山东省青岛市4区市2021-2022学年高二物理上学期期中考试试题（附答案）

青岛市4区市2021-2022学年高二上学期期中考试物理2021.11注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，只需要上交答题卡。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列物理量属于矢量的是A．振幅B．动量变化率C．电流强度D．电动势2．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是A．动量守恒定律B．动量定理C．闭合电路欧姆定律D．牛顿第三定律3．一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是DBCA4．如图，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度，下列说法正确的是A．子弹A的质量一定比子弹B的质量大B．入射过程子弹A受到的阻力小于B受到的阻力C．子弹A射入木块时的动能一定比子弹B射入木块时的动能大D．子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长5．充电宝为手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U与输出电流I都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为r，则t时间内 A．输出电流B．充电宝自身的热功率为I2rC．手机电池产生的焦耳热为D．手机电池储存的化学能为UIt－I2rt6．如图是一单摆做阻尼振动的位移—时间图像，比较摆球在P与N时刻的下列物理量，正确的是A．速率vP＝vNB．受到的拉力FP＞FNC．重力势能EPP＞EPND．机械能EP＜EN7．炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或匀速或变速运动，不计空气阻力。在喷水装置始终工作过程中，下列说法正确的是A．人在减速上升的过程中机械能增大B．人在匀速上升过程中机械能守恒C．人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零D．人在加速上升过程中，喷出的水对装置的冲量大于装置对水的冲量8．在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，下列说法正确的是A．乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的B．乘客向地心运动时速度增大、加速度增大C．乘客只有在地心处才处于完全失重状态D．乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．关于简谐运动，下列说法正确的是A．位移的方向总指向平衡位置B．加速度方向总和位移方向相反C．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零D．若物体的位移—时间图像是一条余弦曲线，则物体做简谐运动 PR1R2R3ErSCL10．如图，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是A．电容器C上的电荷量变大B．电阻R3消耗的功率变大C．灯L变暗D．电源的总功率变小OxAFOxCaOxBFOxDa11．如图，一弹簧上端固定，下端栓接一质量为m的物体，物体受到推力FN作用保持静止，弹簧处于压缩状态。现撤去FN，在物体向下运动至最低点的过程中，弹簧的弹力大小F和物体的加速度大小a随物体位移x变化的关系图像可能正确的是Hv012．如图，载有物资的总质量为M的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面竖直向下的速度v0投出，物资落地时与热气球的距离为d。热气球所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力。下列说法正确的是A．物资落地前，热气球与投出的物资组成的系统动量守恒B．投出物资后热气球做匀速直线运动C．d＝D．三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（8分）某实验小组的同学用图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。甲乙丙 （1）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为_________mm；测量单摆周期时秒表读数如图丙所示，其读数为___________s。（2）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C选项均为50次全振动的图像，已知sin5o=0.087，sin15o=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________。（填字母代号）y/mABCDOl1T12T2lBT22Al2丁　　（3）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了几组摆线长度l和对应的单摆周期T的数据，做出T2-l图像如图丁所示，则可得重力加速度g=________（用测出的物理量表示）；若不考虑测量误差，计算均无误，测得的g值和真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。14．（8分）某实验小组把铜片和锌片插入一个橙子中，制成了一个橙子电池，通过实验测量该橙子电池的电动势和内阻。ErSμA乙甲 （1）首先用多用电表粗测橙子电池的电动势，将多用电表的选择开关旋转到直流电压2.5V挡，表盘指针指示如图甲，读数为V。（2）实验室提供如下器材，实验小组进一步设计电路测量橙子电池的电动势和内阻。电流表A（量程300μA，内阻Rg＝300Ω）；电阻箱R（0～9999Ω）；开关一个，导线若干。①该小组设计了如图乙所示的电路进行测量，并对数据进行处理得到表格中数据，其中UR指电阻箱R两端的电压，请在图丙坐标系中根据所描出的点作出U－I图线；R/kΩ976543I/uA92115131152180220UR/mV828805786760720660丙U/mVI/mA65000.050.10.150.20.25690730770810850890930970②根据图像得电动势E＝V，内阻r＝Ω；（结果保留三位有效数字）③采用该设计电路从误差角度考虑，_______（选填“有”或“无”）系统误差。15．(9分)一单摆做简谐运动，其位移和时间关系如图所示，取π2＝g，求：x/cmt/s（1）根据振动图像写出该简谐运动的表达式；（2）该单摆的摆长；（3）估算它摆动的最大偏角。 P16．(8分)在光滑的水平面上，质量为m1＝2kg的小球A以速率v0向右运动，在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球B向右运动，小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，OQ＝1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求小球B的质量m2。17．(11分)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω，车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。电动机的线圈电阻为0.05Ω，忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化，求：（1）电动机启动时输出的机械功率；（结果保留一位小数）（2）电动机启动时，车灯的功率减少了多少。18．(16分)如图示，半径R＝10m、弧长l＝0.9m的光滑圆弧面固定在水平地面上，其右侧有一质量M＝4kg的木板A静置于光滑水平面上，木板A的上表面与圆弧面的Q点在同一水平面上。可视为质点、质量m＝1kg的小滑块B以v0＝3m/s的速度沿木板A的上表面从右端滑到A上，A、B间的滑动摩擦因数为μ＝0.72，A刚要撞到圆弧体上时，A、B恰好达到共同速度，滑块B冲上光滑圆弧面且不会从P端冲出，木板A在圆弧体右侧竖直面上的防撞装置的作用下，在极短的时间内紧贴圆弧体右侧静止，且木板A与圆弧体没有粘结。重力加速度g＝10m/s2，求：（1）木板A的长度L；（2）滑块B在圆弧面上运动的时间；（3）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时经历的时间；Rv0ABOPQ（4）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时，A运动的路程。 高二物理答案及评分标准一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。1．B2．C3．A4．C5．D6．B7．A8．D二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。9．BD10．AC11．BC12．AC三、非选择题13．（8分）(1)10.5（2分）113.3（2分）；（2）A（1分）；（3）（2分），相等（1分）14.（8分）（1）1.10（1分）；（2）①见图（2分）；②0.954（0.920-0.960间均给分）（2分）、1.05×103（950~1.10×103间均给分）（2分）；（3）无（1分）15．（9分）（1）ω＝（1分）x＝－6sin(πt)（2分）θlx（2）T＝＝2s（2分） l＝1m（1分）（3）∵θ角很小有：sinθ＝＝θ（2分）解得：θ＝3.4°（1分）评分标准：第1问，3分；第2问，3分；第3问，3分。共9分。16．(8分)从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变。根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1（2分）设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等m1v0＝m1v1＋m2v2（2分）m1v＝m1v＋m2v（2分）解得：m2＝3kg（2分）评分标准：共8分。17．(11分)（1）只闭合S1时，设车灯灯丝电阻为R，由欧姆定律得I1＝（1分）解得R＝1.2Ω车灯两端的电压UL＝I1R＝12V闭合S1、S2后U′L＝E－I2r＝9V流过车灯的电流I′L＝＝7.5A（1分）流经电机的电流IM=（70-7.5）A=62.5A（1分）电机的总功率PM=U′LIM=562.5W（1分）电机的线圈消耗功率PMr=IM2rM=195.3W（1分）电动机启动时输出的机械功率P出=PM-PMr=367.2W（1分）（2）启动电动机前，车灯的功率（2分）启动电动机时，车灯的功率（2分）车灯的功率减少了（1分）评分标准：第1问，6分；第2问，5分。共11分。18．(16分)（1）对A、B系统，A、B共速前，由动量守恒，设A、B的速度为v1， mv0＝(m+M)v1（1分）解得：v1=0.6m/sθRl由能量守恒定律（2分）解得：L=0.5m（1分）（2）l＝Rθ，θ≈5°，B在圆弧上做单摆运动（1分）由（2分）滑块在圆弧上运动的时间＝3.14s（1分）（3）B向左在A上运动的时间t1，对B：由动量定理，（1分）解得：sB以v1=0.6m/s的速度从左侧滑上A后，与A共速时速度为v2对A、B系统（1分）解得：v2=0.12m/sB与A向右运动达到共速用时t2，（1分）解得：s总共用时t＝t1+Δt+t2＝3.54s（1分）（4）开始A精止时左端离圆弧体的距离x1对A：（2分）解得：x1=0.1mB向右运动与A达到共速时A左端向右运动的距离x2（1分）解得：x2=0.004m所以Δx＝x1+x2＝0.104m（1分）评分标准：第1问，4分；第2问，4分；第3问，4分；第4问，4分。共16分。