山東省泰安市高二上學(xué)期11月期中物理試題（含答案解析）

高二年級考試物理試題2024.11注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.如圖所示為某彈簧振子做簡諧運動的圖像，下列描述正確的是（）A.該振子的周期為2sB.在1.5~2s時間內(nèi)，振子的加速度不斷增大C.在2.5~3.5s時間內(nèi)，振子通過的路程為D.在3.5s時，振子的速度沿軸負方向，加速度也沿軸負方向【答案】D【解析】【詳解】A．該振子的周期為4s，故A錯誤；B．在1.5~2s時間內(nèi)，振子的位移逐漸減小，根據(jù)可知，加速度不斷減小，故B錯誤；C．在2.5~3.5s時間內(nèi)，振子位于最大位移附近，速度較小，通過的路程小于，故C錯誤；D．圖像切線的斜率代表速度，可知在3.5s時，振子的速度沿軸負方向，此時振子的位移為正，根據(jù)可知，加速度也沿軸負方向，故D正確；故選D。2.提水桶跑步是一種提物障礙跑，運動員提著裝滿水的水桶越過障礙到達終點，運動員奔跑過程中，下列說法正確的是（）A.水的晃動頻率與人的跑步頻率相同B.水的晃動頻率小于人的跑步頻率C.人的跑步頻率越小，水的晃動幅度越大D.桶里水量越多，水晃動幅度越大【答案】A【解析】【詳解】AB．由于運動員運動時，對水桶有力的作用，使水受到驅(qū)動力作用發(fā)生受迫振動，而受迫振動的頻率等于外界驅(qū)動力的頻率，即水晃動的頻率等于運動員的跑步頻率，故A正確B錯誤；CD．結(jié)合上述，水桶里的水做受迫振動，當(dāng)運動員的跑步頻率接近水桶里的水的固有頻率時，水晃動的幅度增大，當(dāng)運動員的跑步頻率等于水桶里的水的固有頻率時，發(fā)生共振，水晃動的幅度達到最大，故CD錯誤。故選A。3.如圖所示，質(zhì)量和大小完全相同的、兩球，在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，球的速度是，B球的速度，一段時間后、兩球發(fā)生對心碰撞。碰撞之后、兩球的速度、，不可能的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知，兩小球碰撞前總動量為總動能為若碰后總動量為總動能為此次碰撞符合動量守恒定律，動能不增加，故A不符合題意；B．若碰后總動量為總動能為此次碰撞符合動量守恒定律，動能不增加，故B不符合題意；C．若碰后總動量為總動能為此次碰撞符合動量守恒定律，動能不增加，故C不符合題意；D．若碰后即碰撞后，兩小球運動方向都不改變，不符合實際，故D符合題意。故選D。4.2024年3月國際體聯(lián)蹦床世界杯科特布斯站比賽中，中國蹦床隊運動員在時剛好落到蹦床上，速度大小為，對蹦床作用力大小與時間的關(guān)系如圖所示。假設(shè)運動過程中運動員身體始終保持豎直，在其不與蹦床接觸時蹦床水平，忽略空氣阻力。運動員的質(zhì)量，重力加速度，運動員此次與蹦床接觸到離開過程中對蹦床的平均作用力大小為（）A.3000N B.3400N C.3450N D.4600N【答案】C【解析】【詳解】由圖可知0.3s~2.3s運動員未接觸蹦床，根據(jù)對稱性可知運動員離開蹦床的速度也為10m/s，根據(jù)動量定理有其中，代入解得N根據(jù)牛頓第三定律可知，運動員此次與蹦床接觸到離開過程中對蹦床的平均作用力大小為3450N。故選C。5.一個觀察者在鐵路旁，當(dāng)火車勻速迎面駛來時，他聽到的汽笛聲的頻率為；當(dāng)火車駛過他身旁后，他聽到的汽笛聲頻率為。若大氣中聲速為，則火車速度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)火車的速度為，火車汽笛聲的頻率為，當(dāng)火車迎面駛來時，有當(dāng)火車駛過他身旁后，有聯(lián)立解得，故選C。6.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在時刻的波形圖，虛線是在時刻的波形圖。波的周期為，若，則波速可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由圖可知波長為8m，若波向右傳播，則有（n=0,1,2…）若波向左傳播，則有（n=0,1,2…）周期為（n=0,1,2…），（n=0,1,2…）根據(jù)題意可知則周期可能為s、s，可知速度可能為或故選B。7.某實驗小組拆下一個小電風(fēng)扇的電動機，把它接入某電路，發(fā)現(xiàn)它不轉(zhuǎn)動，用電壓表測得它兩端的電壓，流過它的電流。該小組又設(shè)計了如圖所示的實驗電路，已知電源的電動勢，內(nèi)阻。小燈泡的額定電壓，額定功率。