江苏省南京市2023-2024学年高二上学期期中学情调研测试物理试卷含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司2023-2024 年南京市第一学期年南京市第一学期 高物理期中试卷初稿高物理期中试卷初稿注意事项注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1本卷共本卷共 6 页，满分页，满分 100 分，考试时间为分，考试时间为 75 分钟分钟考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符 4作答选择题，必须用作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选择项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡铅笔将答题卡上对应选择项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，必须用如需作图，必须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗 一、单项选择题：共一、单项选择题：共 11 题，每小题题，每小题 4 分，共计分，共计 44 分分每小题只有一个选项最符合题意。每小题只有一个选项最符合题意。1下列说法正确的是（）A闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流 B电磁铁的工作原理是电磁感应 C赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在 D爱因斯坦第一个提出了能量量子化 2如图所示，P 为桥墩，A 为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源 S 连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（）A减小波源的振幅 B减小波源距桥墩的距离 C增大波源的频率 D减小波源的频率 3甲、乙两小车在平直轨道上同向行驶，20 t时间内的vt图象如图所示，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A10 t时间内甲的平均速度比乙大 B12tt时间内乙的平均速度比甲大 C乙在20 t内的平均速度等于22v D20 t内甲的平均速度比乙大 4如图所示为“天问一号”探测器围绕火星多次变轨的简化图景。轨道 I、III 为椭圆，轨道 II 为圆，O 点是这三个轨道的相切点，O、Q 分别是远火星点和近火星点，O、P、Q 三点连线经过火星中心，已知火星的半径为 R，4OQR=，探测器在轨道 II 上经过 O 点时的速度为 v。下列说法正确的是（）A在多次变轨过程中，探测器与火星中心的连线经过相等时间扫过的面积都相等 B探测器在轨道 II 上运动时，经过 O 点的加速度等于23vR C探测器在轨道 I 上运动时，经过 O 点的速度小于 v D探测器在轨道 II 和 III 上运动的周期之比是3:2 5如图所示，电源电动势6VE=，内阻1r=，电阻12R=，变阻器2R的最大阻值为3，下列说法正确的是（）A该电路电源的输出电压最大为 5V B2R的阻值逐渐增大2R消耗的功率逐渐减小 学科网（北京）股份有限公司 C当21R=时，1R消耗的功率最大 D当23R=时，电源的效率最低 6 如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（）A用内阻小的电压表 B用内阻大的电压表 C用内阻小的电流表 D用内阻大的电流表 7 如图所示，带电粒子从电场中 a 点以速度0v进入电场，仅在电场力作用下，沿虚线所示的轨迹运动到 b 点，下列说法正确的是（）A粒子加速度先增大再减小 B粒子先加速后减速 C粒子带正电荷 D粒子的电势能先减小后增大 8 高空作业人员必须要系安全带！