福建省三明市六校2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

2024-2025 学年度高二下物理六校联考试卷
满分100分 考试时间 90分钟
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.汽车在发生交通事故时，车内的安全气囊会在瞬间充满气体并被弹出。碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，而安全气囊可以减轻驾乘人员受到的伤害，下列说法正确的是
A.安全气囊延长了驾乘人员的受力作用时间
B.安全气囊减小了驾乘人员碰撞前瞬间的速度
C.安全气囊减小了驾乘人员在碰撞过程中的动量变化量
D.安全气囊减小了驾乘人员在碰撞过程中的动能变化量
2.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)，则下列说法正确的是 ( )
A.此单摆的固有周期约为0.5s
B.此单摆的摆长约为1m
C.若摆长变小，共振曲线的峰将左移
D.若保持摆长不变，将该单摆移至月球表面上做受迫振动，则共振曲线的峰将右移
3.如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，B、C为两侧的最大位置，若振子振幅为5cm，由B运动到C的时间为2s，则( )
A.振子从B到O运动过程中，弹簧振子机械能不变
B.振子从B到O运动过程中，速度和加速度均在增加
C.振子从O点再次回到O点为一次全振动
D.振子经过的路程为5cm时所用的时间一定为1s
4.通过某用电器的电流I随时间t变化的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的 )，则该交变电流的有效值为 ( )
A. I
5.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数 电容器电容C=8μF，在电容器开始放电时(取t=0)，上极板带正电，下极板带负电，则( )
A. LC振荡电路的周期
B. 当 时，线圈中产生的自感电动势正在减小
C. 当 时，LC电路中的磁场能正转化为电场能
D. 当 时，电容器上极板带负电
6、图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R 为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是( )
A.为了使温度过高时报警器响铃，c应接在 b 处
B.若使启动报警器的温度提高些，可将图1中左边电源电动势调小一些
C.若使启动报警器的温度提高些，可将滑动变阻器滑片P向右移动
D.若使启动报警器的温度提高些，可将图1中弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
7、高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某次用高压水枪近距离清洗地面，出水口的直径为d，水从枪口高速喷出后，喷出水流的流量为Q (单位时间流出的水的体积)，设水流遇到地面后的速度在短时间变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为ρ。则水在地面产生的平均冲击力大小为( )
B. ρπd Q
8.手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示。当ab间接入如图丙所示的正弦交变电流后，受电线圈中产生电流实现给手机充电。这时手机两端的 ef间电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，二极管视为理想元件，则下列说法正确的是 ( )
A. t=0.01s时电流表示数为0
B. 送电线圈和受电线圈的匝数比
C.送电线圈和受电线圈的匝数比
D.若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中也将产生恒定电流
二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9、交流电压表和交流电流表的测量量程有限，不能直接接在大电压或大电流的电路中使用，但可以利用互感器来实现测量。如下图甲和乙是两个互感器的原理图，下列说法正确的是
A.图甲是电压互感器，表中测量的电压比线路中的电压小
B.图甲是电流互感器，表中测量的电流比线路中的电流大
C.图乙是电压互感器，表中测量的电压比线路中的电压大
D.图乙是电流互感器，表中测量的电流比线路中的电流小
10.一个质点以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是 ( )
A.该质点的振动方程为 B. 0.2s末质点的速度方向向右
C. 0.2~0.3s质点做加速运动 D. 0.7s时质点的位置在O与B之间
11、如图甲所示，一交流发电机中，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一规格为“1V，2W”的小灯泡。从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，小灯泡恰好正常发光，忽略线框与电刷的电阻，下列说法正确的是 ( )
A.0.01s时穿过矩形导线框的磁通量最小 B.小灯泡两端电压的有效值为
C.原、副线圈的匝数之比 D.原、副线圈中电流的频率之比为1：10
12、如图所示，足够长的光滑水平面上有一个固定的光滑斜面，斜面末端与水平面平滑连接。物块B、C质量均为3kg，B的右端固定一个自由伸长的轻弹簧，B、C分开一定的距离静止于水平面。物块A质量为1kg，从距离地面高0.8m的地方静止释放。此后A、B分开后(A脱离弹簧)，B、C碰撞并粘在一起。已知弹簧一直在弹性限度之内，重力加速度g=10m/s 。则在整个过程中( )
A.物块A最终损失的机械能为7J
B.物块B获得的最大速度为3m/s
C.物块C的最终速度约为1.29m/s
D.弹簧的最大弹性势能为6J
三、填空题，共2小题，每空2分，共6分
13、.在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作
A. 调制 B. 调谐 C. 解调 D. 检波
14、花炮发射器能在 t =0.2s内将花炮竖直向上发射出去，花炮的质量为 m=1kg、射出的最大高度 h=180m，且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块。假设爆炸前后花炮的总质量不变，爆炸后两物块的速度均沿水平方向，落地时两落地点之间的距离 s=900m，且两物块落地的水平位移比为1：4，忽略一切阻力及发射器大小，重力加速度g=10m/s 。求：
(1)求花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力 F的大小为 ；
(2)若花炮在最高点爆炸时有80%的化学能转化成物块的动能，求花炮在空中释放的化学能 Eo为 。
四、实验题。共3小题，每空2分，共18分
15、研究小组做用单摆测重力加速度的实验。装置如图甲所示：
(1)使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动，摆球到达最低点开始计时n(n=1，2，3，…)。当停止计时，此时秒表的示数如图乙所示，读数为 秒
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出 图线，如图丙所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标分别为(x ,y )、(x , y ), 可求得g= 。
(3)若该同学测摆长时漏加了小铁球半径，其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比 (选填“偏大” “偏小”或“不变”)。
16、小亮两位同学分别用如图甲、乙所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)小明同学测得小球A的质量为m，被碰撞小球B的质量为m ，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先不放小球B，使小球A从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。再把小球B静置于斜槽轨道末端，让小球A仍从S处由静止释放，与小球B碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有
(选填选项前的字母)
A.测量两个小球的质量m 、m
B.测量小球A的释放点 S距桌面的高度 h
C.测量斜槽轨道末端距地面的高度H
D.分别找到小球A与小球B相碰后平均落地点的位置M、N
E. 测量平抛射程OM、ON
(2)要验证两球碰撞前后动量守恒，仅需验证关系式 是否成立(请使用(1)测量的物理量)。
