2024-2025学年江苏省无锡市第一中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省无锡市第一中学高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.关于物体的动量，下列说法中正确的是( )
A. 同一物体，动量越大，速度越大
B. 的动量小于的动量
C. 物体的动量发生变化，其动能一定发生变化
D. 做匀速圆周运动的物体，其动量不变
2.如图所示，在一条张紧的绳上挂个摆，摆球质量均相同，先让摆振动起来，则其余各摆也随之振动已知三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )
A. 个摆的固有频率都相同 B. 振动稳定后个摆的振动频率都相同
C. 摆的振幅最大 D. 摆离摆最近，它们的振幅最大
3.如图所示，两个小球，在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为，，速度分别是为正方向，，则它们发生正碰后，速度的可能值分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
4.如图甲所示为光滑水平面上的弹簧振子，以平衡位置为原点，在，之间做简谐运动，某时刻开始计时，以向右为正方向，其偏离平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该弹簧振子的振幅为 B. 该振动系统的振动周期为
C. 时，弹簧振子动能最大 D. 时，弹簧处于压缩状态
5.如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻固定不变，调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则( )
图甲 图乙
A. 电源的最大输出功率为 B. 灯泡消耗的最大功率为
C. 电位器的最大功率为 D. 当时，电源输出的功率最大
6.如图所示电路中，定值电阻和的阻值与电动机的内阻相等。闭合开关，电动机正常工作。则( )
A. 电阻上消耗的电功率等于电阻上消耗的电功率
B. 电阻两端的电压等于电动机两端的电压
C. 电流通过电阻做的功等于电流通过电动机做的功
D. 电流通过电阻产生的电热等于电流通过电动机产生的电热
7.一简谐横波沿轴负方向传播，时刻波形图如图甲所示，、、是波上的三个质点，图乙是波上某一点的振动图像，则下列说法不正确的是( )
A. 图乙可以表示质点的振动图像
B. 该波的传播速度大小为
C. 质点在时位于波谷
D. 质点简谐运动的表达式为
8.如图，一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，经过波形如图中虚线所示，该波的周期大于，图中。下列说法正确的是( )
A. 波速大小一定为
B. 若波沿轴正方向传播，则周期为
C. 和处的两质点在沿轴方向上的最大距离为
D. 在时刻若点向下振动，则处质点的振动方向也向下
9.如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，在小球运动过程中，( )
A. 小球和滑块组成的系统动量守恒
B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为
C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为
D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为
10.在如图所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，六个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用和、、下同表示，电表示数变化量的大小分别用和表示．下列分析结论正确的是( )
A. 、、示数均减小
B. 、、的比值均不变
C. 、的比值绝对值均变化
D. 、的比值绝对值均不变
11.如图所示，足够长的小平板车的质量为，以水平速度向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为的小物体从车的右端以水平速度沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在足够长的时间内( )
A. 若，物体相对地面向左的最大位移是
B. 若，平板车相对地面向右的最大位移是
C. 无论与的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为
D. 无论与的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为
二、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。
下列关于本实验条件的叙述，不正确的是
A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
C.斜槽部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
图甲中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一位置由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置，测出平抛射程，然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上的位置由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，确定两小球平均落地点位置分别为、，测出碰撞后的各自射程、，则实验中还需要测量的物理量有_________ 。
在实验误差允许范围内，若满足关系式________用所测物理量的字母表示，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、、与小球在斜槽末端时球心的位置等高。关于此碰撞过程以下说法正确的是
A.若，则动量守恒
B.若，则动量守恒
C.若，则机械能守恒
D.若，则机械能守恒
三、计算题：本大题共4小题，共48分。
13.质量为的小球从离地面高处自由下落至地面，与地面碰撞后反弹，小球反弹的最大高度为。设小球与地面碰撞时间为，忽略空气阻力的影响，小球受到地面的平均冲力为多大？取
14.一列简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为、两点的坐标分别为和，波沿轴负方向传播．已知时，点第一次出现波谷．试计算：
这列波的传播速度多大；
当点第二次出现波峰时，点通过的路程为多少．
15.如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线？
定值电阻、变阻器的总电阻分别为多少？
求出电源的电动势和内阻。
16.如图甲，一种模块组合式儿童玩具车由以下模块组成：质量、半径的光滑圆弧轨道、分别为轨道的最高点和最低点；质量，长度的小平板车，小车的上表面与点等高，距地面高度；质量的物块可视为质点。玩具车有以下几种模式：模式一：轨道和平板车固定连接在一起并固定在水平地面上。模式二：轨道和平板车连接在一起放在摩擦可以忽略的固定水平轨道上，它们的连接端有感应开关，可以控制轨道和平板车的连接与否。，试求：
在模式一的情况下，物块从圆弧的最高点静止释放，物块滑到轨道上的点时对轨道的压力大小；
在模式一的情况下，若物块与平板车上表面间的动摩擦因数，物块仍从圆弧最高点由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离；
若在平板车上表面涂上一种特殊材料质量不计，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，在模式二的情况下，物块从圆弧最高点由静止释放，运动过端时触发感应开关，轨道和平板车连接解除，求物块落地时距平板车右端的水平距离。结果可用根式表示
参考答案
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入射小球和被碰小球的质量 、


13.小球落地的速度
小球落地弹起的速度
以向上为正方向，弹起的过程由动量定理

解得

14.解：由图可知，波长，质点的起振方向竖直向上。
由时，点第一次出现波谷，可知，解得，，波速。
波从点传到点用时，。
点从开始振动到第二次出现波峰用时，。
点振动的总时间为：。
则通过的路程为。
答：这列波的传播速度为。
当点第二次出现波峰时，点通过的路程为。
15.解：当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，即电压表示数增大；路端电压减小，即电压表示数减小。由图分析可得对应、对应；
由题意得：，则
当滑动变阻器取最大值时，电流最小，
而
所以；
因为，则内阻
所以。

16.在模式一的情况下，物块从圆弧的最高点静止释放，物块滑到轨道上的点时，由动能定理有
在点，根据牛顿第二定律有
代入数据求得
根据牛顿第三定律得物块对轨道的压力大小
在模式一的情况下，物块从圆弧的最高点静止释放，物块到达平板车右端时，由动能定理有
物块从小车右端点水平飞出，做平抛运动，物块落地时距平板车右端的水平距离为
又
联立，代入数据求得
在模式二的情况下，物块从圆弧最高点由静止释放，运动过端时，物块，轨道及小车系统水平方向动量守恒，则有
由能量守恒定律有
联立代入数据求得
，
此时触发感应开关，轨道和平板车连接解除，物块滑上平板小车，当滑到小车最右端时，小车及物块根据动量守恒定律有
根据功能关系有
又因为
联立以上式子，代入数据求得
，
此时，物块从小车右端水平抛出，落地时距离小车右端的水平距离为

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