2023菏泽山大附中实验学校高二上学期第二次阶段测试物理试题含解析

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高二上学期第二次阶段性考试物理试题一、单选题（共8题，每题3分，共24分，每小题只有一项符合题目要求）。1. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（　　）A. a、b、c的N极都向纸里转B. b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转C. b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D. b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转【答案】D【解析】【详解】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c处的小磁针的N极向纸里转动， b处小磁针的N极向纸外转动。故选D。2. 初秋时节，天空晴朗明净，气候凉爽宜人。小明站在荷塘边感受习习凉风，若风以大小为的水平速度正对吹向小明，风与小明的接触面积为S，风与小明作用后的速度变为零，空气的密度为，则小明受到风的压力大小为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】在时间t内，与小明作用的风的质量根据动量定理有解得故选D3. 在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示．当滑动变阻器的滑片滑动时，能产生感应电流的圆环是(　　)A. a、bB. b、cC. a、cD. a、b、c【答案】A【解析】【详解】当滑动变阻器的滑片滑动时，电路中电流发生变化，从而引起闭合铁芯中的磁场变化，穿过a、b两圆环的磁通量随之变化，有感应电流产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出c环的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流。故选A。4. 一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，由图可知（　　）A. 质点振动的频率是4Hz，振幅是2cm B. 质点经过1s通过的路程总是2cmC. 0~3s内，质点通过的路程为6cm D. 时，质点的振幅为零【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由题图可以直接看出振幅为2cm，周期为4s，所以频率为0.25Hz，故A错误；B．质点在1s即个周期内通过的路程不一定等于一个振幅，故B错误；C．由于t＝0时质点在最大位移处，0~3s为T，则质点通过的路程为3A＝6cm，故C正确；D．振幅等于质点偏离平衡位置的最大距离，与质点的位移有本质的区别，t＝3s时，质点的位移为零，但振幅仍为2cm，故D错误；故选C。5. 某同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为50μA，内阻为800Ω，他想把该电流计改装成0~1mA和0~10mA的双量程电流表，电路图如下图所示。下列说法正确的是（　　）A. 改装后开关接2时量程为0~1mAB. 改装后的电流表量程均随电阻R2的阻值增大而减小C. 改装后的电流表量程均随电阻R1的阻值增大而减小D. 改装后开关接2时电流表内阻大于开关接1时的内阻【答案】C【解析】【分析】【详解】A．开关接1时表头与R1、R2并联，分流电阻较小，量程较小，开关接2时，表头先与R2串联，再与R1并联，分流电阻较小，量程较大，故改装后开关接2时量程为0~10mA，A错误；BC．当开关接1时，量程为当开关接2时，量程为故随R1的增大，I1、I2均减小，随R2的增大，I1减小，I2增大，B错误，C正确；D．将I1=1mA、I2=10mA代入BC解析中的表达式可得，开关接1时，内阻为开关接2时的内阻为故改装后开关接2时电流表内阻小于开关接1时的内阻，D错误。故选C。6. 图甲为某一小灯泡的U—I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（   ）A. I ≈ 0.2A，P ≈ 0.6W B. I ≈ 0.3A，P ≈ 0.6WC. I ≈ 0.2A，P ≈ 0.2W D. I ≈ 0.3A，P ≈ 0.4W【答案】C【解析】【详解】设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E = U＋2I(R＋r）即U、I还应满足U = 3－10I在小灯泡的U—I图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I ≈ 0.2A，对应灯泡两端的电压U ≈ 1V，每盏小灯泡的功率P ≈ 0.2W。故选C。7. 在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（　　）A. 此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系B. a与b相比，导体越长，电压表示数越小C. a与c相比，导体越粗，电压表示数越大D. a与d相比，电压表示数越小，表明该种材料的导电性能越好【答案】D【解析】【详解】A．电路是串联电路，通过各导体电流相等，根据电压表示数可以得到各导体电阻间的定量关系，A错误；B．导体a与b只是长度不同，根据电阻定律可得长度越长电阻越大，根据欧姆定律可得电压表示数越大，B错误；C．a与c相比，根据电阻定律可得导体越粗电阻越小，电压表示数越小，C错误；D．a与d相比，电压表示数越小可得电阻越小，根据电阻定律可知电阻率越小即该种材料的导电性能越好，D正确。故选D。8. 质量为0.5kg的甲物块静止在水平面上，质量为1kg的乙物块在水平面上以一定的初速度向甲滑去并与甲发生正碰后，两者粘在一起，碰撞过程甲物块受到乙物块的冲量大小为，则碰撞前乙的速度大小为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】设碰撞后甲、乙的速度大小为，碰撞前乙的速度大小为，取碰撞前乙的速度方向为正方向，对甲、乙的碰撞过程，根据动量守恒定律得根据动量定理知联立解得故选C。二、多选题（共4小题，每题4分，共16分，错选0分，对而不全2分）。9. 下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　）A. 麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波C. 不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长D. 普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为【答案】AC【解析】【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，A正确；B．空间中某区域存在周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，均匀变化的电场或磁场周围不能产生电磁波，B错误；C．不同电磁波具有不同波长，红外线的波长大于可见光的波长，C正确；D．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为，D错误。故选AC。10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（　　）A. 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长B. 两物块的质量之比为C. 在、时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态D. 在时刻两物块的动能之比为【答案】BD【解析】【详解】AB．