江苏省常州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷（解析版）

这是一份江苏省常州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题炼。
1. 关于电磁场相关知识，下列说法正确的是（ ）
A. 根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由有序变成无序排列
B. 麦克斯韦预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
C. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
D. 地磁场的磁感线由地理南极发出，指向地理北极
【答案】C
【解析】A．根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列，故A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故C正确；
D．地磁场的磁感线是闭合的曲线，地球外部的磁感线从地理南极发出，指向地理北极；地球内部的磁感线从地理北极指向地理南极，故D错误。
故选C。
2. 如图所示电路中，把由改为时，电流减小为原来的一半，则电源的内阻应为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意，设电源电动势为，内阻为，由闭合回路欧姆定律有
联立解得
故选D。
3. 验证动量守恒定律的实验装置如图所示，测得入射金属球P的质量，直径，需要在斜槽水平段末端放置一个被碰小球Q，现有下列小球，应选用（ ）
A. 金属球（m=19.0g，d=16mm）B. 玻璃球（m=5.4g，d=16mm）
C. 塑料球（m=3.0g，d=20mm）D. 乒乓球（m=2.7g，d=40mm）
【答案】B
【解析】为了小球P发生碰撞后不被反弹，P小球质量应大于Q小球质量，为了发生对心碰撞，两小球的直径应该相等。
故选B。
4. 如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下始终保持静止，已知动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则时间t内（ ）
A. 物体所受拉力F的冲量大小为FtcsθB. 物体所受重力的冲量大小为mgt
C. 物体所受支持力的冲量大小为0D. 物体所受摩擦力的冲量大小μmgt
【答案】B
【解析】A．物体所受拉力F的冲量大小为
故A错误；
B．物体所受重力的冲量大小为
故B正确；
C．物体所受支持力大小为
物体所受支持力的冲量大小为
故C错误；
D．物体所受摩擦力大小为
物体所受摩擦力的冲量大小
故D错误。
故选B。
5. 水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积S=4cm2，喷出水流的流速为v=10m/s，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0。已知水的密度为，则墙壁受到的平均冲击力的大小为（ ）
A. 4NB. 16NC. 20ND. 40N
【答案】D
【解析】设经过，冲击墙壁水的质量为
根据动量定理可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，墙壁受到的平均冲击力的大小为。
故选D。
6. 下图所示的彼此绝缘且相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，则穿过线圈的磁通量可能为零的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．根据安培定则，电流、在第四象限磁场方向均是垂直纸面向里，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，A错误；
B．电流在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以穿过线圈磁通量可能为零，B正确；
C．电流在第一象限磁场方向垂直纸面向外，在第一象限的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈磁通量不可能为零，C错误；
D．电流在第二、三象限的磁场方向是垂直纸面向外，在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，D错误。
故选B。
7. 如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是（ ）
A. 将abcd以ad为轴持续转动B. 将abcd以cd为轴持续转动
C. 将abcd以ab为轴持续转动D. 将abcd沿O1O2向上平移
【答案】A
【解析】A．将abcd以ad为轴持续转动过程中，磁通量持续发生变化，所以能够产生持续的感应电流，故A正确；
B．将abcd以cd为轴持续转动，在转动60°时，磁通量由最大值变为零，磁通量发生变化，产生感应电流，此后转动再转动240°，穿过线圈的磁通量不变，没有产生感应电流，故B错误；
C．将abcd以ab为轴持续转动，由几何关系可知，在转动60°时，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故C错误；
D．将abcd沿O1O2向上平移，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故D错误。
故选A
8. 如图所示电路，电源的电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为R，当开关S闭合后，电动机正常转动，电动机两端电压为，电路中电流为I，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的两端电压
B. 电动机输出的机械功率
C. 电源两端的电压
D. 电源的输出功率
【答案】C
【解析】A．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，电动机两端电压不等于，A错误；
B．电动机的总功率
电动机的热功率
电动机输出的机械功率
B错误；
C．电源两端电压
C正确；
D．电源的输出功率
不等于，D错误。
故选C。
9. 在光滑的水平面上，有a、b两个等大的小球，a的质量为2m，b的质量为m，它们在同一直线上运动，t0时刻两球发生正碰，则下列关于两球碰撞前后的速度-时间图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】A．设题图中纵轴的最小刻度值为v0，碰前总动量
碰后总动量
违背动量守恒定律，A错误；
B．碰撞前的总动量为

