山东省聊城市2024_2025学年高二物理上学期11月期中试题含解析

这是一份山东省聊城市2024_2025学年高二物理上学期11月期中试题含解析，共29页。试卷主要包含了 如图所示，等腰三角形中，等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。
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. 下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，由小磁针指向可知，通电直导线中的电流方向是向上的
B. 如图乙所示，如果长为l、通电电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F，则该处磁感应强度的大小一定为
C. 如图丙所示，整个闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动，切割了磁感线，故线圈中产生感应电流
D. 如图丁所示，放射性治疗仪器伽马刀所用射线具有频率高、能量大、穿透能力强的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图甲所示，小磁针静止时N极指向为磁场的方向，根据安培定则，通电导线中的电流方向是向下的，故A错误；
B．若导线与磁场垂直，则
图中未指出导线与磁场的关系，则该处磁感应强度不一定为，故B错误；
C．线圈运动过程中，磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；
D．如图丁所示，放射性治疗仪器伽马刀所用射线具有频率高、能量大、穿透能力强的特点，故D正确。
故选D。
2. 在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度，目前采用的方式是通过测定电阻而间接测定，构成该薄膜金属材料的电阻率为，取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜，在薄膜两端施加恒定电压，通过薄膜的电流方向如图所示，测出流过薄膜的电流为I，即可推导出薄膜厚度d，下列说法正确的是（ ）
A. 电流I越大，则薄膜厚度d越大
B. 正方形边长L越大，则所测定的电阻值越大
C. 若薄膜厚度变为原来的2倍，则电流I变为原来的4倍
D. 若薄膜厚度变为原来的2倍，则测定的电阻值变为原来的2倍
【答案】A
【解析】
详解】AC．根据欧姆定律
根据电阻定律
联立解得
可知d与I成正比，电流I越大，则薄膜厚度d越大，若薄膜厚度变为原来的2倍，则电流I变为原来的2倍，故A正确，C错误；
BD．根据电阻定律，薄膜电阻为
可知所测定的电阻值R与正方向边长L无关，若薄膜厚度变为原来的2倍，则测定的电阻值变为原来的倍，故BD错误。
故选A。
3. 如图所示，直线a、b分别为电源A、B的图线，曲线c为某小灯泡L的图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（ ）
A. A的内阻小于B的内阻
B. 小灯泡的电阻随电压增大而减小
C. 两回路中电源的输出功率相等
D. 回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．电源的图线斜率的绝对值表示内阻，由图可知，直线a的斜率大，故A的内阻大于B的内阻，故A错误；
B．小灯泡的图线与原点连接的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，故B错误；
C．根据
由图可知，两回路中电源的输出电流和输出电压相等，则两回路中电源的输出功率相等，故C正确；
D．回路甲中电源的输出功率为
当时，为最大输出功率；对电源A
回路甲分析可知
可知
所以回路甲中电源的输出功率不是最大输出功率，故D错误。
故选C。
4. 执勤交警通常使用的酒精浓度测试仪，其内部电路简化后如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，酒精传感器R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A. 酒精传感器把电信号转化为非电信号
B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小
D. 酒精气体浓度越大，则电源的效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A．酒精浓度传感器的作用是检测酒精浓度并转化为电信号，是将非电信号转变为电信号，故A错误；
BC．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精传感器R的阻值减小，回路的总电阻减小，由闭合回路欧姆定律可知，回路中电流增大，即电流表的示数变大，由
可知，减小，即电压表的示数变小，故B正确，C错误；
D．根据题意，设外电路总电阻为，路端电压为，干路电流为，则电源的效率为
酒精气体浓度越大，酒精传感器的阻值越小，外电路总电阻越小，电源的效率越低，故D错误。
故选B。
5. 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”。“天眼眼眶”的直径为D，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（ ）
A. 、、三者大小关系满足
B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为
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】
【详解】A．由题意，可知
故A错误；
B．根据磁通量定义式可得穿过“眼眶”的磁通量大小为
故B错误；
CD．地球自转90°或180°的过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”的磁通量没有发生变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口直径为D，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为，其余的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水流与车身的作用时间较短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】取水流的速度方向为正方向，假设在一段很短的时间内，喷到车身上水的质量为，则
设水流对车身平均冲击力大小为,则对质量为的水，根据动量定理有
联立两式，求得
故选C。
