江西省萍鄉(xiāng)市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1萍鄉(xiāng)市2024—2025學(xué)年度高二第一學(xué)期期中考試物理試卷（考試時間：75分鐘）考生注意：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的準(zhǔn)考證號、姓名填寫在答題卡上?？忌J真核對答題卡上粘貼的條形碼的“準(zhǔn)考證號、姓名、考試科目”與本人準(zhǔn)考證號、姓名是否一致。2.客觀題選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。答案不能答在試卷上。主觀題用黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫作答，在試題卷上作答，答案無效。3.考試結(jié)束，監(jiān)考員將試題卷、答題卡一并收回。一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求）1.結(jié)合課本和生活中出現(xiàn)的以下情景，下列說法正確的是（）A.圖甲中木板對托盤的壓力就是木塊和木板的總重力B.圖乙中伽利略利用該實驗說明了“物體的運動不需要力來維持”C.圖丙中A同學(xué)推動B同學(xué)時，A對B的作用力大于B對A的作用力D.圖丁中，王亞平在太空授課時處于完全失重狀態(tài)，重力消失了【答案】B【解析】A．木板對托盤的壓力是彈力，與重力是不同性質(zhì)的力，只能說木板對托盤的壓力大小等于木塊和木板的總重力大小，故A錯誤；B．圖乙是伽利略的理想斜面實驗，說明運動不需要力維持，故B正確；C．A同學(xué)推動B同學(xué)時，A對B的作用力與B對A的作用力是相互作用力，總是等大反向，故C錯誤；D．在太空中完全失重，是人對支撐物的壓力為0的現(xiàn)象，重力不會消失的，故D錯誤。故選B。2.某跳傘運動員打開降落傘后以4m/s的速度勻速豎直降落，當(dāng)運動員到達離地面16m的高度時，突然起風(fēng)，持續(xù)水平風(fēng)力使運動員連同降落傘產(chǎn)生一個沿水平方向的加速度，運動員的落地點偏離了6m，則運動員在水平方向的加速度大小為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】從起風(fēng)到運動員著地，運動員運動的時間為起風(fēng)后，水平方向上有解得故選B。A.物體做勻加速直線運動 B.物體的速度大小為C.物體做加速運動且速度小于車的速度 D.繩子的拉力等于mg【答案】C【解析】將汽車的速度分解為沿細繩方向的速度和垂直細繩方向的速度，則物體的速度大小為則當(dāng)汽車以速度v向右做勻速直線運動時，細繩與水平面間夾角θ減小，物體的速度變大，即物體做變加速運動，其速度小于車的速度，物體的加速度向上，處于超重狀態(tài)，則繩子的拉力大于mg，故選項C正確，ABD錯誤。故選C。4.如圖，時刻，一小球從足夠長光滑傾斜玻璃板上的A點以的初速度沿玻璃板向上運動，B為玻璃板的上端，A、B間距離為2.5m，t=3s時刻小球經(jīng)過A點下方玻璃板上的C點（圖中未標(biāo)出）。重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.玻璃板的最小傾角為45°B.C點距A點的距離可能為5mC.C點距A點的距離可能為35mD.小球經(jīng)C點時的速度大小可能為20m/s【答案】D【解析】A．以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsinθ=ma解得a=gsinθ當(dāng)玻璃板傾角最小時，小球加速度最小，恰好運動到玻璃板上端B，則有聯(lián)立解得θ=30°故A錯誤；BC．取沿玻璃板向下為正方向，則根據(jù)位移—時間關(guān)系式有又a≥gsin30°=10×0.5m/s2=5m/s2聯(lián)立解得xAC≥7.5m加速度a的最大值為g，即a≤g，則由可得xAC≤30m故BC錯誤；D．根據(jù)速度—時間關(guān)系式有vC=-v0+at又g=10m/s2≥a≥5m/s2聯(lián)立解得25m/s≥vC≥10m/s故D正確。故選D。5.有一列火車有N節(jié)車廂，在牽引力作用下向右運動，每節(jié)車廂所受阻力均相等，從右端開始記第1、2兩節(jié)車廂間相互作用力為F12，第5、6節(jié)車廂間的相互作用為F56，現(xiàn)測得F12與F56的比值為2:1，則N應(yīng)為（）A.6節(jié) B.9節(jié)C.12節(jié) D.18節(jié)【答案】B【解析】設(shè)每節(jié)車廂所受阻力均為f，每節(jié)車廂質(zhì)量m，根據(jù)牛頓第二定律F12=2F56聯(lián)立得N=9故選B。6.如圖所示，巴爾末由氫原子在可見光區(qū)的四條譜線，，，?？偨Y(jié)出巴爾末系譜線波長公式：，，4，5，6…。其中，且為紅光，為紫光，則下列說法正確的是（）A.對應(yīng)的是電子從能級向能級躍遷所釋放光的譜線B.四條譜線中譜線所對應(yīng)的光子的能量最高C.大量處于同一能級的氫原子要能夠發(fā)出這四條譜線，必須使得原子所處的能級D.