第=page1111頁，共=sectionpages1515頁黑龍江省哈爾濱七十三中2024-2025學年高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.一彈簧振子做簡諧運動的過程中，關于平衡位置對稱的兩個位置，下列物理量一定相同的是(

)A.速度 B.回復力 C.位移 D.動能2.以下關于四幅圖的說法，正確的是(圖中水平地面均光滑)(

)

A.圖甲，子彈水平射入物塊并留入其中的過程中，子彈和物塊系統機械能守恒

B.圖乙，物塊沿不固定光滑斜面由靜止滑下的過程中，物塊和斜面系統動量守恒

C.圖丙，禮花彈爆炸的瞬間，系統動量守恒但機械能不守恒

D.圖丁，A、B用壓縮的輕彈簧連接放于地上，釋放后A、B系統動量和機械能均守恒3.把一個小球套在光滑細桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，它以O為平衡位置在A、B間振動，如圖所示，下列結論正確的是(

)A.小球在O位置時，動能最小，加速度最大

B.小球在A、B位置時，動能最小，回復力最大

C.小球從A到O的過程中，加速度變小，振幅變小

D.小球從B到O的過程中，動能增大，勢能減小，總能量變小4.水流射向墻壁，會對墻壁產生沖擊力。假設水槍噴水口的橫截面積為S，水流垂直射向豎直墻壁后速度變為0。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，當墻壁受到的平均作用力為F時，則噴出水流的速度為(

)A.FSρ B.FρS C.F5.如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發光，下列說法正確的是(

)

A.原線圈兩端電壓的有效值為242V B.原線圈中電流的有效值為0.125A

C.原線圈的輸入功率為12W 6.如圖所示，單刀雙擲開關S先置于a端，在t=0時刻開關S置于b端，若LC振蕩電路的周期T=0.04s。下列說法正確的是(

)A.0.01s時，電路中的電流逆時針方向達到最大值

B.0.02-0.03s時間內，電容器正在充電

C.0.01-0.02s時間內，電場能逐漸減小，磁場能逐漸增大

D.若僅增大電容器的電容，振蕩頻率增大

7.某炮兵連進行實訓演習，一門炮車將一質量為3m的炮彈，以某初速度斜向上發射，到達最高點時，炮彈速度為v0，此時炮彈爆炸成兩塊碎片a、b，它們此時的速度仍沿水平方向，a、b的質量之比為2：1，速度之比1：2，不計空氣阻力，下列說法中正確的是(

)A.爆炸后碎片a的初速度為v02

B.落地時碎片a、b的位移大小之比為1：2

C.碎片a、b落地速度大小之比1：2

D.炮彈爆炸后增加的動能為8.如圖所示，質量m=50kg的人，站在質量M=250kg的車的一端，人和車均相對于地面靜止。人由車的一端走到另一端的過程中，車后退0.4m，車與地面間的摩擦可以忽略不計，則車的總長為(

)A.0.33m B.0.48m C.2.4m D.3m9.智能手表通常采用無線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無線充電基座，圖乙為充電原理示意圖，充電基座接交流電源，基座內的送電線圈產生交變磁場，從而使智能手表內的受電線圈產生電流。現將問題做如下簡化：設受電線圈的匝數為n，若在t1到t2時間內，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由Φ1均勻增加到Φ2A.c、d之間的電勢差大小為U=nΦ2-Φ1t2-t10.如圖所示，一個質量為1kg的物塊在水平向右的力F的作用下沿粗糙水平面向右做直線運動，拉力隨時間變化的關系如圖所示，規定向右為正，t=0時刻物體的速度v0=6m/s，物塊與水平面之間的動摩擦因數為0.6，重力加速度g取10m/s2A.t=2s時刻，物體的速度大小為9m/s B.0-2s內摩擦力沖量為12N?s

C.0-2s時間內，摩擦力沖量為15N?s D.0-2s二、多選題：本大題共5小題，共20分。11.如圖甲所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運動的圖像如圖乙所示，取向上為正方向，下列說法正確的是(

)A.周期為4s B.振幅為4cm

C.t=1s時，回復力最大 D.t=2s時彈簧的彈性勢能最小12.如圖甲所示，兩小球a、b在足夠長的光滑水平面上發生正向對心碰撞。小球a、b質量分別為m1和m2，且m1=200g。取水平向右為正方向，兩小球碰撞前后位移隨時間變化的x-t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(

