精品解析：江苏省无锡市新吴区第三高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

2024-2025学年第一学期高二物埋（远修） 一、单选题：（4×11=44分） 1. 如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（　　） A. 0.5A B. 0.2A C. 0.3A D. 0.1A 2. 欧姆不仅发现了欧姆定律，还对导体的电阻进行了研究。如图所示，一块均匀长方体的金属样品，边长分别为a、b、c，且a>b>c。当样品两侧面加上相同的电压U时，样品中电流最大的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为某白炽灯的U-I图像，图中A点的坐标为（I1，U1），过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则（　　） A. 随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐减小 B. 对应A点，白炽灯的电阻为 C. 对应A点，白炽灯的电阻为 D. 对应A点，白炽灯的电阻为 4. 质量为 m的棒球先被投手以速度ν向右水平投出，后被击球员以2ν的速度反向击回，则击球过程中棒球（　　） A. 动量变化量的大小为mv B. 动量变化量的大小为3mv C. 动能变化量大小为 mv2 D. 动能变化量的大小为mv2 5. 如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则（　　） A. 拉力对物体冲量大小为Ft cos θ B. 重力对物体的冲量大小为零 C. 摩擦力对物体冲量大小为Ft sin θ D. 合外力对物体的冲量大小为零 6. 电位器是用来控制电路的电学器材，其工作原理类似于滑动变阻器，其中P、O、Q为三个接线柱，如图甲所示。现将此电位器接入电路图中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若将PO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小 B. 若将PO与AB相连，滑动触头逆时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小 C. 若将QO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小 D. 若将PQ与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小 7. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，电池组右端为正极，测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图中的导线a端应与电流表“3”接线柱连接 B. 导线b端应与电流表“－”接线柱连接 C. 开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于最左端 D. 用螺旋测微器测金属丝同一部位直径4次，算其平均值 8. 关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势高于红表笔 C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势高于红表笔 D. 丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丙图中测量值较大 9. 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、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A. 两小球的质量需满足 B. 实验中可以用 这个表达式验证动量守恒定律。 C. 位置N为小球b撞击挡板的位置 D. 小球a在轨道上受到的摩擦力越小，对实验结果的误差影响就越小 10. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ） A. 电压表读数变大 B. 电流表读数变大 C. 质点P将向上运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大 11. 如图所示，在竖直平面内，由A点斜射出一个小球，B、C、D是小球运动轨迹上三点，A、C、D三点的坐标已在图中标出，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的动量和在C点的动量相同 B. 从A到B和从B到C，小球动量变化量相同 C. 从A到B和从B到C，小球动量变化量的方向相反 D. 小球从A到B重力的冲量大小小于从C到D重力的冲量大小 二、实验题：（每空2分，共12分） 12. 某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用表的欧姆挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为_______Ω。 （2）再改装电表，将表盘刻度均匀、量程为、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是_______V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数为2.4V。 （3）某实验小组的同学按图丙所示的实验电路连接好了器材，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到实物图中的_______（“最左端”或“最右端”）。开始调节滑动变阻器，记下电压表和电流表的多组示数，并在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的阻值_______Ω（保留两位有效数字），若不考虑偶然误差，该小组实验的主要误差来源是_______。 三、解答题：（44分） 13. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： （1）电源的输出功率； （2）电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。 14. 随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择；充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V，定值电阻，两表均为理想电表，并与滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、开关S连成如图所示电路。根据实验数据得到如图所示的U-I图像，求： （1）充电宝的电动势、内电阻； （2）滑动变阻器消耗的最大功率和定值电阻R0的最大功率。 15. 安全气囊是有效保护乘客装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 16. 如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg。g取10m/s2。=9.75 求： （1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小； （2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能； （3）木块A再次回到滑板B的最左端时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期高二物埋（远修） 一、单选题：（4×11=44分） 1. 如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（　　） A. 0.5A B. 0.2A C. 0.3A D. 0.1A 【答案】A 【解析】 【详解】由题可知1s通过截面xy的电荷量为 则这个电路中的电流为 故选A。 