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)時，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機正常工作。電動機此時的效率是（）A.40% B.60% C.70% D.92%【答案】B【解析】【詳解】把電動機接入某電路，發(fā)現(xiàn)它不轉(zhuǎn)動，此時電動機為純電阻電路，內(nèi)阻為當(dāng)時，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機正常工作則A電動機的電壓為V電動機此時的效率是60%故選B。8.如圖，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量為3m、長度為的平板車，車的兩端分別站著可視為質(zhì)點的人和，的質(zhì)量為3m，B的質(zhì)量為。最初人和車都處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)讓兩人同時由靜止開始相向而行，在雙方交換位置時，平板車的位置在原來的左側(cè)，移動的位移為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】兩人與車組成的系統(tǒng)動量守恒，開始時系統(tǒng)動量為零，設(shè)平板車移動的位移為，運動時間為，取向左為正方向，由動量守恒定律有得故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.將質(zhì)量500g杯子放在磅秤上，一水龍頭以每秒500g的流量注入杯中，注入杯時水流的速度是，方向垂直于杯中水面。和杯中水面作用后，水流速度變?yōu)榱?。重力加速度。則（）A.注入水流對杯中水面的沖擊力大小為2.5NB.注入水流對杯中水面的沖擊力大小為4.5NC.注至10s時，磅秤示數(shù)為57.5ND.注至10s時，磅秤示數(shù)為7.5N【答案】AC【解析】【詳解】AB．以在很短時間內(nèi)。落在杯中的水柱為研究對象，規(guī)定向上正方向，由動量定理得其中由于很小，所以可忽略不計。解得根據(jù)牛頓第三定律可知，注入水流對杯中水面的沖擊力為即沖擊力大小為2.5N，方向向下，故A正確，B錯誤；CD．結(jié)合AB選項分析可知，注至10s時，磅秤示數(shù)為故C正確，D錯誤。故選AC。10.兩列頻率、振幅均相同的簡諧波I和II分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.72m的、間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.18s，下列說法正確的是（）A.簡諧波I和II的波速均為B.簡諧波I和II的波速均為C.兩波源到點路程差與兩波源到點的路程差之差的絕對值是0.72mD.兩波源到點路程差與兩波源到點的路程差之差的絕對值是0.36m【答案】BC【解析】【詳解】AB．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.72m，

從波形1到波形5經(jīng)歷的時間為，則可得簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為T=1.44s由公式得波速故A錯誤，B正確；CD．AC兩點均為振動減弱點，則兩波源到兩點的距離之差分別為和，則兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖所示，電源電動勢、內(nèi)阻均恒定，定值電阻，滑動變阻器的最大阻值為。現(xiàn)閉合開關(guān)，將滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2的示數(shù)變化量的絕對值分別為、，下列說法正確的是（）A.電源的輸出功率變大 B.電源的輸出功率可能先變大后變小C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．當(dāng)外電阻大小越接近電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率越大，由電路圖可知滑片向下滑動，滑動變阻器阻值越小，由于，則外電阻越接近內(nèi)阻，電源的輸出功率變大，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律有則=2r根據(jù)歐姆定律可知=r故有故C正確，D錯誤；故選AC。12.如圖所示，圓環(huán)水平放置并固定，、為相互垂直的直徑。在軌道的點靜止著一個質(zhì)量為的彈性小球乙，另一個質(zhì)量為的彈性小球甲從點以一定初速度運動，與乙球發(fā)生第一次碰撞后反彈，恰好在點發(fā)生第二次碰撞，所有碰撞均為彈性碰撞。