内容正文:
2024-2025学年度秋学期期中联考试卷
高二物理
考生注意:
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 如图所示,当导线环中沿逆时针方向通过电流时,小磁针最后静止时N极的指向为( )
A. 水平向左 B. 水平向右
C. 垂直环形电流所在平面向内 D. 垂直环形电流所在平面向外
【答案】D
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则得,小磁针最后静止时N极的指向为垂直环形电流所在平面向外。故ABC错误,D正确。
故选D。
2. 如图所示,体操运动员在落地时总要屈腿,这样做的目的是减小( )
A. 地面对运动员的冲量 B. 地面对运动员做的功
C. 地面对运动员的作用力 D. 运动员动量的变化量
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.运动员完成空中动作落地时,通常要下蹲后再站起。延长了作用时间,根据动量定理可知,,运动员的动量变化量不变,则地面对运动员的冲量不变,延长作用时间t,减小了地面对运动员的冲力,由
可知,也减小了运动员动量的变化率,故AD错误,C正确;
B.对运动员,初末速度相等,根据动能定理可知地面对运动员做的功相等,故B错误。
故选C。
3. 如图所示,地面光滑,车厢水平底板粗糙。用细线连接车厢一端挡板及滑块,轻弹簧处于压缩状态,车厢静止。现将细线剪断,滑块相对车厢底板开始滑动,在滑动过程中,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,地面光滑,车厢水平底板粗糙,弹簧处于压缩状态,故将细线剪断,则弹簧伸长,故滑块会向右运动,小车会向左运动,两者相对滑动,产生滑动摩擦力,但弹簧的弹力和两者间的滑动摩擦力都是内力,故系统动量守恒,但两者产了相对位移,滑动摩擦力对整体做负功,故系统机械能不守恒。
故选B。
4. 如图所示,在水平放置的金属导体中,5s内有5 × 1018个电子向右通过导体某一横截面,此横截面的面积为0.2m2,e = 1.6 × 10-19C。关于导体内电流的大小和方向,以下判断正确的是( )
A. 0.16A向右
B. 0.16A向左
C. 0.80A向左
D. 0.80A向右
【答案】B
【解析】
【详解】由电流强度的定义可知,电流大小为
电子向右运动,电流方向向左。
故选B。
5. 如图所示,电路中四个定值电阻,其中RA、RC的规格为“10V,4W”,RB、RD的规格为“10V,2W”。将该电路连接在某电源两端,功率最大的电阻为( )
A. RA B. RB C. RC D. RD
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可知
因流过电流相等,根据
P=I2R
可知
因电阻两端电压相等,根据
可知
因电阻相等,,根据
P=I2R
可知
即
故选D。
6. 在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球A的质量为m1, 被碰球B的质量为m2,各小球的落地点如图所示,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 实验中两个小球的质量应满足
C. 每次入射小球A从斜槽不同的位置由静止滚下
D. 要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON
【答案】D
【解析】
【详解】A C.本实验只需要每次让入射小球A从斜槽上同一位置由静止滚下即可,斜槽轨道不必光滑,故A C错误;
B.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量不相等的小球,为保证碰后A不反弹,A球的质量要大于B球的质量,即
故B错误;
D.两个小球离开桌面做平抛运动,落地时间相同,则抛出是初速度为
要验证的表达式是
化解得
故D正确。
故选D。
7. 如图所示为多用电表外形图,某同学利用该多用电表欧姆挡按照正确的方法测量了某电阻的阻值(阻值约20Ω),接下来继续用该电表测量阻值约为15Ω的电阻,则再次测量前需要调节的旋钮是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 全都不用