若電子從能級向能級躍遷時能輻射紫外線【答案】C【解析】A．根據(jù)巴爾末系譜線波長公式，對應(yīng)的譜線波長最長，是電子從能級向能級躍遷所釋放光的譜線，故A錯誤；B．對應(yīng)的譜線能級差最小，輻射光子能量最低，故B錯誤；C．對應(yīng)的是電子從能級向能級躍遷所釋放光的譜線，故，故C正確；D．根據(jù)氫原子躍遷理論從向躍遷時，則其對應(yīng)波長大于的波長，屬于紅外線，故D錯誤。故選C。7.如圖甲是風(fēng)洞示意圖，風(fēng)洞可以人工產(chǎn)生可控制的氣流，用以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在某次風(fēng)洞飛行表演中，質(zhì)量為50kg的表演者靜臥于出風(fēng)口，打開氣流控制開關(guān)，表演者與風(fēng)力作用的正對面積不變，所受風(fēng)力大小F=0.05v2（采用國際單位制），v為風(fēng)速?？刂苬可以改變表演者的上升高度h，其v2與h的變化規(guī)律如乙圖所示，g取10m/s2。表演者上升10m的運動過程中，下列說法正確的是（）A.表演者做勻變速直線運動，加速度大小為0.02m/s2B.表演者一直處于失重狀態(tài)C.表演者上升5m時獲得最大速度D.表演者的加速度大小不變【答案】C【解析】ABD．由知，剛開始F=0.05×1.2×104N=＞mg加速方向向上，表演者處于超重狀態(tài)，隨風(fēng)速的逐漸減小，表演者做加速逐漸減小的加速運動，當(dāng)F=mg時，速度到達最大值，此時加速度為0，當(dāng)F＜mg，加速方向向下，表演者處于失重狀態(tài)，表演者做加速度逐漸增大的減速運動，故ABD錯誤；C．當(dāng)表演者獲得最大速度時F=mg即解得v=100m/s由圖像可知可得h=5m選項C正確；故選C。二、多選題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）8.如圖所示是一種理想自耦變壓器示意圖，線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，P3是可移動的滑動觸頭，A、B端與滑動變阻器R1串聯(lián)后接正弦交流電源，輸出端接兩個相同的燈泡L1、L2和滑動變阻器R2，P1、P2為滑動變阻器的滑片。當(dāng)開關(guān)S閉合，輸入端接，P1、P2、P3處于如圖所在的位置時，兩燈均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A.流過燈泡L1的電流方向每秒改變100次B.AB兩端電壓為220VC.若僅將P1向左移動，L1將變暗D.先將P1移至最左端，然后將P3逆時針轉(zhuǎn)動的過程中適當(dāng)將P2向右移動，L1亮度可能不變【答案】AD【解析】A．由接入電壓可知，交變電流的頻率為f=50Hz變壓器不改變交變電流的頻率，所以流過燈泡L1電流的頻率也是50Hz，一個周期時電流方向改變兩次，所以流過燈泡L1電流的方向每秒改變100次，故A正確；B．變壓器輸入端的電壓為電源電壓的一部分，電源電壓為220V，所以變壓器的輸入電壓小于220V，故B錯誤；C．若僅將P1向左移動，滑動變阻器R1的接入電阻變小，變壓器輸入端的電壓增大，導(dǎo)致流過燈泡L1的電流變大，所以L1將變亮，故C錯誤；D．先將P1移至最左端，此時變壓器輸入電壓為220V保持不變，此后將P3逆時針轉(zhuǎn)動，變壓器的輸出電壓變大，此過程中將P2向右移動，滑動變阻器R2分的電壓增大，如果操作合適的話是可以實現(xiàn)并聯(lián)部分電壓不變，即L1亮度不變，故D正確。故選AD。9.如圖，容積為的汽缸豎直放置，導(dǎo)熱良好，右上端有一閥門連接抽氣孔。汽缸內(nèi)有一活塞，初始時位于汽缸底部高度處，下方密封有一定質(zhì)量、溫度為的理想氣體?，F(xiàn)將活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門，然后緩慢加熱活塞下方氣體。已知大氣壓強為，活塞產(chǎn)生的壓強為，活塞體積不計，忽略活塞與汽缸之間摩擦。則在加熱過程中（）A.開始時，活塞下方體積為B.溫度從升至，氣體對外做功為C.溫度升至?xí)r，氣體壓強為D.溫度升至?xí)r，氣體壓強為【答案】AD【解析】A．由于初始時位于汽缸底部高度處，則初始時，活塞下方體積為，由于大氣壓強為，活塞產(chǎn)生的壓強為，則初始時，氣體的壓強將活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門過程，末狀態(tài)氣體的壓強為，根據(jù)玻意耳定律有解得即加熱開始時，活塞下方體積為，故A正確；B．若活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門之后緩慢加熱，活塞恰好到達氣缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓強始終為，此時，根據(jù)蓋呂薩克定律有解得可知，溫度從升至過程，活塞沒有到達頂部，氣體做等壓變化，則有解得則溫度從升至，氣體對外做功為故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，溫度升至?xí)r，活塞恰好到達氣缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓強為，故C錯誤；D．