(3)小亮同学也用上述两球进行实验，如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球A、小球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端并与轨道接触，让小球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B'；然后将木条平移到图乙中所示位置，入射小球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点 P'；再将入射小球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，确定小球A和小球B相撞后的撞击点分别为M'和 N'。测得B'与 N'、P'、M'各点的高度差别为 h 、h 、h 。若满足 ，则小球A和小球B碰撞过程动量守恒。
17、“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。
(1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.演绎法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.理想实验法
(2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱之间(接入匝数为1400匝)，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱(接入匝数为400匝)之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 。
A. 0.86V B. 9.0V C. 10.5V D. 11.5V
(3)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R 可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n 、n ，在交流电源的电压有效值U 不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当 时，R获得的功率最大。
五、计算题，共3小题，共36分
18、(10分)小型水电站发电机的输出功率为P =100kW,发电机的输出电压为 通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为 要求在输电线上损失的功率控制在△P=4kW，请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：
(1)输电线损失的电压△U为多少 升压变压器输出的电压U 是多少
(2)两个变压器的匝数比分别等于多少
19、(10分)甲图0点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中 B点为运动中的最低位置。乙图表示细线对摆球的拉力大小F随时间 t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻，g取 求：
(1)单摆的振动周期和摆长；
(2)摆球的质量；
20. (16分)如图所示，水平地面上固定一倾角为： 的斜面，其底端垂直斜面固定一挡板P，一沿斜面自然放置的轻弹簧，下端靠在挡板P上。斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为 轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，下端到挡板P的距离为S，物块B放在A上表面的中点。初始时A、B均静止，物块C从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A相碰。已知木板A足够长，物块B、C均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，圆弧轨道的半径 A、C与斜面间的动摩擦因数均为 B与A间的动摩擦因数 弹簧始终在弹性限度内，取
(1)求物块C到达圆弧轨道最低点时的速度大小
(2)物块C滑到斜面顶端时与木板A碰撞，求碰后C与A速度大小分别多少
(3)若S足够长，A、B在接触弹簧前已达到共同运动，求A刚接触到弹簧时B在A上表面的划痕长度；
(4)取走轻弹簧，若 A与挡板 P碰撞后，速度大小不变，方向反向，在A与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞期间内，试判断A与C能否发生碰撞，若能，求出碰后瞬间A、C的速度大小；若不能，求出此期间C与A上端的最近距离。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A B A A B B D C AD AD AC CD
13 B 14 310N 2250J 15 96.7秒 不变
16 (1) ADE(选DE也对) (2) (3)
17 (1)C (2)D (3) （每空2分 漏选、错选、写错都不给分）
18 【答案】
【详解】（1）由---------------------------------------------------------1分
解得输电线上通过的电流是-------------------2分
输电线损失的电压为---------------------------1分
由---------------------------------------------------------------------1分
可得升压变压器输出的电压是---------------------2分
（2）升压变压器的匝数比为 ----------------------------1分
降压变压器输入电压为----------------1分
降压变压器的匝数比为----------------------------------------1分
19【答案】(1)；0.4m (2)0.1kg
【详解】（1）由图像可知单摆的振动周期 -----------------------2分
根据 -------------------------------------------------------------------1分
可得摆长 L=0.4m ------------------------------------------------------------1分
（2）摆球在A点时 ---------------------------- 1分
在B点时 -----------------------------------------1分
从A到B由机械能守恒 ---------------------------2分
联立解得 m=0.1kg --------------------------------------------2分
20【答案】
【详解】（1）物块C沿圆弧轨道下滑过程中
-------------------------------1分
解得 ---------------------------------------------------1分
（2）C与A发生弹性碰撞，由动量守恒定律得 -----------1分
由能量守恒定律得 -----------------------------------------1分
联立解得 -----------------------------------------各1分共2分
(3)碰后A向下做匀减速运动，加速度大小为，B向下做匀加速运动，加速度大小为
对A有 ---------------1分
对B有 ----------------------------------------1分
联立解得
经后AB共速-----------------------------------------------------1分
划痕长度-------------------------------------------------------1分
解得 -------------------------------------------------------------------1分
（4）从C与A碰撞到AB达到共同速度的时间内
解得 ----------------------------------------------------------------------1分
A恰好与P相碰，然后A以加速度向上匀减速运动
B向下以加速度匀减速运动
解得 ----------------------------1分
再经时间，减为零
解得
A上滑最大位移
解得
C物块的位移
解得
-------------------------------------------1分
C与A未相撞，此后A再次向下匀加，加速度大小，则
解得
AC共速时AC相距最近，下滑时间为，则
解得------------------------------------------------------------------1分
该段A下滑位移
由于
即此时A回到斜面底端，C下滑位移
得
此时C与A上端最短距离
解得 --------------------------------------------------------1分