福建省龙岩市一级校联盟2024-2025学年高二下学期4月半期考联考物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 福建省龙岩市一级校联盟2024-2025学年高二下学期4月半期考联考物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 573.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-02 23:43:37 | ||
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文档简介
龙岩市一级校联盟2024-2025学年第二学期半期考联考高二物理试题
（考试时间：75分钟 总分：100分）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A.任何电场都会产生磁场
B.电磁波是纵波，可以在真空中传播
C.电磁波不能通过电缆、光缆传输
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
2.如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（ ）
A.水平方向动量守恒，机械能守恒B.水平方向动量守恒，机械能不守恒
C.水平方向动量不守恒，机械能守恒D．水平方向动量不守恒，机械能不守恒
3.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期，它的振动图像如图所示，图线上的点对应的时刻为，下列说法正确的是（ ）
A.时刻振子的运动方向沿轴负方向
B.内振子所经过的路程为
C.
D．时刻振子的加速度沿轴正方向
4.在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像分别如图中曲线、所示，则（ ）
A.两次时刻穿过线圈的磁通量变化率均最大
B.曲线线圈的磁通量最大值为
C.曲线交变电动势的最大值为
D．曲线在时的瞬时值为
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.传感器在生活中应用广泛，下列说法中正确的是（ ）
A.话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B.电子秤是利用力传感器进行测量的
C.街旁的路灯，利用温度传感器，控制电路的通断
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器
6.抗旱提水保苗赛跑是趣味农运会中最具代表性的赛跑项目，比赛成绩要综合考虑运动员的跑步速度及到达终点时桶中所剩余的水量。则在运动员匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.桶里水量越多，水晃动的频率越大
B.运动员跑步频率越大，水晃动的频率可能越小
C.水发生的晃动是一种受迫振动
D．运动员跑步频率越大，水晃动的幅度可能越小
7.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A.所用交变电流的频率为 B.变压器传输的电功率为
C.电流表的示数为 D．电压表的示数为
8.如图甲所示，劲度系数为的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块相连并处于静止状态。物块从弹簧正上方某高度处由静止释放，与物块碰撞后以共同速度一起向下运动，碰撞过程时间极短。取物块释放时的位置为原点、竖直向下为正方向建立轴。物块的动能与其位置坐标的关系如图乙所示，图中数据皆为已知量。物块均可视为质点，不计空气阻力，则（ ）
A.物块的重力为
B.物块碰撞过程损失的机械能为
C.弹簧的劲度系数
D．从到的过程中，弹簧的弹性势能增加了
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过两点，历时，质点通过点后再经过又再次通过点，在这内质点通过的总路程为。则：质点从平衡位置到点的时间是___________s，该质点的振动周期是___________s，振幅是___________cm。
10.如图所示，交变电流的方向在内改变100次，则其周期___________，频率___________Hz；其有效值___________A。
11.如图甲所示，质量为的物块静止放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块施加一水平方向的拉力，拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度取，则在时间内，重力对物块的冲量大小为___________；拉力对物块的冲量大小为___________；物块动量的变化量大小为___________。
