江苏省无锡市新吴区梅村高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题
1．（2024高二上·滨湖期中）能源是人类社会活动的物质基础，节约能源应成为公民的行为习惯。下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能转化为电能过程中能量增加
B．能量耗散会降低能源利用的品质
C．能量耗散过程中能量在不断减少
D．能量总是守恒的，所以不需要节约能源
【答案】B
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A.根据能的转化和守恒定律可知，太阳能转化为电能过程中能量总和不变，故A错误；
B.能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故B正确；
C.能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少，故C错误；
D．能量总是守恒的，但是可利用的能源逐渐减小，所以需要节约能源，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据能量的转化和守恒思想结合能量耗散的特点进行分析解答。
2．（2024高二上·滨湖期中）如图，一弹簧振子沿轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，时第一次到达点，已知振子经过、两点时的速度大小相等，内经过的路程为，该弹簧振子的周期和振幅分别为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】本题要求考生熟练掌握弹簧振子的振动特点，尤其是关于平衡位置的对称性规律。根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A点，后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，则A、B两点关于平衡位置对称，而振动经过了半个周期的运动，则周期为
从A到B经过了半个周期的振动，路程为，而一个完整的周期路程为0.8m，为4个振幅的路程，有
解得振幅为
故选C。
【分析】 通过弹簧振子的振动特点，分析振子振动的路程与振幅之间的关系
3．（2024高二上·滨湖期中）如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（ ）
A．小球振动的固有频率是
B．小球做受迫振动时周期一定是
C．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著减小
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】驱动力周期等于振动系统的固有周期发生共振，振子做受迫振动时的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关。A．小球振动的固有周期，则其固有频率为，A错误；
B．小球做受迫振动时周期等于驱动力的周期，即等于圆盘转动周期，不一定等于固有周期，B错误；
CD．圆盘转动周期在附近时，驱动力周期等于振动系统的固有周期，小球产生共振现象，振幅显著增大，C正确D错误。
故选C。
【分析】由图读出小球振动的固有周期，小球做受迫振动时，受迫振动的频率等于驱动力的频率。当驱动力周期等于振动系统的固有周期时，会产生共振现象。
4．（2024高二上·滨湖期中）在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中，用到的测量工具有 （ ）
A．停表、天平、刻度尺 B．弹簧测力计、停表、天平
C．天平、刻度尺、光电计时器 D．停表、刻度尺、光电计时器
【答案】C
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度；运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表。C符合题意。
故答案为：C
【分析】验证动量守恒定律，利用动量的表达式可以判别需要天平测量质量，需要刻度尺测量位移，需要利用计时器测量时间。
5．（2024高二上·滨湖期中）在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路，由图像可知下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为6V B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的内阻为2Ω D．电源的输出功率为6W
【答案】B
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题考查电学图像的分析，注意图像中两条线的交点含义是：该电阻连入该电源时的电路参数。A．由图像Ⅰ可知，电源的电动势为3V，选项A错误；
B．电阻R的阻值为
选项B正确；
C．电源的内阻为
选项C错误；
D．电源的输出功率为P=IU=2×2W=4W
选项D错误。
故选B。
【分析】根据U-I图中交点的含义，可知该电阻连入电源时，电路的参数，计算电源的输出功率、电阻的阻值；由电源的路端电压与电流的关系，选合适的坐标点，列等量关系式即可计算电源电动势和内阻。
6．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=2kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移时间图象如图所示（规定向右为正方向），则碰撞后的速度及物体B的质量分别为
A．2m/s，5kg B．2m/s，3kg
C．3.5m/s，2.86kg D．3.5m/s，0.86kg
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；碰撞模型
【解析】【解答】本题考查了求物体的质量，应用动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件；通过位移-时间图象得到一些信息．由图象可知，碰前A的速度为：，碰后AB的共同速度为：，A、B碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，选B.
