2023年12月2日发(作者：邰梓)
2021-2022学年江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．（4分）下列说法中正确的是（ ）
A．爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说
B．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波
C．物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D．原子从高能态向低能态跃迁时吸收的光子能量，等于前后两个能级之差
2．（4分）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（ ）
A．该电池的容量为0.7C
B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA
C．mA•h与J均属于能量的单位
D．该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
3．（4分）下列各图中所描绘的磁场分布正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（4分）如图所示“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品．倒些清水在其中，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。下列关于“洗”的说法正确的是（ ）
A．手掌摩擦的越快则溅起的水花越高
B．溅起水花的原因是由于手推动了“洗”
C．该种现象属于受迫振动
D．盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音
5．（4分）在我国南海上有一浮桶式灯塔，其结构如甲图所示。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体，浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，线圈与塔灯相连。下列说法错误的是（ ）
A．当海面无波浪时，该灯塔无法发光
B．该装置的工作原理是电磁感应现象
C．当线圈上下运动时，回路中无感应电流
D．圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等
6．（4分）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动 图像（ ）A．在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在t＝0.4s与t＝0.8s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t＝0s到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动
D．在t＝0.6s时，弹簧振子有最小的位移
7．（4分）篮球是很多同学喜爱的一项体育项目，如图所示在某次比赛中，投篮者从B处将篮球以速度v0斜向上抛出，篮球与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，若A点距B点的高度为h，篮球的质量为m，则篮球出手后，在击中篮板前t0时间内，篮球动量变化量的大小为（ ）
A．mv0
C．
B．mgt0
D．条件不足，无法判断
8．（4分）如图所示电路中，合上开关S后，电压表和电流表的读数分别为U、I2消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）
A． B．
C． D．
9．（4分）某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为ma的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为mb的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P（ ）
A．位置N为小球b撞击挡板的位置
B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同
C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大
D．该实验中可用来反映小球a的初动量
10．（4分）在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观的力学模型模拟原子间的相互作用，如图所示（R远大于圆管直径）平放在水平地面上并固定，A、B、C、D四个点将圆轨道等分为四等份，某一时刻另一个乙球从D点以某一速度沿顺时针方向运动，与甲球发生弹性碰撞（可视为质点）直径略小于轨道内径，已知乙球质量远大于甲球的质量（ ）
A．第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回 B．第一次碰撞后到第二次碰撞前，乙球做非匀速圆周运动
C．第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球向心加速度大小之比为2：1
D．第二次碰撞在A点
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15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．
