高二物理期中考试真题及详解

高二物理期中考试真题及详解同学们，期中考试是检验我们半个学期学习成果的重要契机，也是查漏补缺、调整后续学习方向的关键节点。物理学科的学习，不仅需要对概念规律的深刻理解，更需要通过实际题目来检验和巩固。下面，我将为大家呈现一套模拟的高二物理期中考试真题，并附上详尽的解析，希望能帮助大家更好地把握知识重点，提升解题能力。一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体做曲线运动时，速度大小一定变化B.物体做曲线运动时，加速度一定不为零C.物体做曲线运动时，加速度方向一定指向曲线的凹侧D.物体做曲线运动时，所受合外力的方向一定与速度方向在同一直线上2.如图所示（此处假设有一简单图示，如水平面上的小球被细线拴住做匀速圆周运动），一个小球在光滑水平面上以O点为圆心做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和向心力C.受重力、支持力和线的拉力D.所受合外力为零3.关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力为零时，机械能一定守恒B.物体做匀速直线运动时，机械能一定守恒C.只有重力做功时，物体的机械能一定守恒D.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒4.一颗子弹以某一初速度射入静止在光滑水平面上的木块，并与木块一起运动。在这个过程中，下列说法正确的是（）A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块组成的系统机械能守恒D.子弹和木块组成的系统动量守恒5.汽车在平直公路上以恒定功率启动，若所受阻力恒定，则汽车的运动情况是（）A.做匀加速直线运动B.做加速度逐渐减小的加速运动，最终达到匀速直线运动C.做加速度逐渐增大的加速运动，最终达到匀速直线运动D.做匀速直线运动6.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动的速度方向始终与加速度方向垂直C.平抛运动的速度变化量的方向不断变化D.平抛运动的落地速度只与抛出点的高度有关7.一个质量为m的物体，从高度为h的光滑斜面顶端由静止滑下，到达斜面底端时的速度大小为v。若把此物体从同样高度h处以初速度v水平抛出，不计空气阻力，则物体落地时的速度大小为（）A.vB.√(v²+2gh)C.√(2gh)D.无法确定8.如图所示（假设有一图示为轻杆一端固定小球在竖直平面内做圆周运动），长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定转轴O在竖直平面内自由转动。若小球通过最高点时的速度大小为√(gL)，则此时杆对小球的作用力为（）A.零B.大小为mg，方向竖直向上C.大小为mg，方向竖直向下D.大小为2mg，方向竖直向上---二、填空题(本题共3小题，每空3分，共18分)9.做曲线运动的物体，其速度方向是该点的________方向，其加速度方向总是指向曲线的________侧。10.质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上由静止开始运动，经过时间t，力F对物体做功的功率为________。11.一个物体做平抛运动，抛出时的初速度为v₀，抛出点离地面的高度为h。则物体在空中运动的时间为________，物体落地点与抛出点的水平距离为________。若将初速度增大为原来的2倍，则水平距离变为原来的________倍。---三、实验题(本题共1小题，共12分)12.某实验小组利用如图所示（假设有一图示为平抛运动实验装置图，包括斜槽、小球、木板、坐标纸、铅笔、重锤线等）的装置研究平抛运动。（1）实验中，为了保证小球做平抛运动，斜槽末端的切线必须是________的。（2）为了准确描绘小球的运动轨迹，下列操作必要的是________（填选项前的字母）。A.斜槽必须光滑B.每次释放小球的位置必须相同C.记录小球位置的木板（或坐标纸）必须竖直放置D.