四川省达州市2023-2024学年高二上学期期中物理试题含解析

高2025届高二（上）期中考试
物理试题（答案在最后）
考试时间：75分钟满分：100分。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1.下列说法不正确的是（）
A.弹簧振子的加速度大小与位移大小成正比，加速度方向始终与速度方向相反
B.若把单摆从地球上移到月球上，则单摆的振动频率会发生改变
C.“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象
D.观察者不动，波源向右运动，相等时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的少
【答案】A
【解析】
【详解】A．弹簧振子的加速度大小与位移大小成正比，其加速度方向总是指向平衡位置，与速度方可能相同也可能相反，故A错误；
B．根据单摆的振动频率
f=
可知若把单摆从地球上移到月球上，重力加速度发生变化，因此单摆的振动频率会发生改变，故B正确；C．“闻其声而不见其人”是声波绕过障碍物的衍射现象，故C正确；
D．观察者不动，波源向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边少，这就是多普勒效应，故D正确。

本题选择不正确的，故选A。

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.
【答案】C
【解析】
【详解】物体在跟位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的力的作用下振动，叫简谐运动。

选项C的图中，物体在两侧斜面上受到的力均为恒力，不与位移的大小成正比，所以一定不是简谐运动。

故选C。

3.如图所示，容器底部有一探照灯S发出一细光束投射到光屏MN上，在B点形成一个光斑，当向容器中注水时，光斑B将移向（）
A.B的上方
B.B的下方
C.B的左边
D.B的右边
【答案】B
【解析】
【详解】当向容器中注水时，光束将在界面发生折射，由于光由介质射入空气中，折射角大于入射角，可知，光束折射后将向下偏移，即光斑B将移向B的下方。

故选B。

4.2023年10月3日，在杭州亚运会跳水项目女子10米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。

如图所示为某次比赛的精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（）
A.全红婵做自由落体运动
B.全红婵的加速度先变小后变大
C.全红婵的动量越来越大
D.全红婵所受重力的冲量方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A．起跳时，有竖直向上的速度，所以全红婵做竖直上抛运动。

A错误；
B ．全红婵做竖直上抛运动，加速度恒定为重力加速度。

B 错误；
C ．全红婵做竖直上抛运动，速度先减小，后增大，故动量先减小后增大。

C 错误；
D ．全红婵所受重力方向竖直向下，重力的冲量方向与重力方向相同，竖直向下。

D 正确。

故选D 。

5.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A 、B ，它们的U I -图像如图所示。

若A 、B 的电阻率分别为A ρ、B ρ，下列说法正确的是（
）
A.A B ρρ>
B.A B
ρρ<C.A 、B 并联后整体的U I -图像可能是C D.A 、B 串联后整体的U I -图像可能是C 【答案】A 【解析】
【详解】AB ．U I -图像的斜率为电阻，由题图可知
A B
R R >由电阻定律l
R s
ρ
=可知，两个形状和大小完全相同的电阻阻值与电阻率成正比，故A B
ρρ>A 正确，B 错误；
C ．A 、B 并联后的电阻小于任意一个支路的电阻，故
A B R R R >>并
A 、
B 并联后整体的U I -图像不是
C ，C 错误；
D ．A 、B 串联后的电阻大于任意一个电阻，故
A B
R R R >>串A 、B 串联后整体的U I -图像不是C ，D 错误。

故选A 。

6.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了“验证动量守恒定律”的实验。

假设实验所用较小钢球的质量为较大钢球质量的一半，较小钢球以大小为1m/s 的水平向左的速度与静止的较大钢球正碰，碰后速度大小分别为1v 、2v ，两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。

则（
）
A.120.5m/s v v ==
B.10v =，21m/s v =
C.11m/s v =，20v =
D.11m/s 3
v =
，22m/s
3v =【答案】D 【解析】
【详解】设小钢球的质量为m ，较大钢球的质量为2m ，两球碰撞过程中动量守恒、能量守恒，规定向左为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律有
012
2mv mv mv =+222012111
2222
mv mv mv =+⨯解得
11
m/s 3v =-，22m/s
3
v =“-”代表方向向右故选D 。