【分析】图像斜率等于速度，然后由动量守恒定律求出物体B的质量。
7．（2024高二上·滨湖期中）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度和加速度的大小变化情况是
A．变小，变大 B．变小，变小
C．变大，变大 D．变大，变小
【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】简谐横波沿x轴正方向传播，根据“上坡下，下坡上”可知P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向运动，正衡位置，位移减小，质点的速度变大．由，知随着位移减小，加速度a减小，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】根据波的传播方向确定质点的振动方向，从而确定质点的位移如何变化，位移越大，势能越大，则动能越小可以求出速度的变化情况；由，可以求出加速度的变化情况。
8．（2024高二上·滨湖期中）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B．质点a经过4s振动的路程为4m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向
D．质点a在t=2s时速度为零
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】解决y-t图像和y-x图像综合问题，关键要明确两点：一是y-t图像描述的是哪个质点的振动；二是y-x图像是哪一时刻的图像，然后根据y-t图像确定这一时刻该点的位移和振动方向，最后根据y-x图像确定波的传播方向。A．根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，波长，周期，则有波速为
A错误；
B．由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错误；
C．波沿-x传播，可以判定a质点沿-y方向运动，C错误；
D．经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处，则速度是零，D正确。
故选D。
【分析】根据图乙读出t=0时刻质点b的振动方向，利用平移法可知波的传播方向，由图甲读出波长、由图乙读出周期，从而求得波速；根据时间与周期之间的关系，利用在一个周期内，质点经过的路程为振幅的4倍，即可求得质点b经8s振动的路程；结合b质点此时刻的位置和振动方向，从而可得知a质点所处的位置和振动方向；通过t=2s时b的位置，可判断出a点的位置，从而可知a点的运动情况。
9．（2024高二上·滨湖期中）某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是（ ）
A．风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B．t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C．叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
【答案】C
【知识点】动量定理；动能；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】解答本题时，要理解风力小车的工作原理，注意与风力发电的区别。要准确选择研究对象，利用动量定理求空气受到的推力。A．风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，所以是电能转化为小车的动能，故A错误；
B．t时间内叶片排开的空气质量为
故B错误；
C．由动量定理可得叶片匀速旋转时，空气受到的推力为
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为，故C正确；
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
故D错误。
故选C。
【分析】风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，由此分析能量转化情况。判断单位时间内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出叶片排开的空气质量。由动量定理计算出空气受到的推力，由牛顿第三定律得到空气对小车的推力，最后根据能量守恒定律列式求解单位时间内空气流动的动能。
10．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若减弱照射光强度，则（ ）
A．电压表的示数增大 B．电容器上的电荷量减小
C．电流表的示数增大 D．小灯泡的功率减小
【答案】D
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】本题考查电路的动态分析问题，要注意正确分析电路，再根据程序法按“局部-整体-局部”的思路进行分析解答。
AC．由题图可知，L与R2串联后和电容器C并联，再与R1串联，电容器C在电路稳定时相当于断路，当减弱照射光强度时，光敏电阻R2阻值增大，则电路的总电阻增大，总电流I减小，R1两端电压减小，电压表的示数减小，电流表的示数减小，故AC错误；
B．电容器两端电压
UC＝E－I（R1＋r）
I减小，则UC增大，根据Q=CU可知电容器上的电荷量增大，故B错误；
D．流过小灯泡的电流减小，根据可知小灯泡的功率减小，故D正确。
故选D。
【分析】分析电路结构，根据光敏电阻的阻值变化分析电路中总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流及电压的变化，从而判断电容器电量的变化，根据P=I2R分析灯泡功率的变化。
11．（2024高二上·滨湖期中）某同学想测一段金属丝的电阻，实验室提供的器材如下：
A.直流电源（电动势6V，内阻不计）
B.滑动变阻器R（阻值0~5）
C.电流表A1（量程0.5A，Rg=2）
