南京市2023-2024学年高二上学期期中学情调研测试
物理试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选择项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项最符合题意。
1．下列说法正确的是（ ）
A．闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流
B．电磁铁的工作原理是电磁感应
C．赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在
D．爱因斯坦第一个提出了能量量子化
2．如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（ ）
A．减小波源的振幅 B．减小波源距桥墩的距离
C．增大波源的频率 D．减小波源的频率
3．甲、乙两小车在平直轨道上同向行驶，时间内的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时间内甲的平均速度比乙大 B．时间内乙的平均速度比甲大
C．乙在内的平均速度等于 D．内甲的平均速度比乙大
4．如图所示为“天问一号”探测器围绕火星多次变轨的简化图景。轨道I、III为椭圆，轨道II为圆，O点是这三个轨道的相切点，O、Q分别是远火星点和近火星点，O、P、Q三点连线经过火星中心，已知火星的半径为R，，探测器在轨道II上经过O点时的速度为v。下列说法正确的是（ ）
A．在多次变轨过程中，探测器与火星中心的连线经过相等时间扫过的面积都相等
B．探测器在轨道II上运动时，经过O点的加速度等于
C．探测器在轨道I上运动时，经过O点的速度小于v
D．探测器在轨道II和III上运动的周期之比是
5．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，变阻器的最大阻值为，下列说法正确的是（ ）
A．该电路电源的输出电压最大为5V
B．的阻值逐渐增大消耗的功率逐渐减小
C．当时，消耗的功率最大
D．当时，电源的效率最低
6．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（ ）
A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表
7．如图所示，带电粒子从电场中a点以速度进入电场，仅在电场力作用下，沿虚线所示的轨迹运动到b点，下列说法正确的是（ ）
A．粒子加速度先增大再减小 B．粒子先加速后减速
C．粒子带正电荷 D．粒子的电势能先减小后增大
8．高空作业人员必须要系安全带！如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，自由下落h后安全带刚好被拉直，此后经过时间t作业人员下落到最低点，在时间t内安全带对人的平均作用力大小为（重力加速度大小为g）（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，滑块B放置在光滑的水平面上，其光滑圆弧曲面的圆心角小于，曲面最低点与水平面相切，小球A以某一水平初速度冲向B，则（ ）
A．A、B相互作用过程中，A、B组成的系统动量守恒
B．A、B相互作用过程中，A的机械能守恒
C．A的初速度达到一定数值就可以越过B
D．A的初速度无论多大都不能越过B
10．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，则（ ）
A．和带同种电荷
B．A点的电场强度为零
C．N、C之间电场强度方向沿x轴正方向
D．将电子沿x轴从N移到D，电场力先做正功后做负功
11．如图所示，光滑半圆柱体固定在水平面上，可视为质点的两小球A、B用跨过光滑滑轮的轻绳连接，轻小滑轮O在半圆柱体圆心的正上方，小球A置于半圆柱体上，小球B用轻弹簧水平牵引，两球均处于静止状态。已知B球质量为1kg，OA与竖直方向成角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成角，，则下列叙述错误的是（ ）
A．A球质量为
B．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为10N
C．剪断OA绳子的瞬间A的加速度大小为
D．剪断OA绳子的瞬间B的加速度大小为
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．（15分）小明和小华同学在实验室做“用单摆测量重力加速度大小”的实验。
（1）现提供下列几个相同大小的小球，该实验应选择________
A．实心钢球 B．空心钢球 C．实心铝球 D．空心铝球
（2）甲图和乙图是两同学分别使用游标卡尺测量某小球直径d的两次实验操作，其中正确的是________（选填“甲”或“乙”）。某次使用游标卡尺测量小球直径的读数如图丙所示，其读数为________mm。