碰撞后的总动量为

碰撞前的总动能为

碰撞后的总动能为

碰撞前后动量守恒，动能不增加，B正确；
C．碰撞前的总动量为

碰撞后的总动量为

碰撞前的总动能为

碰撞后的总动能为

碰撞前后系统动量守恒，碰撞前后系统动能不变，C正确；
D．碰前总动量
碰后总动量
违背动量守恒定律，D错误。
故选BC。
10. 恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。如图所示，电路中电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时。电压表示数的变化量大小为，电流表示数的变化量大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 当电源为恒流源时，电压表示数U变小
B. 当电源为恒流源时，变大
C. 当电源为恒压源时，电源的输出功率增大
D. 当电源为恒压源时，电流表示数Ⅰ变小
【答案】D
【解析】A．当电源为恒流源时，通过R2的干路电流始终不变，当滑动触头向上滑动时，R0增大，总电阻也增大，由
可知电压表示数U变大，A错误；
B．当电源为恒流源时，由欧姆定律
整理得
所以
当滑动触头向上滑动时，不变。B错误；
C．当电源为恒压源时，电压表示数U不变，当滑动触头向上滑动时，总电阻增大，由
可知干路电流减小，所以由
可得电源的输出功率减小，C错误；
D．当电源为恒压源时，因为R0增大，并联电路两端电压增大，故流过R1的电流增大，而干路电流减小，所以流过另一支路的电流减小，电流表示数减小，D正确。
故选D。
11. A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次，拍得如图所示的照片，已知四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间，则由此照片可判断（ ）
A. 第一次拍照时物块B在60cm处，并且
B. 第一次拍照时物块B在65cm处，并且
C. 第二次拍照时物块A在30cm处，并且
D. 第二次拍照时物块A在50cm处，并且
【答案】A
【解析】已知四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，图中B只有两个像，可知B物块在碰撞前静止在60cm处，，A在碰撞前沿x轴正方向运动，碰撞后A沿x轴负方向运动，B沿x轴正方向运动；则第一次、第二次、第三次拍照时物块B在60cm处，第四次拍照时物块B在65cm处；第一次拍照时物块A在10cm处，第二次拍照时物块A在30cm处，第二次拍照时物块A在50cm处，第四次拍照时物块A在55cm处；设碰撞前A的速度大小为，碰撞后A、B的速度大小分别为、，根据动量守恒可得
则有
，，
联立可得
故选A。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16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。
12. 小波同学用如图甲所示的电路测定电池组（由两个电池构成）的电动势和内阻，S1为开关，S2为单刀双掷开关，E为电源，R0是一个阻值为1.0Ω的定值电阻，R1为滑动变阻器。
（1）先闭合S1，将S2分别接到a和b，调节滑动变阻器得到多组数据，用电脑处理后得到图乙的电池组的U-I关系图像，其中右侧直线是开关S2接到_____（选填“a”或“b”）得到的实验结果；
（2）某次测量时，电流表的示数如图丙所示，读数为_____A；
（3）计算机已经根据测量的两组数据拟合直线，并且得到了直线的方程，可得电池组的电动势E=_____V，电池组的要中内阻r=_____Ω（结果均保留2位有效数字）；
（4）电动势测量值_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）电动势真实值。
【答案】（1）a （2）0.29 （3）2.7 2.0 （4）等于
【解析】（1）将分别接到b时，可把电流表内阻等效为电源的内阻，则内阻的测量值偏大，即关系图像的斜率较大，图乙中右侧直线的图像的斜率偏小，则右侧直线是开关S2接到a时，得到的实验结果。
（2）图中电流表量程应选择，最小刻度为0.02A，由图丙可知读数为0.29A。
（3）[1]将分别接到b时，相当于电流表内接法，即左侧直线的图像，测量的电动势没有误差，根据方程
可得电池组的电动势为
[2]将分别接到a时，相当于电流表外接法，即右侧直线的图像，测量电路的短路电流时电流测量值没有误差，根据方程
可得短路电流为

则电源的内阻为
（4）由（3）分析可知，电动势测量值等于电动势真实值。
13. 如图所示，半径r=10cm的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为（其中t和B的单位为国际单位）。圆形线圈半径R=20cm，t=0时磁场方向如图所示。计算结果中保留，求：
（1）t=0时，穿过圆形线圈的磁通量；
（2）前5s内，穿过圆形线圈的磁通量变化量的大小。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据题意可知，时，磁感应强度为
穿过圆形线圈的磁通量为
（2）根据题意可知，时，磁感应强度
穿过圆形线圈的磁通量为
前内，穿过圆形线圈的磁通量变化量大小为
14. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路稳定后，求：
（1）路端电压U；
（2）断开开关后，流过R1的电荷量Q。
【答案】（1）4V （2）2×10-5C
【解析】（1）根据并联电路的电阻规律，可得
设干路中的电流为I，有
路端电压为
代入数据，解得
（2）R1两端的电压为
电容器所带电荷量为
代入数据，解得
断开开关后，电容器所带电荷量全部流过R1，故流过的R1电荷量。
15. 如图所示，桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道，M、N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段的中点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点后，其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动，与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求：

（1）球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小；
（2）球2的质量；
（3）两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。
【答案】（1）；（2）3m；（3）
【解析】（1）球1第一次经过P点后瞬间速度变为2v0，所以
（2）球1与球2发生弹性碰撞，且碰后速度大小相等，说明球1碰后反弹，则
联立解得
，
（3）设两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为Δt，则
所以
16. 超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。如图甲所示，质量均为15kg的两辆手推车沿同一直线静置于水平地面上，人在0.3s内将第一辆车水平推出使其沿直线运动，此后两车的v-t图像如乙图所示。若两辆车运动时受到地面的阻力恒为车所受重力的k倍，并一次成功嵌套，忽略空气阻力与碰撞时间，g=10m/s2，求：
（1）碰撞前瞬间第一辆车的速度大小；
（2）碰撞过程中两车损失的机械能；
（3）人给第一辆车水平冲量的大小。
【答案】（1）4m/s （2）60J （3）99N•s
【解析】（1）设第一辆车的初速度为v0，第一次碰撞前的速度为v1，碰撞后的共同速度为v2，由图示v-t图象可知，两车碰撞后的共同速度v2=2m/s
两车碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以第一辆车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
mv1=2mv2
代入数据解得
v1=4m/s
（2）两车碰撞过程，由能量守恒定律得
代入数据解得
ΔE=60J
（3）由图示v-t图象可知，两车碰撞后的加速度
两辆车运动时受到地面的阻力恒为车所受重力的k倍，由牛顿第二定律得
kmg=ma
加速度
a=kg
两车碰撞前后的加速度相同，即
a1=a2=2m/s2
由牛顿第二定律得，碰撞前第一辆车所受摩擦力
f=ma1=15×2N=30N
由运动学公式得
v0=v1+a1t1
代入数据解得
v0=6m/s
由题意可知，经时间t1=0.3s第一辆车被水平推出，第一辆车被推出过程，对小车，由动量定理得：
I-ft1=mv0-0
代入数据解得
I=99N•s