试卷类型：A
泰安市2023-2024学年高二上学期期中考试
物 理 试 题 2023.11
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.一个单摆在地面附近做受迫振动，其共振曲线即振幅A与驱动力频率f的关系图线如图所示，则下列说法正确的是
A.此单摆的摆长约为1m
B.在任何地方此单摆的周期均为2s
C.驱动力频率越大，单摆的振幅越大
D.摆长增大，共振曲线的峰将向右移动0.50
2.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则下列说法正确的是
A.甲、乙的动量变化一定相等
B.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
C.甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小一定相等
D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
3.如图所示，物体放在做简谐运动的振动平台上，并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正，物体的振动图像如图所示，在图像上取a、b、c、d四点，a、c为图线与横轴的交点，b、d为图线的最高点和最低点，则下列说法正确的是
A.处于a状态时物体对振动平台的压力最小
B.处于b状态时物体对振动平台的压力最大
C.处于c状态时物体对振动平台的压力等于零
D.处于d状态时物体处于超重状态
4.一质量为4kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是
A. t=l s时物块的速率为1m /s
B. t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D. t=4s时物块的速度为零
5.花样滑冰是冰上运动项目之一，运动员随着音乐，通过冰刀在冰面上舞蹈，并表演跳跃、旋转、抛接等高难度动作，具有很高的艺术欣赏性。某花滑选手穿着冰刀鞋在冰面上进行动作训练，起跳后在空中运动过程的后半段，可看成以一定速度从髙h=0.185m处水平抛出，落在冰面上后经过0.3s在竖直方向上的速度减为零。已知重力加速度为 ，选手的质量为50kg，空气阻力忽略不计。则运动员在竖直速度减为零的过程中，对冰面的平均作用力大小约为
A.820N B.810N C.490N D.320N
6.一质点做简谐运动，振幅为A、周期为T，O为平衡位置，B、C为两侧最大位移处。P为运动轨迹上的一点，P点与O、B、C三点均不重合，从质点经过P点时开始计时，下列说法正确的是
A.经过时，质点的速度与经过P点时的速度相同
B.经过，质点的路程等于24
C.经过，质点的路程不可能大于A
D.经过 时，质点的瞬时速度不可能与经过P点时相等
7.质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性碰撞，也可能是非弹性碰撞，取A球的初速度方向为正，在A球碰撞后的下列四个不同的速度中，对应碰撞机械能损失最多的是
A. B.
8.为了观察两列波的叠加情况，某同学在同一介质中放置了两个振源，可以向外产生同种简谐横波，设某次产生的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，在t=0时刻分别到达A、B两点，如图中实线甲和虚线乙所示。已知实线波的传播周期为 s，两列波的振幅相同，均为10cm，则 时，x=4m处的质点的位移大小等于
C.5cm D.15cm
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.在如图甲所示电路中，闭合开关S，图乙中三条图线分别表示了在滑动触头P滑动的过程中三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是
A.过程中电压表V3示数的变化量ΔU 和电流表示数变化量ΔI比值的绝对值大于 的阻值
B.过程中电压表V 示数的变化量ΔU 和电流表示数变化量ΔI比值的绝对值小于R 的阻值
C.过程中电压表V 示数的变化量ΔU ，电压表V 示数的变化量ΔU ，电压表V，示数的变化量ΔU ，满足关系式
D.过程中电压表V 示数的变化量ΔU ，电压表V 示数的变化量ΔU ，电压表V 示数的变化量ΔU ，满足关系式
10.第十九届青岛国际机床展览会在青岛国际博览中心盛大开幕。会展中我国国产水刀，又名超高压数控万能水切割机，以其神奇的切割性能引起轰动。水刀就是将普通的水加压，使其从细小的喷嘴中以400m/s~1000m/s的速度射出形成的水流。我们知道，任何材料承受的压强都有一定的最大限度，下表列出了几种材料所能承受的最大压强限度。
橡胶 花岗岩 工具钢 铸铁
5×10 Pa 1.2×10 Pa~2.6×10 Pa 6.7×10 Pa 8.8×10 Pa
设想有一水刀的水流射出的速度为600m/s，水流与材料接触后以原速率反弹，水的密度 则此水刀能切割的上述材料是
A.橡胶 B.花岗岩 C.工具钢 D.铸铁