)A.球b的質量為200g B.碰撞前后a的動量變化量為1.2kg?m/s

C.碰撞時a對b所施沖量為1.2N?13.如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數為N，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中OO'軸以角速度ω勻速轉動，外電路電阻為R。下列說法正確的是(

)A.圖示位置感應電流為0

B.當線圈由圖示位置轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為NBSR+r

C.從圖示位置開始計時，電阻R兩端電壓瞬時值表達式為u=NBSωcosωt

D.從圖示位置轉過180°這段時間穿過線圈磁通量的變化量大小為014.如圖所示，用輕質細繩懸掛一個質量為M=2kg的木塊，繩長l=1m，一個質量為m=1kg的子彈自左向右以初速度v0=3m/s水平射入木塊并留在其中。子彈射入木塊的時間和空氣阻力不計，木塊和子彈可以看作質點，以木塊初始位置為零勢能點，下列說法正確的是(

)A.子彈射入木塊瞬間，子彈和木塊速度為2m/s

B.子彈射入木塊瞬間，繩子拉力大小為33N

C.子彈射入木塊過程中，機械能的損失為3J

D.木塊和子彈擺至最大高度時，重力勢能為1J

15.如圖，兩根足夠長的光滑平行金屬直導軌與水平面夾角θ=30°傾斜放置，下端連接一阻值R=1Ω的電阻，整個裝置處于方向垂直于導軌平面向上，磁感應強度大小為B=1T的勻強磁場中。現將一質量m=1kg的金屬棒從導軌上端由靜止釋放，經過一段時間后做勻速運動。在運動過程中，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好(a、b為接觸點)，已知金屬棒接入電路阻值為r=1Ω，導軌間距為L=1m，導軌電阻忽略不計，重力加速度大小為g=10m/s2。則(

)A.金屬棒運動過程中電流方向由b指向a

B.金屬棒做勻速運動的速度大小為10m/s

C.金屬棒做勻速運動后，ab兩端電勢差為10V

D.金屬棒做勻速運動之前合力的沖量大小等于10N三、實驗題：本大題共1小題，共10分。16.某實驗小組的同學到用圖甲所示的裝置完成“驗證動量守恒定律”的實驗。實驗時先讓A球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次，確定落地點的平均位置；再將B球靜止放在水平軌道的末端，將A球仍從原位置由靜止釋放，和B球相碰后兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次，確定A球和B球碰后落地點的平均位置。O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影，O點與三個落地點的平均位置點P、M、N位于同一水平直線上。

(1)本實驗必須測量的物理量有______。

A.小球a、b的半徑ra、rb

B.小球a、b的質量ma、mb

C.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

D.紙上O點到P、M、N各點的平均距離OP、OM、ON

(2)下列說法中符合本實驗要求的是______。

A.安裝軌道時，軌道末端必須水平

B.需要使用的測量儀器有秒表和刻度尺

C.兩球相碰時，兩球心必須在同一水平面上

D.在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放

(3)若入射小球a質量為ma，半徑為ra，被碰小球b質量為mb，半徑為rb，則實驗中要求ma______mb，ra______rb。(選填“<”、“>”、“=”)

(4)測出小球拋出點在桌面上的投影點O到點P、四、計算題：本大題共2小題，共30分。17.如圖所示，光滑的14圓弧槽B靜止在光滑水平面上，圓弧槽的最低點與光滑水平面相切，其半徑為R=0.3m。在水平面上有一質量為m=1kg的小球C處于靜止狀態，其左邊連接著輕質彈簧。現將一質量也為m=1kg的小球A從圓弧槽最高點由靜止釋放，小球A和小球C均可視為質點，圓弧槽質量M=2kg，重力加速度為g=10m/s2，不計一切摩擦和空氣阻力，求：

(1)圓弧槽B的最終速度大小；

(2)18.如圖所示，一實驗小車靜止在光滑水平面上，其上表面由粗糙水平軌道與四分之一圓弧光滑軌道組成。圓弧軌道與水平軌道相切于圓弧軌道最低點，一物塊靜止于小車最左端，一小球用不可伸長的輕質細線懸掛于O點正下方，并可輕靠在物塊左側。現將細線拉直到與豎直方向夾角為θ=60°時，由靜止釋放小球，小球運動到最低點時與物塊發生彈性碰撞。碰撞后，物塊沿著軌道運動，已知細線長L=2.5m，小球質量m=4kg。物塊、小車質量均為M=1kg。小車上的水平軌道長為s=3m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.4，圓弧軌道半徑R=0.15m。小球、物塊均可視為質點。不計空氣阻力，g=10m/s2。