D.电流表A2（量程1.5A，内阻约1）
E.定值电阻R1（阻值10）
F.定值电阻R2（阻值100）
G.开关一个与导线若干
（1）实验时，先用多用电表粗测电阻丝的阻值，若发现指针偏转过大，应换用更 （选填“大”或“小”）倍率测量，当用了×1倍率后测量指针偏转如图（a）所示，即 。
（2）在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，该同学采用如图（b）的电路图，电表A应选用 ，电表B应选用 ，定值电阻应选用 。（请填写元件字母）
（3）连接好电路，开始做实验，实验中电流表A1和A2的读数分别为I1和I2，请用已知量写出金属丝电阻表这式 。（用题中所给字母表示）
【答案】小；；C；D；E；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】本题考查了“测量金属丝的电阻”的实验，涉及电表的改装和测量原理的问题，要熟知电表改装原理，在求解电阻表达式时，两电流表的示数的差值等于流过被测电阻的电流，不存在系统误差。（1）测量时，指针偏转过大，可知电阻太小，即选用更小倍率测量，当用了×1倍率测量时电阻为
（2）由图(b)可知，电表A与定值电阻串联改装为电压表，间接测量两端电压，而电表B在测量电路的干路上，其量程最大值要大干电表A的量程最大值，并且电表A的内阻必须为确定的已知值，故电表A要选用内阻为确定值的电流表，故电表A应选用C，电表B应选用D，电源电动势
将电流表A改装成量程最大值为6V的电压表，应串联的电阻为R，则
故定值电阻选用E；
（3）流过待测金属丝电阻的电流
待测金属丝电阻两端的电压
金属丝电阻表达式
【分析】（1）欧姆表指针偏转过大，说明刻度值偏小，要增大刻度值，需要换用更小的倍率测量；欧姆表的读数等于刻度值与倍率的乘积；
（2）根据将电流表改装为电压表的原理，确定电表和器材的选择；
（3）确定被测电阻的电压和电流的表达式，根据欧姆定律求解电阻表达式。
12．（2024高二上·滨湖期中）如图电路，电动机M与电阻R串联，电动机的电阻r=2Ω，电阻R=10Ω。当外加电压U=200V时，理想电压表示数为UV=150V。试求：
（1）通过R的电流；
（2）电动机输出的机械功率。
【答案】（1）解：根据欧姆定律有
解得
I=5A
（2）解：根据能量转化与守恒有
解得
P机=700W
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）以电阻R为研究对象，根据欧姆定律求出电流；
（2）电动机的发热功率P热=I2r，电动机输出的机械功率P机=P入-P热。
（1）根据欧姆定律有
解得
I=5A
（2）根据能量转化与守恒有
解得
P机=700W
13．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g。
（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动。
【答案】（1）解：设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，根据受力平衡可得
解得
此时弹簧的长度为
（2）解：当物块的位移为x时，弹簧的伸长量为，物块所受合力
联立可得
可知物块做简谐运动。
【知识点】简谐运动
【解析】【分析】（1）根据受力平衡结合胡克定律求解物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）找到物块的平衡位置，以此点为坐标原点，建立坐标系。在任意位置求出物块所受的合力，由简谐运动的定义可知物块做简谐运动。
（1）设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，根据受力平衡可得
解得
此时弹簧的长度为
（2）当物块的位移为x时，弹簧的伸长量为，物块所受合力
联立可得
可知物块做简谐运动。
14．（2024高二上·滨湖期中）“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg，橡皮绳原长45m，人可看成质点，不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间。（g取10m/s2）求：
（1）人从 P 点下落到最低点的过程中，重力的冲量大小；
（2）人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的动量大小；
（3）从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中，橡皮绳对人平均作用力为多大？
【答案】（1）解：重力冲量的大小
代入数据得
（2）解：人做自由落体运动，下落45m高度时，根据
解得
所以此时人的动量大小
（3）解：人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为，则
解得
橡皮绳作用时间
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
【知识点】动量定理；冲量
【解析】【分析】（1）根据I=mgt总求重力的冲量大小；
（2）根据由自由落体运动规律求人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时的速度，由动量的定义式p=mv求人的动量；
（3）由运动学公式求出人从下落到橡皮绳正好拉直的时间，再根据动量定理解答。
（1）重力冲量的大小
代入数据得
（2）人做自由落体运动，下落45m高度时，根据
解得
所以此时人的动量大小
（3）人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为，则
解得
橡皮绳作用时间
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
