2024~2025学年山东省菏泽市高二上11月期中考试（A）物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省菏泽市高二上11月期中考试（A）物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 对磁感应强度的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的通电导线所受磁场力的方向相同
B. 磁感应强度的方向跟放入磁场中通电导线的电流方向有关
C. 一小段通电导线在磁感应强度为零处，一定不受磁场力作用
D. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零
【答案】C
【解析】A．磁感应强度的方向跟放入磁场中的通电导线所受磁场力的方向垂直，选项A错误；
B．磁感应强度的方向由磁场本身决定，跟放入磁场中通电导线的电流方向无关，选项B错误；
C．一小段通电导线在磁感应强度为零处，一定不受磁场力作用，选项C正确；
D．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误。
故选C。
2. 在某次电学实验中，物理兴趣小组的同学将一段金属电阻丝均匀拉长至原来的2倍。若拉长前后电阻丝两端加上相同的电压，则下列说法正确的是（ ）
A. 拉长前后电阻丝中的电流相同
B. 拉长前电阻丝中的电流是拉长后的2倍
C. 拉长前后电阻丝中自由电荷定向移动的速率相等
D. 拉长前电阻丝中自由电荷定向移动的速率是拉长后的2倍
【答案】D
【解析】AB．设金属丝的电阻率为，拉长前金属丝的长度为，横截面积为，则电阻为
电流为
将其拉长至原来的2倍，即，根据金属丝拉长前后体积不变，则有
解得
则拉长后的电流为
故AB错误；
CD．根据电流微观表达式有
解得拉长前自由电荷定向移动的速率为
其、q不变
同理，拉长后自由电荷定向移动的速率为
联立可得
故C错误，D正确。
故选D。
3. 从离地同一高度以大小相同的初速度抛出完全相同的甲、乙、丙三个小球，甲球竖直向上抛出，乙球竖直向下抛出，丙球水平抛出，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 抛出时三个小球动量相同
B. 甲球落地前瞬间的动量最大
C. 在空中运动过程，甲球动量的变化量最大
D. 在空中运动过程，甲球动能的变化量最大
【答案】C
【解析】A．由题意知三个小球初速度方向不同，根据动量表达式可知，三个小球抛出时的动量大小相等，方向都不相同，故A错误；
B．由机械能守恒定律可得
可知三个小球落地时的速度大小相等，根据动量表达式可知，三个小球落体时的动量大小相等，故B错误；
C．在相同高度处三个小球以相同的速率分别抛出，可知做竖直上抛运动小球运动的时间大于做平抛运动小球的运动时间，做平抛运动小球的运动时间大于做竖直下抛运动小球的运动时间，由动量定理可得
所以，甲球动量的变化量最大，故C正确；
D．由动能定理可得
在空中运动过程，三个小球动能变化量相等，故D错误。
4. 如图所示，一均匀长方体金属导体，边长分别为、、。电流沿方向时，测得导体的电阻为。当电流沿方向时（ ）
A. 该导体的电阻为B. 该导体的电阻为
C. 该导体的电阻率为D. 该导体的电阻率为
【答案】A
【解析】电流沿方向时，测得导体的电阻为，根据电阻定律有
当电流沿方向时，有
解得
，
故选A。
5. 2024年3月，2024年国际体联蹦床世界杯首站巴库站比赛落幕，中国蹦床队斩获3金2银。某运动员的质量为，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，重力加速度，规定竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员与网刚分离时的动量为
B. 运动员与网接触时间内动量的改变量为
C. 网对运动员的平均作用力大小为1350N
D. 从开始自由下落到蹦回离水平网面5.0m高处过程中，运动员所受重力的冲量为
【答案】B
【解析】A．运动员与网刚分离时的速度
动量为
选项A错误；
B．运动员与网刚接触时的速度
接触时间内动量的改变量为
选项B正确；
C．根据动量定理
网对运动员的平均作用力大小为
F=1950N
选项C错误；
D．从开始自由下落到蹦回离水平网面5.0m高处过程中，运动员所受重力的冲量为
选项D错误。
故选B。
6. 如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为，则（ ）
A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为
B. 磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向上
C. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为
【答案】C
【解析】A．地磁场的磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为，则穿过“眼眶”的磁通量大小为
故A错误；
B．“超级天眼”处于北半球，根据地磁场的分布特征可知，磁感应强度B的方向为穿出“眼眶”斜向下，故B错误；
CD．根据地磁场的分布特征的对称性规律可知，地球自转过程中，“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小始终为，方向始终与水平面夹角为，即穿过“眼眶”的磁通量大小始终为，则在地球自转过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量始终为0，故C正确，D错误。
故选C。
7. 电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的，图甲、乙是电表的改装图，以下说法正确的是（ ）