12.某实验小组进行用单摆测量重力加速度的实验。已有实验器材如图甲所示。
（1）将细线和小铁球组装成单摆，用毫米刻度尺测得摆线长度为，用螺旋测微器测量小铁球直径。
（2）拉开小铁球至点（这时摆线偏离平衡位置的角度不大于），释放小铁球，当小铁球振动稳定后，在图乙中___________（选填“A”“B”或“C”）位置开始计时并计数，记下小铁球次全振动时间为，计算出周期。
（3）为了提高测量精度，需多次改变摆线长的值并测得相应的单摆周期。现测得六组数据，标示在以为横轴，为纵轴的坐标纸上。画出与的图像，如图丙所示，结合图像可得___________。（结果保留三位有效数字，取）
（4）若实验过程无疏漏，处理数据时却错将摆长记作，再正确描绘出图线，然后用图像法计算重力加速度，则测量结果与实际值相比___________（选填“偏大”“相同”或“偏小”）。
13.某实验小组用如图（a）所示的装置来验证动量守恒定律。实验中用钢球1碰钢球2，实验过程规范操作得到三个落点和，用刻度尺测量出落点和到点的距离，分别记为点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。保持小钢球2的半径不变，改变小钢球2的质量（始终满足小钢球1的质量大于小钢球2的质量），重复实验，得到小钢球1与不同质量的小钢球2碰撞的的多组数据，其中一组数据为、、，并作出图像，如图（b）所示。
（1）根据数据可知，该次实验小钢球1，2的质量之比为___________。
（2）若小钢球1、2的每一次碰撞都是弹性碰撞，则图（b）中的数值是___________，该数值的大小与小钢球1的质量大小___________（选填“有关”或“无关”）。
14.一位游客在永定龙湖边欲乘游船体验美景，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船的上下浮动简化为竖直方向的简谐运动，已知该简谐运动的振幅为，周期为。当游船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。只要甲板与码头地面的高度差不超过，游客都能舒适地登船。现在以游船刚好上升到甲板与码头地面平齐为计时起点。求：
（1）甲板与码头地面的最大高度差；
（2）游船做简谐运动的振动方程；
（3）在的时间里，游客能舒适地登船的总时间。
15.某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电线电阻为。
（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电功率是多少？
（2）一昼夜（24h）输电线损失多少度电？
（3）允许线路消耗的功率为输出功率的，用如图所示的电路输电，若用户需要电压时，所用升压、降压变压器（看作理想变压器）原、副线圈匝数比各为多少？
16.如图所示，质量为的长木板置于光滑水平地面上，质量为的小物块（可看成质点）放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生完全弹性碰撞（即碰后物块速度大小不变，方向反向），而木板穿过挡板上的孔继续向右运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度取。
（1）求物块与挡板第一次碰撞过程中，物块受到的冲量大小；
（2）求物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速度；
（3）若物块与挡板第次碰撞后瞬间，物块速度大小为，求；
（4）若长木板的长度，求物块与挡板最多可碰撞多少次？
高二物理参考答案
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1 2 3 4 5 6 7 8
D B C B BD CD AB AD
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9.（3分，每空1分）
0.5；4；6
【解析】做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过两点，则可判定两点关于平衡位置点对称，所以质点由到的时间与由到的时间相等，那么质点从平衡位置到点的时间，因过点后再经过，质点以方向相反、大小相同的速度再次通过点，则有从点到最大位置的时间，因此质点振动的周期，这2内质点总路程的一半，即为振幅，所以振幅。
10.（3分，每空1分）
0.02；50；3
【解析】由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次，所以其频率为，由，得。
由题图可知，该交变电流在每个周期内都可看作两个阶段的直流电流：
前中，，后中，。
在一个周期中，该交变电流在电阻上产生的热量为：
①
设该交变电流的有效值为，则上述热量：②
联立①、②两式，可得有效值为：。
11.（3分，每空1分）
