山东省德州市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份山东省德州市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共21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．中国大型太阳能氢能无人机9月中旬在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为，无人机正常工作时电动机额定电压为30V，额定功率为450W。下列说法正确的是( )
A.该无人机电动机的电阻是
B.该无人机正常工作时的电流是1.5A
C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h
D.该无人机充满电后储存的电荷量为
2．成人体液的主要成分是水和电解质，因此容易导电，而体内脂肪则不容易导电。我们可以用图甲所示的脂肪测量仪来测量脂肪率，脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握住两手柄M、N。下列说法正确的是( )
A.肥胖的人与消瘦的人比较，两者中消瘦的人电阻更大一些
B.体型相近的两人相比，脂肪含量低者对应的电压表示数较小
C.体型相近的两人相比，脂肪含量低者对应电源效率高
D.激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据不变
3．图甲是多用电表中欧姆表的内部结构，其中电流表G（满偏电流，内阻），电源电动势，内阻。下列说法正确的是( )
A.使用该欧姆表时，应将红表笔插入B孔
B.欧姆调零时，接入电路的阻值为
C.将待测电阻接入A、B间，此时G的示数如图乙所示，则为
D.该欧姆表能精确测量一个阻值为的固定电阻
4．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该弹簧振子的周期为1.6s，振幅为30cm
B.该弹簧振子在时和时的速度不同
C.在时，该弹簧振子的加速度大小为零
D.在到的时间内，该弹簧振子的加速度和速度都逐渐减小
5．力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动。B点为运动中的最低位置，小于5°且是未知量。图乙是由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，且图中时刻为摆球从A点开始运动的时刻，摆球可视为质点，重力加速度。下列说法正确的是( )
A.此单摆的振动周期为0.2πsB.此单摆的摆长为0.4m
C.此单摆摆球的质量为0.5kgD.此摆球运动过程中的最大速度为0.5m/s
6．图a是飞力士棒，它是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械。某型号的飞力士棒质量为500g，长度为1.6m，固有频率为5.0Hz，图b是使用者用手振动该飞力士棒进行锻炼。下列说法正确的是( )
A.若手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定增大
B.若手振动的频率减小，飞力士棒振动的幅度一定增大
C.当手振动的频率为5.0Hz时，飞力士棒振动的幅度最大
D.要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动30次
7．2023年7月20日21时40分，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，进行了八个小时的太空行走，圆满完成出舱活动全部既定任务。喷气背包作为航天员舱外活动的主要动力装置，它能让航天员保持较高的机动性。如图所示，一个连同装备总质量为120kg的航天员，装备内有一个喷嘴可以使压缩气体以相对空间站40m/s的速度喷出。航天员在距离空间站30m处与空间站处于相对静止状态，航天员完成太空行走任务后，必须向着返回空间站方向的反方向释放压缩气体，才能回到空间站。若喷出的气体总质量为0.2kg，则返回时间约为( )
A.450sB.500sC.550sD.600s
8．如图甲所示，一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块B以某一速度向A运动，时刻物块B与弹簧接触，时刻与弹簧分离。物块A、B运动的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.物块B的质量为
B.分离后物块A的速度大小为
C.碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为
D.弹簧压缩量的最大值为
二、多选题
9．高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。2021年3月1日，最新刑法修正案（十一）生效，“高空抛物”正式入刑。如图所示，若被抛下的鸡蛋质量为50g，从40m高的15楼由静止落下，不计空气阻力，鸡蛋落地时与地面的作用时间为0.05s，重力加速度。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋下落过程中动量的变化量和鸡蛋与地面作用过程中动量的变化量相同
B.鸡蛋落地瞬间的速度大小约为28.3m/s
C.鸡蛋落地时对地面的平均冲击力约为28.8N
D.鸡蛋下落的过程中重力做功的平均功率约为10W
10．在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像对应图乙中的图线b，滑动变阻器的总电阻为。下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为
B.当时，消耗的功率为1.2W
C.当时，电源效率最高
D.在时，电源的输出功率最大
11．在如图所示的电路中，电源电动势E、内阻r恒定，、是定值电阻。闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器的滑片向上滑动，理想电压表的示数变化量的绝对值为、、，电流表A是理想电流表。下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小，电压表的示数变大
B.