7.如图所示电路中电源电动势为E 、内阻为r ，1R 、2R 、3R 为定值电阻（阻值均大于电源内阻r ）
，电压表和电流表可视为理想电表。

开关S 闭合后，若将滑动变阻器R 的滑片向b 端移动，下列说法正确的是（
）
A.电压表的示数变大、电流表的示数变大
B.
1R 消耗的功率变大、2R 消耗的功率变小
C.电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为U ∆和I ∆，则1
U r R I
∆=+∆【答案】D 【解析】
【详解】A ．将滑动变阻器R 的滑片向b 端移动，滑动变阻器的阻值变小，则电路的总电阻变小，干路电流I 变大，即电流表示数变大，则根据闭合欧姆定律有
1E U IR Ir
=++可知，电压表示数U 变小，故A 错误；
B ．电阻1R 和电阻2R 的消耗的功率分别为
211P I R =，2
222
P I R =干路电流I 变大，则1R 消耗的功率1P 变大。

电压表示数U 变小，则电阻3R 的电流3I 变小，根据
23
I I I =+可知，干路电流I 变大，电阻3R 的电流3I 变小，则电阻2R 的电流2I 变大，所以2R 消耗的功率2P 变大，故B 错误；
C ．将滑动变阻器R 的滑片向b 端移动，滑动变阻器的阻值变小，电路的外电路总电阻R 外变小，即电阻1R 、
2R 、3R 与滑动变阻器混联后的总电阻阻值变小，则电源的输出功率为
2
2
22=()()+4E E P I R R R r R r
r R ==
-+外外外外外
由题可知R r >外，则根据数学知识可知，电路的外电路总电阻R 外变小，电源的输出功率变大。

电源的效率为
2221
100%+1I R R r I R I r
R r
R η=
⨯=
=++
外外外外外
可知电路的外电路总电阻R 外变小，则电源的效率变小，故C 错误；D ．根据闭合欧姆定律有
1E U IR Ir
=++可得
1()
U E I R r =-+即
1
U r R I
∆=+∆故D 正确。

故选D 。

二、多选题（本大题有3个小题，每小题5分，共15分。

在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）
8.下列说法正确的是（
）
A.彩虹由外到内顺序从红到紫，对应光的波长从长到短
B.泊松亮斑，反映了光的干涉性
C.小孔成像现象说明当孔足够小，光线经过小孔时将发生明显衍射现象，形成物像
D.光的偏振现象说明光是横波【答案】AD 【解析】
【详解】A ．彩虹的产生是因为复色光遇到空气中的小水滴发生折射造成的，红光波长最长，折射率最小，所以偏折最小，紫光波长最短，折射率最大，偏折最大，故A 正确；B ．泊松亮斑，反映了光的衍射性，故B 错误；
C ．小孔成像利用的是光沿直线传播，并不是光的衍射，故C 错误；
D ．光的偏振现象说明光是横波，故D 正确。

故选AD 。

9.战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出用绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。

3s t =时波形图如图1所示，图2是
绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（）
A.该波的波速为2.4m/s
B.波源开始振动的方向向下
C.该质点与波源的距离为3.6m
D.03s ~时间内该质点通过的路程为4.8m 【答案】AB 【解析】
【详解】A ．由图1可知该波的波长为2.4m ，由图2可知该波的周期为1s ，则波速为
2.4v T
λ
=
=m/s 故A 正确；
B ．由图2可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故B 正确；
C ．该质点开始振动的时刻为t =0.5s ，根据
x=vt =2.4×0.5m=1.2m
可知质点与波源的距离为1.2m ，故C 错误；
D ．一个周期内质点通过的路程为4A ，0∼3s 内该质点运动了2.5s ，故2.5s 内质点通过的路程为
s=10A=10×40cm=400cm=4m
故D 错误。