不計小球與圓環(huán)之間的摩擦。則甲、乙兩球的質(zhì)量之比等于（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】設(shè)碰撞后、的速度分別為、，第一種碰撞情況：小球由A到B碰撞，且碰撞后反向，以方向為正方向，由動量守恒定律得因為恰在A點發(fā)生第二次碰撞，、運動路程之比為1：3，則有、的線速度大小之比發(fā)生彈性碰撞，由機械能守恒定律得聯(lián)立以上各式解得第二種碰撞情況：小球由A經(jīng)D、C到B碰撞，以方向為正向，由動量守恒定律得因為在A點發(fā)生第二次碰撞，、運動路程之比為3：1，則有、的線速度大小之比由機械能守恒定律得解得故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.小明同學(xué)想用單擺來測重力加速度，設(shè)計的實驗裝置如圖甲所示，在擺球的平衡位置處安放一個光電門，連接數(shù)字計時器。記錄小球第1次經(jīng)過光電門到第次經(jīng)過光電門的時間間隔。（1）下列說法中正確的是_____。（單選，填正確答案標號）A.當(dāng)擺球運動到平衡位置時開始計時B.可選擇有彈性的細繩作為擺線C.擺球全振動的周期為（2）在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺測得從懸點至擺球頂端的長度為，再用螺旋測微器測量擺球直徑（圖乙），擺球直徑_____；（3）實驗中該同學(xué)測得的重力加速度經(jīng)查證明顯小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，下列原因可能的是_____。（單選，填正確答案標號）A.擺球的振幅偏小B.計算時使用作為擺長C.擺線上端未牢固地系于懸點，實驗過程中出現(xiàn)松動，沒注意到擺線長度增加了【答案】（1）A（2）7.885（3）C【解析】【小問1詳解】A．在擺球擺到最低點即平衡位置時開始計時，可以減小實驗誤差，選項A正確；B．不能選擇彈性繩，因為彈性繩在運動中長度會發(fā)生變化，選項B錯誤；C．小球第1次經(jīng)過光電門到第次經(jīng)過光電門的時間間隔，擺球全振動的周期為選項C錯誤。故選A?！拘?詳解】擺球直徑d=7.5mm+0.01mm×38.5=7.885mm【小問3詳解】根據(jù)解得重力加速度的大小為A．重力加速度測量與振幅無關(guān)，故A錯誤；B．計算時使用作為擺長，導(dǎo)致代入擺長偏大，則重力加速度測量值偏大，故B錯誤；C．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點，實驗過程中出現(xiàn)松動，沒注意到擺線長度增加了，則代入計算擺場偏小，則重力加速度測量值偏小，故C正確。故選C14.某同學(xué)測量某電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計電路圖如圖1所示。為了精確的測得此電池的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)合上后，將先后接在1和2處，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)。并將兩次實驗數(shù)據(jù)分別描繪在同一坐標系中，得到的圖像如圖3所示。（1）某次測量時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示，則電流表的示數(shù)為_____A，電壓表的示數(shù)為_____V；（2）當(dāng)開關(guān)接2的時候，測量得到的圖像對應(yīng)圖3中的圖線是_____（填“①”或“②”）；（3）請結(jié)合兩條圖像得出此電池電動勢的準確值______V，內(nèi)阻的準確值______。（（3）中結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）①.0.50②.2.60（2）①（3）①.3.10②.0.65【解析】【小問1詳解】[1][2]電流表的分度值為0.02A，讀數(shù)為0.50A；電壓表的分度值為1V，讀數(shù)為2.60V?！拘?詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律可知當(dāng)開關(guān)接1、2的時候<結(jié)合圖像的斜率可知當(dāng)開關(guān)接2的時候?qū)?yīng)圖3中的圖線是①?！拘?