(1)求小球與物塊碰撞前的瞬間，小球的速度大小；

(2)求小球與物塊碰撞后的瞬間，物塊的速度大小；

(3)求物塊到達圓弧軌道最低點時，物塊的速度大小；

(4)物塊沿圓弧軌道上滑的最大高度h。

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、當振子通過關于平衡位置對稱的兩個位置時，振子的速度大小相等，但方向不一定相同，故A錯誤；

BC、當振子通過關于平衡位置對稱的兩個位置時，振子的位移、回復力的方向都相反，故BC錯誤；

D、當振子通過關于平衡位置對稱的兩個位置時，振子的速度大小相等，所以振子的動能相等，故D正確。

故選：D。

2.【答案】C

【解析】解：A：在圖甲中，子彈水平射入物塊并留入其中的過程，存在摩擦力做功，一部分機械能轉化為內能，子彈和物塊系統機械能不守恒，故A錯誤；

B：圖乙中，物塊沿不固定光滑斜面由靜止滑下的過程，物塊有豎直方向的分加速度，系統在豎直方向合外力不為零，不滿足動量守恒的條件(系統所受合外力為零)，物塊和斜面系統動量不守恒，故B錯誤。

C；圖丙中，禮花彈爆炸的瞬間，內力遠大于外力，系統動量守恒；但爆炸過程有化學能轉化為機械能等其他形式的能量，機械能不守恒，故C正確。

D：圖丁中，A、B用壓縮的輕彈簧連接放于地上，釋放后，彈簧的彈力是內力，系統在水平方向不受外力，水平方向動量守恒；然而彈簧的彈性勢能轉化為A、B的動能，系統機械能不守恒(因為彈簧的彈性勢能發生了變化)，故D錯誤。

故選：C。

3.【答案】B

【解析】解：A、O點是平衡位置，小球在平衡位置速度最大，即動能最大，加速度最小為零，故A錯誤；

B、小球在A、B位置時的位移最大，則回復力最大，同時速度最小為零，所以動能最小，故B正確；

C、小球從A到O過程中，位移越來越小，所以加速度減小，但振幅不變，故C錯誤；

D、小球做簡諧運動，小球和彈簧組成的系統機械能守恒，所以小球從B到O的過程中，動能增大，勢能減小，但系統的總能量不變，故D錯誤。

故選：B。

4.【答案】C

【解析】解：水流垂直射向豎直墻壁后速度變為0，以水流初速度方向為正方向，根據動量定理有

-Ft=0-mv=-ρ?Svt?v=-ρSv2t

解得噴出水流的速度為

v=FρS

故ABD錯誤，C【解析】解：A、原線圈兩端電壓的有效值為U=2422V=24V，故A錯誤；

BC、副線圈的輸出功率為3W，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以原線圈的輸入功率也等于3W，根據P=UI可得，原線圈中電流的有效值為I=PU=324A=0.125A，故B正確，C錯誤；

D、由圖乙可知該交流電的周期為T=2×10-2【解析】解：A、當開關S置于b端時，電容器開始放電，電容器上極板帶正電，當t=0.01s=14T，回路中的電流逆時針方向達到最大值，故A正確；

B、0.02-0.03s時間內，電容器正在放電，故B錯誤；

C、在t=0.01s至t=0.02s時間內，為給電容器充電，電容器下極板帶正電，在t=0.02s時刻充電結束，電容器帶電量最大，所以在這段時間內電場能逐漸增大，磁場能逐漸減小，故C錯誤；

D、根據公式f=12πLC，若僅增大電容器的電容，振蕩頻率減小，故D錯誤。

故選：【解析】解：A、炮彈上升到最高點時，只有水平速度v0，以v0方向為正方向，由動量守恒定律可得3mv0=2mva+mvb，又，vb=2va，聯立解得：va=34v0，vb=32v0，故A錯誤；