故选AB 。

10.从地面上以初速度v 0=10m/s 竖直向上抛出一质量为m =0.2kg 的小球，
若运动过程中小球受到的空气阻力f 与其速率v 成正比，其关系为f=kv ，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t 1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v 1=2m/s ，且落地前已经做匀速运动（取g =10m/s 2），则以下说法正确的是（
）
A.k 的值为1kg·s/m
B.小球在上升阶段速度大小为1m/s 时，加速度大小为20m/s 2
C.小球抛出瞬间的加速度大小为60m/s 2
D.小球抛出到落地过程中所用时间为1.2s 【答案】CD 【解析】【分析】
【详解】A ．小球落地前以v 1匀速运动，则有
1
mg kv =即
12
1N s/m 2
mg k v =
==⋅故A 错误；
B ．小球在上升阶段，根据牛顿第二定律得
mg kv ma
+=得
221110m/s 15m/s 0.2
kv a g m ⨯=+
=+=故B 错误；
C ．小球抛出瞬间的加速度大小为
220010110m/s 60m/s 0.2
kv a g m ⨯=+
=+=故C 正确；
D ．上升时，加速度为a ，则有
mg kv ma
+=取极短时间t ∆内，速度变化v ∆，有
mg t kv t ma t m v
∆+∆=∆=∆上升的全过程
mg t k v t m v
⋅∑∆+∑∆=⋅∑∆又
v t h H
∑∆=∑∆=00
0()v v v ∑∆=--=
解得
10
mgt kH mv +=得
011
()v gt v H g
-=
下降时加速度为a 2，则有
2
mg kv ma -=同理可得
2mg t kv t ma t m v
∆-∆=∆=∆所以
21
mgt kH mv -=解得
01
12 1.2s v v t t g
++=
=故D 正确。

故选CD 。

【点睛】本题综合运用了动量定理和牛顿运动定律，运用动量定理和牛顿运动定律解题注意要合理地选择研究的过程，列表达式求解，本题D 选项较难，对数学的要求较高。

三、实验题（本题共2小题，11题5分，12题10分，共15分。

）
11.2022年10月16日，党的二十大在京开幕，在二十大报告中，体育、健康等关键词多次提及，报告提出：“促进群众体育和竞技体育全面发展，加快建设体育强国”，这正是全面建设社会主义现代化国家的一个重要目标，冰壶运动深受人们的喜爱，现在流行一种旱地冰壶，它的赛道是由多块正方形的耐力板组成，如图甲所示，某实验小组的同学想用此装置验证碰撞中的动量守恒，为了便于实验研究，将旱地冰壶的赛道改造成如图乙所示的赛道，现有两个材料不同的红壶和黄壶，某同学先将黄壶放在出发点a 处，轻推黄壶，测得黄壶经过b 点后再向前运动1n 格速度变为零，并恰好停在分界线的中心点上；然后在a 处仍然放上黄壶，在b 处放上红壶，用同样的力度轻推黄壶，与红壶碰撞后，测得红壶向前运动2n 格速度变为零，黄壶经过b 点后再向前运动3n 格速度变为零，两壶均恰好停在分界线的中心点上。

（1）为保证碰撞中的实验效果，要求黄壶的质量_______（填“大于”“等于”或“小于”）红壶的质量。

（2）若已知黄壶的质量为1m ，与耐力板间的动摩擦因数为1μ；红壶的质量为2m ，与耐力板间的动摩擦因数为2μ，则验证动量守恒定律的表达式为___________________________（用题中所给字母表示）。

【答案】①.大于
②.1113222
m n m n m n μμμ=【解析】
【详解】（1）[1]验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射壶反弹，入射壶的质量应大于被碰壶的质量，所以黄壶的质量要大于红壶的质量。

（2）[2]设每格耐力板的长度均为L ，先在a 点放黄壶，设黄壶经过b 点时的速度为1v ，根据动能定理有
2
111111
02
m gn L m v μ-=-解得
1112v gn L
μ=接着在a 点放黄壶，在b 点放红壶，用同样力度轻推黄壶，设黄壶碰撞后的速度为1
v '，红壶的速度为v 2，根据动能定理，对黄壶有
211311
1
02
m gn L m v μ'-=-解得
1132v gn L
μ='对红壶有
2
22222
102
m gn L m v μ-=-解得
2222v gn L
μ=根据动量守恒定律有
111122
m v m v m v '=+将各速度代入可得
2m m m =即为验证动量守恒定律的表达式。

