山东省潍坊市临朐实高2021-2022学年高二12月学情检测物理试卷（PDF版含答案）

高二 12月份阶段性检测物理试题
一、选择题（1---8题为单选，每题 3分，9—12题为多选，每题 4分，对而
不全得 2分，错选得 0分）
1. 物体的动量变化量的大小为 5 kg·m/s，这说明( )．
A．物体的动量在减小
B．物体的动量在增大
C．物体的动量大小也可能不变
D．物体的动量大小一定变化
2.如图 1所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木
箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度 v0，则( )．
A．小木块和木箱最终都将静止
B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动
D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动
3.如图所示，波源 P从平衡位置 y＝0 开始振动，方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期 T
＝0.01 s．产生的简谐波向右传播，波速为 v＝80 m/s.
经过一段时间后，S、Q两点开始振动，已知距离 SP
＝0.4 m、SQ＝1.0 m．若以 Q点开始振动的时刻作为
计时的零点，则下列说法正确的是( )．
图 2
A．图 3乙能正确描述 Q点的振动情况
B．图 3甲能正确描述 S点的振动情况
C．图 3丙能正确描述 t＝0时刻的波形图
D．若在 Q点也存在一个波源，振动情况同波源 P，则 S为振动加强点
图 3
1
4．一炮艇总质量为 M，以速度 v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射
出一质量为 m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为 v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中
正确的是( )．
A．Mv0＝(M－m)v′＋mv
B．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0)
C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)
D．Mv0＝Mv′＋mv
5.一列横波沿 x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某
3
时刻的波形如图 4(a)所示，此后，若经过 周期开始计时，则图(b)描述的是( )．
4
图 4
A．a处质点的振动图象 B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象
6．a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的 s-t图象如图所示．若 a球的质量
ma＝1 kg，则 b球的质量 mb等于（ ）
A 2.5 kg B 3.5 kg C 4.5 kg D 5kg
2
7．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块 A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质
弹簧连在一起，如图 5所示．则在子弹打击木块 A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块
和弹簧组成的系统( )
图 5
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
8．如图 6所示的电路中，电源的电动势 E和内阻 r恒定不变，滑片 P在变阻器正中位置时，
电灯 L正常发光，现将滑片 P移到右端，则( )．
图 6
A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变小
C．电灯 L消耗的功率变小 D．电阻 R1消耗的功率变小
9 π．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x＝Asin t，则质点( )
4
A．第 1 s末与第 3 s末的位移相同
B．第 1 s末与第 3 s末的速度相同
C．3 s末至 5 s末的位移方向都相同
D．3 s末至 5 s末的速度方向都相同
3
10．如图 7是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )．
图 7
A．振动周期是 2×10－2 s
B．前 2×10－2 s内物体的位移是－10 cm
C．物体的振动频率为 25 Hz
D．物体的振幅是 10 cm
11.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图 8甲所示，图中 P、Q两质点的横坐标分别为 x＝
1.5 m和 x＝4.5 m．P点的振动图象如图 4乙所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是
( )．
甲 乙
图 8
4
12．质量为 M、内壁间距为 L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为 m的小物
块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间．如图 9所示．现
给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子
保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
图 9
A.1mv2 B.1 mM v2
2 2m＋M
C.1NμmgL D．NμmgL
2
二、实验题（每空 2分，共 14分）
13．为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图
10甲所示的实验电路，其中 R为电阻箱，R0＝5 Ω为保护电阻．
(1)按照图甲所示的电路图，某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接，请你完成余
下导线的连接．
图 10 图 11
(2) 断开开关 S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关 S，读取并记录电压表的示数及电阻箱
1
接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值 U及电阻值 R，并以 为纵坐
U
1 1 1
标，以 为横坐标，画出 - 的关系图线(该图线为一直线)，如图 11所示．由图线可求
R U R
得电池组的电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω.(保留两位有效数字)
5
14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需要测量一个规格为“2.5 V 0.5 A”的小
灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材：
A.直流电源(电动势 3.0 V，内阻不计)
B.电流表 (量程 3 A，内阻约为 0.1 Ω)
C.电流表 (量程 600 mA，内阻约 2 Ω)
D.电压表 (量程 3 V，内阻约 3 kΩ)
E.电压表 (量程 15 V，内阻约为 15 kΩ)
F.滑动变阻器 R(最大阻值 10 Ω，额定电流 1 A)
(1)实验中，电流表应选择________；电压表应选择________.(填所选器材前的字母)
(2)为了尽可能地减小实验误差，请根据正确选择的器材设计电路并在方框中作出该电路
图.