11．（15分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，如甲图所示玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。小组估计该电池的电动势约为1V，为了精确测量这种橙汁电池的电动势和内阻，小组设计了以下实验：
（1）现有如下器材可供选择：
A．电流表A1（0～300μA内阻约为0.5Ω）
B．电流表A2（0～3A内阻约为1Ω）
C．电阻箱R1（0～999.9Ω）
D．电阻箱R2（0～9999Ω）
E．开关及导线若干
则电流表应选择 ；电阻箱应选择 。（均填器材前面的选项）
（2）在下面方框中画出该实验的电路图。
（3）若利用图像确定电池的电动势和内电阻，根据测量的数据，该小组在乙图中建立相应坐标并描绘出图像
V；内阻r＝ Ω（结果均保留两位有效数字）。
（4）由于实验的系统误差，导致电动势E测 E真；r测 r真（选填“＞”“＜”或“＝”）。
12．（8分）强磁场，磁场的磁感应强度为B
（1）穿过线框的磁通量；
如图所示边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°，则该过程穿过线框的磁通量的变化量。
13．（8分）甲图所示的发光电动玩具车的电路可简化为乙图所示的电路图，两盏灯泡的规格均为“3V，3W”，内阻为1Ω，电动机内阻为0.5Ω，求：
（1）电动机的机械功率；
（2）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是多大？（答案保留1位小数）
14．（13分）甲图为太空站中用于测量人体质量的装置（BMMD），该装置可简化为乙图所示的结构，P是可视为上表面光滑的固定底座A的座椅，座椅两侧连接着相同的轻质弹簧，座椅可在P上左右滑动，假定初始状态下两弹簧均处于原长，宇航员坐上座椅后与座椅始终保持相对静止。
（1）若已知做简谐运动的物体其加速度与位移均满足a+ω2x＝0的关系，其中x为物体相对于平衡位置的位移，ω为圆频率，圆频率与简谐运动周期的关系满足Tω＝2π，已知两弹簧的劲度系数均为k
①当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小（用k、x、mA表示）和方向；
②空座椅做简谐运动时ω的表达式（用mA、k表示） （2）若物体的加速度与位移仍然满足a+ω2x＝0的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ为多少？（用mA、TA、TQ表示）
15．（16分）某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平天花板上，从左到右，球的编号依次为1、2、3……N（k＜1），从3号球开始，每个球质量与其相邻左球质量之比为k。现有一质量与1号球相同的子弹以某一初速度瞬间打进该球（该过程可视为完全非弹性碰撞），该球再与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞……所有小球间的碰撞皆为无机械能损失的正碰。（不计空气阻力，g取10m/s2）
（1）求子弹打入1号球过程中系统损失的机械能是子弹初动能的多少倍？
（2）设与n+1（n≥2）号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n+1号球碰撞后的速度。
（3）若N＝5，要使5号球碰撞后瞬间速度为子弹初速度的2倍，则k值为多少？（答案保留根号）
2021-2022学年江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷
试题解析
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．【解答】解：A.爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说；
B.自然界的任何物体都向外辐射电磁波，黑体是一个理想化了的物体，故B错误：
C.物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在；
D.原子从高能态向低能态跃迁会放出光子，光子能量等于两个能级之差。
故选：A。
2．【解答】解：A、该电池的容量为q＝It＝700×103×3600C＝2520C，故A错误；
﹣B、该电池待机时的平均工作电流约为I′＝C、mA•h是电荷量的单位，故C错误；
＝，故B正确；
D、该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
故选：B。
3．【解答】解：A、根据安培定则，四指环绕方向为磁感线方向，右侧是磁感线垂直纸面进去；
B、根据安培定则，弯曲四指指磁感线方向，故B错；
C、根据安培定则，大拇指指向右，故C错误；
D、根据安培定则，大拇指向上，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，当摩擦频率等于水的固有频率时，则嗡嗡声是因为共振现象，即能溅起水花的摩擦节奏与盆有关，C正确；
故选：C。
5．【解答】解：A、当海面无波浪时，则线圈没有切割磁感线，故A正确；
B、该装置的工作原理是电磁感应现象；
C、当线圈上下运动时，所以回路中有感应电流；
D、根据对称性可知，故D正确；
本题选错误的
故选：C。
6．【解答】解：A、t＝0.2s时，所以加速度最大且指向平衡位置，故A错误； B、在x﹣t图像中，在t＝6.4s与t＝0.4s两个时刻，方向相反；