B、爆炸后碎片a、b在豎直方向上都做自由落體運動，下落高度相同，根據h=12gt2，下落時間t=2hg相同；水平位移x=vt，由于t相同，水平位移之比為：xaxb=v8.【答案】C

【解析】解：設人的質量為

m，車的質量為

M，車長為

L，車后退位移為

x2，人對地的位移為x1，規定人的速度方向為正方向，由動量守恒定律有

mv1-Mv2=0

人和車的運動時間相等，則有

mx1-Mx2=0

又兩者位移大小滿足

x1+x2=L

【解析】解：A.在t1到t2時間內，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由Φ1均勻增加到Φ2，根據法拉第電磁感應定律可得c、d之間的電勢差大小為U=nΔΦΔt=nΦ2-Φ1t2-t1，故A正確；

BC.無線充電的原理是基座內的線圈電流變化，產生變化的磁場，線圈產生感應電流，原理是互感，故【解析】解：BC.物塊受到的摩擦力為fm=μmg=0.6×1×10N=6N，方向向左，以向右為正方向，則在0～2s內，摩擦力對物塊的沖量大小為If=-6×2N?s=-12N?s，故BC錯誤；

D.F-t圖像中，拉力與時間圍成面積表示拉力的沖量，則拉力的沖量為IF=0+102×1N?s+10×1N?s=15N?s，故D錯誤；

A.以向右為正方向，由動量定理Δp=IF-If【解析】解：AB.由圖乙可知該彈簧振子的周期為4s，振幅為2cm，故A正確，B錯誤；

C.由圖可知t=1s時振子處于負最大位移處，根據F=-kx可知回復力最大，故C正確；

D.由圖可知t=2s時振子處于平衡位置處，此時彈簧的彈力等于振子的重力，此后振子向上運動的過程中彈簧的伸長量會減小，所以t=2s時彈簧的彈性勢能不是最小，故D錯誤。

故選：AC。

12.【答案】CD

【解析】解：A.由x-t圖像可知，碰撞前a球的速度

va=82m/s=4m/s

b球的速度

vb=0

碰撞后a球的速度

v'a=-2m/s

b球的速度

v'b=2m/s

取水平向右為正方向，根據動量守恒定律

m1va+m2vb=m1v'a+m2v'b

可得：

m2=600g

故A錯誤；

B取水平向右為正方向，.碰撞前后a的動量變化量Δpa=m1v'a-m1va

解得

Δpa=-1.2kg?m/s

故B錯誤；【解析】解：A.圖示位置為與中性面垂直的平面，此時感應電動勢最大，瞬時電流最大，故A錯誤；

B.當線圈由圖示位置轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為q=I-Δt=ΔΦΔtR+r?Δt=ΔΦR+r=NBSR+r，故B正確；

C.從圖示位置開始計時，感應電動勢表達式為e=NBSωcosωt，根據閉合電路的歐姆定律i=eR+r，電阻R兩端電壓瞬時值表達式為u=iR=NBSωRR+rcosωt，故C錯誤；

D.【解析】解：A、子彈擊中木塊過程，系統在水平方向動量守恒，以向右為正方向，

在水平方向，由動量守恒定律得mv0=(M+m)v，代入數據解得v=1m/s，故A錯誤；

B、對子彈與木塊整體，由牛頓第二定律得F-(M+m)g=(M+m)v2l，代入數據解得F=33N，故B正確；

C、子彈射入木塊過程損失的機械能ΔE=12mv02-115.【答案】ABD

【解析】解：A.根據右手定則，當金屬棒沿導軌下滑時，切割磁感線的方向為從a到b，因此產生的感應電動勢方向為從a到b，由于電流在閉合電路中流動，電流方向為從b到a，故A正確。

B.在勻速運動時，金屬棒受到的安培力與重力沿導軌方向的分力平衡。安培力大小為：FA=BIL重力沿導軌方向的分力為：Fg=mgsinθ平衡條件為：FA=Fg可得

BIL=mgsinθ金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢為：E=BLv電路中的總電阻為：R總=R+r=1Ω+1Ω=2Ω電路中的電流為：I=ER總=BLvR總=BLv2

將電流表達式代入平衡條件：B?BLv2?L=mgsinθ

整理得：B2L2v2=mgsinθ

代入已知數據：v=10m/s故B正確。

C.在勻速運動時，金屬棒產