卷子答案网-一个不只有答案的网站泰州市联盟五校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.如果一个系统所受合外力为零，系统机械能不一定守恒，如在竖直方向做匀速直线运动的系统所受合外力为零，由于系统在竖直方向做匀速直线运动，系统动能不变而重力势能不断变化，系统机械能不守恒，故A错误；
B.如果一个系统的动量守恒，系统合外力为零，根据选项分析可知，则系统的机械能不一定守恒，故B正确；
C.作用力与反作用力做功，没有直接关系，比如冰面上两个孩子互推，作用力与反作用力对孩子都做正功，故C错误；
D.如果一个系统的合外力做功为零，合外力不一定为零，如匀速圆周运动，则系统的动量不一定守恒，故D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】因都满足关系，弹簧振子无论是在水平方向还是竖直方向的振动都是简谐振动，选项AB不符合题意；
C.小球在斜面上的往复运动，合力大小总是不变，不满足关系，则不是简谐振动，选项C符合题意；
D.物体在水面上振动时，平衡位置满足
当物体在平衡位置以下位置时受回复力为
即满足关系，则是简谐振动，选项D不符合题意。
故选C。
3.【答案】
【解析】【分析】
明确小火车原理；根据安培定则分析磁场的方向，再根据磁体间的相互作用即可明确受力情况，从而确定运动情况。
本题考查科技小制作中”电磁动力小火车“的原理，要注意明确两端磁铁只有方向相同时才能形成对电池前进的动力，从而使电池前进。
【解答】、根据安培定则可知，螺线管右端为极，左端为极；因为小火车是放在螺线管里面的，内部磁场方向自左向右，小火车左侧磁铁的极被螺线管左侧磁极吸引，而小火车右侧磁铁极要受到右侧极的排斥力，最终小火车两侧磁铁所受总合力向左，向左运动；故A正确，B错误；
C、根据安培定则可知，螺线管右端为极，左端为极；因为小火车是放在螺线管里面的，内部磁场方向自左向右，小火车左侧磁铁的极被螺线管左侧磁极吸引，而小火车右侧磁铁极要受到右侧极的吸引力，最终小火车两侧磁铁所受力平衡，不会运动；故C错误；
D、根据安培定则可知，螺线管右端为极，左端为极；因为小火车是放在螺线管里面的，内部磁场方向自右向左，小火车左侧磁铁的极被螺线管左侧磁极排斥，而小火车右侧磁铁极要受到右侧极的吸引力，最终小火车两侧磁铁所受总合力向右，向右运动；故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】人用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，而受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，而要使该飞力士棒产生共振，则驱动力的频率需达到其固有频率，此时需要驱动该飞力士棒每分钟振动次，故 A错误，D正确；
B.飞力士棒的频率始终等于驱动力的频率，故B错误；
C.若手振动的频率大于飞力士棒的固有频率，则随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变小，故C错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】由题意可知，三平行的通电导线在点产生的磁感应强度大小相等，方向如图：
则。故选C。
6.【答案】
【解析】解：据题意，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，电阻两端电压不变，则当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，阻值增大，则并联部分电阻增大，根据欧姆定律可知，并联部分电压增大，电压表示数增大，流过定值电阻的电流增大，则流过定值电阻和滑动变阻器的电流减小，故AB错误；
电压表读数的变化量等于电阻两端电压的变化量，根据闭合电路欧姆定律有：，故C正确，D错误；
故选：。
题中，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表读数的变化量等于电阻两端电压的变化量，由欧姆定律求出电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，要抓住特殊条件：电源为恒流源，分析电压表读数与电流表读数的关系，再求解变化量之比。
7.【答案】
【解析】【分析】
找到点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻由功率公式可知功率对应图线的“面积”。
注意图象的意义，知道斜率等于电阻的倒数，明确功率借助图象分析时所围得面积。
【解答】
A、由题图可知，越大，小灯泡的电阻越大，故A说法正确；
、中的、与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应，故B说法正确，说法错误；
D、对应点，小灯泡的功率，与题图中所围的面积相等，故D说法正确。
本题选错误的，故选C。
8.【答案】
【解析】【分析】本题考查了平衡条件、非纯电阻、电功率公式等知识点。
根据平衡条件分析吊杆的拉力。对于非纯电阻，不能直接对其使用欧姆定律，根据求其总功率，求热功率，输出的功率。
【解答】正常工作时吊扇将空气向下吹动，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律可知，空气对电风扇有向上的作用力，由平衡条件有
所以吊杆对转盘的拉力小于，故A正确；
B.根据
可知额定电流
故B错误；
C.该电风扇的额定电压是，额定功率是，若按纯电阻计算，则
由于电机不是纯电阻元件，此电阻不是吊扇的内电阻，故C错误；
D.铭牌中给出的吊扇额定电功率为，若不考虑电流热效应和机械损耗，则正常工作小时吊扇输出的机械能
但实际上是存在电流热效应和机械损耗，故正常工作小时吊扇输出的机械能小于，故D错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】A.秋千从摆动到停下的过程受空气阻力，振幅不断减小，为阻尼振动，故A错误；
B.在最低点，根据牛顿第二定律，可得秋千对手机的支持力，可知秋千对手机的支持力大于手机所受的重力，故B错误；
C.秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用得时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，故周期为，故C错误；
