德州市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
2023.11
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟．
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上．
2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚．
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．保持卡面清洁，不折叠、不破损．
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．下列说法正确的是（ ）
A．跳绳时人的上下运动是简谐运动
B．将摆钟带到我国发射的“天和核心舱”中仍然可以使用
C．干电池的电动势表示每经过就有的化学能转化为电能
D．两个完全相同的小球在同一高度以大小相等的速度分别做平抛、竖直上抛运动，则落地时它们的动量不同
2．如图所示，弹簧振子在间做简谐运动，为平衡位置，间的距离是,小球由第一次运动到的时间是．下列说法正确的是（ ）
A．小球由做了一次全振动 B．小球周期为,振幅为
C．从开始经过,小球通过的路程是 D．从开始经过,小球处在平衡位置
3．冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面到达指定区域．若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为的冰壶（可视为质点）静止于冰面上．从时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力作用，外力随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．冰壶第末的速度大小为 B．力前内的冲量大小为
C．冰壶第末与第末速度大小之比为 D．前内运动员对冰壶做的功为
4．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统．某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是,这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为,该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
B．轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小
C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D．该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于,与车速无关
5．如图甲所示，从重型机械的机械臂的顶部垂下一个大铁球并让它小角度摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑．该情景可视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．铁球的质量增大，周期增大 B．时，摆球的速度最大
C．该单摆的摆长约为 D．铁球摆开的角度增大，周期增大
6．如图所示，直线表示某电源路端电压与电流的图像，直线为某一电阻的图像，将该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．该电源的输出功率为
B．该电源电动势为,内阻为
C．该电源的效率为60%
D．若将两个相同电阻串联接入该电源，则电流变为原来的一半
7．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过人工制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉．如图所示，一质量为的游客恰好可以静止在直径为的圆柱形风洞内．已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为．假设气流吹到人身上后速度变为零，则风洞内气流的速度约为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，电源电动势为,内阻恒为是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表．闭合开关,带电液滴刚好静止在内．在温度降低的过程中，分别用和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值．下列说法正确的是（ ）
A．不变，变小 B．不变，和也不变，且
C．电容器带电量增加，且带电液滴向下运动 D．电源的工作效率变小
二、多项选择题（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，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．跳水运动一直是我国传统的优势体育项目，我国跳水队享有“梦之队”的赞誉．2023年举行的杭州亚运会上，跳水“梦之队”再次包揽多个项目的金银奖牌，让中华人民共和国国歌唱响亚运会场．某运动员在跳台上竖直起跳到空中最高点后再竖直向下朝水面运动，忽略空气阻力，并将她看成质点，对此次跳水分析正确的是（ ）
A．运动员在空中运动时，其动量变化量等于重力的冲量
B．运动员从刚进入水中到速度减为零的过程中，其重力的冲量等于水的作用力的冲量
C．运动员从离开跳台开始到入水后速度减为零的过程中，其动量的改变量等于水的作用力的冲量
D．运动员从最高点下落到入水后速度减为零的过程中，其重力的冲量与水的作用力的冲量等大反向
10．某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示．该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，再将阻值为的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
A．电源电动势为
B．刻度处标注
C．刻度处标注
D．用该欧姆表测量某二极管正向电阻时，右边表笔接二极管的正极，左边表笔接二极管的负极
11．一个小球在平衡位置点附近做简谐运动，若从点开始计时，经过小球第一次经过点，继续运动又经过小球第二次经过点，则小球第三次经过点再需要的时间可能是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，一质量为的实心球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推实心球，实心球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后实心球的速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的对地速度大小都为,已知人和车的总质量为,人与车始终保持相对静止．下列说法正确的是（ ）
