山东省滕州市2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份山东省滕州市2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列有关电源电动势的说法中正确的是( )
A.电动势和电压单位相同，电动势和电压物理意义也相同
B.电源电动势与非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比
C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关
D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做正功，电荷的电势能增加
2、如图为某一块手机电池背面的铭牌，下列说法正确的是( )
A.该电池在工作时的电流为500mA
B.该电池的电动势为3.6V，内阻为0
C.该电池的容量为
D.若电池以10mA的电流工作，可用5小时
3、如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，横截面积之比为。忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是( )
A.a和b电阻之比为
B.a和b中自由电荷定向移动速率之比为
C.通过a和b电流之比为
D.相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为
4、如图所示，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“40V40W”，D灯“30V30W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。不考虑各灯泡电阻随电压的变化，比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是( )
A.B.C.D.
5、多用电表是实验室的必备仪器，利用多用电表可以测量电流、电压和电阻等物理量。已知红表笔插在多用电表“+”接口，下列说法正确的是( )
A.测量电流时，需要选择相应量程的电流挡，黑表笔接高电势
B.测量电阻时，若双手手指与表笔金属部分接触，会导致测量值偏大
C.测量电阻时，若指针偏转角度较小，应换较大倍率，重新欧姆调零，再进行测量
D.选择欧姆挡，若黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，则指针偏转角度很小
6、如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间速度为零并又开始下滑，经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度为g，则在整个运动过程中( )
A.重力对滑块的总冲量为
B.支持力对滑块的总冲量为
C.合外力对滑块的冲量为0
D.摩擦力对滑块的总冲量为
7、如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈磁通量变化量的大小为( )
A.0B.C.D.
8、如图所示，电阻、、的阻值相等，电源的内阻不可忽略。a、b为平行板电容器的两个极板，当开关S闭合后，则( )
A.通过电阻的电流增大B.电容器极板a仍带正电
C.电容器两端电压等于零D.电容器所带电荷量减少
二、多选题
9、“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在任何介质中传播速度均为
B.红外线的波长比紫外线大
C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
10、如图所示，电源内阻不可忽略，电压表V、电流表A均为理想电表。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片由b向a缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小B.电流表的示数减小
C.电容器C所带电荷量增大D.电阻的电功率增大
11、安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上、根据表中测量结果可推知( )
A.测量地点位于北半球B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向北方D.第3次测量时y轴正向指向东方
12、如图，载有物资的总质量为M的热气球静止于距水平地面H的高处。现将质量为m的物资以相对地面竖直向下的速度投出，物资落地时与热气球的距离为d。热气球所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力。下列说法正确的( )
A.物资落地前，热气球与其组成的系统动量守恒
B.投出物资后热气球匀速上升
C.
D.
三、实验题
13、利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：
（1）调节导轨水平。
（2）测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为_______kg的滑块作为A。
（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。
（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。
（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如表所示。
（6）表中的_______（保留2位有效数字）。
（7）的平均值为_______（保留2位有效数字）。
（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为_______（用和表示），本实验中其值为_______（保留2位有效数字）；若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
14、一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻在范围内的伏安特性.可用器材有：电压表V（量程为3V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300Ω），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Ω或1.5kΩ），定值电阻（阻值可选75Ω或150Ω），开关S，导线若干。
