安徽省A10联盟2024-2025学年高二下学期3月阶段考（C）物理试卷（原卷版+解析版）

A10联盟2023级高二下学期3月阶段考物理试题C满分100分，考试时间75分钟．请在答题卡上作答．一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．1.交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理（）A.波的干涉 B.波的衍射C.波的叠加 D.波的多普勒效应2.如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动。在小球从B点向O点的运动过程中，下列说法正确的是（）A.小球加速度方向跟速度方向相同 B.小球所受回复力越来越大C.小球加速度越来越大 D.小球速度越来越小3.某同学利用电容式传感器设计了一款水箱水量监测系统，如图所示。极板MN组成的电容器视为平行板电容器，充电后与电源断开，M板固定，N板通过一绝缘轻杆与漂浮在水面上的浮子Q相连，浮子Q上下移动带动N板上下移动，可通过测量电容器极板间的电压来监测水量。下列说法正确的是（）A.如果水箱的水量增加，则该电容器电容变小B.如果水箱的水量增加，则该电容器极板间的电压变小C.如果水箱的水量减少，则该电容器极板的电荷量变小D.如果水箱的水量减少，则该电容器极板间的电场强度变小4.如图所示为两列同频率的简谐波在时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为，波速为，波长为，C点是BE连线和FQ连线的交点，下列说法正确的是（）A.D、Q两点是振动加强点B.时刻，A、B两点的竖直高度差为C.时，C点正在向下振动D.时，B点位于平衡位置处5.安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护，如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞，以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律可近似用图乙所示的图像描述，已知头锤质量M=3kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s B.碰撞过程中F的冲量大小为66N·sC.碰撞结束后头锤上升的最大高度为1m D.碰撞过程中系统损失的机械能为30J6.如图甲所示，电动势E=12V、内阻不计的电源为电动机M供电，闭合开关S，电动机开始转动，连接电流传感器的计算机上显示电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时，电动机正常工作．忽略温度对电阻的影响，关于电动机正常工作时下列说法正确的是（）A.电动机线圈的电阻为8Ω B.电动机消耗的电功率为4.8WC.电动机的输出功率为3.6W D.电动机线圈的发热功率为1.2W7.竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下，一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.8.在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止，设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是（）A. B.C. D.二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10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．9.图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波传播方向沿x轴正方向B.在t=0.15s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向C.从t=0.1s到0.15s，质点Q运动路程为10cmD.质点Q做简谐运动的表达式为10.如图甲所示，质量m=2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是（）A.物块在第5s末的速度大小为2m/sB.物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1C.物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2D.物块在0~3s内的位移大小为15m三、实验题：本大题共2小题，共16分．11.某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。（1）用游标卡尺测出小球下面的遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm；（2）先让小球自然悬挂，记录这时力传感器的示数F0；将图甲装置中小球拉开一定的角度，让小球在竖直面内做摆动，记录小球运动过程中最大拉力F及小球通过最低点时遮光片的挡光时间t，多次改变小球拉开的位置进行重复实验，测得多组F和t，作图像，得到图像的斜率为k，重力加速度用g表示，则等效摆长可表示为L=______；（用F0、k、g、d表示）（3）将图甲中小球做小角度摆动，小球第一次经过最低点时光电计时器开始计时，至此后小球第n次经过光电门时，记录运动的总时间为t，则当地的重力加速度为g=______。（用n、t、F0、k、d表示）12.某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻、量程为，电阻箱R阻值的变化范围为。（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；（2）调节电阻箱R，改变电路中电流I，利用测量数据作出图像，其中电压U为电阻箱两端电压；（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）（5）曲线（c）对应的水果电池电动势______V，内阻______Ω。（均保留3位有效数字）四、计算题：本大题共3题，共42分．13.甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，振幅分别为A1=2cm，A2=4cm，波速均为v=1m/s，t=0时刻两波在x=5m处相遇，波形如图所示，P、Q分别为平衡位置位于x=5m、x=6m处的两质点，求：（1）t=1s时，P偏离平衡位置的位移；（2）在0~7s内，Q通过的路程。14.