A. 图甲、乙分别是电流表、电压表的改装图
B. 若改装后的电流表示数比准确值稍大一些，可以更换一个小些的并联电阻
C. 若改装后的电压表示数比准确值稍小一些，可以更换一个大些的串联电阻
D. 小量程电流表内阻为，给它串联一个电阻，改装后的电压表量程是原来的倍
【答案】B
【解析】A．图甲、乙分别是电压表、电流表的改装图，故A错误；
B．若改装后的电流表示数比标准表稍大一些，说明流过表头的电流大，可以减小分流电阻使其分流大些，从而减小流过表头的电流使其准确，故B正确；
C．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，故C错误；
D．小量程电流表内阻为，给它串联一个电阻R，改装后的电压表量程为
则有
故D错误。
故选B。
8. 如图所示电路中，为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），电容器的电容为，电源电动势为、内阻为。闭合开关S，照射光敏电阻的光强不断减弱，一段时间后，电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量绝对值为，则（ ）
A. B. 电容器放出的电荷量为
C. 电源内部损耗的功率一定减少D. 电源的输出功率一定增加
【答案】C
【解析】A．根据
可知
选项A错误；
B．照射光敏电阻的光强不断减弱，则R变大，总电阻变大，总电流减小，电压表读数变大，电容器两端电压变大，可知电容器充电，即充入电容器的电荷量为，选项B错误；
C．总电流减小，根据
可知，电源内部损耗的功率一定减少，选项C正确；
D．因外电阻与电源内阻的关系不能确定，可知不能确定电源的输出功率增减情况，选项D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，、、为三个闭合金属圆环，且半径依次增大，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过、两环的磁通量相同
B. 穿过、、三个环的磁通量依次增大
C. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流
D. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流
【答案】AD
【解析】A．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确；
BCD．根据安培定则可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故BC错误，D正确。
10. 军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力。如图所示，某款军用机器狗的直流电机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，下列说法正确的是（ ）

A. 电源消耗的热功率为
B. 电动机的效率为
C. 电源的输出功率为
D. 若用该机器狗竖直提升质量为的重物，则重物稳定后的速度
【答案】BD
【解析】A．电源消耗的热功率为
故A错误；
B．电动机正常工作，其额定电压为U，通过的电流为I，则电动机的效率为
故B正确；
C．电源的输出功率为
故C错误；
D．稳定后电动机的输出功率为
解得
故D正确。
11. 如图甲所示为某多用电表中欧姆表的内部电路图，电源电动势，内阻，灵敏电流计内阻，满偏电流。图乙为该多用电表的表盘，欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。不计导线的电阻。则（ ）
A. 在正确使用和操作的情况下，图中表笔应为黑表笔
B. 图中两表笔短接进行欧姆调零，滑动变阻器接入电路的阻值为
C. 欲将欧姆表改装为“”挡，应该为灵敏电流计并联一个阻值为的电阻
D. 利用多用电表测量某电阻时，发现指针偏转角度很小，则之前选择的倍率挡偏大
【答案】BC
【解析】A．在正确使用和操作的情况下，图中表笔与电源负极相连，根据电流红进黑出可知应为红表笔，选项A错误；
B．图中两表笔短接进行欧姆调零，滑动变阻器接入电路的阻值为
选项B正确；
C．欲将欧姆表改装为“”挡，则
应该为灵敏电流计并联的电阻为
选项C正确；
D．利用多用电表测量某电阻时，发现指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，则之前选择的倍率档偏低，选项D错误。
12. 如图所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为，相距3m沿直线排列，静置于水平地面上。为了节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运动了距离1m，恰好依靠在墙边，若车运动时受到摩擦力恒为车重力的0.2倍，忽略空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 两购物车在整个过程中克服摩擦力做功之和为160J
B. 两购物车碰撞后瞬间的速度大小为
C. 两购物车碰撞时损失的能量为80J
D. 工人给第一辆购物车的水平冲量大小为
【答案】BCD
【解析】A．两车间距，第一辆车碰前速度为，碰后共同速度为，共同位移，购物车受到摩擦力为
两购物车在整个过程中克服摩擦力做功之和为
故A错误；
B． 购物车碰后向右移动过程中，由牛顿第二定律可知
解得
由运动学公式可知
解得
故B正确；
C．两购物车相碰过程动量守恒可得
解得
两购物车碰撞时损失的能量为
故C正确；
D．第一辆运动之后加速度为
设购物车开始运动时速度为，则由运动学公式可知
解得
工人给第一辆购物车的水平冲量大小为
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分
13. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为、。请回答下列问题。
