电量