如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，自由下落 h 后安全带刚好被拉直，此后经过时间 t 作业人员下落到最低点，在时间 t 内安全带对人的平均作用力大小为（重力加速度大小为 g）（）A2mghmgt+B2mghmgt C2mghmgt Dm ght 9 如图所示，滑块 B 放置在光滑的水平面上，其光滑圆弧曲面的圆心角小于90，曲面最低点与水平面相切，小球 A 以某一水平初速度0v冲向 B，则（）AA、B 相互作用过程中，A、B 组成的系统动量守恒 学科网（北京）股份有限公司 BA、B 相互作用过程中，A 的机械能守恒 CA 的初速度达到一定数值就可以越过 B DA 的初速度无论多大都不能越过 B 10两电荷量分别为1q和2q的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点电势随 x 变化的关系如图所示，则（）A1q和2q带同种电荷 BA 点的电场强度为零 CN、C 之间电场强度方向沿 x 轴正方向 D将电子沿 x 轴从 N 移到 D，电场力先做正功后做负功 11如图所示，光滑半圆柱体固定在水平面上，可视为质点的两小球 A、B 用跨过光滑滑轮的轻绳连接，轻小滑轮 O 在半圆柱体圆心1O的正上方，小球 A 置于半圆柱体上，小球 B 用轻弹簧水平牵引，两球均处于静止状态。已知 B 球质量为 1kg，OA 与竖直方向成30角，OA 长度与半圆柱体半径相等，OB 与竖直方向成45角，210m/sg=，则下列叙述错误的是（）AA 球质量为6kg B光滑半圆柱体对 A 球支持力的大小为 10N C剪断 OA 绳子的瞬间 A 的加速度大小为25m/s D剪断 OA 绳子的瞬间 B 的加速度大小为210 2m/s 二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 56 分分其中第其中第 13 题题第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位单位 学科网（北京）股份有限公司 12（15 分）小明和小华同学在实验室做“用单摆测量重力加速度大小”的实验。（1）现提供下列几个相同大小的小球，该实验应选择_ A实心钢球 B空心钢球 C实心铝球 D空心铝球（2）甲图和乙图是两同学分别使用游标卡尺测量某小球直径 d 的两次实验操作，其中正确的是_（选填“甲”或“乙”）。某次使用游标卡尺测量小球直径的读数如图丙所示，其读数为_mm。（3）小明规范安装好单摆，测得摆线的长度为 L，并测得单摆完成 n 次全振动的时间为 t，则当地重力加速度值的表达式g=_（结果用 L、d、n、t 表示）。（4）小华在没有游标卡尺的情况下，他先测出摆长较长时的摆线长度1L，并测出此时单摆的振动周期1T；然后把摆线长度缩短为2L，再测出其振动周期2T。则当地重力加速度值的表达式g=_（结果用1L、2L、1T、2T表示）。（5）为了减小重力加速度的测量误差，上面两位同学在实验数据测量或处理上可以采取哪些措施?_ _ 13（6 分）两波源1S、2S分别位于 x 轴上14mx=和212mx=处，0t=时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，振幅均为2cmA=；0.2st=时两列波刚好传到如图所示位置。质点 P 的平衡位置位于32mx=处。求：（1）两列波的波速大小；（2）0.35st=和1.0st=时 P 点的位移。14（8 分）图甲是一种能自动计数的智能呼啦圈，简化模型如图乙。已知配重（可视为质点）质量0.4kgm=，绳长为0.3mL=，悬挂点 A 到转轴OO的距离0.12mr=。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重从 学科网（北京）股份有限公司 静止开始加速旋转，一段时间后配重在水平面内做匀速圆周运动。配重运动过程中腰带可视为不动，不计空气阻力。重力加速度210m/sg=，sin370.6=，cos370.8=。（1）当配重匀速转动且当绳子与竖直方向夹角37=时，求配重的角速度；（2）配重从静止开始加速旋转到37=的过程中，绳对配重做的功。15（12 分）如图所示装置由“加速器”和“平移器”组成。平移器由左右两对水平放置、相距为 L 的平行金属板构成。两平行金属板间的电压大小均为1U、电场方向相反，极板长度均为 L、间距均为 d。一初速度为零、质量为 m、电量为q+的粒子经过电压为0U的加速器后，沿着第一对平行金属板的下板上沿水平射入，粒子最终水平撞击在右侧荧光屏上。平行板外的电场以及粒子的重力都忽略不计。（1）求粒子离开加速器时的速度大小1v；（2）求粒子离开第一对平行金属板时竖直方向的位移1y的大小；（3）通过改变加速器的电压可以控制粒子水平撞击到荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时加速器的电压2U。