江苏省扬州市邗江区2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（解析版）

这是一份江苏省扬州市邗江区2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（解析版），共15页。
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回；
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置；
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效；
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 某空间中存在磁场，一电流元放在某点受到的最大磁场力为F。下列说法正确的是（ ）
A. 该点处的磁感应强度大小为
B. 该点处的磁感应强度方向与F的方向相同
C. 如果电流元的电流增大，该点处的磁感应强度也增大
D. 如果撤去电流元，该点处的磁感应强度变为零
【答案】A
【解析】A．一电流元放在某点受到的最大磁场力为F，则电流方向与磁场方向垂直，该点处的磁感应强度大小为
故A正确；
B．该点处的磁感应强度方向与F的方向垂直，故B错误；
C．磁感应强度与磁场有关，如果电流元的电流增大，该点处的磁感应强度也不变，故C错误；
D．如果撤去电流元，该点处的磁感应强度不变，故D错误。
故选A。
2. 下面关于物体动量和冲量的说法，正确的是（ ）
A. 物体所受冲量是状态量，动量是过程量
B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量可能不变
C. 物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向
D. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越大
【答案】C
【解析】A．冲量是力在时间上的积累，是过程量，动量是某时刻速度与质量的乘积，是状态量，A错误；
B．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定改变，B错误；
C．根据动量定理：
可知物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向，C正确；
D．物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化量就越大，D错误。
故选C。
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，直角三角形导线框abc通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为l，与磁场方向平行；bc边长为2l，与磁场方向垂直．下列说法正确的是（ ）
A. ab边所受安培力大小为BIl
B. bc边所受安培力大小为0
C. ca边所受安培力大小为
D. 整个导线框所受安培力为0
【答案】D
【解析】A．ab边与磁场平行，则所受安培力大小为零，选项A错误；
B．bc边与磁场垂直，则所受安培力大小为2BIl，选项B错误；
C．ca边在垂直磁场方向的投影长度为2l，则所受安培力大小为2BIl，选项C错误；
D．整个导线框为闭合线圈，则所受安培力为0，选项D正确。
故选D。
4. 用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是
A. 测量前必须欧姆调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B. 为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起， 以使表笔与待测电阻接触良好
C. 使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
D. 选不同倍率时，指针越靠近右边误差越小
【答案】C
【解析】A．测量前必须欧姆调零，而且每次换挡后都要重新调零，选项A错误；
B．欧姆表使用时严禁用手接触表笔的金属部分，选项B错误；
C．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡，选项C正确；
D．选不同倍率时，指针越接近中间部分刻度越准确，选项D错误．
5. 如图所示，长直导线与矩形线框同处于光滑水平面上，长直导线固定，线框可以在桌面上自由滑动，当通以图中所示电流时，矩形线框的运动情况是（ ）
A. 靠近通电直导线B. 远离通电直导线
C. 保持静止不动D. 顺时针转动
【答案】A
【解析】根据同向电流相互吸引、异向电流相互排斥，则知线框左侧的电流受到的安培力向左，右侧的安培力向右，由于左侧靠近电流I1，则I1对左侧的安培力大于对右侧的安培力，线圈所受的安培力合力方向向左，则线圈将向左运动．
A．描述与分析相符，故A正确.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析不符，故D错误.