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度_____。
（2）如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为、。若_____则说明碰撞过程，系统的动量守恒；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为_____。
【答案】（1）1.880 （2）
【解析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为
（2）[1]碰撞过程，若系统的动量守恒则有
其中
，
联立，解得
[2]该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为
联立，解得
14. 某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，测得的数据如图乙所示。
乙
（1）实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由_____引起的。用画图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_____误差。
（2）在图丙中用给出的数据画出图线（横、纵坐标的起点已经规定好）_____。
（3）求得电动势_____V，内阻_____。（结果均保留3位有效数字）。
【答案】（1）电压表的分流 偶然 （2） （3）9.18##9.19##9.20##9.21##9.22##9.23 2.00（1.95~2.10均可）
【解析】（1）[1][2]该实验的系统误差主要是由电压表的分流引起的。用画图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的偶然误差。
（2）画出图线如图
（3）根据
U=E-Ir
结合图像可求得电动势
9.20V
内阻
15. 如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。
（1）求点的磁感应强度；
（2）若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。
【答案】（1） （2），方向垂直纸面向外
【解析】（1）由几何关系知，，故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小
根据安培定则判断、方向如图所示，由几何关系知，、夹角为，由平行四边形定则得，点的磁感应强度大小
方向水平向右
（2）要使点的磁感应强度为0，点处电流在点产生的磁感应强度大小
方向水平向左
由几何关系知，，又由
点处导线中电流大小
方向垂直纸面向外
16. 如图所示，质量的木船静止在湖边附近的水面上，船面可看做水平面，并且比湖岸高出。在船尾处有一质量铁块，铁块将一端固定的轻弹簧压缩后再用细线拴住，铁块与弹簧不栓接，此时铁块到船头的距离，船头到湖岸的水平距离。将细线烧断后铁块恰好能落到湖岸上，忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其它一切摩擦力，重力加速度。求：
（1）铁块脱离木船时的瞬时速度大小；
（2）木船最终的速度大小；
（3）弹簧释放的弹性势能。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）烧断细线后，、组成的系统，合力为零，动量守恒
由平均动量守恒得
又
解得：
，
铁块离开小木船后做平抛运动，在水平方向
在竖直方向
解得
，
（2）铁块与小木船相互作用时，由动量守恒得
解得
（3）由机械能守恒定律得
解得
17. 一电路如图所示，电阻，，，平行板电容器的电容，电压表为理想电压表。已知开关S断开时，电压表的示数；开关S闭合时，电压表的示数。求：
（1）开关S断开时，电源的输出功率；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）开关S由断开到闭合，流过的总电荷量。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】（1）开关S断开时，等效电路图如图所示，电源的输出功率
代入数据得
（2）开关S断开时，则有
开关S闭合时，等效电路图如图所示
则有
联立方程组解得
，
（3）开关S断开时，电容器两端的电压
开关S闭合时，电容器两端的电压
开关S由断开到闭合，流过的总电荷量
代入数据得
18. 如图所示，质量的滑板A放在足够长的光滑水平面上，A的上表面由粗糙水平部分和四分之一光滑圆弧组成，质量滑块B置于A的左端，B可视为质点。开始时质量的滑块C静止，A、B一起以的速度向右匀速运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，碰撞瞬间无能量损失。经过一段时间后，B滑上A的圆弧部分，然后又滑回到A的最左端，A、B再次达到共同速度，一起向右匀速运动。已知A上表面的粗糙水平部分长度，且运动过程中B始终没有离开A，重力加速度。求：
（1）C与A碰撞结束的瞬间，长滑板A的速度大小；
（2）滑板A粗糙水平部分的动摩擦因数；
（3）滑板A上光滑圆弧的最小半径。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）A与C发生碰撞，根据动量守恒
根据机械能守恒
解得
，
（2）A、B共速，根据动量守恒
解得
B在A上滑动，再次回到A的最左端A、B共速时，根据能量守恒得
解得
（3）B恰好运动到圆弧轨道最高点，根据动量守恒有
根据能量守恒
解得
1
2
3
4
5
6
U/V
9.12
9.06
8.97
8.89
8.80
8.72
I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24