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,某同学利用该多用电表欧姆挡按照正确的方法测量了某电阻的阻值(阻值约20Ω),接下来继续用该电表测量阻值约为15Ω的电阻,为准备测量电阻,则两次所选的倍率都是“×1”,故再次测量前不需要调节的任何旋钮。
故选D。
8. 某电学元件伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,以下说法正确的是( )
A. 在该元件的两端加6V的电压,阻值为120Ω
B. 在该元件的两端加6V的电压,消耗的电功率为0.9W
C. 工作状态从A变化到B,该元件的阻值变小了
D. 工作状态从A变化到B,该元件消耗的电功率增加1倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.在该元件的两端加6V的电压,阻值为
故A错误;
B.在该元件的两端加6V的电压,消耗的电功率为
P=UI=6×1.5×10-1W=0.9W
故B正确;
C.在该元件的两端加3V的电压,阻值为
可知工作状态从A变化到B,该元件的阻值变大了。故C错误;
D.在该元件的两端加3V的电压,消耗的电功率为
可知工作状态从A变化到B,该元件消耗的电功率增加2倍。故D错误。
故选B。
9. 如图所示,R1、R2为定值电阻, R为光敏电阻(光照增强时,电阻值减小),不考虑电流表和电压表对电路影响,当光照逐渐变强时( )
A. 电流表的读数逐渐减小
B. 电压表的读数逐渐增大
C. 电路的总功率逐渐增大
D. 电源的效率逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当光照增强时,光敏电阻R3的阻值减小,故外电路的总阻值减小,根据闭合电路欧姆定律有
可知总电流I增大,根据
可知路端电压减小,即电压表的示数减小;因流过的电流为总电流,是增大的,则两端的电压U1增大,根据
可知减小,则流过的电流为
可知减小,而总电流
总电流I增大,减小,所以增大,即电流表的示数增大,故AB错误;
C.电路的总功率为
总电流增大,则增大,故C正确;
D.电源的效率为
当光度增强时,光敏电阻R3的阻值减小,故外电路的总阻值减小,故电源的效率减小,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,电流表电阻为Rg,R1、R2、R为定值电阻。将ab两端接入外电路,下列操作中,当电流表G指针满偏时,ab两端电压最大的是( )
A. S1断开,S2闭合 B. S1闭合,S2断开
C. S1断开,S2断开 D. S1闭合,S2闭合
【答案】A
【解析】
【详解】S1断开,S2闭合,由图可知电流表与R1串联,再与R2并联,再与R串联,由欧姆定律可知,ab两端电压为
Uab=Ig(Rg+R1)+(Ig+I2)R
其中
S1闭合,S2断开,由图可知电流表与R串联,由欧姆定律可知,ab两端电压
Uab2=Ig(Rg+R)
S1断开,S2断开,电流表与R1、R串联,由欧姆定律可知,ab两端电压
Uab3=Ig(Rg+R1+R)
S1闭合,S2闭合,由图可知电流表与R2并联,再与R串联,ab两端电压
由题意可知电流表满偏,即Ig的值一定,由数学知识可知
Uab>Uab4
Uab>Uab3>Uab2
即要使ab两端电压最大,应S1断开,S2闭合。
故选A。
11. 如图所示,一木块用无弹性轻细绳悬于O点,开始时木块处于静止状态。一质量为m的弹丸以水平速度v0打入木块(未穿出),木块第一次回到最低点时,第二颗相同弹丸再次以相同的速度打入木块(未穿出)。已知木块上升过程未达到O点所在的水平面,空气阻力忽略不计,下列说法中正确的是( )
A. 两次弹丸打入木块后,物块上升的高度相同
B. 两次弹丸打入木块的过程中,系统产生的热量相同
C. 两次弹丸打入木块的过程中,弹丸对木块的冲量相同
D. 两个弹丸都打入木块后,系统产生的总热量为mv02
【答案】CD
【解析】
【详解】ABD.取向右为正方向,设木块的质量为M,第一颗弹丸打入木块,在水平方向动量守恒,则有
解得