80；40；10
【解析】在内，重力对物块的冲量大小为，
代入得：80N·s
在内，拉力对物块的冲量大小为，
代入得
物块受到的最大静摩擦力为
可知内，物块处于静止状态，受到静摩擦力作用；
内，物块受到滑动摩擦力作用，则在内，摩擦力对物块的冲量大小为
在水平方向由动量定理可知，动量变化量：。
12.（6分，每空2分）
（2）
（3）9.86
（4）相同
【解析】（2）为了减小误差，当小铁球振动稳定后，应在平衡位置开始计时并计数，即在题图丙中位置开始计时并计数。
（3）设小球半径为，根据单摆周期公式可得，
可得，
可知图像的斜率为，
可得。
（4）用作图法正确描绘出图线，，斜率为，可知用图像法处理数据，摆长代入错误对的测量无影响，测量值与实际值相同。
13.（6分，每空2分）
（1）
（2）-15；无关
【解析】（1）设碰前瞬间小球1的速度为，碰后瞬间小球1、2的速度分别为、，
由动量守恒定律得：
由平抛运动规律知，两小球在竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，运动时间相等，则有，
可得，把
代入得
小球1和2的质量之比为：。
（2）假设小球1和2碰撞为弹性碰撞，根据机械能守恒可得
且，
联立可得，则有
所以有，因此图像的纵截距为，因的数值为-15，
又因为是不放小钢球2时，小钢球1的平抛距离，与斜槽末端的高度和小钢球平抛速度有关，而与小钢球质量无关。
14.（1）60cm；
（2）；
（3）
【解析】（1）甲板与码头地面的最大高度差
（2）由于从最高点开始计时，设游船做简谐运动的振动方程为
其中
联立解得
（3）当时，代入上式可解得
故一个内游客有时间可以舒适登船，由于
所以：内游客可以舒适登船的总时间为
15.（1）
（2）1555.2度
（3）
【解析】（1）不用变压器而直接输送时，
输电线上的电流：2分
功率损失：
用户得到的功率是：。
（2）一昼夜（24h）输电线损失的电能
度。
（3）根据对功率损耗要求，有
代入数据得：
由
得：
对升压变压器，根据
得：
对降压变压器，有，则：。
16.（1）；
（2）；
（3）5次；
（4）5次
【解析】（1）由于物块与挡板发生完全弹性碰撞，物块与挡板碰撞后以原来的速度大小返回，即
取的方向为正方向，所以：。
大小为
（2）由于物块的加速度大小大于长木板的加速度大小，故物块与挡板每次发生碰撞前，物块和长木板都具有共同的水平向右的速度，从第一次物块与挡板碰撞返回到第二次碰撞的过程中，由动量守恒定律可知，物块第二次碰撞前的速度为
解得
（3）同理，物块第三次碰撞前的速度为
解得
根据数学知识可得到，第次碰撞前的速度为，有
第次碰撞后物块的速度大小为，
解得
（4）若长木板的长度，设物块与挡板发生了次碰撞后分离，则有：
代入数据解得
即物块与挡板最多发生了5次碰撞。
（考试时间：75分钟 总分：100分）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A.任何电场都会产生磁场
B.电磁波是纵波，可以在真空中传播
C.电磁波不能通过电缆、光缆传输
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
2.如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（ ）
A.水平方向动量守恒，机械能守恒B.水平方向动量守恒，机械能不守恒
C.水平方向动量不守恒，机械能守恒D．水平方向动量不守恒，机械能不守恒
3.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期，它的振动图像如图所示，图线上的点对应的时刻为，下列说法正确的是（ ）
A.时刻振子的运动方向沿轴负方向
B.内振子所经过的路程为
C.
D．时刻振子的加速度沿轴正方向
4.在匀强磁场中，一单匝矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像分别如图中曲线、所示，则（ ）
A.两次时刻穿过线圈的磁通量变化率均最大
B.曲线线圈的磁通量最大值为
C.曲线交变电动势的最大值为
D．曲线在时的瞬时值为
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.传感器在生活中应用广泛，下列说法中正确的是（ ）
A.话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B.电子秤是利用力传感器进行测量的
C.街旁的路灯，利用温度传感器，控制电路的通断
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器
6.抗旱提水保苗赛跑是趣味农运会中最具代表性的赛跑项目，比赛成绩要综合考虑运动员的跑步速度及到达终点时桶中所剩余的水量。则在运动员匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.桶里水量越多，水晃动的频率越大