光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为R圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑块的最高点沿圆弧面由静止释放，已知小球和滑块的质量分别为m、3m，重力加速度为g，小球可视为质点，在小球滑到圆弧面底端的过程中，求：（1）小球的水平位移大小；（2）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小；（3）小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端的压力大小。15.如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离m，板长m，在A板的中点O固定一根长为m的轻质绝缘细线，细线另一端连接一个带电小球（可视为质点且重力不计）。将小球拉至细线与竖直方向夹角，随后由静止释放，小球运动到最低点C时，细线恰好断裂，小球继续运动。以O点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立xOy直角坐标系，板间电场的电势沿y轴的变化规律如图乙所示，已知该小球的电荷量C，质量kg，不计空气阻力。求：（1）小球受到的电场力的大小；（2）在C点，细线对小球的拉力T大小（细线断裂前）；（3）试判断小球最终是落在B板上还是从AB板间飞出，若落在B板上，求落点的坐标位置，若从AB板间飞出，求飞出点的坐标位置。

A10联盟2023级高二下学期3月阶段考物理试题C满分100分，考试时间75分钟．请在答题卡上作答．一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．1.交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理（）A.波的干涉 B.波的衍射C.波的叠加 D.波的多普勒效应【答案】D【解析】【详解】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。故选D。2.如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动。在小球从B点向O点的运动过程中，下列说法正确的是（）A.小球加速度方向跟速度方向相同 B.小球所受回复力越来越大C.小球加速度越来越大 D.小球速度越来越小【答案】A【解析】【详解】AD．由B点向O点运动的过程中，加速度方向与速度方向相同，方向均向左，小球速度越来越大，A正确，D错误；BC．由B点向O点运动的过程中，振子的位移减小，回复力减小，加速度减小，BC错误。故选A。3.某同学利用电容式传感器设计了一款水箱水量监测系统，如图所示。极板MN组成的电容器视为平行板电容器，充电后与电源断开，M板固定，N板通过一绝缘轻杆与漂浮在水面上的浮子Q相连，浮子Q上下移动带动N板上下移动，可通过测量电容器极板间的电压来监测水量。下列说法正确的是（）A.如果水箱的水量增加，则该电容器电容变小B.如果水箱的水量增加，则该电容器极板间的电压变小C.如果水箱的水量减少，则该电容器极板的电荷量变小D.如果水箱水量减少，则该电容器极板间的电场强度变小【答案】B【解析】【详解】AB．充电后与电源断开，则电容器带电量一定，如果水箱的水量增加，则两板间距减小，根据则该电容器电容变大，根据Q=CU可知，该电容器极板间的电压变小，选项A错误，B正确；CD．如果水箱的水量减少，因电容器带电量一定，则根据，可得该电容器极板的电荷量不变，电容器极板间的电场强度不变，选项CD错误。故选B。4.如图所示为两列同频率的简谐波在时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为，波速为，波长为，C点是BE连线和FQ连线的交点，下列说法正确的是（）A.D、Q两点是振动加强点B.时刻，A、B两点的竖直高度差为C.时，C点正在向下振动D.时，B点位于平衡位置处【答案】C【解析】【详解】A．D、Q两点分别为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，故A错误；B．时刻，A点在该时刻波峰与波峰叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为8cm，B点在该时刻波谷与波谷叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为-8cm，则A、B两点在该时刻的竖直高度差为16cm，故B错误；C．波传播的周期在时刻C点在平衡位置向上振动，在C点正在向下振动，故C正确；D．在时刻B点在波谷处，时，B点位于波峰处，故D错误。故选C。5.安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护，如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞，以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律可近似用图乙所示的图像描述，已知头锤质量M=3kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s B.碰撞过程中F的冲量大小为66N·sC.碰撞结束后头锤上升的最大高度为1m D.碰撞过程中系统损失的机械能为30J【答案】D【解析】【详解】A．设头锤落到气囊上表面时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得解得故A错误；B．F-t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为故B错误；C．以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得设上升的最大高度为h，由动能定理得解得故C错误；D．碰撞过程中系统损失的机械能为故D正确。故选D。6.如图甲所示，电动势E=12V、内阻不计的电源为电动机M供电，闭合开关S，电动机开始转动，连接电流传感器的计算机上显示电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时，电动机正常工作．忽略温度对电阻的影响，关于电动机正常工作时下列说法正确的是（）A.电动机线圈的电阻为8Ω B.电动机消耗的电功率为4.8WC.电动机的输出功率为3.6W D.电动机线圈的发热功率为1.2W【答案】B【解析】【详解】A．由图乙可知电动机刚开始转动时的电流由欧姆定律得电动机的电阻故A错误；B．由图乙可知电动机正常工作时的电流则电动机消耗的电功率故B正确；CD．电动机正常工作时的发热功率电动机正常工作时的输出功率故CD错误。故选B。7.竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下，一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】D．从O到A运动过程中，随小球运动的位移x变化，电场强度E先增大后减小，且O和A点的电场强度不为零，故D错误；A．小球受到竖直向上的电场力先增大后减小，还受到重力，电场力一直做负功，故小球的机械能减小，小球的机械能EJ随位移x变化的图像的斜率故A正确；B．小球的动能Ek随位移x变化的图像的斜率小球合力先变小后变大，故B错误；C．沿着电场线方向，电势一直降低，故C错误故选A。8.在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止，设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】子弹打击木块过程，系统动量守恒，则有对木块，根据动能定理有解得木块的位移对子弹，根据动能定理有解得子弹的位移比较可知它们的相对位移它们位移的大小关系是故选A。二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10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．9.图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波的传播方向沿x轴正方向B.在t=0.15s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向C.从t=0.1s到0.15s，质点Q运动的路程为10cmD.质点Q做简谐运动的表达式为【答案】BC【解析】【详解】A．由图乙可知，t=0.1s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．在t=0.1s时，质点P在x轴上方沿y轴正方向运动，由乙图知所以0.15s时质点P在x轴上方沿y轴负方向运动，加速度方向沿y轴负方向，故B正确；C．从t=0.1s到0.15s，质点Q沿y轴负方向运动，运动的时间为，运动的路程为10cm，故C正确；D．t=0时质点Q由平衡位置沿y轴正方向运动，初相位为零，则质点Q做简谐运动的表达式为故D错误。故选BC。10.如图甲所示，质量m=2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是（）A.物块在第5s末的速度大小为2m/sB.物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1C.物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2D.物块在0~3s内的位移大小为15m【答案】CD【解析】【详解】AB．如图乙所示，由动量定理有代入数据解得，，由平均速度可得，所以故AB错误；C．第4s内物块通过的位移4~6s内物块通过的位移则物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2，故C正确；D．0~1s物块通过的位移故在0~3s内物块通过的位移故D正确。故选CD。三、实验题：本大题共2小题，共16分．11.某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。（1）用游标卡尺测出小球下面的遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm；（2）先让小球自然悬挂，记录这时力传感器的示数F0；将图甲装置中小球拉开一定的角度，让小球在竖直面内做摆动，记录小球运动过程中最大拉力F及小球通过最低点时遮光片的挡光时间t，多次改变小球拉开的位置进行重复实验，测得多组F和t，作图像，得到图像的斜率为k，重力加速度用g表示，则等效摆长可表示为L=______；（用F0、k、g、d表示）（3）将图甲中小球做小角度摆动，小球第一次经过最低点时光电计时器开始计时，至此后小球第n次经过光电门时，记录运动的总时间为t，则当地的重力加速度为g=______。（用n、t、F0、k、d表示）【答案】（1）6.25（2）（3）【解析】【小问1详解】游标卡尺测得遮光片的宽度【小问2详解】由牛顿第二定律可得因此又故【小问3详解】由于则单摆的周期根据单摆周期公式联立解得12.某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻、量程为，电阻箱R阻值的变化范围为。（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；（2）调节电阻箱R，改变电路中的电流I，利用测量数据作出图像，其中电压U为电阻箱两端电压；（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）（5）曲线（c）对应的水果电池电动势______V，内阻______Ω。（均保留3位有效数字）【答案】①.最大②.不变③.增大④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]为了电路安全，开关闭合前电阻箱接入电路的阻值要调至最大。（4）[2][3]电压U为电阻箱两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得可知图像中的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源内阻和电流表内阻之和，所以由图乙可知在该实验中，随电极间距的增大，电动势不变，内阻逐渐增大。（5）[4]由曲线（c）的纵截距可知电动势大小为[5]曲线（c）的斜率绝对值为可得四、计算题：本大题共3题，共42分．13.甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，振幅分别为A1=2cm，A2=4cm，波速均为v=1m/s，t=0时刻两波在x=5m处相遇，波形如图所示，P、Q分别为平衡位置位于x=5m、x=6m处的两质点，求：（1）t=1s时，P偏离平衡位置的位移；（2）在0~7s内，Q通过的路程。【答案】（1）6cm（2）16cm【解析】【小问1详解】由图得甲、乙波的波长均为周期均为时，甲波使P偏离平衡位置的位移乙波使P偏离平衡位置位移两列波在P点均向上振动，P偏离平衡位置的位移【小问2详解】甲波经传到Q点，则在时间内，Q点回到平衡位置，走过的路程为此时甲波在Q点引起的振动方向向上，乙波在Q点引起的振动方向向下，故振幅为之后走过的路程为全程Q通过的路程为14.光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为R的圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