7. 如图所示，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）
A. 5m/sB. 3.8m/sC. 3.4m/sD. 2.4m/s
【答案】A
【解析】
【详解】设向右为正方向，对人和船的系统由动量守恒定律
解得
v1=5m/s
故选A。
8. 如图所示，等腰三角形中，。在A点和B点分别垂直纸面放置一条通电长直导线，在C处产生的磁场的方向由C指向B。已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离。下列说法正确的是（ ）
A. A点处导线中的电流方向垂直纸面向外
B. B点处导线中的电流方向垂直纸面向里
C. A、B两点处导线中的电流之比为
D. A、B两点处导线单独在C点产生的磁感应强度大小之比为
【答案】D
【解析】
详解】
由题意可知，C点的合磁场方向沿CB方向，可知A电流方向向里，B电流方向向外；在C点的磁场方向如图，导线A在C点的磁场B1与导线B在C点的磁场B2的关系为
所以
设BC=L，则
AC=L
则
解得
故选D。
二、多项选择题（本题共4个小题，每小题4分，共16分；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9. 如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮过程磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A. 按住按钮不动，门铃一直响
B. 按下按钮过程，螺线管中产生感应电流
C. 松开按钮过程，螺线管中产生感应电流
D. 若磁铁两磁极反转，门铃将不能正常工作
【答案】BC
【解析】
【详解】A．按住按钮不动，稳定后，穿过螺线管的磁通量保持不变，不会产生感应电流，门铃不会响，故A错误；
B．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量增加，螺线管中产生感应电流，故B正确；
C．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量减少，螺线管中产生感应电流，故C正确；
D．若磁铁两磁极反转，按下按钮过程或松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量均会发生变化，螺线管中均会产生感应电流，门铃能正常工作，故D错误。
故选BC。
10. 在光滑水平地面上，一质量为2kg物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，拉力F随时间变化的关系图线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s内，拉力F的冲量为
B. 2~4s内，拉力F的冲量为
C. 0~4s内，物体的动量方向一直不变
D. 时，物体的速度大小为1.5m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．合外力的冲量即F—t图像的面积，则在0 ~ 2s内和2 ~ 4s内有
，
则在0 ~ 4s内合外力的冲量为1N·s，A正确B错误；
C．由F—t图可看出0~4s内，F—t图像的总面积始终为正值，则物体的动量方向一直是正方向不变，C正确；
D．根据动量定理有
I = p =mv= 1Ns
则在t = 4s时物体的速度

D错误。
故选AC。
11. 某同学组装完成的简易多用电表的电路图如图所示。图中E是电源，、、、和是固定电阻，是可变电阻，表头G的满偏电流为、内阻为。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压1V挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆“”挡，下列说法正确的是（ ）
A. A端应与黑表笔相连接
B. 选择开关置于2时，对应“直流电流2.5mA”挡
C. 选择开关置于3时，其对应的0刻度线在表盘右侧
D. 根据题给条件可得
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，故A端与黑色表笔相连接，选项A正确；
B．直流电流挡分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时分流电阻较大，则电流较小，量程较小应为1mA挡，故B错误；
C．选择开关置于3时，为欧姆表，此时对应的欧姆0刻度线在表盘右侧，故C正确；
D．当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知
总电阻
接4时，为电压挡，因串联的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联后再改装成电压表；根据串联电路规律可知
故D正确。
故选ACD。
12. 质量为M、长度为d的木块放在光滑的水平面上，在木块的右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动，质量为m的子弹以水平速度射入木块，刚好能将木块射穿。现拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度射入静止的木块，设子弹在木块中受到的阻力大小恒定。拔去销钉后，下列说法正确的是（ ）
A. 阻力大小为
B. 木块最终的速度为
C. 子弹射入木块的深度为
D. 木块加速运动的时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．当木块固定时，由动能定理可知
解得
故A正确；
B．拔去销钉，子弹与木块系统水平方向动量守恒，则根据动量守恒定律可得
解得
故B错误；
C．拔去销钉后的整个过程根据动能定理有
解得子弹射入木块的深度
C错误；
D．对木块根据动量定理可得
得木块加速运动的时间为
故D正确；
故选AD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。2024年暑假期间，某中学物理课题研究小组的同学为了撰写关于纯净水电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）是否合格的实践报告，对市场上出售的纯净水进行了抽测，结果发现有不少样品不合格。
（1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器内径为d，装水部分长为L，容器两端用金属圆片电极密封。该同学先用多用电表粗略测量容器内水样的电阻。当选择欧姆表“”挡时，欧姆表示数如图1所示，对应的读数________，用游标卡尺测量圆柱形容器内径，测得的读数如图2所示，则内径________cm。