2. 欧姆不仅发现了欧姆定律，还对导体的电阻进行了研究。如图所示，一块均匀长方体的金属样品，边长分别为a、b、c，且a>b>c。当样品两侧面加上相同的电压U时，样品中电流最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当样品两侧面加上相同的电压U时，样品中电流最大时，电阻最小，根据 当L最小，S最大时电阻最小，因为a>b>c，则图B中电阻最小，电流最大。 故选B。 3. 如图所示为某白炽灯的U-I图像，图中A点的坐标为（I1，U1），过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则（　　） A. 随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐减小 B. 对应A点，白炽灯的电阻为 C. 对应A点，白炽灯的电阻为 D. 对应A点，白炽灯的电阻为 【答案】B 【解析】 【详解】BCD．根据欧姆定律 可知图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻，由图可知，A点时，白炽灯的电阻为 故B正确，CD错误； A．随着电压的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，则随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐增大，故A错误。 故选B。 4. 质量为 m的棒球先被投手以速度ν向右水平投出，后被击球员以2ν的速度反向击回，则击球过程中棒球（　　） A. 动量变化量的大小为mv B. 动量变化量的大小为3mv C. 动能变化量的大小为 mv2 D. 动能变化量的大小为mv2 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设棒球反弹方向为正方向，则动量变化量 即棒球的动量变化量的大小为3mv，选项A错误，B正确； CD．棒球的动能变化量的大小为 选项CD错误。 故选B。 5. 如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则（　　） A. 拉力对物体的冲量大小为Ft cos θ B. 重力对物体的冲量大小为零 C. 摩擦力对物体的冲量大小为Ft sin θ D. 合外力对物体的冲量大小为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动时间为t，则拉力的冲量为 A错误； B．重力对物体的冲量大小为 B错误； C．由于做匀速运动，阻力大小与F的水平分力相等，摩擦力大小为 摩擦力对物体的冲量的大小为 C错误； D．物体匀速运动，由动量定理知合外力对物体的冲量为零，D正确。 故选D。 6. 电位器是用来控制电路的电学器材，其工作原理类似于滑动变阻器，其中P、O、Q为三个接线柱，如图甲所示。现将此电位器接入电路图中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若将PO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小 B. 若将PO与AB相连，滑动触头逆时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小 C. 若将QO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小 D. 若将PQ与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．若将PO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值增加，根据闭合电路欧姆定律可得 电流表示数减小，电压表示数均增加。故A错误； B．若将PO与AB相连，滑动触头逆时针转动时，电位器接入电路的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得 电流表示数增大，电压表示数减小。故B正确； C．若将QO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得 电流表示数增大，电压表示数减小。故C错误； D．若将PQ与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值不变，电流表示数和电压表示数均不变。故D错误。 故选B。 7. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，电池组右端为正极，测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图中的导线a端应与电流表“3”接线柱连接 B. 导线b端应与电流表“－”接线柱连接 C. 开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于最左端 D. 用螺旋测微器测金属丝同一部位直径4次，算其平均值 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻较小，为了减小实验误差，电流表应采用外接法，而通过电流表的电流也较小，因此应选用较小量程，则图中的导线a端、b端均应与电流表上的“0.6”接线柱连接，故AB错误； C．为了保护电路，闭合开关前，应使待测支路电流最小，即滑动变阻器滑片应置于图中的最左端，故C正确； D．应用螺旋测微器测金属丝不同部位直径4次，算其平均值，故D错误。 故选C 8. 关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势高于红表笔 C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势高于红表笔 D. 丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丙图中测量值较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔的红黑表笔接错，电流应从红表笔流进，黑表笔流出，故A错误； B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，黑表笔电势低于红表笔，故B错误； CD．欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，由图丙所示电路图可知，黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，多用电表测二极管正向电阻，由图丁所示电路图可知，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，多用电表测二极管反向电阻，测量值较大，故C正确，D错误。 故选C。 9. 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、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A. 两小球的质量需满足 B. 实验中可以用 这个表达式验证动量守恒定律。 C. 位置N为小球b撞击挡板的位置 D. 小球a在轨道上受到的摩擦力越小，对实验结果的误差影响就越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．为了防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即，故A错误； C．小球离开水平轨道后均做平抛运动，从图中可以看出每个小球每次平抛运动的水平位移相同，a小球不与b小球相碰时落点为M，a小球与b小球相碰后，a小球平抛初速度比第一次小，且，根据平抛运动学公式。水平方向则有 竖直方向则有 因为，b小球平抛初速度大，下落高度小，所以P点应为b小球撞击挡板位置，N位置应为小球a击挡板位置，故C错误； D．