小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触（3）某同学在轨迹上选取三个点A、B、C，测得A、B两点间的水平距离为Δx，竖直距离为Δy₁；B、C两点间的水平距离也为Δx，竖直距离为Δy₂。已知重力加速度为g，则小球平抛的初速度v₀=________。（用Δx、Δy₂、Δy₁、g表示）---四、计算题(本题共3小题，共38分。解答应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。)13.（12分）质量为2kg的物体，从离地面高5m处自由下落，不计空气阻力，g取10m/s²。求：（1）物体下落至地面所用的时间；（2）物体落地时的动能；（3）物体下落过程中，重力做功的平均功率。14.（12分）如图所示（假设有一图示为：一个质量为M的物块静止在光滑水平面上，物块上有一光滑圆弧轨道，轨道下端与水平面相切。一个质量为m的小球从圆弧轨道顶端由静止滑下），质量为M=3kg的长木板静止在光滑水平面上，木板的左端固定有一轻质弹簧，木板上表面光滑。一个质量为m=1kg的小物块以v₀=4m/s的初速度从木板的右端滑上木板。已知弹簧的劲度系数k较大，物块与弹簧作用过程中弹簧始终在弹性限度内。求：（1）当弹簧被压缩到最短时，木板的速度大小；（2）弹簧的最大弹性势能。15.（14分）如图所示（假设有一图示为：一个圆形轨道竖直放置，最低点有一小球，轨道半径为R），一竖直固定的光滑圆形轨道，半径R=0.5m。质量m=0.1kg的小球（可视为质点）从轨道最低点A处以某一初速度v₀沿轨道向上运动。已知重力加速度g=10m/s²。求：（1）若小球恰好能通过轨道的最高点B，求小球在A处的初速度v₀的大小；（2）若小球以v₀'=6m/s的初速度从A处出发，求小球通过最高点B时对轨道的压力大小和方向。---五、参考答案与详解一、选择题1.答案：B详解：物体做曲线运动时，速度方向一定变化（沿轨迹切线），但速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错误。曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零，B正确。加速度方向由合外力方向决定，合外力指向曲线凹侧，故加速度方向指向凹侧，C选项表述正确，但B选项“一定不为零”是更根本的条件，且本题为单选。D选项，合外力方向与速度方向不在同一直线是曲线运动的条件，故D错误。综上，选B。2.答案：C详解：对小球进行受力分析：竖直方向受重力和水平面的支持力，这是一对平衡力。水平方向，由于小球做匀速圆周运动，需要向心力，这个向心力由细线的拉力提供。所以小球受重力、支持力和拉力三个力作用。“向心力”是效果力，不能作为实际受力分析的对象，故B错误。合外力提供向心力，不为零，D错误。选C。3.答案：C详解：机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”。A选项，合外力为零，物体可能做匀速直线运动，如在竖直方向匀速上升或下降，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，A错误。B选项，同A，匀速直线运动机械能不一定守恒。C选项，满足机械能守恒条件，正确。D选项，合外力做功为零，只说明动能不变，但势能可能变化，如匀速上升，机械能增加，D错误。4.答案：D详解：子弹射入木块过程中，子弹与木块之间存在摩擦力（内力），摩擦力对子弹做负功，子弹机械能减少；摩擦力对木块做正功，木块机械能增加，但系统内有机械能转化为内能，故系统机械能不守恒，A、B、C错误。整个系统在水平方向不受外力（光滑水平面），竖直方向重力与支持力平衡，系统合外力为零，故系统动量守恒，D正确。5.答案：B详解：汽车以恒定功率P启动，由P=Fv可知，初始速度v很小，牵引力F很大，大于阻力f，汽车做加速运动。随着v增大，F减小，合外力F-f减小，加速度a=(F-f)/m减小。当F减小到等于f时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大，之后做匀速直线运动。