（2）为了准确测量水样的电导率，该同学选取的电压表和电流表，内阻分别约为和。则下列图中符合实验要求且连线正确的是________。
A. B. C. D.
（3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量U、I、d、L表示）。
【答案】（1） ①. 1.2 ②. 5.020
（2）C （3）
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图中所测电阻的读数为
内径
【小问2详解】
由于待测样品电阻较大，所以滑动变阻器应采用分压接法，同时由于
所以电流表应采用内接法，故电路图如图所示
故选C。
【小问3详解】
根据欧姆定律
根据电阻定律
解得
电导率的表达式为
14. 将铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，可制成一个水果电池。
（1）甲同学使用多用电表欧姆挡，将红、黑表笔分别接到水果电池的铜、锌两极上，粗略测量出水果电池内阻。该同学的做法________（选填“合理”或“不合理”）。
（2）乙同学用图1所示方法测量该水果电池电动势和内阻，实验室准备了如下实验器材：
电流表（量程0.6A，内阻约）
电流表（量程20mA，内阻约）
电压表V（量程3V，内阻约）
滑动变阻器
滑动变阻器
待测水果电池（电动势E约为4V，内阻r约为）
开关S，导线若干
为尽量减小实验误差，实验中电流表选择________；滑动变阻器选择________（填写字母代号）。
（3）乙同学根据实验数据画出图线，如图2所示。由图线可得水果电池的电动势________V，内阻________（计算结果均保留3位有效数字）。
（4）乙同学又利用图像对所选实验电路进行误差分析。在图中实线是根据实验数据描点得到的；虚线是不考虑电表内阻影响情况下的图像。下列图像表示正确的是________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）不合理 （2） ①. ②.
（3） ①. 3.78##3.79##3.80##3.81##3.82 ②. 185##186##187##188##189##190
（4）C
【解析】
【小问1详解】
万用表欧姆档不能直接接在电源两端测量内阻，则该方法不合理；
【小问2详解】
[1][2]水果电池内阻较大，则为尽量减小实验误差，实验中电流表选择小量程电流表A2；滑动变阻器选择阻值较大的R2。
【小问3详解】
[1]根据
U=E-Ir
由图线可得水果电池的电动势
[2]内阻
【小问4详解】
考虑到电流表内阻的影响，则内阻的测量值
则测量值偏大，即图像斜率偏大，但是电动势测量值等于真实值。
故选C。
15. 酒店中送餐机器人为人们的生活提供了方便。其内部部分结构可简化为如图所示的电路，电源电动势，内阻，定值电阻，电动机的线圈阻值。闭合开关S后，电动机正常工作，理想电压表的示数，求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机的效率。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律，电路中的电流为
电源的输出电压为
电源的输出功率
解得
【小问2详解】
电动机的输入功率
电动机的发热功率
电动机的输出功率
电动机的效率
16. 篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。将质量的篮球从离水平地板高度处静止释放，与地板撞击后反弹，上升的最大高度，已知篮球与地板接触的时间，篮球视作质点并始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）篮球从开始下落到反弹至最高点过程中，其所受重力的冲量；
（2）篮球与地板碰撞过程中，地板对篮球的平均作用力的大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意,篮球下落过程有
求得
篮球反弹上升过程
求得
篮球从自由下落开始到反弹到离地面高处这一过程中，重力的冲量大小为
求得
方向竖直向下。
【小问2详解】
篮球下落过程有
篮球反弹上升过程有
以篮球为研究对象，设地面对篮球的平均作用力，规定向上为正方向，
由动量定理有
求得
17. 下图是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，托盘与轻质弹簧（导体、不计其电阻）相连。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中不放物体时，电压表的示数为零。已知滑动变阻器总长度，电压表的最大示数，电阻，电源电动势，内阻，取重力加速度大小，弹簧的劲度系数（弹簧始终在弹性限度内），不计一切阻力，求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）物体质量为多少时滑动变阻器上消耗的功率最大，并求出最大值；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
【答案】（1）
（2）0.05kg，
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律有
得
则
【小问2详解】
将与电源组成新电源，新电源的输出功率等于滑动变阻器上消耗，当
时，滑动变阻器上消耗功率最大，根据
，
将数据代入得
最大功率
解得
【小问3详解】
根据
，
且电压表示数
整理得
18. 如图所示，一块足够长的木板，静止在光滑水平面上。
（1）将质量为m的物块以初速度放在该木板上，若木板质量为M，求木板的最终速度大小；
（2）在该木板上自左向右并排放有序号为1，2，3，…，n的物块，所有物块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数都相同。开始时，木板静止不动，第1，2，3，…，n号物块的初速度分别为，，，，，方向都向右，若木板的质量与所有物块的总质量相等，最终所有物块与木板以共同速度匀速运动。设物块之间均无相互碰撞，求：
（i）所有物块与木板一起匀速运动的速度大小；
（ii）通过分析与计算说明第号物块的最小速度大小。
【答案】（1）
（2）（i）；（ii）
【解析】
【小问1详解】
对物块与木板组成的整体，由动量守恒定律得
解得木板的最终速度大小
【小问2详解】
（i）对所有物块与木板组成的整体，由动量守恒定律得
且
解得所有物块与木板一起匀速运动的速度大小
（ii）第3号物块速度由减为时，序数在第3号物块后面的每个物块的动量都减少，取木板与前3号物块为一部分，则增加的动量
剩余物块减少的动量
根据整体动量守恒
解得
或另一种解法
解得