(3)在正确操作的情况下，某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡的伏安特性曲线如图
12所示.实验中，若把该小灯泡和一个阻值为 9 Ω的定值电阻串联在电动势为 3 V、内阻
为 1 Ω的直流电源上，则小灯泡此时的电阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字)
图 12
6
三、计算题（要有必要的文字说明，只有结果不得分）
15．（10分）有一弹簧振子在水平方向上的 BC之间做简谐运动，已知 BC间的距离为 20 cm，
振子在 2 s 1内完成了 10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过
4
周期振子有正向最大加速度．
图 13
(1)求振子的振幅和周期；
(2)在图 13中作出该振子的位移—时间图象；
(3)写出振子的振动方程．
16．（10分）一列简谐横波由质点 A向质点 B传播．已知 A、B两点相距 4 m，这列波的波长
大于 2 m而小于 20 m．图 14表示在波的传播过程中 A、B两质点的振动图象．求波的传
播速度．
图 14
7
17．（12分）如图 15所示，一辆质量 M＝3 kg的小车 A静止在光滑的水平面上，小车上有一
质量 m＝1 kg的光滑小球 B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为 Ep＝6 J，
小球与小车右壁距离为 L，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被
粘住，求：
图 15
(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小；
(2)在整个过程中，小车移动的距离．
18．（14分）如图 16 所示，固定的光滑圆弧面与质量为 6 kg的小车 C的上表面平滑相接，
在圆弧面上有一个质量为 2 kg的滑块 A，在小车 C的左端有一个质量为 2 kg的滑块 B，
滑块 A与 B均可看做质点．现使滑块 A从距小车的上表面高 h＝1.25 m处由静止下滑，与
B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车 C上滑出．已知滑块 A、B与小车 C
的动摩擦因数均为μ＝0.5，小车 C与水平地面的摩擦忽略不计，取 g＝10 m/s2.求：
图 16
(1)滑块 A与 B碰撞后瞬间的共同速度的大小；
(2)小车 C上表面的最短长度．
8
高二物理过程性检测试题答案
1解析 动量是矢量，动量变化了 5 kg·m/s，物体动量的大小可以在增大，也可以在减小，还
可能不变．若物体以大小 5 kg·m/s的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当
末动量方向与初动量方向间的夹角为 60°时，物体的动量变化量的大小为 5 kg·m/s.故 C正确．
2.解析 系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B正确．
3.解析 该简谐波的波长λ vT 0.8 m SP 1＝ ＝ ， ＝ λ，PQ 7＝ λ，分析各图象可知选项 A、B错误，
2 4
C Q SQ 5 3正确；若在 点也存在一个波源， ＝ λ，Δx＝SQ－SP＝ λ，因此 S不是振动加强点，选
4 4
项 D错误．
4.解析 动量守恒定律中的速度都是相对于同一参考系的，题目中所给炮弹的速度 v 是相对
于河岸的，即相对于地面的，所以有：Mv0＝(M－m)v′＋mv，故选项 A正确，其他选项错
误．答案 A
5.解析 由图(a)看出，从该时刻经过 3/4周期，质点 a、b、c和 d分别运动到波谷、平衡位置、
波峰和平衡位置，从而排除选项 A和 C；因到达平衡位置的 b和 d的运动方向分别沿 y轴负、
正方向，故图(b)所表示的是 b处的质点的振动图象．答案 B
6.答案 A
7.解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组
成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒．机械能守
恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块瞬间有部
分机械能转化为内能(发热)，所以系统的机械能不守恒．故 C选项正确．A、B、D错误．答
案：C
8.解析 将滑片 P移到右端，变阻器接入电路中的电阻 R变小，总电阻变小，由闭合电路欧
姆定律可以判断电路中总电流变大，电流表示数变大，选项 B错误．由 U＝IR可以判断内电
压变大，则路端电压变小，电灯 L消耗的功率变小，选项 C正确．流过 R1的电流 I1＝I 总－IL
变大，电阻 R1消耗的功率变大，UR1变大，选项 D错误．电压表示数 UV＝UL－UR1变小，选
项 A错误．答案 C
9.解析 由 x Asinπ＝ t知，周期 T＝8 s 1．第 1 s末、第 3 s末、第 5 s末分别相差 2 s，恰好 个周
4 4
期．根据简谐运动图象中的对称性可知 A、D选项正确．答案 AD
1
10解析 物体做简谐运动的周期、振幅是振动图象上明显标识的两个物理量，由题图知，周
期为 4×10－2 s 1，振幅为 10 cm，频率 f＝ ＝25 Hz，选项 A 错误，C、D 正确；前 2×10－2 s
T
内物体从平衡位置又运动到平衡位置，物体位移为 0，选项 B错误．答案 CD
11.解析 该波的波长为 4 m，P、Q两点间的距离为 3 m．当波沿 x轴正方向传播时，P在平
衡位置向上振动，而 Q点此时应处于波峰，B正确；当波沿 x轴负方向传播时，P点处于平
衡位置向下振动，而此时 Q点应处于波谷，C正确．答案 BC
12解析 小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，小物块最后恰好又回到箱子正中间．二者
相对静止，即为共速，设速度为 v1，mv＝(m＋M)v 1 11，系统损失动能ΔEk＝ mv2－ (M＋m)v12
2 2
1Mmv2
＝ ，A错误、B正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能
2M＋m
等于系统产生的热量，即ΔEk＝Q＝NμmgL，C错误，D正确．答案 BD
13解析 (1)对电路图的连接按照一定的顺序进行，先串后并，从 R0的左端连接电阻箱 R的
一个接线柱，另一个接线柱和电池组的负极相连，电压表并在 R两端，连接电压表的“－”
U 1
和“3”两个接线柱；(2)对电路图甲由闭合电路欧姆定律得：E＝ (r＋R0＋R)，整理得到 ＝
R U
r＋R0·1 1 1＋ ，利用题图中直线与纵轴的焦点数据求得 E＝ ，并保留两位有效数字即为 2.9，
E R E 0.35
还可以得到图线的斜率，即可得到电池内电阻 r为 1.1；
答案 (1)如图所示(2)2.9 1.1(或 1.2)
14答案 (1)C D
(2)如图所示
(3)1.5(1.4～1.6均可)
解析 (1)因灯泡的额定电压为 2.5 V，额定电流为 0.5 A，因此为保证实验的安全和准确，电
压表应选择 D，电流表应选择 C.