11.如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为(0，-5)，质点B的位置坐标为(12，5)。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为(3，-10)，则下列说法正确的是
A.波的传播速度
B.波的传播速度
C.波沿+x方向传播
D.波沿-x方向传播
12.如图所示，水平地面上放有两个滑块A、B，质量均为m，与地面间的动摩擦因数均为μ，两滑块用劲度系数为k的轻质弹簧连接，开始弹簧处于原长。t=0时刻起，对滑块A施加一水平向右的恒力F =2μmg。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，弹簧形变量为x时储存的弹性势能 弹簧始终处于弹性限度内。下列分析正确的是
A.滑块B刚要运动时，滑块A的动能为
B.滑块B刚要运动时，滑块A的动能为
C.滑块B开始运动后，第一次达到与A速度相同时，弹簧储存的弹性势能等于
D.滑块B开始运动后，第一次达到与A速度相同时，弹簧储存的弹性势能大于
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(8分)某同学用图甲所示装置进行验证碰撞过程系统动量守恒的实验，实验步骤如下。
①将斜槽轨道放置在水平桌面上，使斜槽轨道末端与桌面右边缘对齐，通过调节使斜槽轨道末端切线水平；
②将小球a从斜槽轨道最高点由静止释放，小球a离开斜槽末端后用手机在上方拍摄，得到小球a在空中运动的录像(俯视)；
③将小球b放置在斜槽轨道末端，让小球a从斜槽轨道最高点 ，用手机在上方拍摄两小球在空中运动的录像。
(1)小球b的半径需要 (填“大于”“等于”或“小于”)小球a的半径。
(2)从拍摄到的录像中每隔0.1s取一幅图片，将图片叠加到一起后，用厘米刻度尺测量图片上小球间的距离，得到小球在水平方向上的位置变化图，如图乙所示，1为碰前小球a的、2为碰后小球a的、3为碰后小球b的，已知小球a的质量为0.20kg，小球b的质量为0.10kg，图片与实际的比例为1∶8，则碰前瞬间系统的总动量为 kg·m/s，若碰撞前后瞬间系统动量之差占碰前瞬间系统总动量的比例小于8%时，可认为系统动量守恒，则本次实验 (填“能”或“不能”)验证碰撞过程系统动量守恒。(计算结果保留两位有效数字)
(3)该同学发现图乙中a、b两小球的位置满足关系： 并对该关系及其能得出的结论作出如下描述，其中正确的是 (多选)。
A.该关系表明相对于b小球，a小球碰前靠近的速率等于碰后远离的速率
B.该关系与碰撞过程动能的损失无关
C.该关系表明两小球碰前总动能等于碰后总动能
D.该关系与两小球质量的比值有关
14.(6分)实验室有若干内阻为 满偏电流为 的表头，某同学打算先将表头改装成电压表，再对电源电动势和内阻进行测量。
(1)若将此表头改装成量程为5V的电压表，需要 (填“串联”或“并联”)一个 Ω的电阻。
(2)现将改装后的电压表和电阻箱组成图(b)所示电路，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱读数R，描点后绘成图(c)所示一次函数图像，测出横轴截距为a，纵轴截距为-b，则电源电动势为 ，内阻为 (此问两空用“a”、“b”和电压表电阻“Rv”表示)。
15.(7分)在如图所示的多个元件电路中，有三个定值电阻R 、R 、R ，阻值均为2Ω，有一电容器，其电容为 电源的电动势E=8V，内阻r=1Ω，滑动变阻器阻值范围是0~8Ω,现将开关S闭合。
(1)为了使滑动变阻器R 消耗功率最大，其阻值R 应调到多大 此时滑动变阻器的功率是多少
(2)在滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中电容器的电荷量变化了多少
16.(9分)在x轴上沿正方向传播的简谐波，在t=0时刻的部分波形如图所示，此时该波刚好传播到x轴上坐标为(5，0)的点，质点振动的振幅为12cm。P、Q两质点的平衡位置坐标分别为(7,0)和(17,0),已知t=1.8s时,P质点第二次出现在波峰。
(1)这列波的传播速度是多少
(2)从t=0时刻起，经过多长时间Q质点第一次出现在波峰
(3)到Q质点第一次出现在波峰时，P质点通过的路程为多少
17.(14分)如图所示，质量为1kg的薄木板C静止放在水平面上，一质量为2kg的小物块B静止放在木板左端，O点在物块B的正上方，轻线一端系于O点，另一端系一质量为lkg的物块A，将轻线绷紧拉起一定角度后由静止释放物块A，物块A摆至最低点时轻绳断裂，物块A与物块B发生弹性正碰，碰后瞬间物块B的速度为3m/s，经过 后与木板C保持相对静止。木板C由静止先匀加速、后匀减速，沿地面运动 后静止。取重力加速度大小 物块A、B均可视为质点。试求
(1)物块A与B碰后瞬间物块A的速度的大小；
(2)物块B与木板C之间、木板C与地面之间的动摩擦因数；
(3)木板C与地面摩擦产生的热量。
18.(16分)如图所示，传送带长度为L=3m，左右两侧紧靠光滑水平地面，传送带上表面与水平地面等高。质量为m=2kg的小物块P以 的初速度从传送带左端滑上传送带，传送带右侧水平地面上放置一质量为M=8kg各面均光滑的四分之一圆弧滑块Q，Q的圆弧轨道最低点与地面相切。传送带以v=6m/s的速度沿顺时针方向匀速转动时，物块恰能运动到圆弧轨道最高点。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度.