C、从t＝0s到t＝0.7s时间内，由此可知弹簧振子的速度逐渐减小，所以加速度增大的减速运动；
D、当t＝0.6s时，故D错误；
故选：C。
7．【解答】解：篮球在最高点时，竖直方向上的速度为零，故动量变化量不等于mv0
由运动学公式得：则
，即弹簧振子做加速度在竖直方向上的动量变化量为：水平方向动量变化量为零，所以篮球的动量变化量的大小为：由动量定理得：Δp＝I＝mgt0
故ACD错误，B正确；
故选：B。
8．【解答】解：A、R2的功率P＝I2R4，图象斜率增大应向上弯曲，与图不相符；
B、电容器与滑动变阻器的分压相同，UC＝E﹣I（r+R2） 电量Q＝CUC＝﹣C（R2+r）I+CE，有截距，故B错误；
C、电压表测量的是路端电压：U＝E﹣Ir，故C错误；
D、由U＝E﹣Ir可知：|故选：D。
9．【解答】解：AC、每个小球离开水平轨道后均做平抛运动；a小球不与b小球相碰时落点为M，a小球平抛初速度比第一次小a＜vb，根据平抛运动学公式
水平方向：x＝v0t
竖直方向：h＝＝
，故D正确。
因为va＜vb，b小球平抛初速度大，下落高度小，N位置应为小球a撞击挡极位置。
B：由：h＝可知t＝，下落高度不同，故B错误 D、根据平抛运动公式解得v0＝x得：
＝所以可以用故选：D。
+
因此验证碰撞过程动量守恒ax＝max+mbx，可来反映小球a的初动量；
10．【解答】解：设碰撞前乙的速度大小为v0，碰撞后甲与乙的速度大小分别为v甲、v乙，取乙球的速度方向为正方向，发生弹性碰撞的过程，可得：
m乙v0＝m乙v乙+m甲v甲
＝+
解得：v乙＝，v甲＝
已知：m乙远大于m甲，
可得：v乙＝v5，v甲＝2v0，可知：v甲＝8v乙
A、由上述分析可知第一次碰撞后瞬间乙球以原速度继续运动，故A错误；
B、第一次碰撞后到第二次碰撞前，且平放在水平地面上并固定，乙球的速度大小不变，故B错误；
C、第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲甲＝2v乙，根据向心加速度an＝D、第一次在A点碰撞后，甲，且有v甲＝5v乙，由周期T＝甲恰好转两周，则恰好在A点第二次碰撞。
故选：D。
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15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．
11．【解答】解：（1）由题意可知，电路中最大电流
Imax＝＝A＝6.001A
，可得甲，故C错误；
可知，T乙＝2T甲，可知乙转一周回到A点时，为了能精确测量，故电流表选择A，为了能多次测量；
（2）电路图如图所示
（3）由闭合电路欧姆定律得
E＝I （R+r）
整理得
＝＝
可得图像斜率
k＝
图像纵轴截距
b＝
代入数据解得
E＝0.94V
r＝1.2×103Ω
（4）由k＝E测＝E真
由于电流表内阻不能确定，实验中忽略了电流表的内阻
b＝可得
bE﹣RA＝r
可知
r测＞r真
故答案为：（1）AD；（2）见解析，3.3×103；（4）＝，＞
12．【解答】解：（1）根据磁通量公式，可得穿过线框的磁通量为：Φ＝BS＝B•（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°时，根据边长为该过程穿过线框的磁通量的变化量为：ΔΦ＝Φ2﹣Φ1＝3
＝
＝
，可知电动势由斜率测出，所以
，可知穿过磁场的有效面积未变 答：（1）穿过线框的磁通量为；
（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°，该过程穿过线框的磁通量的变化量为8。
13．【解答】解：（1）根据闭合电路的欧姆定律知：根据P＝UI知I灯＝＝A＝5A，
＝A＝4A，
所以通过电动机的电流为：I电＝I﹣I灯＝2A﹣1A＝3A，
P机＝2UI电﹣I电2R＝2×3×1W﹣62×0.3W＝5.5W。
（2）根据纯电阻的功率P＝知R灯＝＝Ω＝3Ω，可视为纯电阻电路总＝r+＝1Ω+Ω
，所以总功率P总＝＝W＝43.8W
答：（1）电动机的机械功率为5.5W；
（2）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是43.8W。
14．【解答】解：（1）由胡克定律可知
①2kx＝mAa，得方向向左
②，可解得空座椅做简谐运动时的圆频率为
，
（2）由空座椅的圆频率与周期的关系可得同理可得宇航员的周期满足，
，
故可解得宇航员的质量。
答：（1）①当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小为②空座椅做简谐运动时ω的表达式
和方向向左；
（2）若物体的加速度与位移仍然满足a+ω2x＝0的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇 航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ为
15．【解答】解：（1）规定向右为正方向，对子弹及1号球由动量守恒定律可得：m1v7＝2m1v3
解得：
根据能量守恒由：解得：故可得：（2）规定向右为正方向，在第n球与第n+1球碰撞过程中根据动量守恒及机械能守恒可得
mnvn＝mnvn′+mn+1vn+8′
联立解得：第n球与第n+3球质量间满足关系故第n+1号小球碰后速度满足（3）根据第7小问的结论可知v5＝
＝＝
由于打入子弹后的1号球（质量为2m6）与2号球在碰撞过程中满足动量守恒与机械能守恒，故
可得：由于v5＝2v0
v4＝故可得
倍；
。
答：（1）子弹打入3号球过程中系统损失的机械能是子弹初动能的（2）设与n+8（n≥2）号球碰撞前，n号球的速度为vn，n+1号球碰撞后的速度为（3）若N＝5，要使8号球碰撞后瞬间速度为子弹初速度的2倍