（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；
（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为_______（填“10Ω”或“1.5kΩ”）的滑动变阻器，应选阻值为_______（填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻；
（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线.若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为_______V，流过的电流为_______mA，此组数据得到的的阻值为_______Ω（保留3位有效数字）。
15、某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验器材如下：
干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω）；
电压表V（量程为，内阻约为3kΩ）；
电流表A（量程为，内阻约为0.2Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为20Ω）；
开关、导线若干。
（1）实验电路图选择______（选填“A”或“B”）。
（2）用笔画线代替导线，将图中的器材在答题纸上连成实验电路______。
（3）完成实验后，某同学利用图象分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图象；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的图象。本次实验分析误差的图象是______。
A．B．
C．D．
（4）为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是______。
A．换用内阻更小的电压表B．换用内阻更大的电压表
C．换用内阻更小的电流表D．换用内阻更大的电流表
四、计算题
16、古人云：“绳锯木断、水滴石穿”。请你根据下面所提供的信息，估算水对石头冲击力的大小。已知某小瀑布落差为，水流量为，水的密度。假设水在最高点的速度为零，落到大石头上竖直溅起最大高度为。不计水的重力，取重力加速度。
17、发光电动玩具车的电路可简化为如图所示的电路图。已知两盏灯泡的规格均为“3V，3W”，若电源电动势为8.0V，内阻为1.0Ω，电动机线圈的电阻为。当玩具车正常行驶时，两盏灯泡均正常发光，求：
（1）电动机输出的机械功率；
（2）电源的效率；
（3）若玩具车在行驶中车轮被杂物卡住，求此时电源的总功率。
18、如图所示，“L”型平板B静置在光滑的地面上，小物块A处于平板B上的点，点左侧粗糙，右侧光滑。用长为的轻绳将质量为的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，上升最大高度后，随即被收回。碰后小物块A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，取重力加速度。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，轻绳不可伸长。求：
（1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小与；
（2）B光滑部分的长度d；
（3）运动过程中A与B摩擦所产生的热量Q。
参考答案
1、答案：D
解析：A.电动势和电压单位相同，电动势和电压物理意义不相同，电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极的电压，故A错误；
B.电源电动势等于非静电力在电源内部把正电荷从负极移动到正极所做的功，不能说与非静电力做正功做的功成正比，跟通过的电荷量成反比，故B错误；
C.电源电动势总等于内，外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成无关，故C错误；
D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做正功，电荷的电势能增加，故D正确。
故选D。
2、答案：C
解析：ACD.表示电池容量，该电池在工作时的电流远小于500mA。若电池以10mA的电流工作，由，得，故AD错误，C正确；
表示电池的电动势，但内阻不为0，故B错误。
故选C。
3、答案：B
解析：A.由电阻定律，知A错误；
BC.由导体a和b并联,由电流微观表达式，所以
，B正确，C错误；
D.相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为，D错误。
故选B。
4、答案：A
解析：A灯的电阻
B灯的电阻
C灯的电阻
D灯的电阻
设a到b回路的电流为lA，则
C、D两灯并联
即
则有
A灯消耗的功率为
B灯消耗的功率为
C灯消耗的功率为
D灯消耗的功率为
所以
故选A。
5、答案：C
解析：A.测量电流时，需要选择相应量程的电流档，红表笔接高电势，黑表笔接低电势，A错误；
B.测量电阻时，若双手手指与表笔金属部分接触，会导致测量值偏小，B错误；
C.测量电阻时，若指针偏转角度较小，说明被测电阻较大，应换较大倍率，重新欧姆调零，再进行测量，C正确；
D.选择欧姆挡，若黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，说明电流从二极管正极流入，从负极流出，根据二极管单向导电可知，此时电阻较小，所以指针偏转角度很大，D错误。
故选C。
6、答案：B
解析：重力对滑块的总冲量为，故A错误；滑块受到的支持力为，则支持力对滑块的总冲量为，故B正确；在整个运动过程中，小滑块的动量发生了变化，故合外力对滑块的冲量不为零，故C错误；滑块上滑与下滑过程中，摩擦力的方向相反，若规定沿斜面向上为正方向，则摩擦力对滑块的总冲量为，故D错误。故选B。
7、答案：C
解析：线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量，B是磁感应强度，S是线圈的面积。当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量；若既不垂直，也不平行，则可分解成垂直与平行，根据(θ是线圈平面与磁场方向的夹角）即可求解。