(1)求四分之一圆弧滑块Q的半径；
(2)通过计算说明小物块P能否第三次滑上圆弧滑块Q；
(3)为了使小物块P只能滑上圆弧滑块Q一次，只改变圆弧滑块Q的质量，求圆弧滑块Q的质量范围。高 二 年 级 考 试
物理试题参考答案及评分标准 2023.11
一、选择题：本题共 40分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8题只有一项符合题目要
求，第 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选
错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A C D B B B A A AD ABC BC BD
三、非选择题：共60分。
13. ③由静止释放 （1）等于 （2）0.32或0.31 能 （3）AC
评分标准：前三个空每空1分，第四个空2分，（3）满分3分，对而不全1分；共8分。
14. b（1）串联 210 （2） b - Ra R vV
评分标准：第一、二个空每空1分；第三、四个空每空2分；共6分。
15.（7分）解：
（1）将滑动变阻器以外的电阻看成等效电源内阻的一部分，等效电源电动势和内阻
=8V ′ = + + R R为：E r r R 1 20 = 4Ω ①R1 + R2
电流为 I = E
R3 + r′ ②
滑动变阻器的功率为P = I 2R3 ③
= E2整理得P
+ r′2R3 + 2r′R3
故滑动变阻器的功率最大时，有R3 = r′ = 4Ω
此时 Pm = E
2
4 ′ = 4W ④r
（2）滑片在a端时，总电阻R总 = r′ + R3 = 12Ω
E 2
干路电流 I1 = r′ + = AR3 3
高二物理试题参考答案 第 1页 （共4页）
{#{QQABJYaEoggAAAAAAAhCAwGACAIQkAGCACoOxBAMoAIAQQFABCA=}#}
R R
电容器两端的电压为U1 = I (R + 1 21 0 )= 2V 或U = E - I (R + r ) = 2V ⑤R + R 1 1 31 2
电容器的电荷量Q1 = CU1 = 6 × 10-7C
滑片在b端时，电路总电阻R总′ = 4Ω
E
干路电流 I2 = R′ = 2A总
电容器两端的电压U2 = E - I1r = 6V ⑥
电容器的电荷量Q2 = CU2 = 1.8 × 10-6C
电容器的电荷量增加量为 Q = Q2 - Q1 = 1.2 × 10-6C ⑦
评分标准：①～⑦式每式1分；共7分。
16．（9分）解：
（1）由题图可知这列波的波长为λ = 4m ①
从 t =0到 t =1.8s 9时间内，P点第二次出现波峰，所以有： t = 4 T ②
解得：T = 0.8s
λ
得这列波的传播速度大小为：v = = 5m/s ③
T
（2）从 t = 0时刻起，第一个波峰传到到Q点的距离为d = 15m ④
所以Q点第一次出现波峰所经过的时间为 t′ = d = 3s ⑤
v
7 - 5
（3）波传播到P点的时间为 t″ = s = 0.4s ⑥
v
当Q点第一次出现波峰时，P点振动的时间为
Δ 13t = t′ - t″ = 2.6s = 4 T ⑦
所以P点通过的路程为S = 13A = 156cm ⑧
评分标准：①～⑦式每式1分，⑧式2分；共9分。
17．（14分）解 ：
（1）AB发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒得：
mAvA = mAvA′ + mBvB ①
1 1 1
2 mAv 2 2A = 2 mAvA′ + 2 mBv 2B ②
解得：vA′ = -1.5m/s，即 vA′大小为1.5m/s ③
（2）设BC共同速度为 v，BC间动摩擦因数为μ1，C与地面间动摩擦因数为μ2