A．每一次推球都比前一次推球推力的冲量更大
B．第3次推球后，人和车的速度为
C．运动的全过程，人、小车和实心球组成的系统动量不守恒，人最多可以推7次球
D．最终人、小车和实心球的速度大小都是
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13．（6分）某同学利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”．水平桌面上固定一个半径为的圆弧竖直挡板，桌面和挡板均由光滑度较高的材料制成．在两点处各安装一个压力传感器，实验步骤如下：
A．在两点间的某个位置靠挡板放置一个质量为的小球2；
B．在挡板左端点处放置另一质量为的小球1；
C．给小球1某一初速度使之沿着挡板运动，并与小球2发生碰撞，直至两球均离开挡板；
D．记录处传感器先后显示的两个压力值和处传感器显示的一个压力值．
（1）该实验中，小球1和小球2的质量关系为___________（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）实验过程中，小球1碰撞前的速度大小为___________；
（3）若在误差允许的范围内，等式______________________成立，则可证明碰撞前后两小球组成的系统总动量守恒．
14．（8分）在飞行器仪表上使用的电阻元件是由新材料制成的，要求该新材料具有电阻温度系数低，耐磨等性能．某同学想测量一个由此材料制成的圆柱体的电阻率，操作如下：
（1）用如图甲所示的游标卡尺测新材料制成的圆柱体长度，其读数为___________．使用螺旋测微器测量新材料制成的圆柱体的直径，示数如图乙所示，其读数为___________．
（2）先用多用电表粗测其电阻为．为了减小实验误差，需进一步测其电阻，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大．实验室准备的实验器材如下：
A．电压表（量程,内阻约为）
B．电压表（量程,内阻约为）
C．电流表A（量程,内阻约为）
D．滑动变阻器
E．滑动变阻器
F．的干电池两节
G．开关S,导线若干
测滑动变阻器应选___________（填“”或“”）,电压表应选___________（填“”或“”）请在方框内设计最合理的电路图（用电阻符号表示新材料制成的圆柱体）．
15．（7分）如图甲所示，有一弹簧振子在水平方向上的之间做简谐运动，已知间的距离为,振子的振动频率为．求：
（1）振子的振幅、周期和圆频率；
（2）若从某时刻开始计时,振子振动的图像如乙图，写出振子的振动方程（初相位）．
16．（9分）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势,电源内阻,电阻为变阻箱．当时，重物静止不动，电流表的示数为;当时，电动机拉着重物匀速上升，速度为,此时电流表的示数为取．求：
（1）电动机内部线圈的电阻；
（2）重物匀速上升时，电动机的输入功率；
（3）重物的质量．
17．（14分）如图所示，质量为的光滑圆弧形轨道静止在光滑水平地面上，轨道底端与水平地面相切，质量为的小球和质量为的小球与轻弹簧相连接并静止于水平地面上．现有一个质量也为的小球从圆弧轨道最高点由静止下滑，且下滑到底端时圆弧形轨道向右移动距离为,此后小球与小球正碰，碰后二者粘在一起．求：
（1）小球下滑至圆弧轨道底端时，小球的水平位移及圆弧形轨道的半径;
（2）小球下滑至圆弧轨道底端时，小球的速度大小；
（3）运动过程中轻弹簧具有的最大弹性势能．
18．（16分）如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和四分之一光滑圆弧轨道组成，两轨道相切于点，圆弧轨道半径为,质量为的小滑块乙静置于点．不可伸长的细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时到球心的距离为．现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为并由静止释放，丙在正下方与甲发生弹性碰撞．不计空气阻力，取．求：
（1）丙与甲碰后瞬间各自速度的大小；
（2）若乙物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，则此时物块乙的速度大小和圆弧轨道的半径;
（3）改变段的半径为（2）问中的，其他条件不变，则物块乙离开工件到升至最高点的时间；
（4）若（3）问中物块乙再次回到工件甲上后，仍沿轨道运动且无能量损失，则物块乙再次离开工件甲时工件甲和物块乙的速度大小．
高二物理试题参考答案
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．D 2．C 3．D 4．A 5．C 6．B 7．A 8．B
二、多项选择题（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，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．AD 10．ABD 11．BC 12．BD
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13．（1）小于 （2） （3）（每空2分）
14．（1）2.335 2.340（每空2分） （2） （每空1分） 电路图见右图（2分）
15．解：（1）由题意得： 1分
1分
1分
（2）由简谐运动再过，振子的位移为．
代入数据得： 2分
则振动方程为 2分
16．解：（1）当重物静止不动时，由闭合回路欧姆定律得： 得： 1分
并联部分： 1分
得： 1分
（2）重物加速时，由闭合回路欧姆定律得： 得： 1分
并联部分： 得 1分
电动机： 1分
（3）电动机：由能量守恒 1分
重物： 1分
得： 1分
17．解：（1）球沿圆弧轨道滑至底端的过程中与圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒，则有, 1分
水平动量守恒可得,则 1分
且, 1分
可得, 1分
（2）球沿圆弧轨道滑至底端的过程中
2分
联立得 2分
（3）与碰撞
1分
此后组成的系统动量守恒，弹簧压缩到最短时共速，弹簧弹性势能最大
有 1分
2分
联立解得 2分
18．解：（1）丙向下摆动过程中机械能守恒 1分
丙与甲碰撞过程，由动量守恒得 1分
由机械能守恒得 1分
解得： 1分
（2）乙到达最高点时，甲、乙速度相同
由动量守恒得 1分
由机被能守恒得 1分
得： 2分
（3）乙离开最高点时，甲、乙水平速度相同
水平方向动量守恒得 1分
由机械能守恒得 1分
得 1分
乙物块竖直方向上由动量定理得 得 1分
（4）全过程中甲乙动量守恒： 1分
机械能守恒 1分
得： 2分