。
2023年12月2日发(作者：邰梓)
2021-2022学年江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．（4分）下列说法中正确的是（ ）
A．爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说
B．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波
C．物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D．原子从高能态向低能态跃迁时吸收的光子能量，等于前后两个能级之差
2．（4分）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（ ）
A．该电池的容量为0.7C
B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA
C．mA•h与J均属于能量的单位
D．该电池通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
3．（4分）下列各图中所描绘的磁场分布正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（4分）如图所示“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品．倒些清水在其中，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。下列关于“洗”的说法正确的是（ ）
A．手掌摩擦的越快则溅起的水花越高
B．溅起水花的原因是由于手推动了“洗”
C．该种现象属于受迫振动
D．盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音
5．（4分）在我国南海上有一浮桶式灯塔，其结构如甲图所示。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体，浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动，线圈与塔灯相连。下列说法错误的是（ ）
A．当海面无波浪时，该灯塔无法发光
B．该装置的工作原理是电磁感应现象
C．当线圈上下运动时，回路中无感应电流
D．圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等
6．（4分）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动 图像（ ）A．在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在t＝0.4s与t＝0.8s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t＝0s到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动
D．在t＝0.6s时，弹簧振子有最小的位移
7．（4分）篮球是很多同学喜爱的一项体育项目，如图所示在某次比赛中，投篮者从B处将篮球以速度v0斜向上抛出，篮球与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，若A点距B点的高度为h，篮球的质量为m，则篮球出手后，在击中篮板前t0时间内，篮球动量变化量的大小为（ ）
A．mv0
C．
B．mgt0
D．条件不足，无法判断
8．（4分）如图所示电路中，合上开关S后，电压表和电流表的读数分别为U、I2消耗的功率为P，电容器所带的电荷量为Q，两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）
A． B．
C． D．
9．（4分）某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为ma的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为mb的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P（ ）
A．位置N为小球b撞击挡板的位置
B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同
C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大
D．该实验中可用来反映小球a的初动量
10．（4分）在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观的力学模型模拟原子间的相互作用，如图所示（R远大于圆管直径）平放在水平地面上并固定，A、B、C、D四个点将圆轨道等分为四等份，某一时刻另一个乙球从D点以某一速度沿顺时针方向运动，与甲球发生弹性碰撞（可视为质点）直径略小于轨道内径，已知乙球质量远大于甲球的质量（ ）
A．第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回 B．第一次碰撞后到第二次碰撞前，乙球做非匀速圆周运动
C．第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球向心加速度大小之比为2：1
D．第二次碰撞在A点