15．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，小滑块A位于长木板B的左端，现让小滑块A和长木板B一起以相同速度v0=3m/s在光滑的水平面上滑向前方固定在地面上的木桩C。A、B的质量分别为m1=2kg，m2=1kg，已知B与C的碰撞时间极短，且每次碰后B以原速率弹回，运动过程中A没有与C相碰，A也没从B的上表面掉下，已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1。（g=10m/s2）求：
（1）B与C第一次碰撞前后，长木板B动量的变化量大小；
（2）B与C第二次碰前的速度大小；
（3）欲使A不从B的上表面掉下，B的长度至少是多少？
【答案】（1）解： 取向右为正方向，则
动量的变化量大小为 6kg·m/s
（2）解： 第一B与C碰后以v0速度反弹，第二次与C碰前AB又共速，则由动量守恒定律
解得B与C第二次碰前的速度大小
（3）解： 由能量守恒定律得
解得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据动量变化量的表达式求B与C第一次碰撞前后，长木板B动量的变化量大小；
（2）第二次与C碰前AB共速，应用动量守恒定律求出B与C第二次碰前的速度大小；
（3）应用能量守恒定律求出B的长度至少是多少。
（1）取向右为正方向，则
动量的变化量大小为 6kg·m/s
（2）第一B与C碰后以v0速度反弹，第二次与C碰前AB又共速，则由动量守恒定律
解得B与C第二次碰前的速度大小
（3）由能量守恒定律得
解得
1 / 1江苏省无锡市新吴区梅村高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题
1．（2024高二上·滨湖期中）能源是人类社会活动的物质基础，节约能源应成为公民的行为习惯。下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能转化为电能过程中能量增加
B．能量耗散会降低能源利用的品质
C．能量耗散过程中能量在不断减少
D．能量总是守恒的，所以不需要节约能源
2．（2024高二上·滨湖期中）如图，一弹簧振子沿轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，时第一次到达点，已知振子经过、两点时的速度大小相等，内经过的路程为，该弹簧振子的周期和振幅分别为（ ）
A． B． C． D．
3．（2024高二上·滨湖期中）如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（ ）
A．小球振动的固有频率是
B．小球做受迫振动时周期一定是
C．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著减小
4．（2024高二上·滨湖期中）在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中，用到的测量工具有 （ ）
A．停表、天平、刻度尺 B．弹簧测力计、停表、天平
C．天平、刻度尺、光电计时器 D．停表、刻度尺、光电计时器
5．（2024高二上·滨湖期中）在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路，由图像可知下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为6V B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的内阻为2Ω D．电源的输出功率为6W
6．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=2kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移时间图象如图所示（规定向右为正方向），则碰撞后的速度及物体B的质量分别为
A．2m/s，5kg B．2m/s，3kg
C．3.5m/s，2.86kg D．3.5m/s，0.86kg
7．（2024高二上·滨湖期中）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度和加速度的大小变化情况是
A．变小，变大 B．变小，变小
C．变大，变大 D．变大，变小
8．（2024高二上·滨湖期中）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B．质点a经过4s振动的路程为4m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向
D．质点a在t=2s时速度为零
9．（2024高二上·滨湖期中）某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是（ ）
A．风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B．t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C．叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
10．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若减弱照射光强度，则（ ）
A．电压表的示数增大 B．电容器上的电荷量减小
C．电流表的示数增大 D．小灯泡的功率减小
11．（2024高二上·滨湖期中）某同学想测一段金属丝的电阻，实验室提供的器材如下：
A.直流电源（电动势6V，内阻不计）
B.滑动变阻器R（阻值0~5）
C.电流表A1（量程0.5A，Rg=2）
D.电流表A2（量程1.5A，内阻约1）
E.定值电阻R1（阻值10）
F.定值电阻R2（阻值100）
G.开关一个与导线若干
（1）实验时，先用多用电表粗测电阻丝的阻值，若发现指针偏转过大，应换用更 （选填“大”或“小”）倍率测量，当用了×1倍率后测量指针偏转如图（a）所示，即 。
（2）在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，该同学采用如图（b）的电路图，电表A应选用 ，电表B应选用 ，定值电阻应选用 。（请填写元件字母）