16（15 分）如图所示，在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量15kgm=的小车，小车左边是半径1mR=的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一水平粗糙面，右端是一挡板。有一质量23kgm=的物块（可视为质点）从圆弧轨道上 A 点由静止释放，A 点和圆心 O 的连线与竖直方向的夹角60=，物块与小车粗糙面间的动摩擦因数10.1=，重力加速度210m/sg=。学科网（北京）股份有限公司 （1）求物块滑到圆弧轨道末端时所受支持力的大小；（2）若物块由 A 点静止释放的同时解除小车锁定，物块从圆弧末端第一次运动到右侧挡板处的时间为 1s，求小车水平粗糙面的长度 L；（3）若在（2）中物块与小车右端挡板发生弹性碰撞，求物块最终位置到右端挡板的距离。参考答案参考答案 一、选择题一、选择题 1C 2D 3D 4B 5A 6B 7C 8A 8C 10D 11B 二、非选择题二、非选择题 12（1）A（3 分）（2）乙（2 分），11.3mm（2 分）（3）2222(2)ngLdt=+（3 分）（4）21222124()gLLTT=（3 分）（5）多次改变摆线长度 L，并测得相应的周期 T，画出2LT图线，利用其斜率计算重力加速度。（2 分）13解：（1）因0.2st=时两列波刚好传到如图所示位置，可知两列波的周期都为0.2s 波长4m=，根据vT=，可解得20m/sv=（2 分）（2）质点 P 开始振动的时刻为 60.3s20 xvt=故0.35st=时质点 P 将再次振动0.05s，即向下振动到波谷处，此处位移12cmy=（2 分）当1.0st=时 P 点同时参与两列波的叠加，且处于干涉相消的位置，故质点 P 的位移为零。（2 分）14解：（1）当37=时，如图：学科网（北京）股份有限公司 则配重受到的合力 tan37Fmg=合 且2(sin37)FmrL=+合（2 分）解得：5rad/s=（2 分）（2）由功能关系，由0缓慢增加到37的过程中，绳子对配重做的功等于配重机械能的增加量。重力势能的增加量()1 cos370.24JpEmg hmgL=（1 分）动能的增加量 212kvEm=且)si(n37vrL=+解得0.45JkE=（1 分）则绳子做的功 0.69JpkwEE=+=（2 分）15（1）由20112qUmv=（2 分）解得012qUvm=（2 分）（2）粒子经过第一对平行金属板的过程中竖直方向的位移2112yat=粒子在平行金属板间的加速度1U qEqammd=（1 分）粒子穿过第一对金属板所用时间11Ltv=（1 分）解得2104U LyU d=（2 分）（3）方法一：学科网（北京）股份有限公司 当粒子沿着第二对上方金属板右侧边沿射出时，粒子竖直方向平移量最大，此时几何关系满足123yyyd+=，粒子离开加速场时的速度222vqUm=，（1 分）通过每一对平行金属板所用时间22Ltv=由此可得211324U LyyU d=，22122222yU Lyv tatU d=（1 分）解得2212LUUd=（2 分）方法二：由几何关系可得：14yd=（2 分）且21124U LyU d=则2212LUUd=（2 分）16（1）小车被固定，物块下滑到最低点过程满足机械能守恒 2221(1 cos)02m gRm v=（2 分）在最低点，有 222vNm gmR=（2 分）解得2260NNm g=（1 分）（2）解除固定后，物块和小车组成的系统水平方向动量守恒，设物块刚滑上右侧粗糙区域时候速度大小为2v，小车速度大小为1v，2221 12211(1 cos)22m gRmvm v=+1 122mvm v=代入数据解得 11.5m/sv=（水平向左）（1 分），22.5m/sv=（水平向右）（1 分）学科网（北京）股份有限公司 物块冲上粗糙面后，物块加速度大小为2a，小车加速度大小为1a，小车22110.6m/sgamm=（水平向右）；（1 分）211111.2m2xvtat=（水平向左）物块22221m/sgamm=（水平向左）；（1 分）222212m2xv ta t=（水平向右）则水平粗糙面的长度 123.2mLxx=+=（1 分）（3）从小物块滑下到最终相对小车静止，设物块在小车粗糙面上滑动的路程为 s，由能量守恒可得222m gRm gs=解得5ms=（3 分）又因为sLx=+，解得1.8mx=，即物块将停在离开右侧挡板1.8m处。（2 分）