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15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．
11．（15分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，如甲图所示玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。小组估计该电池的电动势约为1V，为了精确测量这种橙汁电池的电动势和内阻，小组设计了以下实验：
（1）现有如下器材可供选择：
A．电流表A1（0～300μA内阻约为0.5Ω）
B．电流表A2（0～3A内阻约为1Ω）
C．电阻箱R1（0～999.9Ω）
D．电阻箱R2（0～9999Ω）
E．开关及导线若干
则电流表应选择 ；电阻箱应选择 。（均填器材前面的选项）
（2）在下面方框中画出该实验的电路图。
（3）若利用图像确定电池的电动势和内电阻，根据测量的数据，该小组在乙图中建立相应坐标并描绘出图像
V；内阻r＝ Ω（结果均保留两位有效数字）。
（4）由于实验的系统误差，导致电动势E测 E真；r测 r真（选填“＞”“＜”或“＝”）。
12．（8分）强磁场，磁场的磁感应强度为B
（1）穿过线框的磁通量；
如图所示边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°，则该过程穿过线框的磁通量的变化量。
13．（8分）甲图所示的发光电动玩具车的电路可简化为乙图所示的电路图，两盏灯泡的规格均为“3V，3W”，内阻为1Ω，电动机内阻为0.5Ω，求：
（1）电动机的机械功率；
（2）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是多大？（答案保留1位小数）
14．（13分）甲图为太空站中用于测量人体质量的装置（BMMD），该装置可简化为乙图所示的结构，P是可视为上表面光滑的固定底座A的座椅，座椅两侧连接着相同的轻质弹簧，座椅可在P上左右滑动，假定初始状态下两弹簧均处于原长，宇航员坐上座椅后与座椅始终保持相对静止。
（1）若已知做简谐运动的物体其加速度与位移均满足a+ω2x＝0的关系，其中x为物体相对于平衡位置的位移，ω为圆频率，圆频率与简谐运动周期的关系满足Tω＝2π，已知两弹簧的劲度系数均为k
①当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小（用k、x、mA表示）和方向；
②空座椅做简谐运动时ω的表达式（用mA、k表示） （2）若物体的加速度与位移仍然满足a+ω2x＝0的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ为多少？（用mA、TA、TQ表示）
15．（16分）某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平天花板上，从左到右，球的编号依次为1、2、3……N（k＜1），从3号球开始，每个球质量与其相邻左球质量之比为k。现有一质量与1号球相同的子弹以某一初速度瞬间打进该球（该过程可视为完全非弹性碰撞），该球再与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞……所有小球间的碰撞皆为无机械能损失的正碰。（不计空气阻力，g取10m/s2）
（1）求子弹打入1号球过程中系统损失的机械能是子弹初动能的多少倍？
（2）设与n+1（n≥2）号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n+1号球碰撞后的速度。
（3）若N＝5，要使5号球碰撞后瞬间速度为子弹初速度的2倍，则k值为多少？（答案保留根号）
2021-2022学年江苏省苏州市常熟市高二（上）期中物理试卷
试题解析
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。
1．【解答】解：A.爱因斯坦基于普朗克能量量子化的假设，提出了光是由不可分割的能量子组成的假说；
B.自然界的任何物体都向外辐射电磁波，黑体是一个理想化了的物体，故B错误：
C.物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在；
D.原子从高能态向低能态跃迁会放出光子，光子能量等于两个能级之差。
故选：A。
2．【解答】解：A、该电池的容量为q＝It＝700×103×3600C＝2520C，故A错误；
﹣B、该电池待机时的平均工作电流约为I′＝C、mA•h是电荷量的单位，故C错误；
＝，故B正确；
D、该电池通过非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
故选：B。
3．【解答】解：A、根据安培定则，四指环绕方向为磁感线方向，右侧是磁感线垂直纸面进去；
B、根据安培定则，弯曲四指指磁感线方向，故B错；
C、根据安培定则，大拇指指向右，故C错误；
D、根据安培定则，大拇指向上，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，当摩擦频率等于水的固有频率时，则嗡嗡声是因为共振现象，即能溅起水花的摩擦节奏与盆有关，C正确；
故选：C。
5．【解答】解：A、当海面无波浪时，则线圈没有切割磁感线，故A正确；
B、该装置的工作原理是电磁感应现象；
C、当线圈上下运动时，所以回路中有感应电流；
D、根据对称性可知，故D正确；
本题选错误的
故选：C。
6．【解答】解：A、t＝0.2s时，所以加速度最大且指向平衡位置，故A错误； B、在x﹣t图像中，在t＝6.4s与t＝0.4s两个时刻，方向相反；