（3）连接好电路，开始做实验，实验中电流表A1和A2的读数分别为I1和I2，请用已知量写出金属丝电阻表这式 。（用题中所给字母表示）
12．（2024高二上·滨湖期中）如图电路，电动机M与电阻R串联，电动机的电阻r=2Ω，电阻R=10Ω。当外加电压U=200V时，理想电压表示数为UV=150V。试求：
（1）通过R的电流；
（2）电动机输出的机械功率。
13．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g。
（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动。
14．（2024高二上·滨湖期中）“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg，橡皮绳原长45m，人可看成质点，不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间。（g取10m/s2）求：
（1）人从 P 点下落到最低点的过程中，重力的冲量大小；
（2）人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的动量大小；
（3）从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中，橡皮绳对人平均作用力为多大？
15．（2024高二上·滨湖期中）如图所示，小滑块A位于长木板B的左端，现让小滑块A和长木板B一起以相同速度v0=3m/s在光滑的水平面上滑向前方固定在地面上的木桩C。A、B的质量分别为m1=2kg，m2=1kg，已知B与C的碰撞时间极短，且每次碰后B以原速率弹回，运动过程中A没有与C相碰，A也没从B的上表面掉下，已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1。（g=10m/s2）求：
（1）B与C第一次碰撞前后，长木板B动量的变化量大小；
（2）B与C第二次碰前的速度大小；
（3）欲使A不从B的上表面掉下，B的长度至少是多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A.根据能的转化和守恒定律可知，太阳能转化为电能过程中能量总和不变，故A错误；
B.能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故B正确；
C.能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少，故C错误；
D．能量总是守恒的，但是可利用的能源逐渐减小，所以需要节约能源，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据能量的转化和守恒思想结合能量耗散的特点进行分析解答。
2．【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】本题要求考生熟练掌握弹簧振子的振动特点，尤其是关于平衡位置的对称性规律。根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A点，后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，则A、B两点关于平衡位置对称，而振动经过了半个周期的运动，则周期为
从A到B经过了半个周期的振动，路程为，而一个完整的周期路程为0.8m，为4个振幅的路程，有
解得振幅为
故选C。
【分析】 通过弹簧振子的振动特点，分析振子振动的路程与振幅之间的关系
3．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】驱动力周期等于振动系统的固有周期发生共振，振子做受迫振动时的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关。A．小球振动的固有周期，则其固有频率为，A错误；
B．小球做受迫振动时周期等于驱动力的周期，即等于圆盘转动周期，不一定等于固有周期，B错误；
CD．圆盘转动周期在附近时，驱动力周期等于振动系统的固有周期，小球产生共振现象，振幅显著增大，C正确D错误。
故选C。
【分析】由图读出小球振动的固有周期，小球做受迫振动时，受迫振动的频率等于驱动力的频率。当驱动力周期等于振动系统的固有周期时，会产生共振现象。
4．【答案】C
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度；运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要停表。C符合题意。
故答案为：C
【分析】验证动量守恒定律，利用动量的表达式可以判别需要天平测量质量，需要刻度尺测量位移，需要利用计时器测量时间。
5．【答案】B
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题考查电学图像的分析，注意图像中两条线的交点含义是：该电阻连入该电源时的电路参数。A．由图像Ⅰ可知，电源的电动势为3V，选项A错误；
B．电阻R的阻值为
选项B正确；
C．电源的内阻为
选项C错误；
D．电源的输出功率为P=IU=2×2W=4W
选项D错误。
故选B。
【分析】根据U-I图中交点的含义，可知该电阻连入电源时，电路的参数，计算电源的输出功率、电阻的阻值；由电源的路端电压与电流的关系，选合适的坐标点，列等量关系式即可计算电源电动势和内阻。
6．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；碰撞模型
【解析】【解答】本题考查了求物体的质量，应用动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件；通过位移-时间图象得到一些信息．由图象可知，碰前A的速度为：，碰后AB的共同速度为：，A、B碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，选B.