系统产生的热量等于损失的机械能,则有
解得
之后整体向右摆到最高点,根据机械能守恒有
解得
当木块第一次回到最低点时,木块与第一颗弹丸的速度大小为,方向水平向左,则第二颗弹丸以相同的速度打入木块(未穿出),在水平方向动量守恒,则有
解得
系统产生的热量等于损失的机械能,则有
解得
之后整体向右摆到最高点,根据机械能守恒有
解得
两个弹丸都打入木块后,系统产生的总热量为
综上分析,可知
,
故AB错误,D正确;
C.取向右为正方向,设木块的质量为M,第一颗弹丸打入木块,在水平方向动量守恒,则有
解得
根据动量定理,可得弹丸对木块的冲量为
当木块第一次回到最低点时,木块与第一颗弹丸的速度大小为,方向水平向左,则第二颗弹丸以相同的速度打入木块(未穿出),在水平方向动量守恒,则有
解得
根据动量定理,可得弹丸对木块的冲量为
综上分析,则有
故C正确。
故选CD。
二、非选择题:本题共6小题,共56分。其中第14题~第17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,答案中必须写出数值和单位。
12. 在“测定电池电动势和内阻”的实验中,根据图甲电路测量得到实验数据,作出如图乙所示的图像,则该电池的电动势E=___V,内阻r=____Ω。(结果均取两位有效数字)
【答案】 ①. 1.5 ②. 0.50
【解析】
【详解】[1] [2]根据测定电池电动势和内阻实验步骤及数据处理办法及闭合电路欧姆定律公式可得
根据以上方程式用作图法处理实验数据可得,图像与纵轴交点为
图像的斜率大小表示
13. 某同学在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。
(1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为____ mm。
(2)已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值,要求测量结果尽量准确,金属丝两端电压测量范围能尽可能大一些,现备有以下器材:
A. 电池组(3 V,内阻不计)
B. 电流表(0~0.6A,内阻为RA=0.5 Ω)
C. 电压表(0~3 V,内阻约为3 kΩ)
D. 滑动变阻器(0~10 Ω)
E. 滑动变阻器(0~100Ω)
F. 开关、导线
上述器材中滑动变阻器应选 (填写实验器材前面的字母)。
(3)请你用笔画线代替导线帮他将图乙中的实物图连接完整______。
(4)该同学正确连接好电路,进行实验测量,记录数据,并在坐标纸上建立U、I坐标系,描绘出U-I图线,如图丙所示。已知图线的斜率为k,用刻度尺测量出金属丝接入电路部分的长度为L。则该金属丝电阻率ρ=___________(用k、L、d、RA等表示)。
【答案】(1)0.955(0.954-0.956均正确) (2)D
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
图甲中螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
要求金属丝两端电压测量范围能尽可能大一些,则滑动变阻器要以分压式接入电路,为了方便控制电路,应选择总阻值较小的滑动变阻器。
故选D。
【小问3详解】
滑动变阻器要以分压式接入电路,另因电流表内阻已知,故电流表应采用内接法,连接完整的实物图如图所示
【小问4详解】
由题意知
另根据电阻定律
其中
联立,得
14. 匀强磁场垂直纸面向里,磁场中一根长0.4m的通电导线中的电流为20A,这条导线与磁场方向垂直时,所受的磁场力为0.8N。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)若将一边长L=0.4m的正方形金属框垂直放置在该磁场中,如图所示,求穿过该金属框的磁通量。
【答案】(1)0.1T
(2)0.016Wb
【解析】
【小问1详解】
导线和磁场垂直,则有
代入数据得
B=0.1T
【小问2详解】
金属框和磁场垂直,则有
代入数据得
15. 一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s,求
(1)球棒对垒球碰前后的动量变化大小是多少?