(2)本实验要求通过灯泡的电流由零开始逐渐增大，故滑动变阻器
2.5
采用分压式接法，因灯泡正常发光时电阻为 RL＝ Ω＝5 Ω，
0.5
2
较小，则电流表采用外接法.
(3)作出等效电源(电动势 3 V，内阻 10 Ω)的 I－U图线，由图可知两图线交点坐标为(0.4 V,0.26
A) 0.4 V，则灯泡此时电阻为 ≈1.5 Ω
0.26 A
15解析 (1)振幅 A＝10 cm，T 2＝ s ＝0.2 s.（3分）
10
(2)四分之一周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移．（3分）
(3)设振动方程为
y＝Asin(ωt＋φ)
当 t＝0时，y＝0，则 sin φ＝0得φ＝0，或φ＝π，当再过较短时间，y为负值，所以φ＝π
所以振动方程为 y＝10sin(10πt＋π) cm.（4分）
答案 (1)10 cm 0.2 s (2)如解析图
(3)y＝10sin(10πt＋π) cm
16解析 由振动图象读出 T＝0.4 s，分析图象可知：t＝0时，质点 A位于 y轴正方向最大位
n 3＋ 16
移处，而质点 B则经过平衡位置向 y轴负方向运动．所以 A、B间距 4＝ 4 λ，则λ＝
4n＋3
m，其中 n＝0,1,2…
因为这列波的波长大于 2 m而小于 20 m
所以 n有 0、1 16 16两个可能的取值，即：λ1＝ m，λ2＝ m
3 7
因 v＝λ/T 40 40 40 40，所以 v1＝ m/s或 v2＝ m/s.答案 m/s（5分）或 m/s（5分）
3 7 3 7
17解析 (1)水平面光滑，由小车、弹簧和小球组成的系统在从弹簧解锁到小球脱离弹簧
1 1
的过程中，满足动量守恒和能量守恒，即：mv1－Mv2＝0， mv21＋ Mv22＝Ep，
2 2
联立两式并代入数据解得：v1＝3 m/s，v2＝1 m/s.（6分）
(2) x x在整个过程中，系统动量守恒，所以有 m 1＝M 2，x1＋xt t 2
＝L，
解得：x L2＝ .（6分）
4
答案 (1)3 m/s 1 m/s (2)L
4
18解析 (1)设滑块 A滑到圆弧末端时的速度大小为 v1，由机械能守恒定律有：
3
m gh 1A ＝ mAv21， ①代入数据解得 v1＝ 2gh＝5 m/s. ②
2
设 A、B碰后瞬间的共同速度为 v2，滑块 A与 B碰撞瞬间与车 C无关，滑块 A与 B组成
的系统动量守恒，mAv1＝(mA＋mB)v2， ③
代入数据解得 v2＝2.5 m/s. ④
(2)设小车 C的最短长度为 L，滑块 A与 B最终没有从小车 C上滑出，三者最终速度相同
设为 v3，根据动量守恒定律有：(mA＋mB)v2＝(mA＋mB＋mC)v3 ⑤
根据能量守恒定律有：
μ(m 1 1A＋mB)gL＝ (mA＋mB)v22－ (mA＋mB＋mC)v23 ⑥
2 2
联立⑤⑥式代入数据解得 L＝0.375 m． ⑦
每式 2 分共 14 分
答案 (1)2.5 m/s (2)0.375 m
4