B.运动员跑步频率越大，水晃动的频率可能越小
C.水发生的晃动是一种受迫振动
D．运动员跑步频率越大，水晃动的幅度可能越小
7.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A.所用交变电流的频率为 B.变压器传输的电功率为
C.电流表的示数为 D．电压表的示数为
8.如图甲所示，劲度系数为的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块相连并处于静止状态。物块从弹簧正上方某高度处由静止释放，与物块碰撞后以共同速度一起向下运动，碰撞过程时间极短。取物块释放时的位置为原点、竖直向下为正方向建立轴。物块的动能与其位置坐标的关系如图乙所示，图中数据皆为已知量。物块均可视为质点，不计空气阻力，则（ ）
A.物块的重力为
B.物块碰撞过程损失的机械能为
C.弹簧的劲度系数
D．从到的过程中，弹簧的弹性势能增加了
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过两点，历时，质点通过点后再经过又再次通过点，在这内质点通过的总路程为。则：质点从平衡位置到点的时间是___________s，该质点的振动周期是___________s，振幅是___________cm。
10.如图所示，交变电流的方向在内改变100次，则其周期___________，频率___________Hz；其有效值___________A。
11.如图甲所示，质量为的物块静止放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块施加一水平方向的拉力，拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度取，则在时间内，重力对物块的冲量大小为___________；拉力对物块的冲量大小为___________；物块动量的变化量大小为___________。
12.某实验小组进行用单摆测量重力加速度的实验。已有实验器材如图甲所示。
（1）将细线和小铁球组装成单摆，用毫米刻度尺测得摆线长度为，用螺旋测微器测量小铁球直径。
（2）拉开小铁球至点（这时摆线偏离平衡位置的角度不大于），释放小铁球，当小铁球振动稳定后，在图乙中___________（选填“A”“B”或“C”）位置开始计时并计数，记下小铁球次全振动时间为，计算出周期。
（3）为了提高测量精度，需多次改变摆线长的值并测得相应的单摆周期。现测得六组数据，标示在以为横轴，为纵轴的坐标纸上。画出与的图像，如图丙所示，结合图像可得___________。（结果保留三位有效数字，取）
（4）若实验过程无疏漏，处理数据时却错将摆长记作，再正确描绘出图线，然后用图像法计算重力加速度，则测量结果与实际值相比___________（选填“偏大”“相同”或“偏小”）。
13.某实验小组用如图（a）所示的装置来验证动量守恒定律。实验中用钢球1碰钢球2，实验过程规范操作得到三个落点和，用刻度尺测量出落点和到点的距离，分别记为点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。保持小钢球2的半径不变，改变小钢球2的质量（始终满足小钢球1的质量大于小钢球2的质量），重复实验，得到小钢球1与不同质量的小钢球2碰撞的的多组数据，其中一组数据为、、，并作出图像，如图（b）所示。
（1）根据数据可知，该次实验小钢球1，2的质量之比为___________。
（2）若小钢球1、2的每一次碰撞都是弹性碰撞，则图（b）中的数值是___________，该数值的大小与小钢球1的质量大小___________（选填“有关”或“无关”）。
14.一位游客在永定龙湖边欲乘游船体验美景，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船的上下浮动简化为竖直方向的简谐运动，已知该简谐运动的振幅为，周期为。当游船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。只要甲板与码头地面的高度差不超过，游客都能舒适地登船。现在以游船刚好上升到甲板与码头地面平齐为计时起点。求：
（1）甲板与码头地面的最大高度差；
（2）游船做简谐运动的振动方程；
（3）在的时间里，游客能舒适地登船的总时间。
15.某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电线电阻为。
（1）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电功率是多少？
（2）一昼夜（24h）输电线损失多少度电？
（3）允许线路消耗的功率为输出功率的，用如图所示的电路输电，若用户需要电压时，所用升压、降压变压器（看作理想变压器）原、副线圈匝数比各为多少？