(2)球棒对垒球的平均作用力是多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设垒球飞向球棒的方向为正方向,则球棒对垒球碰前的动量为
球棒对垒球碰后的动量为
则球棒对垒球碰前后的动量变化量为
所以,球棒对垒球碰前后的动量变化大小为。
(2)根据动量定理可得
代入数据解得
所以,球棒对垒球的平均作用力的大小为,方向与垒球飞向球棒的方向相反。
16. 如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端(B、C可视为质点),三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg,A与B间的动摩擦因数为μ=0.5;开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度向右匀速运动,A与C发生碰撞(时间极短)并粘在一起,经过一段时间B与A速度相同,且B刚好滑至A的最右端。(g=10 m/s2)求:
(1)A、C碰撞后A的速度大小;
(2)长木板A最终的速度大小;
(3)长木板A的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
取水平向右为正方向,A与C碰撞过程动量守恒:
解得
【小问2详解】
取水平向右为正方向,B在A上滑行,A、B、C组成的系统动量守恒
解得
【小问3详解】
A、B、C组成的系统能量守恒
解得
17. 如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=4Ω,电阻R1=12Ω,R2=8Ω,滑动变阻器R的最大阻值Rm=20Ω,电流表为理想电表,电动机M的内阻RM=1Ω,电容器的电容C=6μF。滑动变阻器滑片滑至最左端,闭合开关S1和S2。
(1)电流表的示数及电容器上带的电荷量;
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值多大时,电源输出的功率最大,求出此功率;
(3)断开开关S2,调节滑动变阻器R=2Ω时,电源输出功率和问题(2)中功率相同,求此时电动机的输出功率。
【答案】(1)7.2×10-5C
(2)49W (3)15.68W
【解析】
【小问1详解】
滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为电阻外电路总电阻Rm=20Ω,此时外电路总电阻
根据闭合电路欧姆定律
并联电路电阻两个支路电阻相等,所以R1两端电压
电容器并联在R1两端,所以电容器上带的电荷量
【小问2详解】
当时电源输出功率最大,则有
解得
R=5Ω
则此时电源输出功率最大为
代入数据得
【小问3详解】
电源输出功率和问题(2)中功率相同,则有
,
通过电流表电流及电源路端电压依次为
I=3.5A ,U=14V
根据串并联电路规律可知通过电动机的电流
电动机两端电压
此时电动机的输出功率
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2024-2025学年度秋学期期中联考试卷
高二物理
考生注意:
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 如图所示,当导线环中沿逆时针方向通过电流时,小磁针最后静止时N极的指向为( )
A. 水平向左 B. 水平向右
C. 垂直环形电流所在平面向内 D. 垂直环形电流所在平面向外
2. 如图所示,体操运动员在落地时总要屈腿,这样做的目的是减小( )
A. 地面对运动员的冲量 B. 地面对运动员做的功
C. 地面对运动员的作用力 D. 运动员动量的变化量
3. 如图所示,地面光滑,车厢水平底板粗糙。用细线连接车厢一端挡板及滑块,轻弹簧处于压缩状态,车厢静止。现将细线剪断,滑块相对车厢底板开始滑动,在滑动过程中,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒
4. 如图所示,在水平放置的金属导体中,5s内有5 × 1018个电子向右通过导体某一横截面,此横截面的面积为0.2m2,e = 1.6 × 10-19C。关于导体内电流的大小和方向,以下判断正确的是( )
A. 0.16A向右
B. 0.16A向左
C. 0.80A向左
D. 0.80A向右
5. 如图所示,电路中四个定值电阻,其中RA、RC的规格为“10V,4W”,RB、RD的规格为“10V,2W”。将该电路连接在某电源两端,功率最大的电阻为( )
A. RA B. RB C. RC D. RD
6. 在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球A的质量为m1, 被碰球B的质量为m2,各小球的落地点如图所示,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 实验中两个小球的质量应满足
C. 每次入射小球A从斜槽不同的位置由静止滚下
D. 要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON
7. 如图所示为多用电表外形图,某同学利用该多用电表欧姆挡按照正确的方法测量了某电阻的阻值(阻值约20Ω),接下来继续用该电表测量阻值约为15Ω的电阻,则再次测量前需要调节的旋钮是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 全都不用
