贺兰县2023-2024学年第一学期高二年级第三阶段考试试题（物理）
一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分。第8~10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）
1．如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（ ）
A．电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大
B．加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF
C．加在这个电容器两端的电压低于50V时它就不能工作
D．这个电容器电容是220μF，即0.22F
2．正点电荷和处于静电平衡的导体P的电场线分布如图所示，a、b、c分别是图中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．感应电荷在P的内表面均匀分布
B．a、b、c三点的电势大小
C．a、b、c三点的电场强度大小
D．导体P的感应电荷在b点产生的电场强度小于在c点产生的电场强度
3．如图所示，通以电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则下列情况下导线框中不能产生感应电流的是（ ）
A．通过直导线的电流强度增大
B．通过直导线的电流强度减小
C．线框水平向右移动
D．线框水平向下移动
4．下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是（ ）
①甲：倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略
②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动
③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B（）之间来回运动
④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．都可以
6．两个单摆的振动图像如图所示，则甲乙两个单摆的摆长之比为（ ）
A． B．
C． D．
7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示，质点c位于x轴上坐标为的位置．时波刚好传到质点c．下列说法正确的是（ ）
A．时，质点b位于波谷
B．时，质点b的加速度为零
C．内，质点a沿x轴正方向迁移了
D．质点c第一次到达波峰时，质点a沿y轴负方向运动
8．如图所示，长直导线a、b、c分别固定在等边三角形三个顶点上，a、c通有垂直纸面向里的电流，b通有垂直纸面向外的电流，电流大小相等。A、B、C为三角形三边中点，下列关于A、B、C三点磁场的说法正确的是（ ）
A．B点磁感应强度为零
B．C点磁感应强度最小
C．A、B两点磁感应强度大小相等
D．A点磁感应强度为零
9．某同学受如图甲所示极限运动的启发，设计了如图乙所示的简化模型，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的左侧面为光滑弧面，弧面底部与水平面相切，一质量为m的小球以速度v0向右运动，若小球未能冲出滑块的顶端，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在滑块上运动到最高点时速度为零
B．小球和滑块组成的系统动量不守恒
C．小球滑离滑块时的速度方向一定向左
D．小球滑离滑块后滑块的速度大小为
10．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．t2时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
二、实验题（本题共2小题，共22分）
11．实验小组为测量某横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，先用螺旋测微器测定该金属丝的直径，测得的结果如下甲图所示，则该金属丝的直径 。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如下乙图所示，则该工件的长度 。
12．源的电动势和内电阻的实验电路和图像如图所示，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器 处（填“a”或“b”）
（2）现备有以下器材：
A、干电池1个 B、滑动变阻器（）
C、电压表（0~3V） D、电压表（0~15V）
E、电流表（0~0.6A） F、电流表（0~3A）
其中电流表应选 ，电压表应选 。（填字母代号）
（3）根据原理图在实物图上把线连好 ；
（4）如图乙是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的电动势E= V，内电阻r= Ω。（计算结果均保留三位有效数字）
（5）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测 E真，r测 r真（填“>”“<”或“=”）。
三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示，求：
（1）写出该简谐运动的表达式；
（2）t=0.9s时的位移；
（3）振子在0～3.6s内通过的路程。
14．（12分）为了保护航空安全，很多机场采取各种驱鸟措施，原因是飞机起飞和降落的过程中，容易遭遇飞鸟撞击。若飞鸟的质量为0.5kg，飞鸟的长度为0.2m，飞机被飞鸟迎面撞击时的航速为900km/h，飞鸟的速度相对与飞机的可以忽略不计，我们认为撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动，求：
（1）飞鸟撞击飞机时的作用时间；
（2）飞鸟撞击飞机时所受平均撞击力的大小。
15．（14分）如图，质量为2kg的木板静止在光滑的水平面上，质量为3kg的小物块静止在木板左端，物块与木板间的动摩擦因数为0.2，一质量为1kg的小球以20m/s的速度水平向右与小物块发生弹性正碰（碰撞时间极短），小物块最终刚好没有滑离木板。求：
（1）碰撞过程物块对小球的冲量；