【分析】图像斜率等于速度，然后由动量守恒定律求出物体B的质量。
7．【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】简谐横波沿x轴正方向传播，根据“上坡下，下坡上”可知P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向运动，正衡位置，位移减小，质点的速度变大．由，知随着位移减小，加速度a减小，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】根据波的传播方向确定质点的振动方向，从而确定质点的位移如何变化，位移越大，势能越大，则动能越小可以求出速度的变化情况；由，可以求出加速度的变化情况。
8．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】解决y-t图像和y-x图像综合问题，关键要明确两点：一是y-t图像描述的是哪个质点的振动；二是y-x图像是哪一时刻的图像，然后根据y-t图像确定这一时刻该点的位移和振动方向，最后根据y-x图像确定波的传播方向。A．根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，波长，周期，则有波速为
A错误；
B．由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错误；
C．波沿-x传播，可以判定a质点沿-y方向运动，C错误；
D．经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处，则速度是零，D正确。
故选D。
【分析】根据图乙读出t=0时刻质点b的振动方向，利用平移法可知波的传播方向，由图甲读出波长、由图乙读出周期，从而求得波速；根据时间与周期之间的关系，利用在一个周期内，质点经过的路程为振幅的4倍，即可求得质点b经8s振动的路程；结合b质点此时刻的位置和振动方向，从而可得知a质点所处的位置和振动方向；通过t=2s时b的位置，可判断出a点的位置，从而可知a点的运动情况。
9．【答案】C
【知识点】动量定理；动能；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】解答本题时，要理解风力小车的工作原理，注意与风力发电的区别。要准确选择研究对象，利用动量定理求空气受到的推力。A．风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，所以是电能转化为小车的动能，故A错误；
B．t时间内叶片排开的空气质量为
故B错误；
C．由动量定理可得叶片匀速旋转时，空气受到的推力为
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为，故C正确；
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
故D错误。
故选C。
【分析】风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，由此分析能量转化情况。判断单位时间内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出叶片排开的空气质量。由动量定理计算出空气受到的推力，由牛顿第三定律得到空气对小车的推力，最后根据能量守恒定律列式求解单位时间内空气流动的动能。
10．【答案】D
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】本题考查电路的动态分析问题，要注意正确分析电路，再根据程序法按“局部-整体-局部”的思路进行分析解答。
AC．由题图可知，L与R2串联后和电容器C并联，再与R1串联，电容器C在电路稳定时相当于断路，当减弱照射光强度时，光敏电阻R2阻值增大，则电路的总电阻增大，总电流I减小，R1两端电压减小，电压表的示数减小，电流表的示数减小，故AC错误；
B．电容器两端电压
UC＝E－I（R1＋r）
I减小，则UC增大，根据Q=CU可知电容器上的电荷量增大，故B错误；
D．流过小灯泡的电流减小，根据可知小灯泡的功率减小，故D正确。
故选D。
【分析】分析电路结构，根据光敏电阻的阻值变化分析电路中总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流及电压的变化，从而判断电容器电量的变化，根据P=I2R分析灯泡功率的变化。