8. 某电学元件伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,以下说法正确的是( )
A. 在该元件的两端加6V的电压,阻值为120Ω
B. 在该元件的两端加6V的电压,消耗的电功率为0.9W
C. 工作状态从A变化到B,该元件的阻值变小了
D. 工作状态从A变化到B,该元件消耗的电功率增加1倍
9. 如图所示,R1、R2为定值电阻, R为光敏电阻(光照增强时,电阻值减小),不考虑电流表和电压表对电路影响,当光照逐渐变强时( )
A. 电流表的读数逐渐减小
B. 电压表的读数逐渐增大
C. 电路的总功率逐渐增大
D. 电源的效率逐渐增大
10. 如图所示,电流表电阻为Rg,R1、R2、R为定值电阻。将ab两端接入外电路,下列操作中,当电流表G指针满偏时,ab两端电压最大的是( )
A. S1断开,S2闭合 B. S1闭合,S2断开
C. S1断开,S2断开 D. S1闭合,S2闭合
11. 如图所示,一木块用无弹性轻细绳悬于O点,开始时木块处于静止状态。一质量为m的弹丸以水平速度v0打入木块(未穿出),木块第一次回到最低点时,第二颗相同弹丸再次以相同的速度打入木块(未穿出)。已知木块上升过程未达到O点所在的水平面,空气阻力忽略不计,下列说法中正确的是( )
A. 两次弹丸打入木块后,物块上升的高度相同
B. 两次弹丸打入木块的过程中,系统产生的热量相同
C. 两次弹丸打入木块的过程中,弹丸对木块的冲量相同
D. 两个弹丸都打入木块后,系统产生的总热量为mv02
二、非选择题:本题共6小题,共56分。其中第14题~第17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,答案中必须写出数值和单位。
12. 在“测定电池电动势和内阻”的实验中,根据图甲电路测量得到实验数据,作出如图乙所示的图像,则该电池的电动势E=___V,内阻r=____Ω。(结果均取两位有效数字)
13. 某同学在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。
(1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为____ mm。
(2)已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值,要求测量结果尽量准确,金属丝两端电压测量范围能尽可能大一些,现备有以下器材:
A. 电池组(3 V,内阻不计)
B. 电流表(0~0.6A,内阻为RA=0.5 Ω)
C. 电压表(0~3 V,内阻约为3 kΩ)
D. 滑动变阻器(0~10 Ω)
E. 滑动变阻器(0~100Ω)
F. 开关、导线
上述器材中滑动变阻器应选 (填写实验器材前面的字母)。
(3)请你用笔画线代替导线帮他将图乙中的实物图连接完整______。
(4)该同学正确连接好电路,进行实验测量,记录数据,并在坐标纸上建立U、I坐标系,描绘出U-I图线,如图丙所示。已知图线的斜率为k,用刻度尺测量出金属丝接入电路部分的长度为L。则该金属丝电阻率ρ=___________(用k、L、d、RA等表示)。
14. 匀强磁场垂直纸面向里,磁场中一根长0.4m的通电导线中的电流为20A,这条导线与磁场方向垂直时,所受的磁场力为0.8N。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)若将一边长L=0.4m的正方形金属框垂直放置在该磁场中,如图所示,求穿过该金属框的磁通量。
15. 一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s,求
(1)球棒对垒球碰前后的动量变化大小是多少?
(2)球棒对垒球的平均作用力是多大?
16. 如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端(B、C可视为质点),三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg,A与B间的动摩擦因数为μ=0.5;开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度向右匀速运动,A与C发生碰撞(时间极短)并粘在一起,经过一段时间B与A速度相同,且B刚好滑至A的最右端。(g=10 m/s2)求:
(1)A、C碰撞后A的速度大小;
(2)长木板A最终的速度大小;
(3)长木板A的长度。
17. 如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=4Ω,电阻R1=12Ω,R2=8Ω,滑动变阻器R的最大阻值Rm=20Ω,电流表为理想电表,电动机M的内阻RM=1Ω,电容器的电容C=6μF。滑动变阻器滑片滑至最左端,闭合开关S1和S2。
(1)电流表的示数及电容器上带的电荷量;
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值多大时,电源输出的功率最大,求出此功率;
(3)断开开关S2,调节滑动变阻器R=2Ω时,电源输出功率和问题(2)中功率相同,求此时电动机的输出功率。
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