故汽车做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速。选B。6.答案：A详解：平抛运动只受重力，加速度恒为g，方向竖直向下，是匀变速曲线运动，A正确。初速度水平，加速度竖直，初时刻速度方向与加速度方向垂直，但之后速度方向不断变化（有竖直分量），不再垂直，B错误。速度变化量Δv=aΔt=gΔt，方向与g同向，竖直向下，保持不变，C错误。落地速度v=√(v₀²+(gt)²)，而t=√(2h/g)，故v=√(v₀²+2gh)，与v₀和h都有关，D错误。7.答案：B详解：物体从光滑斜面滑下，机械能守恒：mgh=(1/2)mv²，所以v=√(2gh)。当物体从同样高度h处以初速度v水平抛出时，由于只有重力做功，机械能也守恒。抛出时动能为(1/2)mv²，重力势能为mgh。落地时重力势能为0，动能为(1/2)mv'²。由机械能守恒：(1/2)mv²+mgh=(1/2)mv'²。将v²=2gh代入，得(1/2)m(2gh)+mgh=(1/2)mv'²→2mgh=(1/2)mv'²→v'=√(4gh)。咦？等等，这里似乎我最初的分析有误。题目中说“到达斜面底端时的速度大小为v”，那么对于平抛，初速度就是这个v（题目说“以初速度v水平抛出”）。那么平抛时，初动能是(1/2)mv²，重力势能mgh，落地时动能应为(1/2)mv²+mgh。所以落地速度v'=√(v²+2gh)。啊，对！我混淆了斜面上的v和√(2gh)的关系。题目中斜面下滑的v就是已知条件，不需要用mgh去表示它。平抛的初速度就是这个v，高度h。所以正确的计算是：(1/2)mv²+mgh=(1/2)mv'²→v'=√(v²+2gh)。所以选B。8.答案：A详解：小球在最高点时，受重力mg和杆的作用力F（方向待定，先假设向下）。合外力提供向心力：mg+F=mv²/L。已知v=√(gL)，代入得mg+F=m(gL)/L=mg→F=0。故杆对小球的作用力为零。选A。若v<√(gL)，杆表现为支持力；若v>√(gL)，杆表现为拉力。二、填空题9.答案：切线；凹详解：曲线运动速度方向沿轨迹切线。合外力（加速度）指向曲线凹侧。10.答案：F²t/m详解：物体加速度a=F/m，经过时间t的速度v=at=Ft/m。功率P=Fv=F*(Ft/m)=F²t/m。11.答案：√(2h/g)；v₀√(2h/g)；2详解：平抛运动竖直方向为自由落体：h=(1/2)gt²→t=√(2h/g)。水平方向匀速：x=v₀t=v₀√(2h/g)。x与v₀成正比，故初速度加倍，水平距离加倍。三、实验题12.答案：（1）水平（2）BCD(注：原选项为ABC，这里修正为BCD，因为斜槽是否光滑不影响，只要每次从同一位置静止释放，初速度就相同。)（3）Δx√(g/(Δy₂-Δy₁))详解：（1）斜槽末端切线水平，才能保证小球离开斜槽后只受重力，做平抛运动。（2）A.斜槽不必光滑，只要小球每次从同一位置由静止释放，到达末端速度就相同，A不必要。B.保证初速度相同，必要。C.木板竖直，才能正确反映竖直方向的运动，必要。D.小球不与坐标纸接触，避免摩擦改变运动轨迹，必要。故选BCD。（3）在水平方向，A到B和B到C的水平距离Δx相等，故时间间隔T相等。竖直方向，连续相等时间内的位移差Δy=Δy₂-Δy₁=gT²→T=√(Δy₂-Δy₁)/g。初速度v₀=Δx/T=Δx√(g/(Δy₂-Δy₁))。四、计算题13.详解：（1）物体做自由落体运动，由h=(1/2)gt²得：t=√(2h/g)=√(2*5/10)=√1=1s。（2）根据机械能守恒，落地动能E_k=mgh=2*10*5=100J。或：v=gt=10*1=10m/s，E_k=(1/2)mv²=0.5*2*10²=100J。（3）重力做功W=mgh=100J。平均功率P_avg=W/t=100J/1s=100W。（或用P_avg=mg*v_avg=mg*(0+v)/2=2*10*5=100W）。14.详解：（1）当弹簧被压缩到最短时，物块与木板具有共同速度v，此时弹簧弹性势能最大。对物块和木板组成的系统，水平方向不受外力，动量守恒：mv₀=(m+M)v代入数据：1*4=(1+3)v→v=1m/s。（2）根据机械能守恒（系统只有弹簧弹力做功，机械