需要保持小球每一次到达轨道末端的速度相等，小球每一次从同一位置静止释放即可，轨道的光滑程度对实验无影响，故D错误； B．由 ， 小球水平速度为 根据动量守恒可知 化简得 故B正确 故选B。 10. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ） A. 电压表读数变大 B. 电流表读数变大 C. 质点P将向上运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】BD．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路得欧姆定律可知干路电流增大，电阻R1以及电源内阻上的电压变大，与电容器并联的支路电压减小，流过R3的电流减小，则R3上消耗的功率逐渐减小，且流过电流表的电流增大，故B正确、D错误； A．流过电流表的电流增大，电阻R2两端的电压增大，与电容器并联的支路电压减小，可知电阻R4两端的电压减小，电压表读数减小，故A错误； C．电容器两端电压减小，电容器间场强减小，质点P受到的电场力减小，小于重力，故质点P将向下运动，故C错误。 故选B。 11. 如图所示，在竖直平面内，由A点斜射出一个小球，B、C、D是小球运动轨迹上的三点，A、C、D三点的坐标已在图中标出，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的动量和在C点的动量相同 B. 从A到B和从B到C，小球动量变化量相同 C. 从A到B和从B到C，小球动量变化量的方向相反 D. 小球从A到B重力的冲量大小小于从C到D重力的冲量大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在A、C两点处速度方向不同，根据 可知小球在A点的动量和在C点的动量不相同，故A错误； BC．小球在x方向上做匀速直线运动，从A到B、B到C、C到D在x轴上间距相等，则经历的时间相等，设时间均为t，小球只受重力，则A到B、B到C、C到D速度变化量相等，为 则从A到B、从B到C小球的动量变化量 可知A到B、从B到C小球的动量变化量相等，小球动量变化量的方向相同，故B正确，C错误； D．重力冲量为 从A到B和从C到D经历的时间相等，故小球从A到B重力的冲量大小等于从C到D重力的冲量大小，故D错误。 故选B。 二、实验题：（每空2分，共12分） 12. 某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用表的欧姆挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为_______Ω。 （2）再改装电表，将表盘刻度均匀、量程为、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是_______V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数为2.4V。 （3）某实验小组的同学按图丙所示的实验电路连接好了器材，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到实物图中的_______（“最左端”或“最右端”）。开始调节滑动变阻器，记下电压表和电流表的多组示数，并在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的阻值_______Ω（保留两位有效数字），若不考虑偶然误差，该小组实验的主要误差来源是_______。 【答案】（1）3.5 （2）3 （3） ①. 最左端 ②. 4.0 ③. 电压表的分流 【解析】 【小问1详解】 先用多用表的欧姆挡×1按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数为 【小问2详解】 改装后的电压表的量程为 【小问3详解】 [1]在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到实物图中的最左端； [2]由图线得到未知电阻的阻值为 [3]该实验电路电流表采用外接法，电流表测量的是通过电压表和未知电阻的总电流，若不考虑偶然误差，该小组实验的主要误差来源是电压表的分流。 三、解答题：（44分） 13. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： （1）电源的输出功率； （2）电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。 【答案】（1）18W （2）12W，8W 【解析】 【小问1详解】 已知电压表的示数和定值电阻，根据欧姆定律可求出电路中的电流 则电源输出功率为 【小问2详解】 根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压 电动机消耗的电功率 电动机将电能转化为机械能的功率，就是电动机的输出功率 14. 随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择；充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V，定值电阻，两表均为理想电表，并与滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、开关S连成如图所示电路。根据实验数据得到如图所示的U-I图像，求： （1）充电宝的电动势、内电阻； （2）滑动变阻器消耗的最大功率和定值电阻R0的最大功率。 【答案】（1）4.8V，1Ω；（2）0.96W，3.2W 【解析】 【详解】（1）由电路可知 由图像可知充电宝的电动势 E=4.8V 图像斜率的绝对值为 可得充电宝的内电阻 r=1Ω （2）滑动变阻器消耗的功率 当滑动变阻器阻值 R=R0+r 时滑动变阻器消耗的功率最大，则最大功率 定值电阻R0的功率 当滑动变阻器的阻值 时，的功率最大，最大功率为 15. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 【答案】（1）330 N∙s，方向竖直向上 （2）0.2 m 【解析】 【小问1详解】 F − t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向与F的方向相同，均为竖直向上。 【小问2详解】 设头锤落到气囊上时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得 以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得 设上升的最大高度为h，由动能定理得 解得 16. 如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg。g取10m/s2。=9.75 求： （1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小； （2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能； （3）木块A再次回到滑板B的最左端时的速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从木块A开始沿滑板B上表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，整动量守恒，则有 解得 代入数据得木块A的速度 （2）在木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒知，最大弹性势能得 带入数据解得 （3）对整个系统进行分析，可得出从A向右运动再回到最初位置整个中动量和能量守恒设此时木块A的速度为，滑板的速度为，可得出下列式子 带入数据可解得 或 有运动过程判断木块A回到初始位置速度方向和初速度方向相反故应舍去， 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $