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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)
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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。
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