16.如图所示，质量为的长木板置于光滑水平地面上，质量为的小物块（可看成质点）放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生完全弹性碰撞（即碰后物块速度大小不变，方向反向），而木板穿过挡板上的孔继续向右运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度取。
（1）求物块与挡板第一次碰撞过程中，物块受到的冲量大小；
（2）求物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速度；
（3）若物块与挡板第次碰撞后瞬间，物块速度大小为，求；
（4）若长木板的长度，求物块与挡板最多可碰撞多少次？
高二物理参考答案
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1 2 3 4 5 6 7 8
D B C B BD CD AB AD
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9.（3分，每空1分）
0.5；4；6
【解析】做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过两点，则可判定两点关于平衡位置点对称，所以质点由到的时间与由到的时间相等，那么质点从平衡位置到点的时间，因过点后再经过，质点以方向相反、大小相同的速度再次通过点，则有从点到最大位置的时间，因此质点振动的周期，这2内质点总路程的一半，即为振幅，所以振幅。
10.（3分，每空1分）
0.02；50；3
【解析】由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次，所以其频率为，由，得。
由题图可知，该交变电流在每个周期内都可看作两个阶段的直流电流：
前中，，后中，。
在一个周期中，该交变电流在电阻上产生的热量为：
①
设该交变电流的有效值为，则上述热量：②
联立①、②两式，可得有效值为：。
11.（3分，每空1分）
80；40；10
【解析】在内，重力对物块的冲量大小为，
代入得：80N·s
在内，拉力对物块的冲量大小为，
代入得
物块受到的最大静摩擦力为
可知内，物块处于静止状态，受到静摩擦力作用；
内，物块受到滑动摩擦力作用，则在内，摩擦力对物块的冲量大小为
在水平方向由动量定理可知，动量变化量：。
12.（6分，每空2分）
（2）
（3）9.86
（4）相同
【解析】（2）为了减小误差，当小铁球振动稳定后，应在平衡位置开始计时并计数，即在题图丙中位置开始计时并计数。
（3）设小球半径为，根据单摆周期公式可得，
可得，
可知图像的斜率为，
可得。
（4）用作图法正确描绘出图线，，斜率为，可知用图像法处理数据，摆长代入错误对的测量无影响，测量值与实际值相同。
13.（6分，每空2分）
（1）
（2）-15；无关
【解析】（1）设碰前瞬间小球1的速度为，碰后瞬间小球1、2的速度分别为、，
由动量守恒定律得：
由平抛运动规律知，两小球在竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，运动时间相等，则有，
可得，把
代入得
小球1和2的质量之比为：。
（2）假设小球1和2碰撞为弹性碰撞，根据机械能守恒可得
且，
联立可得，则有
所以有，因此图像的纵截距为，因的数值为-15，
又因为是不放小钢球2时，小钢球1的平抛距离，与斜槽末端的高度和小钢球平抛速度有关，而与小钢球质量无关。
14.（1）60cm；
（2）；
（3）
【解析】（1）甲板与码头地面的最大高度差
（2）由于从最高点开始计时，设游船做简谐运动的振动方程为
其中
联立解得
（3）当时，代入上式可解得
故一个内游客有时间可以舒适登船，由于
所以：内游客可以舒适登船的总时间为
15.（1）
（2）1555.2度
（3）
【解析】（1）不用变压器而直接输送时，
输电线上的电流：2分
功率损失：
用户得到的功率是：。
（2）一昼夜（24h）输电线损失的电能
度。
（3）根据对功率损耗要求，有
代入数据得：
由
得：
对升压变压器，根据
得：
对降压变压器，有，则：。
16.（1）；
（2）；
（3）5次；
（4）5次
【解析】（1）由于物块与挡板发生完全弹性碰撞，物块与挡板碰撞后以原来的速度大小返回，即
取的方向为正方向，所以：。
大小为
（2）由于物块的加速度大小大于长木板的加速度大小，故物块与挡板每次发生碰撞前，物块和长木板都具有共同的水平向右的速度，从第一次物块与挡板碰撞返回到第二次碰撞的过程中，由动量守恒定律可知，物块第二次碰撞前的速度为
解得
（3）同理，物块第三次碰撞前的速度为
解得
根据数学知识可得到，第次碰撞前的速度为，有
第次碰撞后物块的速度大小为，
解得
（4）若长木板的长度，设物块与挡板发生了次碰撞后分离，则有：
代入数据解得
即物块与挡板最多发生了5次碰撞。
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