11．【答案】小；；C；D；E；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】本题考查了“测量金属丝的电阻”的实验，涉及电表的改装和测量原理的问题，要熟知电表改装原理，在求解电阻表达式时，两电流表的示数的差值等于流过被测电阻的电流，不存在系统误差。（1）测量时，指针偏转过大，可知电阻太小，即选用更小倍率测量，当用了×1倍率测量时电阻为
（2）由图(b)可知，电表A与定值电阻串联改装为电压表，间接测量两端电压，而电表B在测量电路的干路上，其量程最大值要大干电表A的量程最大值，并且电表A的内阻必须为确定的已知值，故电表A要选用内阻为确定值的电流表，故电表A应选用C，电表B应选用D，电源电动势
将电流表A改装成量程最大值为6V的电压表，应串联的电阻为R，则
故定值电阻选用E；
（3）流过待测金属丝电阻的电流
待测金属丝电阻两端的电压
金属丝电阻表达式
【分析】（1）欧姆表指针偏转过大，说明刻度值偏小，要增大刻度值，需要换用更小的倍率测量；欧姆表的读数等于刻度值与倍率的乘积；
（2）根据将电流表改装为电压表的原理，确定电表和器材的选择；
（3）确定被测电阻的电压和电流的表达式，根据欧姆定律求解电阻表达式。
12．【答案】（1）解：根据欧姆定律有
解得
I=5A
（2）解：根据能量转化与守恒有
解得
P机=700W
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）以电阻R为研究对象，根据欧姆定律求出电流；
（2）电动机的发热功率P热=I2r，电动机输出的机械功率P机=P入-P热。
（1）根据欧姆定律有
解得
I=5A
（2）根据能量转化与守恒有
解得
P机=700W
13．【答案】（1）解：设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，根据受力平衡可得
解得
此时弹簧的长度为
（2）解：当物块的位移为x时，弹簧的伸长量为，物块所受合力
联立可得
可知物块做简谐运动。
【知识点】简谐运动
【解析】【分析】（1）根据受力平衡结合胡克定律求解物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）找到物块的平衡位置，以此点为坐标原点，建立坐标系。在任意位置求出物块所受的合力，由简谐运动的定义可知物块做简谐运动。
（1）设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，根据受力平衡可得
解得
此时弹簧的长度为
（2）当物块的位移为x时，弹簧的伸长量为，物块所受合力
联立可得
可知物块做简谐运动。
14．【答案】（1）解：重力冲量的大小
代入数据得
（2）解：人做自由落体运动，下落45m高度时，根据
解得
所以此时人的动量大小
（3）解：人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为，则
解得
橡皮绳作用时间
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
【知识点】动量定理；冲量
【解析】【分析】（1）根据I=mgt总求重力的冲量大小；
（2）根据由自由落体运动规律求人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时的速度，由动量的定义式p=mv求人的动量；
（3）由运动学公式求出人从下落到橡皮绳正好拉直的时间，再根据动量定理解答。
（1）重力冲量的大小
代入数据得
（2）人做自由落体运动，下落45m高度时，根据
解得
所以此时人的动量大小
（3）人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为，则
解得
橡皮绳作用时间
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
15．【答案】（1）解： 取向右为正方向，则
动量的变化量大小为 6kg·m/s
（2）解： 第一B与C碰后以v0速度反弹，第二次与C碰前AB又共速，则由动量守恒定律
解得B与C第二次碰前的速度大小
（3）解： 由能量守恒定律得
解得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据动量变化量的表达式求B与C第一次碰撞前后，长木板B动量的变化量大小；
（2）第二次与C碰前AB共速，应用动量守恒定律求出B与C第二次碰前的速度大小；
（3）应用能量守恒定律求出B的长度至少是多少。
（1）取向右为正方向，则
动量的变化量大小为 6kg·m/s
（2）第一B与C碰后以v0速度反弹，第二次与C碰前AB又共速，则由动量守恒定律
解得B与C第二次碰前的速度大小
（3）由能量守恒定律得
解得
1 / 1