詳解】[1][2]閉合S1后，將接在1處的電路圖，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，電源電動勢的測量值稍小于真實值，電源內(nèi)阻測量值小于真實值，但是此時電源的短路電流準確；先閉合S1，再將接2處當(dāng)采用圖3中的電路圖來計算電動勢和內(nèi)阻時，電動勢測量值等于電動勢真實值，內(nèi)阻的測得值為電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，大于電源內(nèi)阻的真實值，故得到的圖線應(yīng)是斜率較大的，故此電池電動勢的準確值為V將接在1處，根據(jù)閉合電路歐姆定律，代入數(shù)據(jù)有此時當(dāng)可得短路電流為A，即15.一列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸方向傳播，時刻的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點的平衡位置在處，質(zhì)點的平衡位置在處，質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。求：（1）自時刻起，質(zhì)點到達波谷的最短時間；（2）若從甲圖所示時刻開始計時，質(zhì)點的振動方程?！敬鸢浮浚?）0.15s（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)乙圖可知，時，質(zhì)點N振動方向向上，結(jié)合甲圖分析可知，該列簡諧波沿著x軸負方向傳播。由圖像可知則該簡諧波的波速為分析圖甲，質(zhì)點M到達波谷的最短時間為【小問2詳解】由題圖可知，若從甲圖所示時刻開始計時，N點的振動方程為其中即由公式可知，質(zhì)點M比質(zhì)點N落后個周期，則質(zhì)點M的初相位為所以質(zhì)點M的振動方程為16.某同學(xué)自制了一個兩擋位（“”“”）的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，滑動變阻器為調(diào)零電阻，其最大阻值為，兩定值電阻阻值分別為、，電流計G的內(nèi)阻為，滿偏電流為。（1）若電鍵S接接線柱，調(diào)至歐姆零點時（指針指電流計G滿偏刻度處），滑動變阻器滑片以下電阻為，求此時干路中的電流；（2）若電鍵S接接線柱，歐姆調(diào)零后，在①②間接入阻值為的定值電阻，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的；取走，在①②間接入待測電阻，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的。求歐姆表此擋位對應(yīng)的內(nèi)阻值和的阻值各是多少？【答案】（1）（2）歐姆表對應(yīng)的內(nèi)阻值為300Ω，【解析】小問1詳解】若電鍵S接接線柱，調(diào)至歐姆零點時，即電流計G此時讀數(shù)為Ig，由閉合電流歐姆定律可得，干路電流為【小問2詳解】依題可知，電鍵S接接線柱，歐姆調(diào)零后，由閉合電流歐姆定律可得I干為G表滿偏時的干路電流，因為測量過程中干路電流與工作G表的電流成正比，則在①②間接入阻值為的定值電阻穩(wěn)定后，由閉合電流歐姆定律可得取走，在①②間接入待測電阻穩(wěn)定后，由閉合電流歐姆定律可得聯(lián)立以上17.如圖所示，在傾角為的固定光滑斜面上，為一固定擋板，輕質(zhì)彈簧的一端連接物體，另一端固定在擋板上。物體在上方斜面的某處。用力控制、保持靜止，且使彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)同時釋放物體、，物體完成一次全振動，經(jīng)過時間時，和恰好相碰且粘為一體。物體的質(zhì)量為，物體的質(zhì)量為2m。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為，重力加速度為。求：（1）釋放前物體、間的距離；（2）和粘為一體后的最大速度；（3）若和達到物體釋放位置上方處時其速度恰好為零，則運動過程中彈簧彈力的最大值與的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由題意可知，當(dāng)物體A處于平衡位置時，受力平衡解得此時彈簧的壓縮量為物體A完成一次全振動時，又回到了最初釋放的位置。物體B在這段時間內(nèi)沿著斜面向下做勻加速直線運動，加速度為由勻變速直線運動的位移時間關(guān)系可得【小問2詳解】由勻變速直線運動的速度時間關(guān)系可得，物體B下滑到剛與物體A接觸時的速度為物體A和物體B發(fā)生碰撞，根據(jù)動量守恒定律可得物體A和物體B粘為一體，此時的平衡位置滿足解得分析AB整體的運動可知，當(dāng)AB整體到