結(jié)合上述可知，溫度升至?xí)r，活塞已經(jīng)到達氣缸頂部，與頂部有相互作用的彈力，溫度由升高至過程為等容過程，根據(jù)查理定律有解得故D正確。故選AD。10.如圖所示，實線是實驗小組某次研究平拋運動得到的實際軌跡。實驗中，小球的質(zhì)量為，水平初速度為，初始時小球離地面高度為。已知小球落地時速度大小為，方向與豎直面成角，小球在運動過程中受到的空氣阻力大小與速率成正比，比例系數(shù)為，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.小球落地時重力的功率為B.小球下落時間為C.小球下落過程中的水平位移大小為D.小球下落過程中空氣阻力所做的功為【答案】ACD【解析】A．小球落地時重力的功率為故A正確；B．小球下落過程在豎直方向根據(jù)動量定理可得其中解得小球下落的時間為故B錯誤；C．小球在水平方向根據(jù)動量定理可得解得小球下落過程中的水平位移大小為故C正確；D．小球下落過程根據(jù)動能定理可得解得小球下落過程中空氣阻力所做的功為故D正確。11.如圖，兩根足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為2L和L，左側(cè)是電阻不計的金屬導(dǎo)軌，右側(cè)是絕緣軌道。左側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B0；右側(cè)以O(shè)為原點，沿導(dǎo)軌方向建立x軸，沿Ox方向存在分布規(guī)律為B=B0+kx（k>0）的豎直向下的磁場（圖中未標(biāo)出）。一質(zhì)量為m、阻值為R、三邊長度均為L的U形金屬框，左端緊靠靜置在絕緣軌道上（與金屬導(dǎo)軌不接觸）。導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量均為m，電阻均為R，分別靜止在立柱左右兩側(cè)的金屬導(dǎo)軌上?，F(xiàn)同時給導(dǎo)體棒a，b大小相同的水平向右的速度v0，當(dāng)導(dǎo)體棒b運動至?xí)r，導(dǎo)體棒a中已無電流（a始終在寬軌上）。導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后連接在一起構(gòu)成回路，導(dǎo)體棒a、b、金屬框與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒a被立柱擋住沒有進入右側(cè)軌道。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒a到達立柱時的速度大小為v0B.導(dǎo)體棒b到達時的速度大小為v0C.導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后連接在一起后做勻減速運動D.導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后，導(dǎo)體棒b靜止時與距離為【答案】BD【解析】AB．設(shè)b到達時速度為，此時a的速度為，電路中剛好無電流，則由動量定理可知，解得故A錯誤，B正確；C．碰撞后，由于磁場是變化的感應(yīng)電流也是變化的，安培力的大小不是一個恒定的值，加速度不恒定，故C錯誤；D．設(shè)碰后的共同速度為，則右側(cè)的磁感應(yīng)強度比左邊區(qū)域的磁感應(yīng)強度大從碰撞共速到停止的過程中，電路中的平均電流結(jié)合動量定理可知其中解得故D正確。三、非選擇題（共56分）12.如圖所示，某探究小組用圖示裝置做“探究碰撞中的不變量”的實驗，圖中的氣墊導(dǎo)軌由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成。（1）實驗探究小組采用了正確的操作步驟：①該小組測出了滑塊通過兩個光電門的擋光時間。已知兩滑塊上遮光板的寬度相同。滑塊1通過光電門1的擋光時間為，通過光電門2的擋光時間為，滑塊2通過光電門2的擋光時間為；②測得滑塊1的質(zhì)量為，滑塊2（包括彈簧）的質(zhì)量為。（2）數(shù)據(jù)處理與實驗結(jié)論：①實驗中采用氣墊導(dǎo)軌的原因是______；②本實驗探究滑塊碰撞前后動量是否守恒，其驗證等式為______。（3）另一實驗探究小組采用了上一小組的裝置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不變量”的實驗。如圖所示，兩個滑塊用細線連接且靜止，中間有一個壓縮到最短的輕質(zhì)彈簧。燒斷細線，輕彈簧將兩個滑塊彈開，測得它們通過光電門的時間分別為?；瑝K1的質(zhì)量為，滑塊2的質(zhì)量為，則動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為______?！敬鸢浮浚?）減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦引起的實驗誤差②.