12.看到交警用酒精检测仪检查酒驾的情景，某同学欲自己制作一个酒精检测仪，所用器材如下：半导体酒精浓度传感器R x （其电阻与酒精气体浓度的关系图线如图1
所示）
干电池E （电动势为1.5V ，内阻未知）；
电流计G （满偏电流I g =5.0mA ，内阻R g =54Ω）；
电阻箱R 1（最大阻值999.9Ω）；
滑动变阻器R 2（最大阻值50Ω）；
电键和导线若干。

实验电路原理图如图2所示：
（1）该同学将电流计的量程扩大为50mA ，则应将电阻箱R 1的阻值调为_______Ω。

（2）具体使用该探测仪时，首先闭合电键S 1、S 2，调节滑动变阻器使电流计G 满偏（即电流计G 的示数为5mA ）。

然后断开电键S 2，若：（计算结果均保留3位有效数字）
①探测仪处于“待机”状态，即传感器所处环境的酒精浓度为零时，电流计G 的示数应为_______mA ；②传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准，即“0.2mg·mL -1”，则电流计G 的示数应为_______mA ；③传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准，即“0.8mg·mL -1”，则电流计G 的示数应为_______mA 。

（3）该探测仪在实际使用的过程中发现，酒精气体浓度的测量值总是较实际值偏小，究其原因可能是所用电源的电动势较1.5V 要_________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】
①.6.0②.1.50③.2.50④.3.75⑤.偏小
【解析】
【详解】（1）[1]将电流计的量程扩大为50mA ，由欧姆定律可得()3g g
13g 5.05410 6.050 5.010
I R R I I --⨯⨯==Ω=Ω--⨯则应将电阻箱R 1的阻值调为6.0Ω，可得扩大量程后的电流表的内阻为
g 1
g g 154 6.0 5.454 6.0
R R R R R ⋅⨯'==Ω=Ω++（2）[2]闭合电键S 1、S 2，调节滑动变阻器使电流计G 满偏，设电源的内阻为r ，由闭合电路欧姆定律可得
3
g g
231.5 5.0541024.65010
E I R R r I ----⨯⨯+==Ω=Ω⨯传感器所处环境的酒精浓度是零时，由图1可知
70x R =Ω则电路中的电流为
12g 1.5A 0.015A 15.0mA 24.670 5.4
x E
I R r R R ====++'+++电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G 的示数应为1.50mA 。

[3]传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准，即“0.2mg·mL -1”，由图1可知
30x R =Ω则此时电路中的电流为
22g 1.5A 0.025A 25.0mA 24.630 5.4
x E
I R r R R ====++'+++电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G 的示数应为2.50mA 。

[4]传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准，即“0.8mg·mL -1”，由图1可知
10x R =Ω则此时电路中的电流为
32g 1.5A 0.0375A 37.5mA 24.610 5.4
x E
I R r R R ====++'+++电流计的量程扩大了10倍，因此电流计G 的示数应为3.75mA 。

（3）[5]由以上解析可得电路中的电流为
2g x E
I R r R R ='
+++当电源的电动势较1.5V 要偏小时，在同一酒精浓度下，电路中的总电流将偏小，则流经电流计G 的电流将偏小，则对应的R x 值偏大，则酒精气体浓度的测量值较实际值偏小。

四、计算题（本题共3小题，共42分。

13题12分，14题12分，15题18分。

）
13.炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V ，内阻为1Ω的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。

电风扇
线圈的电阻为1Ω，额定电压为5V ，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。

求：
（1）电路的电流；
（2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能；
（3）电风扇的机械功率和额定功率。

【答案】（1）1A ；（2）1W ，120J ；（3）4W P =机，5W
P =额【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得
E U Ir
=+解得电路的电流为
65A 1A 1
E U I r --=
==（2）电风扇的热功率为2211W 1W
P I R ==⨯=热工作2分钟产生的热能为
2211120J 120J
Q I Rt ==⨯⨯=（3）电风扇的额定功率为
51W 5W
P UI ==⨯=额电风扇的机械功率为
5W 1W 4W
P P P =-=-=额热机14.2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。

光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d 的圆柱形玻璃棒弯成34
圆环，已知玻璃的折射率
，光在真空中的速度为c ，要使从A 端垂直入射的光线能全部从B 端射出。