（3）小明规范安装好单摆，测得摆线的长度为L，并测得单摆完成n次全振动的时间为t，则当地重力加速度值的表达式________（结果用L、d、n、t表示）。
（4）小华在没有游标卡尺的情况下，他先测出摆长较长时的摆线长度，并测出此时单摆的振动周期；然后把摆线长度缩短为，再测出其振动周期。则当地重力加速度值的表达式________（结果用、、、表示）。
（5）为了减小重力加速度的测量误差，上面两位同学在实验数据测量或处理上可以采取哪些措施
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13．（6分）两波源、分别位于x轴上和处，时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，振幅均为；时两列波刚好传到如图所示位置。质点P的平衡位置位于处。求：
（1）两列波的波速大小；
（2）和时P点的位移。
14．（8分）图甲是一种能自动计数的智能呼啦圈，简化模型如图乙。已知配重（可视为质点）质量，绳长为，悬挂点A到转轴的距离。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重从静止开始加速旋转，一段时间后配重在水平面内做匀速圆周运动。配重运动过程中腰带可视为不动，不计空气阻力。重力加速度，，。
（1）当配重匀速转动且当绳子与竖直方向夹角时，求配重的角速度；
（2）配重从静止开始加速旋转到的过程中，绳对配重做的功。
15．（12分）如图所示装置由“加速器”和“平移器”组成。平移器由左右两对水平放置、相距为L的平行金属板构成。两平行金属板间的电压大小均为、电场方向相反，极板长度均为L、间距均为d。一初速度为零、质量为m、电量为的粒子经过电压为的加速器后，沿着第一对平行金属板的下板上沿水平射入，粒子最终水平撞击在右侧荧光屏上。平行板外的电场以及粒子的重力都忽略不计。
（1）求粒子离开加速器时的速度大小；
（2）求粒子离开第一对平行金属板时竖直方向的位移的大小；
（3）通过改变加速器的电压可以控制粒子水平撞击到荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时加速器的电压。
16．（15分）如图所示，在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量的小车，小车左边是半径的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一水平粗糙面，右端是一挡板。有一质量的物块（可视为质点）从圆弧轨道上A点由静止释放，A点和圆心O的连线与竖直方向的夹角，物块与小车粗糙面间的动摩擦因数，重力加速度。
（1）求物块滑到圆弧轨道末端时所受支持力的大小；
（2）若物块由A点静止释放的同时解除小车锁定，物块从圆弧末端第一次运动到右侧挡板处的时间为1s，求小车水平粗糙面的长度L；
（3）若在（2）中物块与小车右端挡板发生弹性碰撞，求物块最终位置到右端挡板的距离。
参考答案
一、选择题
1．C 2．D 3．D 4．B
5．A 6．B 7．C 8．A
8．C 10．D 11．B
二、非选择题
12．（1）A（3分）
（2）乙（2分），（2分）
（3）（3分）
（4）（3分）
（5）多次改变摆线长度L，并测得相应的周期T，画出图线，利用其斜率计算重力加速度。（2分）
13．解：（1）因时两列波刚好传到如图所示位置，可知两列波的周期都为．
波长，根据，可解得．（2分）
（2）质点P开始振动的时刻为
故时质点P将再次振动，即向下振动到波谷处，此处位移．（2分）
当时P点同时参与两列波的叠加，且处于干涉相消的位置，故质点P的位移为零。（2分）
14．解：（1）当时，如图：
则配重受到的合力
且（2分）
解得：（2分）
（2）由功能关系，由缓慢增加到的过程中，绳子对配重做的功等于配重机械能的增加量。
重力势能的增加量
（1分）
动能的增加量
且
解得（1分）
则绳子做的功
（2分）
15．（1）由（2分）
解得（2分）
（2）粒子经过第一对平行金属板的过程中竖直方向的位移
粒子在平行金属板间的加速度（1分）
粒子穿过第一对金属板所用时间（1分）
解得（2分）
（3）方法一：
当粒子沿着第二对上方金属板右侧边沿射出时，粒子竖直方向平移量最大，此时几何关系满足，
粒子离开加速场时的速度，（1分）
通过每一对平行金属板所用时间
由此可得，（1分）
解得（2分）
方法二：
由几何关系可得：
（2分）
且
则（2分）
16．（1）小车被固定，物块下滑到最低点过程满足机械能守恒
（2分）
在最低点，有
（2分）
解得 （1分）
（2）解除固定后，物块和小车组成的系统水平方向动量守恒，设物块刚滑上右侧粗糙区域时候速度大小为，小车速度大小为，
代入数据解得
（水平向左）（1分），（水平向右）（1分）
物块冲上粗糙面后，物块加速度大小为，小车加速度大小为，
小车（水平向右）；（1分）
（水平向左）
物块（水平向左）；（1分）
（水平向右）
则水平粗糙面的长度
（1分）
（3）从小物块滑下到最终相对小车静止，设物块在小车粗糙面上滑动的路程为s，
由能量守恒可得
解得（3分）
又因为，
解得，即物块将停在离开右侧挡板处。（2分）