在 t1=0.5s时间内，对B由动量定理得：-μ1mBgt1 = mBv - mBvB ④
高二物理试题参考答案 第 2页 （共4页）
{#{QQABJYaEoggAAAAAAAhCAwGACAIQkAGCACoOxBAMoAIAQQFABCA=}#}
对C用动量定理得：μ1mBgt1 - μ2 (mB + mC )gt1 = mcv ⑤
在 t2 - t1 = 1.5s时间内，对BC整体由动量定理得：
-μ2 (mB + mC )g ( t2 - t1 ) = 0 - (mB + mC ) v ⑥
求得：v=1.5m/s，μ1 = 0.3，μ2=0.1 ⑦
3 v 3（）在 t1=0.5s时间内C的位移为 x1 = 2 t1 = 8 m ⑧
v 9
在 t2 - t1 = 1.5s时间内，C的位移为 x2 = 2 ( t2 - t1 ) = 8 m ⑨
所以在2s内C的对地位移为 x=1.5m ⑩
板与地面摩擦产生的热量Q = μ2 (mB + mc )gx = 4.5J
评分标准：①②⑦每式2分，其余每式1分。共14分。
18（16分）解：
（1）物块滑上传送带后，由牛顿第二定律有
μmg = ma ①
设物块的位移为 x时物块与传送带速度相同，由匀变速直线运动规律有
2ax = v2 - v0 2 ②
解得：x=1.5m< L
物块和传送带再一起匀速运动一段后滑上圆弧滑块 ③
设圆弧滑块的半径为R，物块运动到圆弧轨道最高点的过程，水平方向上动量守
恒，有
mv = (m + M) v′ ④
由机械能守恒定律有
1
2 mv2 =
1
2 (m + M) v′2 + mgR ⑤
解得：R = 1.44m ⑥
（2）设物块离开圆弧滑块时，物块的速度大小为 v1，圆弧滑块的速度大小为 v2，由动量
守恒定律和机械能守恒定律有
mv = mv1 + Mv2 ⑦
1 2 = 12 mv 2 mv1 2 +
1
2 Mv2 2 ⑧
解得：v1 = -3.6m/s, v2 = 2.4m/s ⑨
物块返回到传送带上后匀减速，设速度为0时位移为 x1，
有 v1 2 = 2ax1
解得：x1 = 2.16m< L
高二物理试题参考答案 第 3页 （共4页）
{#{QQABJYaEoggAAAAAAAhCAwGACAIQkAGCACoOxBAMoAIAQQFABCA=}#}
则物块将再次返回到传送带右侧的光滑水平面上，且速度大小为 3.6m/s>v2，故之
后物块能再次运动到圆弧滑块上，设物块再次离开圆弧滑块时，物块的速度大小
为 v3，圆弧滑块的速度大小为 v4，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
m ( -v1 ) + Mv2 = mv3 + Mv4 ⑩
1 1
2 mv1 2 + 2 Mv2 2 =
1 1
2 mv3 2 + 2 Mv4 2
解得：v3 = 1.68m/s,v4 = 2.88m/s > v3 故物块不能第三次滑上圆弧滑块
（3）与（2）同理得P、Q第一次分离时,P、Q的速度分别为：
= 2 - M 12 - 6M 4 24v1 2 + v =M 2 + ，v = v =M 2 2 + M 2 + M
小物块只能滑上圆弧滑块一次，有
i）小物块与圆弧滑块速度同向或静止，即 v1 ≥ 0，解得M ≤ 2kg
ii）小物块与圆弧滑块速度反向，v12 = 2ax0，
若 x0 > L，小物块不再向右滑，解得M > 6 + 4 2 kg
若 x0 ≤ L，则需 |v1| ≤ v2，结合 i）得2kg < M ≤ 6kg
综上，M ≤ 6Kg 或 M > 6 + 4 2 Kg
评分标准：①～ 每式1分。共16分。
高二物理试题参考答案 第 4页 （共4页）
{#{QQABJYaEoggAAAAAAAhCAwGACAIQkAGCACoOxBAMoAIAQQFABCA=}#}