（3）【解析】（2）①[1]使用氣墊導(dǎo)軌使兩滑塊能沿導(dǎo)軌做直線運動，保證了兩滑塊碰撞前后在同一條直線上做一維碰撞，減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差，從而減小實驗誤差。②[2]設(shè)遮光條寬度為，則滑塊1碰撞之前的速度滑塊1碰撞之后的速度滑塊2碰撞后的速度探究滑塊碰撞前、后動量是否守恒，需要驗證等式為即化簡得（3）[3]根據(jù)動量守恒定律，滿足的表達式為即滑塊A、B的速度分別為代入可得變形得13.圖甲是某種“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與Q小球離地面的高度均為H，實驗時，當(dāng)P小球從斜槽末端與擋片相碰后水平飛出，同時由于電路斷開使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，P、Q仍同時落地。（兩球下落過程不發(fā)生碰撞）（1）關(guān)于實驗條件的說法，正確的有。A.斜槽軌道必須光滑B.P球的質(zhì)量必須大于Q球的質(zhì)量C.P小球每次必須從斜槽上相同位置無初速度釋放D.P小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放（2）在某次實驗過程中，將背景換成方格紙，通過頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運動的照片，小球在平拋運動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，圖中每個小方格的邊長為L=1.6cm，則頻閃相機的拍照頻率f=________Hz，該小球平拋時的速度大小v0=______________m/s，c點的豎直分速度大小為____m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s2）【答案】（1）D（2）250.801.0【解析】（1）A．在研究小球做平拋運動規(guī)律的實驗中，并不需要斜槽軌道光滑，只要保證保證小球做平拋運動即可，斜槽是否光滑對實驗沒有影響，故A錯誤；B．P球不與Q球直接發(fā)生碰撞，P球從斜槽上無初速度釋放后在斜槽末端只需與擋片相碰就可使電路斷開使電磁鐵釋放Q小球，這個對照實驗驗證了做平拋運動的小球在豎直方向做自由落體運動，與P、Q之間的質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；CD．該實驗過程只為驗證做平拋運動小球在豎直方向做自由落體運動，并不是為了得到平拋運動的軌跡，因此不需要保證小球每次做平拋運動的初速度相同，所以P小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放，故C錯誤，D正確。故選D。（2）[1]平拋運動豎直方向做自由落體運動，在豎直方向由逐差相等可得解得s根據(jù)周期與頻率之間的關(guān)系可得Hz[2]水平方向做勻速直線運動，根據(jù)坐標(biāo)紙中的點跡可得，在水平方向解得[3]根據(jù)勻變速直線運動中，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可知在c點豎直分速度14.如圖所示，可視為質(zhì)點的兩滑塊A、B均靜止在粗糙水平地面上，兩者之間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（長度不計），A與豎直墻壁距離L=8m?，F(xiàn)解除彈簧鎖定，使A、B瞬間分離，并立即取走彈簧，此時兩物塊獲得的動能之和為28J。已知A、B質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=7kg，所有碰撞均為彈性碰撞，A、B均沿同一水平直線運動，A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）取走彈簧時A、B獲得的速度大??；（2）A、B都停止運動后，兩者之間的距離；（3）改變L的大小，使A、B第1次碰撞時，B已經(jīng)停止，且能發(fā)生第2次碰撞，求L的取值范圍?！敬鸢浮浚?）7m/s，1m/s（2）（3）【解析】（1）解鎖瞬間A、B動量守恒、能量守恒，則有，解得（2）根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述可知可知，A、B分離后能再次碰撞且相碰時B已停止運動，設(shè)碰前A的速度為v，則有解得A、B第一次彈性碰撞，則有解得，A、B都停止運動后，兩者之間的距離解得（3）B停止運動時間B剛好停止運動有解得L1=3m當(dāng)A、B第一次相碰時，A速度為v，則有A、B第一次彈性碰撞，A、B第二次碰撞時A恰好停止運動則有解得綜合上述有15.如圖所示，足夠大的光滑水平桌面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在桌面左端，另一端與小球A拴接。開始時，小球A用細線跨過光滑的定滑輪連接小球B，桌面上方的細線與桌面平行，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時小球A的位置記為O，A、B兩小球質(zhì)量均為