C.定值电阻中有从b流向a的瞬间电流，带电液滴将向上运动
D.电源效率减小
12．如图所示，质量的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径，连线与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑。滑块A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数，滑块A、B可视为质点，重力加速度。下列说法正确的是( )
A.滑块A刚到平台上的速度大小为3m/s
B.该过程中弹簧弹性势能的最大值为4.5J
C.该过程中由于摩擦产生的热量为8J
D.小车C的长度为0.6m
三、实验题
13．在验证动量守恒定律的实验中，某实验小组的同学设计了图甲所示的实验装置：将气垫导轨放置在水平桌面上，气垫导轨右侧支点高度固定，左侧支点高度可调节，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，弹性滑块A、B上方固定宽度均为d的遮光条，测得滑块A、B（包含遮光条）的质量分别为和。
（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度_______mm；设遮光条通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度________（用d、表示）；
（2）在调节气垫导轨水平时，该同学开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动，此时应调节左支点使其高度__________（选填“升高”或“降低”）；实验中为确保碰撞后滑块A不反弹，则、应满足的关系是________（填“>”“
（3）
解析：（1）20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图乙可知，遮光条宽度为
遮光条通过光电门的时间为，根据时间极短的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过光电门的速度为
（2）开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动；说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
实验中为确保碰撞后滑块A不反弹，则应满足的关系是。
（3）滑块A碰撞前的速度大小为
滑块A碰撞后的速度大小为
滑块B碰撞后的速度大小为
根据动量守恒可得
联立可得实验中若等式
即
成立，即可验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒。
14．答案：（1）1.384/1.385/1.386/1.387
（2）×1;11.0
（3）A;D
（4）
解析：（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）用×10的挡位测量发现指针偏转角太大，表明通过的电流过大，即待测电阻过小，为了使指针指在中央刻线附近减小误差，需要将挡位应调整为小挡位，即挡位应调整为×1；
根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）电源电动势为4.5V，为了减小电压表的读数误差，需要选择与电动势相差不多的量程，即电压表选择A;
结合上述可知，待测电阻利用欧姆表测得阻值为，当A电压表达到满偏时，通过电阻的电流约为
为了确保电流表的安全与精度，电流表选择量程300mA，即电流表选择D。
（4）根据电阻的决定式有
其中
解得
15．答案：（1）（2）
解析：（1）汽车匀速行驶时太阳能电池的总功率为
太阳能集光板的接收功率为
太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率为
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
则驱动电机输出的机械功率为
16．答案：（1）
（2）
解析：（1）刚断时
解得
此时弹簧为拉伸状态，在最高点根据简谐振动的对称性
解得
此时弹簧为压缩状态，弹簧长度改变
（2）物体A做简谐运动的振幅
简谐运动的周期
向上为正方向，所以初相位为，物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式
17．答案：（1）
（2）
（3）不能，
解析：（1）小物块处在轨道水平部分运动时，设二者之间的摩擦力大小为f，则由牛顿第二定律得
又
求得
（2）因小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A，所以小物块到达最高点A时二者速度相等，设共同速度为，在整个过程中，根据动量守恒和能量守恒有
联立，求得
（3）假设轨道的水平部分足够长，则二者最终将共速，设共速速度为，则从小物块开始滑上轨道到最终二者共速的整个过程中，根据动量守恒和能量守恒，有
求得
因
所以，小物块不能从轨道上滑下来，小物块停在轨道的位置与的距离为
18．答案：（1）3.2m
（2）
（3）AB的最终速度为2.375m/s，C的最终速度为5m/s
（4）4.06m
解析：（1）滑块A从弧形轨道下滑过程中，由机械能守恒定律
解得
（2）滑块A滑上木板B后，由于摩擦力作用，A做减速运动，B做加速运动，当AB速度相等时，一起匀速运动。设A、B的共同速度为，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
B从静止到AB共速过程，由
由牛顿第二定律得该过程B的加速度
联立解得
分析可知，s至少要大于或等于
（3）依题，木板B与物块C发生弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
可知碰后C的速度大于B的速度，此后，二者不在相碰了，故C的最终速度为5m/s。碰后，对AB系统，动量守恒，设最终速度为，则
解得
故AB的最终速度为2.375m/s；
（4）设木板B的最小长度为L，从A滑上B开始到A、B、C最终速度时，把ABC作为系统，则能量守恒可知
解得