陕西省陕西多校联考2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷（解析版）

这是一份陕西省陕西多校联考2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷（解析版），共14页。
1、本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 水星和地球绕太阳做匀速圆周运动，已知水星的公转周期约为88天，则水星的轨道半径（ ）
A. 比地球的大B. 比地球的小C. 与地球的一样大D. 无法判断
【答案】B
【解析】根据万有引力定律提供向心力有
解得
因水星的公转周期约为88天小于地球的公转周期365天，故水星的轨道半径比地球的小，B选项符合题意。
故选B。
2. 神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（ ）
A. 返回舱受到的合力向下B. 返回舱处于平衡状态
C. 返回舱处于失重状态D. 返回舱处于超重状态
【答案】D
【解析】返回舱减速下降，则加速度向上，合力向上，返回舱处于超重状态。
3. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A. 图甲，探究“两个互成角度的力的合成规律”时，运用了控制变量的思想方法
B. 图乙，当磁感应强度均匀增大时，线框中产生逆时针方向的感应电流
C. 图丙，小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统动量守恒
D. 图丁，在LC振荡电路产生电磁振荡的过程中，电容器放电完毕时刻电路中磁场能最小
【答案】B
【解析】A．探究 “两个互成角度的力的合成规律” 时，运用的是等效替代的思想方法，不是控制变量法，故A错误；
B．当磁感应强度均匀增大时，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律，可知感应电流为逆时针方向，故B正确；
C．小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出的过程中，车、人和球组成的系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，但在竖直方向上，小球有加速度，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒 ，故C错误；
D．在LC振荡电路产生电磁振荡的过程中，电容器放电完毕时刻，电容器的电场能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故D错误。
故选B。
4. 传感器是一种采集信息重要器件。如图所示为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度线在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力增大时，灵敏电流表指针（ ）
A. 向右偏转B. 左右摆动
C. 向左偏转D. 在正中央零刻度线处
【答案】A
【解析】当待测压力增大时，电容器两板间距减小，根据
可知电容C增加，再由
电容器跟电源串联成闭合电路，故U不变，Q增加，电源给电容器充电，电流从电流表正接线柱流入，故灵敏电流表指针向右偏。
故选A 。
5. 如图甲所示，交流发电机线圈的匝数，线圈的电阻，定值电阻。线圈在匀强磁场中匀速转动的过程中，穿过单匝线圈的磁通量随时间t的变化图像如图乙所示，则图甲中理想交流电压表的示数为（ ）
A. VB. V
C. VD. 20V
【答案】C
【解析】根据图乙知
交流电的峰值为
交流电的有效值为
电压表的示数为
故选 C。
6. 真空中，接地金属导体球壳靠近带正电的点电荷，处于静电平衡状态，周围空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，c、d连线过球壳的球心，则（ ）
A. 电场强度关系
B. 电势
C. 电子在d点的电势能比在a点的小
D. 将电子从c点移动到d点，电场力不做功
【答案】D
【解析】A．金属球壳达到静电平衡，根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知
故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势不断降低，则
故B错误；
C．根据电子在电势越低的点，电势能越大，电子在d点的电势能比在a点的大，故C错误；
D．球壳内
故电场力为0，故D正确。
故选D。
7. 如图所示是一款微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ）
A. “A·h”为能量单位
B. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
C. 蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作48h
D. 电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力大小为60N
【答案】B
【解析】A．根据
知
即，“A·h”为电荷量的单位，故A错误；
B．根据
故B正确；
C．根据
故C错误；
D．根据
解得
故D错误。
故选B 。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V的示数为100V
B. 电压表V的示数为5V
C. 处出现火情时，电流表A的示数减小
D. 处出现火情时，电压表V的示数不变
【答案】BD
【解析】AB．设原线圈的输入电压有效值为，根据有效值的定义，则有
解得V
根据
可得副线圈输出电压为V
则电压表的示数为5V，故A错误，B正确；
CD．处出现火情时，由于原线圈输入电压不变，则副线圈输出电压不变，即电压表的示数不变 ；由于热敏电阻的阻值减小，则副线圈电流增大，根据可知，原线圈电流增大，即电流表的示数增大，故C错误，D正确。
9. 如图所示，两个质量不等的小铅球A和B分别从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶端由静止滑向底部，斜面和圆弧斜坡均固定，下列说法正确的是（ ）
A. 下滑过程中重力所做的功相等B. 下滑过程中重力所做的功不相等
C. 它们下滑过程中机械能守恒D. 它们到达底部时速度相等
【答案】BC
【解析】AB．重力做的功为
因两个物体下落的高度相同但是质量不同，故A错误，B正确；