求：
（1）圆环内径R 的最小值；
（2）在①问的情况下，从A 端最下方入射的光线，到达B 端所用的时间。

【答案】（121-；（2）)
622d c +【解析】【详解】（1）从A 端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得
sin R
R d
θ=+设全反射临界角为C ，则要使A 端垂直入射的光线全部从B 端射出，必须有θ≥C ，根据临界角公式有
1sin C n
=，因此有sinθ≥sin C 即有
R R d +≥1n 解得
=121d R n ≥
--所以R 21-（2）在①问的情况下，θ=45°，21R =-。

如图所示。

光在光纤内传播的总路程为
6s R
=光在光纤内传播速度为
22
c v c n =
=所以所求时间为)
6226d s R t v v c +===15.如图所示，
一长木板B 质量m =1.0kg ，长L =9.2m ，静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R =5.5m 的光滑圆弧轨道，但不粘连。

圆弧轨道左端点P 与圆心O 的连线PO 与竖直方向夹角为53°，其右端最低点处与长木板B 上表面相切。

距离木板B 右端d =6.0m 处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量m =1.0kg 的滑块D 。

平台上方有一水平光滑固定滑轨，其上穿有一质量M =2.0kg 的滑块C ，滑块C 与D 通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。

一质量m =1.0kg 的滑块A 被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。

一段时间后A 从传送带右侧水平飞出，下落高度H =3.2m 后恰好能沿切线方向从P 点滑入圆弧轨道。

A 下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B ，带动B 向右运动，B 与平台碰撞后即粘在一起不再运动。

A 随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D 碰撞并粘在一起向右运动。

A 、D 组合体随后运动过程中一直没有离开水平面，且C 没有滑离滑轨。

若传送带长s =6.0m ，转动速度大小恒为v 0=6.0m/s ，A 与木板B 间动摩擦因数为μ=0.5。

忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。

sin 530.8cos 530.6︒︒==，，
重力加速度g =210m /s （1）求滑块A 到达P 点的速度大小v P ；
（2）求滑块A 与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件？
（3）若弹簧第一次恢复原长时，C 的速度大小为2.0m/s 。

则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？
【答案】（1）10m/s p v =；（2）00.3μ≥；（3）2J
pmz E =【解析】
【分析】
【详解】（1）滑块A 离开传送带做平抛运动，竖直方向满足
22y v gH
=又A 沿切线滑入圆轨道，满足
sin 53y p v v =︒
解得
10m/s
p v =（2）A 沿切线滑入圆轨道，满足
cos53x p v v =︒
解得
6m/s x v v ==即A 在传送带上应先匀加速，与传送带共速后随传送带匀速运动最右端，则有
20102
x mgs mv μ≥-即滑块A 与传送带的动摩擦因数需满足
00.3
μ≥（3）A 沿圆弧轨道滑下，机械能守恒
22111(1cos53)22
x mgR mv mv -=-︒假定A 在木板B 上与B 共速后木板才到达右侧平台，则A 、B 动量守恒
1()mv m m v =+共
A 、
B 共速过程，能量守恒有
2211122
mgs mv m m v μ=-+相共（）解得
7.2m<=9.2m
s L =相设B 板开始滑动到AB 共速滑过距离s B ，由动能定理有
2102
B mgs mv μ=-共解得
3.6m 6m
B s d =<=即假设成立
B 撞平台后，A 继续向右运动，由动能定理有
22211--22
mg L s mv mv μ=-相共（）随后A 将以v 2的速度滑上平台，与D 发生完全非弹性碰撞。

后AD 组合体与滑块C 组成的系统水平方向动量守恒
①若弹簧开始处于压缩状态，则第一次恢复原长时，C 速度向左，有
234-()()C mv Mv m m v M m m v =++=++222max 34111()222
p C E Mv m m v M m m v =++-++（）解得随后运动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为
max 18J
p E =②若弹簧开始处于原长状态，则第一次恢复原长时，C 速度向右：
256
()()C mv Mv m m v M m m v =++=++222max 56111()222
p C E Mv m m v M m m v =++-++（）解得随后运动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为。