D.根据单摆周期公式，可得当地重力加速度，故D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】解：与分离时二者的速度是相等的，分离后的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使与的速度增大，由动量定理得：
，的速度：；
子弹离开后做匀速直线运动，子弹进入，做加速运动，
对，由动量定理得：，解得：；
故选：．
与分离时二者的速度是相等的，在水平面上运动的过程中受到子弹的作用力，由动量定理即可求出的速度；然后对应用动量定理求出的速度．
在解答该题的过程中，要注意子弹穿过时，与一起做加速运动，已知到与分离时，二者的速度都是相等的．
11.【答案】
【解析】A.子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块系统的动量守恒，则，解得速度大小为，选项A错误；
B.子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律可得，可知绳子拉力大于，选项B错误；
C.子弹射入木块后的瞬间，对圆环受力分析：，根据牛顿第三定律可得环对轻杆的压力，选项C正确；
D.子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守恒，选项D错误；
故选：。
12.；（2分）；（2分）；（2分）；（3分）；（3分）。（3分）
【解析】解：若电流表选用量程为的，则通过的最小电流约为，超过了的量程，故电流表应选用。
由于电压表指针指向同一刻度，故有：，解得：
根据闭合电路欧姆定律有：
变形得：
结合图乙解得：，
根据闭合电路欧姆定律有：
变形得：
结合图丙解得：，
故答案为：；；；；；。
根据实验步骤与实验原理从减小实验误差的角度选择实验器材，根据电路图，应用欧姆定律求出函数表达式，然后求出电源电动势与内阻。
解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的实验原理，运用闭合电路欧姆定律分析，以及会运用图象法直观地得出电源的电动势和内阻。
13.【答案】解：由图乙可知，振动周期为，（2分）
故小球振动的频率；（2分）
一小球在半径很大的光滑圆弧曲面之间做简谐运动，可看成单摆的运动，
由单摆周期公式，（2分）
可得。（2分）
14.【答案】电源的输出功率为（2分）
当 时，电源的输出功率最大，最大功率为（2分）
当 时，电路中电流最大，则上消耗的功率最大，最大功率为（2分）
上消耗的功率为（2分）
当 时，上消耗的功率最大，最大功率为（1分）
15.【答案】解：棒向右以的速度匀速运动时，位移为
（1分）
由于，此时回路的面积为
，（1分）
回路的磁通量即磁通量的变化量为
；（2分）
时的初态磁通量为
；（1分）
末态的磁通
；（1分）
回路中的磁通量的变化为
；（2分）
闭合回路三角形的直角边长为
（1分）
闭合回路中没有感应电流产生，则磁通量不变，有
，（2分）
联立解得：。（1分）
答：若，从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化量是；
在图中，若回路面积从变到，同一时间内从变到，则回路中的磁通量变化量是；
若开始时，从点右侧处出发，向右以的速度匀速运动，且闭合回路中没有感应电流产生，磁感应强度大小随时间变化的表达式为。
【解析】根据求磁通量变化量；
闭合回路中没有感应电流产生，则磁通量不变，根据分析磁场随时间变化。
本题考查电磁感应定律应用，解题关键要知道磁通量变化量计算和感应电流产生条件。
16.【答案】解：滑块自点滑至平台过程中，由动能定理有，（2分）
解得；（1分）
当、速度大小相等时弹簧弹性势能最大，设向右为正方向，动量守恒定律有，
解得，（2分）
由能量守恒定律有，
解得：；（2分）
弹簧恢复原长时与分离，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：
，，
联立解得，，（2分）
恰好未从小车上滑落，即到小车右端时二者速度相同，由动量守恒有
，解得：，（1分）
由功能关系有：，，（1分）
联立解得：。（1分）
答：滑块刚到平台上的速度大小为；
该过程中弹簧弹性势能的最大值为；
小车的长度为。 泰州市联盟五校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
（考试时间：75分钟 总分100分）
一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
1.下列说法正确的是( )
A. 如果一个系统的合外力为零，则系统的机械能一定守恒
B. 如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能不一定守恒
C. 一对作用力与反作用力总是一个做正功，一个做负功
D. 如果一个系统的合外力做功为零，则系统的动量一定守恒
2.如图所示，下列四种场景中的运动一定不是简谐运动的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
4.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图。某型号的飞力士棒质量为。长度为。固有频率为。如图，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B. 无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为
C. 随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大
D. 要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动次
5.三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点所产生的磁感应强度的大小均为，则该处的磁感应强度的大小和方向是( )
A. 大小为，方向垂直斜边向下 B. 大小为，方向垂直斜边向上
C. 大小为 ，斜向右下方 D. 大小为 ，斜向左下方
6.如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流始终保持恒定。理想电压表与理想电流表的示数分别为、，当变阻器的滑动触头向上滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量绝对值分别为、，下列说法中正确的有( )