两次情况下磁感线穿过找圈的面不同，设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时，转过90°，到达末位置时，初、末位置磁通量的变化量的大小为。
故选C。
8、答案：D
解析：A.设三个电阻的阻值均为R，电源的电动势为E、内阻为r，则开关S断开时，电路为、的串联电路，通过电阻的电流为，开关S闭合后，、串联后与并联，通过电阻的电流为，则，通过电阻的电流减小，故A错误；
B.开关S断开时，电容器极板a带正电；开关合后，电容器极板b带正电，a带负电，故B错误；
CD.开关S闭合前，电容器两极板间的电压等于两端电压，为
开关S闭合后，电容器两极板间的电压等于，两端电压，为
故开关S闭合前、后电容器所带电荷量之比为，电容器所带电荷量减少，故C错误，D正确。
故选D。
9、答案：BD
解析：A.电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为，A错误；
B.红外线的波长比紫外线大，B正确；
C.麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，C错误；
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D正确。
故选BD。
10、答案：BC
解析：AB.滑动变阻器R的滑片由b向a缓慢滑动的过程中，电路总电阻阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，电流表的示数减小，电压表的电压为，可知，电压表示数增大，故A错误，B正确：
C.电容器两端的电压等于的电压，其两端电压增大，根据可知，电容器所带的电荷量增大，故C正确；
D.当时，的电功率最大，由于不知道几个电阻的阻值关系，故该过程中的电功率不一定增大，故D错误。
故选BC。
11、答案：AB
解析：
12、答案：AC
解析：A.物资抛出之前，物资和气球受合力为零，物资抛出后，气球和物资受合外力不变，则系统受合外力仍为零，则物资落地前，根据动量守恒条件，热气球与投出的物资组成的系统动量守恒，故A正确；
B.投出物资后热气球受合力向上，根据牛顿第二定律，加速度恒定，则向上做匀加速直线运动，故B错误；
CD.设物资落地时与热气球上升的高度为h，则对物资和气球系统，由动量守恒定律，解得，则，故C正确，D错误。
故选AC。
13、答案：（2）0.304
（6）0.31
（7）0.32
（8）；0.34
解析：（2）在一动一静的弹性碰撞中，质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹，故应选质量为0.304kg的滑块作为A。
（6）滑块A、B碰后的速度，因，故有，则。
（7）的平均值。
（8）设滑块A碰前的速度为，若为弹性碰撞，则有：
联立①②得：
则。
14、答案：（1）见解析
（2）10Ω；75Ω
（3）2.30；4.20；548
解析：（1）电流表内阻已知，但要测量范围内的电阻伏安特性，电流表的量程不够，电流表需要与并联测量流过的电流；电压表单独测量两端的电压，且电压表内阻很大，可视为理想电表，所以电流表采用外接法；要求通过的电流在范围内连续可调，则滑动变阻器应采用分压式接法，连接电路图如图甲所示。
（2）为方便电路调节，电路中滑动变阻器R应选最大阻值较小的，即最大阻值为10Ω的滑动变阻器；通过电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律作出电表改装的原理图如图乙所示，根据并联电路特点可得，解得。
（3）电压表分度值是0.1V，要估读至下一位，读数为2.30V；电流表分度值是0.02mA，不需要估读至下一位，读数为0.84mA，所以流过的电流为，由欧姆定律可知。
15、答案：（1）A
（2）
（3）A
（4）B
解析：（1）因为电源内阻较小，接近电流表内阻，为了减小误差所以电流表采用相对电源外接，选择A图。
（2）根据电路图得实物连接图如图所示
（3）由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，但当电压为零时，电压表的内阻对测量没有影响，实线和虚线重合。故选A。
（4）因为电压表的分流作用产生的误差，为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，电压表内阻越大，电压表的分流越小，可以采取的措施是换用内阻更大的电压表。故选B。
16、答案：
解析：由水流量可知：时间内流下的水的质量为
水下落的过程为自由落体运动，则水冲击石头前的速度为
（方向竖直向下）
水溅起的过程为竖直上抛运动，则水冲击石头后的速度为
（方向竖直向上）
以竖直向下为正方向，对水冲击石头的过程运用动量定理
代入数据解得
17、答案：（1）4W（2）（3）25.6W
解析：（1）两盏灯泡均正常发光，则路端电压为
流过灯泡的电流为
干路电流为
流经电动机的电流为
电动机的输出功率为
（2）电源的效率为
（3）玩具车在行驶中车轮被杂物卡住，电路为纯电阻电路，单个灯泡的电阻为
则电路的总电阻为
电源的总功率为
18、答案：（1），（2）1m（3）0.6J
解析：（1）设小球与小物块A碰撞前后的速度分别为，，由机械能守恒定律得
解得
，
小物块A与小球碰后速度为，由动量守恒定律得
解得
设水平向右为正方向，因为点右侧光滑，由题意可知A与B发生弹性碰撞，故碰撞过程根据动量守恒和能量守恒有
代入数据联立解得
，（方向水平向左）
，（方向水平向右）
即A和B速度的大小分别为，。
（2）如图所示为A与B挡板碰撞后到运动至O点正下方的运动示意图
A回到前，A在B上匀速直线运动的时间设为，B在这段时间也做匀速直线运动。两物体在时间内的位移大小分别为
有
A从回到O点正下方设时间为，A在B上做匀减速直线运动，设A的加速度大小为，由牛顿第二定律得
解得
A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，则
解得
时间内A相对于地面的位移大小
又
可得
得
则
（3）设AB最后的共同速度为，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
测量序号
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
1
2
3
4
5
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
0.31
0.33
0.33
0.33