（2）木板的长度及达到共速时木板发生的位移。
2023-2024学年高二第三阶段考试试题（物理）参考答案：
1．B
【详解】A．电容器可以储存电荷，但电容的大小与带电量和电压等无关，故A错误；
B．50V是电容器能正常工作的最大电压，加在这个电容器两端的电压低于50V时它同样可以正常工作，故B错误；
C．电容的大小与所加电压无关，加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是220μF，故B正确；
D．这个电容器电容是220μF，即，故D错误。
2．C
【详解】A．根据图中电场线分布可知，感应电荷在P的外表面不是均匀分布的，故A错误；
B．处于静电平衡状态的导体是等势体，则b、c两点的电势相等，根据沿电场线方向电势降低，则a、b、c三点的电势大小为故B错误；
C．导体P处于静电平衡状态，内部场强处处为0，则a、b、c三点的电场强度大小为故C正确；
D．b点离正点电荷更近，则点电荷在b点的场强大于点电荷在c点的场强，导体P内场强处处为0，则感应电荷在b产生的电场强度大于在c产生的电场强度，故D错误。
3．D
【详解】AB．当通过直导线的电流强度增大（或减小）时，直导线右侧的磁场发生变化，则穿过线圈的磁通量发生变化，则在线圈中会产生感应电流，选项AB不符合题意；
C．线框水平向右移动时，线框远离直导线，则穿过线圈的磁通量减小，则在线圈中会产生感应电流，选项C不符合题意；
D．根据直导线周围的磁场分布可知，当线框水平向下移动时，则穿过线圈的磁通量不变，则在线圈中不会产生感应电流，选项D符合题意。
4．C
【详解】A．电流的方向竖直向下，根据安培定则知，从正视图看磁场的方向，左边为垂直纸面向里，右边为垂直纸面向外，故A错误；
B．电流的方向竖直向上，根据安培定则知，从正视图看磁场的方向，左边为垂直纸面向外，右边为垂直纸面向里，故B错误；
C．电流的方向水平向左，根据安培定则知，从正视图看磁场的方向，上面为垂直纸面向里，下面为垂直纸面向外，故C正确；
D．根据电流的绕向，根据安培定则知，中心磁场的方向向右，故D错误。
5．C
【详解】甲图小球沿斜面方向受到的合力时弹力与重力的分力，当小球在平衡位置上方时，合力方向沿斜面向下，当在平衡位置下方时合力沿斜面向上，弹力与重力的分力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，小球做简谐振动；乙图木筷在水中受浮力和重力作用，当木筷在平衡位置上方时，合力向下，当木筷在平衡位置下方时，合力向上，重力和浮力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，木筷做简谐振动；丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比，方向与小球位移方向相反，为小球提供回复力，小球在最低点附近左右振动属于简谐振动；丙图斜面光滑，重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力，但该力大小不变，不与位移成正比，故小球的运动为机械振动，不是简谐振动，则可知①②③为简谐振动。
故选C。
6．A
【详解】由图可知，甲乙单摆的周期之比为1:2，根据可知甲乙两个单摆的摆长之比为1:4。
7．D
【详解】AB．因为时波刚好传到质点c ，则时，波向前传播1.0m，此时质点b位于波峰，此时质点b的加速度为最大，选项AB错误；
C．机械波传播的过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；
D．波向前传播5m时，质点c第一次到达波峰，此时质点a在平衡位置沿y轴负方向运动，选项D正确。
故选D。
8．BC
【详解】根据右手定则判断可知，a、b、c三导线中电流在A、B、C点产生的感应磁场方向如下图所示
根据磁感应强度的矢量叠加可知，A点和B点磁感应强度都不为零，且A、B两点磁感应强度大小相等，C点磁感应强度最小。
9．BD
【详解】AB．小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，当竖直方向上动量不守恒；当小球运动到最高点时，小球和滑块具有相同的速度，且速度不为零，故A错误，B正确；
CD．小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律及能量守恒定律可得
；解得，
因为m、M的大小关系未知，v1的值可能为正，即小球滑离滑块时的速度方向可能向右，故C错误，D正确。
10．AC
【详解】AB．振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子在A点有正向最大位移，在B点有负向最大位移，则t2时刻振子在A点，t4时刻振子在B点， A正确，B错误；CD．振子的位移是以平衡位置为参考点的，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大， C正确，D错误。
11． 2.150 5.025
【详解】[1]金属丝的直径为
[2]工件的长度
12． a E C 1.49 0.725 < <
13．（1） ；（2）；（3）36cm
【详解】（1）由图像可知，则
所以该简谐运动表达式为
（2）将t=0.9s代入（1）式得t=0.9s时的位移
（3）在0～3.6s内，经过的周期数振子在1T内通过的路程为4A，0.5T内通过的路程为2A，则在0～3.6s内振子通过的路程为
14．（1）；（2）
【详解】（1）依题意，撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动，设飞鸟的长度为x，可得
解得
（2）由动量定理，可得解得
即飞鸟撞击飞机时所受平均撞击力的大小为。
15．（1），方向水平向左；（2），
【详解】（1）设小球的质量为，小物块的质量为，小球与小物块发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒可得
；
解得碰后瞬间，小球和小物块的速度分别为，
碰撞过程，以小球为对象，根据动量定理可得
可知物块对小球的冲量大小为，方向水平向左。
（2）根据题意可知，小物块到达木板右端时，刚好与木板达到共速，设木板质量为，根据系统动量守恒可得解得共同速度为
根据能量守恒可得
解得木板的长度为
以木板为对象，根据动能定理可得
解得共速时木板发生的位移为
答案第4页，共4页