A. 变大 B. 变小 C. D.
7.小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，则下列说法中错误的是( )
A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B. 对应点，小灯泡的电阻为
C. 对应点，小灯泡的电阻为
D. 对应点，小灯泡的功率为图中矩形所围的面积
8.如图是某品牌吊扇的相关参数，则下述判断正确的是( )
A. 若吊杆可看作轻杆，正常工作时吊杆对转盘的拉力小于
B. 以额定功率工作时通过吊扇的电流约为
C. 吊扇的内电阻约为
D. 正常工作小时吊扇输出的机械能等于
9.将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行图甲，让秋千以小摆角小于自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A. 秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力小于手机所受的重力
C. 秋千摆动的周期为
D. 该地的重力加速度
10.如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块、，质量分别为、，今有一子弹水平穿过两木块，设子弹穿过木块、的时间分别为、，木块对子弹的阻力恒为，则子弹穿过两木块后，木块、的速度大小分别为 ( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
11.如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为的木块，现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 子弹射入木块后的瞬间，速度大小为
B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于
C. 子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于
D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）
12.某物理兴趣小组欲利用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。提供的实验器材有：
A.电源电动势约为，内阻约为；
B.电压表量程为，内阻约为；
C.电流表量程为，内阻约为；
D.电流表量程为，内阻约为；
E.电阻箱最大阻值为，最小改变值为；
F.开关，导线若干。
电流表应选用______ 选填或。
主要实验步骤如下，请完成步骤Ⅱ中的填空：
Ⅰ断开开关，拆下电流表，将与用导线直接相连，闭合，调节电阻箱的阻值，使电压表指针指向中间某一刻度，此时电阻箱的阻值为；
Ⅱ断开，拆下与之间的导线，电流表接到、之间，闭合，调节电阻箱的阻值，使电压表指针指向同一刻度，此时电阻箱的阻值为，则电流表的内阻 ______ ；
Ⅲ断开，拆下电流表，将与用导线直接相连，与之间的导线拆下，将电流表接回、之间；
Ⅳ闭合，调节电阻箱，记下电阻箱的阻值电压表的示数，电流表的示数；再改变电阻箱的阻值，获得多组数据。
张同学根据电压表的示数和对应电流表的示数作出的图线如图乙所示，若图线在纵轴上的截距为，图线斜率的绝对值为，则张同学测得电源的电动势为______ 、内阻为______ 电流表的内阻用表示。
李同学根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图线如图丙所示，若图线在纵轴上的截距为、图线的斜率为，则李同学测得电源的电动势为______ 、内阻为______ 电流表的内阻用表示。
三、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
13.如图甲所示，一小球在半径很大的光滑圆弧曲面之间做简谐运动，取向右偏离平衡位置的位移方向为正，小球在曲面、间运动的图像如图乙所示。取求：
小球振动的频率；
圆弧曲面的半径。
14.已知如图，电源 ， ， ，的变化范围是。求：
电源的最大输出功率；
上消耗的最大功率；
上消耗的最大功率。
15.如图所示，足够长的金属框架与足够长的导体棒构成回路，处在匀强磁场中且与磁场垂直。
若，从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化量是多少？
在图中，若回路面积从变到，同一时间内从变到，则回路中的磁通量变化量是多少？
若开始时，从点右侧处出发，向右以的速度匀速运动，且闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小随时间变化的表达式。
16.如图所示，质量的滑块静止放置于光滑平台上，的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径，连线与竖直方向夹角为，另一与完全相同的滑块从点由静止开始沿圆弧下滑。滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块离开平台滑上小车且恰好未滑落，滑块与小车之间的动摩擦因数，取，、可视为质点，求：
滑块刚到平台上的速度大小；
该过程中弹簧弹性势能的最大值；
小车的长度。
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