C．两个物体下落的过程只有重力做功，机械能守恒，故C正确；
D．由动能定理
可得，因此速率相同，但是速度方向不同，速度不相同，故D错误。
故选 BC。
10. 将两质量分别为和的物体放在光滑的水平面上，现给两物体沿水平方向的初速度，如图所示为两物体正碰前后的位移随时间的变化规律。已知，则下列说法正确的是（ ）
A. 图线1为碰后物体的图像
B. 物体
C. 该碰撞为非弹性碰撞
D. 碰撞过程对作用力的冲量大小为
【答案】BD
【解析】A．根据图像的斜率表示物体的速度，则碰前速度分别为
即沿着正方向运动与静止的发生碰撞，故碰后一定沿正方向运动，可知图线1为碰后物体的图像，故A错误；
B．图像可知碰后速度分别为
由动量守恒有
联立解得
故B正确；
C．碰前机械能
碰后机械能
可知该碰撞为弹性碰撞，故C错误；
D．对，动量定理得
则碰撞过程对作用力的冲量大小为。
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 现有一合金制成的圆柱体，为了测量该合金的电阻率，先用螺旋测微器和游标卡尺分别测量它的直径d和长度L。
（1）游标卡尺的示数如图甲所示，则圆柱体的长度__________mm。
（2）用多用电表“×10”倍率的欧姆挡粗测圆柱体的阻值，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，应将选择开关旋转到__________（选填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，然后进行__________（选填“欧姆”或“机械”）调零，再次测量电阻。
（3）为进一步精确测量圆柱体阻值，某同学设计了如图乙所示的电路，其中定值电阻的阻值为，电流表的内阻为。用、分别表示电流表、的示数，则__________（用、、和表示）。
（4）用d、L、、、和表示该合金的电阻率为__________。
【答案】（1）42.40 （2）×1 欧姆 （3） （4）
【解析】（1）游标卡尺的示数如图甲所示，主尺读数为4.2cm，游标尺精确度为0.05mm，故读数为。
（2）[1][2]欧姆挡刻度左侧是无穷大，右侧是0，发现指针偏角较大，说明指针偏向右侧较小刻度处，为了更准确的测出圆柱体的阻值，应让指针偏在中值附近，故应换小挡位，选“×1”倍率的欧姆挡，然后进行欧姆调零。
（3）根据欧姆定律有。
（4）根据电阻定律
联立第3小问结论可得
12. 如图甲所示，用“碰撞实验器”可以研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，从而验证动量守恒定律。
（1）实验中，为了使入射小球A不反弹，入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为__________。为了发生对心正碰，两小球的半径关系为__________。（均选填“>”“=”或“ = （2） （3）没有 （4）能
【解析】（1）[1]为了使入射小球A不反弹，入射小球A和被碰小球B的质量大小关系为。
[2]为了发生对心正碰，两小球的半径关系为。
（2）小球A抛出后做平抛运动，根据平抛规律，
解得
同理可知A、B碰撞前后的速度分别为，，，
根据动量守恒为
解得为
（3）若实验中小球与斜槽之间存在摩擦力，只要每次从同一位置静止释放，小球运动到斜槽末端速度都相同，这对实验结果没有影响。
（4）动量守恒是矢量式，若测出、的长度，根据第2问的分析满足
可验证在OP方向上动量守恒，故能验证动量守恒。
13. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间为0.1s，重力加速度，忽略空气阻力，求：
（1）手机在空中下落的时间及砸到人脸前的瞬间速度大小；
（2）手机砸到人脸前的瞬间动量大小；
（3）手机对人脸的平均冲力大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由位移—时间公式
解得
由速度—时间公式
解得
（2）手机砸到人脸前的瞬间动量大小
（3）设人脸对手机的平均冲力为，全过程由动量定理得
解得
手机对人脸的平均冲力大小等于人脸对手机的平均冲力大小，即4.5N
14. 如图所示，极板M、N之间电压为U，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，M极板附近的电子由静止开始被电场加速后，从P点沿半径方向垂直进入匀强磁场，电子离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向之间的夹角为60°。已知电子质量为m、电荷量为e、不计重力。求：
（1）电子离开加速电场时速度的大小；
（2）匀强磁场磁感应强度的大小；
（3）电子在磁场中运动的时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设电子离开加速电场时速度的大小为v，根据动能定理可得
解得
（2）电子在磁场中的运动轨迹如图所示
电子在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得
由图中几何关系可得
解得
（3）电子在磁场中运动的周期
根据几何知识可知电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为
则电子在磁场中运动的时间
15. 如图所示，有一对足够长的倾斜粗糙导轨，倾角，间距，动摩擦因数，导轨电阻不计。整个导轨处在垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度。导轨上端接一阻值的定值电阻，有一质量、电阻、长度也是L的金属棒放在导轨上，从静止释放，与导轨接触良好，，，。
（1）当金属棒的速度为0.5m/s时，求定值电阻两端的电压U；
（2）求金属棒能达到的最大速度；
（3）已知金属棒下降高度的过程中早已达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.4V （2）2m/s （3）
【解析】（1）当金属棒的速度为0.5m/s时，导体棒切割磁感线产生感应电动势大小
根据闭合电路欧姆定律可得
则定值电阻两端的电压为
（2）当导体棒匀速运动时，此时速度达到最大，根据平衡条件有
又
根据法拉第电磁感应定律可得
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
（3）根据能量守恒定律有
又
联立解得
整车质量
600kg
铅酸蓄电池
电压
48V
最高车速
60km/h
容量
120A·h
承载人数
2人
电动机
额定电压
48V
最大承载质量
200kg
额定功率
1.2kW