C、从t＝0s到t＝0.7s时间内，由此可知弹簧振子的速度逐渐减小，所以加速度增大的减速运动；
D、当t＝0.6s时，故D错误；
故选：C。
7．【解答】解：篮球在最高点时，竖直方向上的速度为零，故动量变化量不等于mv0
由运动学公式得：则
，即弹簧振子做加速度在竖直方向上的动量变化量为：水平方向动量变化量为零，所以篮球的动量变化量的大小为：由动量定理得：Δp＝I＝mgt0
故ACD错误，B正确；
故选：B。
8．【解答】解：A、R2的功率P＝I2R4，图象斜率增大应向上弯曲，与图不相符；
B、电容器与滑动变阻器的分压相同，UC＝E﹣I（r+R2） 电量Q＝CUC＝﹣C（R2+r）I+CE，有截距，故B错误；
C、电压表测量的是路端电压：U＝E﹣Ir，故C错误；
D、由U＝E﹣Ir可知：|故选：D。
9．【解答】解：AC、每个小球离开水平轨道后均做平抛运动；a小球不与b小球相碰时落点为M，a小球平抛初速度比第一次小a＜vb，根据平抛运动学公式
水平方向：x＝v0t
竖直方向：h＝＝
，故D正确。
因为va＜vb，b小球平抛初速度大，下落高度小，N位置应为小球a撞击挡极位置。
B：由：h＝可知t＝，下落高度不同，故B错误 D、根据平抛运动公式解得v0＝x得：
＝所以可以用故选：D。
+
因此验证碰撞过程动量守恒ax＝max+mbx，可来反映小球a的初动量；
10．【解答】解：设碰撞前乙的速度大小为v0，碰撞后甲与乙的速度大小分别为v甲、v乙，取乙球的速度方向为正方向，发生弹性碰撞的过程，可得：
m乙v0＝m乙v乙+m甲v甲
＝+
解得：v乙＝，v甲＝
已知：m乙远大于m甲，
可得：v乙＝v5，v甲＝2v0，可知：v甲＝8v乙
A、由上述分析可知第一次碰撞后瞬间乙球以原速度继续运动，故A错误；
B、第一次碰撞后到第二次碰撞前，且平放在水平地面上并固定，乙球的速度大小不变，故B错误；
C、第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲甲＝2v乙，根据向心加速度an＝D、第一次在A点碰撞后，甲，且有v甲＝5v乙，由周期T＝甲恰好转两周，则恰好在A点第二次碰撞。
故选：D。
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15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．
11．【解答】解：（1）由题意可知，电路中最大电流
Imax＝＝A＝6.001A
，可得甲，故C错误；
可知，T乙＝2T甲，可知乙转一周回到A点时，为了能精确测量，故电流表选择A，为了能多次测量；
（2）电路图如图所示
（3）由闭合电路欧姆定律得
E＝I （R+r）
整理得
＝＝
可得图像斜率
k＝
图像纵轴截距
b＝
代入数据解得
E＝0.94V
r＝1.2×103Ω
（4）由k＝E测＝E真
由于电流表内阻不能确定，实验中忽略了电流表的内阻
b＝可得
bE﹣RA＝r
可知
r测＞r真
故答案为：（1）AD；（2）见解析，3.3×103；（4）＝，＞
12．【解答】解：（1）根据磁通量公式，可得穿过线框的磁通量为：Φ＝BS＝B•（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°时，根据边长为该过程穿过线框的磁通量的变化量为：ΔΦ＝Φ2﹣Φ1＝3
＝
＝
，可知电动势由斜率测出，所以
，可知穿过磁场的有效面积未变 答：（1）穿过线框的磁通量为；
（2）线框从图示位置开始绕着ab边转动60°，该过程穿过线框的磁通量的变化量为8。
13．【解答】解：（1）根据闭合电路的欧姆定律知：根据P＝UI知I灯＝＝A＝5A，
＝A＝4A，
所以通过电动机的电流为：I电＝I﹣I灯＝2A﹣1A＝3A，
P机＝2UI电﹣I电2R＝2×3×1W﹣62×0.3W＝5.5W。
（2）根据纯电阻的功率P＝知R灯＝＝Ω＝3Ω，可视为纯电阻电路总＝r+＝1Ω+Ω
，所以总功率P总＝＝W＝43.8W
答：（1）电动机的机械功率为5.5W；
（2）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住无法转动，则此时电源的总功率是43.8W。
14．【解答】解：（1）由胡克定律可知
①2kx＝mAa，得方向向左
②，可解得空座椅做简谐运动时的圆频率为
，
（2）由空座椅的圆频率与周期的关系可得同理可得宇航员的周期满足，
，
故可解得宇航员的质量。
答：（1）①当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小为②空座椅做简谐运动时ω的表达式
和方向向左；
（2）若物体的加速度与位移仍然满足a+ω2x＝0的关系，通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为TA，坐上宇 航员后，宇航员与座椅做简谐运动的周期为TQ，则该宇航员的质量为mQ为
15．【解答】解：（1）规定向右为正方向，对子弹及1号球由动量守恒定律可得：m1v7＝2m1v3
解得：
根据能量守恒由：解得：故可得：（2）规定向右为正方向，在第n球与第n+1球碰撞过程中根据动量守恒及机械能守恒可得
mnvn＝mnvn′+mn+1vn+8′
联立解得：第n球与第n+3球质量间满足关系故第n+1号小球碰后速度满足（3）根据第7小问的结论可知v5＝
＝＝
由于打入子弹后的1号球（质量为2m6）与2号球在碰撞过程中满足动量守恒与机械能守恒，故
可得：由于v5＝2v0
v4＝故可得
倍；
。
答：（1）子弹打入3号球过程中系统损失的机械能是子弹初动能的（2）设与n+8（n≥2）号球碰撞前，n号球的速度为vn，n+1号球碰撞后的速度为（3）若N＝5，要使8号球碰撞后瞬间速度为子弹初速度的2倍
。