6. 在实验室里为了验证动量守恒定律，可以采用如图所示的装置。在本实验中，不一定要遵循的要求是（ ）
A. 斜槽轨道末端的切线是水平的
B. 斜槽轨道必须是光滑的
C. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
D. 碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
【答案】B
【解析】A．小球离开轨道后做平抛运动，所以斜槽轨道末端的切线是要水平，故A正确，不符合题意；
BC．实验要保证入射球到达斜槽末端时的速度相等，实验时入射球每一次都要从斜槽的同一高度由静止释放，斜槽轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．为保证两球发生对心正碰，碰撞后两球做平抛运动，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，故D正确，不符合题意。
故选B。
7. 如图所示的电路中，电流表为理想电表，电源的电动势为、内阻为，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 两端的电压减小B. 的功率增大
C. 电流表的示数变大D. 通过的电流增大
【答案】C
【解析】当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器阻值变大，总电阻变大，总电流减小，内阻上的电压减小，路端电压
变大，即两端的电压以及电流变大，则的电流
减小，则R2的功率减小，R2的电压减小，则R1和R4并联支路的电压
变大，R4的电流变大，电流表的示数变大，通过的电流减小。
故选C。
8. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会跳水女子10米跳台决赛举行，中国选手全红婵以438.20分获得冠军。假设运动员的空中运动简化为竖直上抛运动，视为过程Ⅰ。然后进入水池中，进入水池竖直向下运动直到速度减为零的过程视为过程Ⅱ。已知人的质量，跳台距水面高度。若运动员从起跳到入水时间为，重力加速度取，除水的阻力外不计其它阻力，运动员可视为质点。以下说法正确的是（ ）

A. 过程Ⅰ中运动员动量变化量大小为
B. 过程Ⅰ中运动员动能的增加量不等于重力所做的功
C. 过程Ⅱ中运动员所受合力的冲量方向竖直向下
D. 若从进入水池到速度减为零总共经过的时间为，则受到水的平均作用力约为
【答案】A
【解析】A．过程Ⅰ中运动员仅受重力作用，规定向下为正方向，设起跳时速度大小为，入水时速度大小为，由竖直上抛运动特点可得
解得
，
可得过程Ⅰ中运动员动量变化量
解得
故A正确；
B．过程Ⅰ中运动员仅受重力作用，机械能守恒，运动员动能的增加量等于重力所做的功，故B错误；
C．过程Ⅱ中运动员做减速运动，所受合力的冲量方向竖直向上，故C错误；
D．规定向下为正方向，设运动员受到水的平均作用力大小约为F，方向向上，由动量定理得
解得
故D错误。
故选A。
9. 如图所示，宽为l的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为l的金属杆ab水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场。当金属杆中通过的电流为I时，金属杆保持静止，重力加速度为g。该磁场的磁感应强度（ ）
A. 方向竖直向上，大小为
B. 方向水平向右，大小为
C. 方向垂直于导轨平面向上，大小为
D. 方向沿导轨平面向下，大小为
【答案】C
【解析】A．若磁感应强度方向竖直向上，则安培力水平向右，对金属杆受力分析
金属杆保持静止，有
解得
故A错误；
B．磁感应强度方向竖直向右，则安培力竖直向下，则对金属杆受力分析可知，金属杆不能静止，故B错误；
C．若磁感应强度方向垂直于导轨平面向上，则安培力沿斜面向上，对金属杆受力分析
金属杆保持静止，有
解得
故C正确；
D．磁感应强度方向沿导轨平面向下，则安培力垂直斜面向上，则对金属杆受力分析可知，金属杆不能静止，故D错误。
故选C。
10. 电子绕氢原子核顺时针高速旋转，如图所示，角速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 由于只有一个电子定向运动，不能形成电流
B. 虽然只有一个电子定向运动，能形成大小为电流
C. 在原子核处存在方向垂直纸面向里的磁场
D. 在原子核处存在方向垂直纸面向外的磁场
【答案】D
【解析】AB．电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动的周期
根据电流的定义得
选项AB错误；
CD﹒等效电流的方向与电子的运动方向相反为逆时针，根据安培定则可知，环形电流在核处产生的磁场垂直纸面向外，选项C错误，D正确。
故选D。
二、非选择题:共4题，共60分．其中第12题～第15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，答案中必须明确写出数值和单位．
11. 在做“用电流表和电压表测电池的电动势E（约1.5V）和内电阻r（约1.0Ω）”的实验时，某同学利用图甲所示的电路图进行测量，下列器材可供选用
A．电流表A1：量程0-0.6A，内阻约0.125Ω
B．电流表A2：量程0~6A，内阻约00025Ω
C．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ
D．滑动变阻器R：0~10Ω，额定电流2A
E．待测电池、开关、导线
（1）请根据电路图在图乙中用笔画线代替导线连接实物电路（已连接了部分线）____________；
（2）闭合开关前变阻器的滑动触头应滑至____________；
（3）某次测量中电流表的指针所指位置如图丙所示，则电流表的示数为__________A；
（4）根据实验数据作出的图像如图丁所示，则该电池的电动势E=_________V，内阻r=_______Ω（结果保留两位小数）；
（5）实验中发现电动势和内阻的测量值小于真实值，产生误差的主要原因是___________________。
【答案】（1） （2）接入电路的电阻最大处
（3）0.36 （4）1.47 0.73 （5）由于电压表分流，使得电流表的示数小于电源的电流
【解析】（1）根据电路图，完整的实物连线如图所示
（2）为了保护电路，闭合开关前变阻器的滑动触头应滑至接入电路的电阻最大处；
（3）由于电路中的电流比较小，为了让测量结果尽量准确，电流表应选用小量程的电流表，即选择量程为0~0.6A的电表，分度值为0.012A，则读数为0.36A；
（4）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
可得
可知图像的纵截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
（5）实验中发现电动势和内阻的测量值小于真实值，产生误差的主要原因是由于电压表分流，使得电流表的示数小于电源的电流。
12. 如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，。
（1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表，量程多大？
（2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表，量程多大？
【答案】（1）10V （2）100mA
【解析】（1）根据串联电阻具有分压作用可知，S1和S2断开时，表头与定值电阻R1串联，改装成的表应是电压表，由
可知电压表的量程是10V；
（1）当S1和S2均闭合时，表头与电阻R2并联，改装成的表应是电流表，由
所以电流表的量程是100mA。
13. 质谱仪的构造原理如图所示，粒子源S产生的带正电粒子首先经M、N两带电金属板间的电场加速，然后沿直线从缝隙O垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中经过半个圆周打在照相底片上的P点。已知M、N两板间电压为U，粒子的质量为m、电荷量为q。若粒子进入电场时的速度、所受重力及粒子间的相互作用力均可忽略。
（1）求粒子离开加速电场时速度的大小v；
（2）求O、P两点间的距离L；
（3）若粒子进入磁场的方向与OP成120°，求粒子在磁场中的运动时间，以及粒子出射点与P点之间的距离。
【答案】（1） （2） （3），
【解析】（1）带电粒子在电场中加速，做根据动能定理
解得
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为r。根据牛顿第二定律
解得
（3）粒子在磁场中的运动周期为
粒子在磁场中运动时间为
设粒子出射点距O点为d ，如图所示
由几何关系则有
出射点与P点的距离为
14. 小明利用如图所示电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，测得风扇运转时电压表示数为2.0V，电流表示数为0.20A；扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为1.25V，电流表的示数为0.50A。求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）风扇运转时输出的机械功率和线圈的发热功率；
（3）小明认为扇叶被卡住电源消耗的总功率比风扇运转时电源的总功率小。你认为正确吗？请通过计算说明理由。
【答案】（1） （2）， （3）见解析
【解析】（1）扇叶被卡住时
（2）风扇运转时输出的机械功率为
风扇运转时线圈的发热功率
（3）扇叶被卡住时，电源的总功率
风扇运转时电源的总功率
扇叶被卡住时电源的总功率更大，故不正确。
15. 如图所示，固定在轻弹簧两端的物体B、C置于光滑的水平面上，C靠在光滑挡板上，物体A以水平向右的速度v0=3m/s与B正碰并粘在一起，一段时间后C离开挡板。已知A、B、C的质量均为m=1kg，求：
（1）A与B刚刚碰撞后的速度大小v1；
（2）挡板对C的冲量I；
（3）C离开挡板后，弹簧具有的最大弹性势能Ep。
【答案】(1)15m/s；(2)6N·s，方向水平向左；(3)0.75J
【解析】(1)以水平向右为正方向，A与B碰撞时，对A、B组成的系统，根据动量守恒定律有
解得v1=1.5m/s。
(2)从A与B碰撞后到C刚要离开挡板的过程，对A、B、C及弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律知道C刚要离开挡板时，A和B的速度大小仍为v1，根据动量定理有
I=2m(-v1)-2mv1
解得I=-6N·s，即挡板对C的冲量大小为6N·s，方向水平向左。
(3)C离开挡板后，当A、B、C具有相同速度v2时，弹簧具有最大弹性势能，C离开挡板后，对A、B、C及弹簧组成的成系统，根据动量守恒定律有
2m(-v1)+0=3m(-v2)
根据机械能守恒定律有
解得EP=0.75J。