根据图像可得开始时逐渐减速，逐渐加速，速度大弹簧被压缩，时刻速度相等，弹簧此时的压缩量最大，然后弹簧逐渐恢复原长，仍加速，先减速后反向加速，时刻弹簧恢复到原长，此时两物块速度方向相反，弹簧的长度逐渐增大两物块均减速，当时刻两物块速度相等，弹簧最长，因此从到时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长；从开始到时刻，动量守恒可得解得A错误，B正确；C．根据前面分析可得在、时刻两物块达到共同速度1m/s，其中时刻弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于伸长状态，C错误；D．在时刻两物块的动能之比为D正确。故选BD。11. 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小）．当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（　　）A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B. 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C. 若仅用更强光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D. 若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变【答案】BD【解析】【详解】A．滑动变阻器R2处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，故A错误；B．若仅增大A、B板间距离，由知电容器的电容减小，因板间电压不变，再由电容的定义式可知电容器所带电荷量减少，故B正确；C．若仅用更强的光线照射，的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由知电容器所带电荷量减少，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得因电压表测量为电源的路端电压，电流表量流过电源的电流，则可得即U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变，故D正确；故选BD。12. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆两端，各固定一根垂直圆平面的长直导线a、b，两导线中通有大小分别为3I0和I0且方向相同的电流.已知长直导线产生的磁场的磁感应强度B=k，其中k为常数、I为导线中电流强度、r为点到导线的距离.在半圆周上D点的磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向，则下列说法正确的是（　　）A. D点和圆心O的连线与水平直径之间的夹角α=60°B. D点和圆心O的连线与水平直径之间的夹角α=45°C. D点磁感应强度为D. D点磁感应强度为【答案】AD【解析】【详解】AB. 如图所示
已知长直导线产生的磁场的磁感应强度B=k则b点与a点在D点的场强大小之比为解得故故A正确，B错误；CD．D点的磁感应强度为故D正确，C错误。故选AD。三、实验题（共2小题，共13分）。13. 某同学利用气垫导轨和频闪照相机做验证动量守恒定律的实验。如图所示，已知A滑块的质量为1kg，B滑块的质量为1.5kg，频闪照相机照相的时间间隔为0.4s，拍摄共连续进行了四次，第一次是在两滑块碰撞之前，以后的三次是在两滑块碰撞之后。A滑块原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动的（以滑块上的箭头位置为准），根据频闪照片分析得出：(1)两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处；(2)若碰撞过程中A、B滑块动量守恒，则碰撞前，B滑块的速度为________；碰撞后，A滑块的速度为________，B滑块的速度为________；第一次拍摄后，再经过________s的时间，两滑块发生了碰撞。（结果保留两位小数）【答案】    ①. 30    ②. 1.00    ③. 0.75    ④. 0.50    ⑤. 0.20【解析】【详解】(1)[1]由题意可知，A滑块原来静止，第一次拍摄发生在碰撞前，则碰撞发生在A滑块静止的位置，由图示照片可知，碰撞发生在30cm刻度处；(2)[2][3][4][5]由图示照片可知，碰撞后A滑块的速度碰撞后B滑块的速度碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得碰撞前B滑块的速度由图示照片可知，B从第一次被拍摄到滑动到A静止处需要的时间故第一次拍摄后，再经过0.20s的时间，两滑块发生了碰撞。14. 某次实验要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室提供以下器材：A．一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；B．电流表（量程1mA，内阻）；C．电流表（量程0.6A，内阻约为2Ω）；D．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）；E．滑动变阻器（阻值范围0~500Ω，额定电流0.5A）；F．定值电阻；G．开关S和导线若干。（1）某次调节过程中，电流表的指针指在图乙所示位置，其示数为________A。（2）调节滑动变阻器的阻值，记录多组两电流表的读数，根据数据描出图像，如图丙，若不考虑电表内阻对测量结果的影响，则该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留三位有效数字）（3）若考虑电表内阻对实验结果的影响，则修正后的电源内阻________。（用、和r等符号表示）【答案】    ①. 0.23    ②. 1.48    ③. 1.20    ④. 【解析】【详解】（1）[1]量程为，表盘最小分度值为，所以读数为。（2）[2]若不考虑电表内阻对测量结果的影响，根据闭合电路欧姆定律有可得由图像可知解得[3]斜率为解得（3）[4] 若考虑电表内阻对实验结果的影响，则有即整理得修正前斜率等于修正后解得四、计算题（共4小题，共47分）15. 如图所示，匝矩形线圈的面积为，、分别位于和的中点，左边有垂直线圈平面向里、磁感应强度为的匀强磁场，，.(1)线圈平面与磁感应强度垂直时，穿过线圈平面的磁通量为多少？(2)若线圈从图示位置绕转过，则穿过线圈平面的磁通量的变化量是多少？(3)若线圈从图示位置绕转过，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)根据磁通量定义可知.(2)线圈绕绕过时穿过线圈的磁通量为磁通量的变化量解得.(3)线圈绕转过时穿过线圈的磁通量为磁通量的变化量解得16. 如图所示，质量均为m的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面运动的速度为v，木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后能被小孩接住，求：①小孩接住箱子后共同速度的大小．②若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度v将木箱向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，判断小孩能否再次接住木箱．【答案】①；②无法再次接住木箱.【解析】【详解】试题分析：①取向左为正方向,根据动量守恒定律，推出木箱的过程 中:，接住木箱的过程中:，. ②若小孩第二次将木箱推出,根据动量守恒定律，故无法再次接住木箱. 考点：动量守恒定律,17. 如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量Q为的点电荷。质量m为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球q，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻r为1Ω，定值电阻R的阻值为6Ω，电动机的内阻为0.5Ω。求（取，静电力常量）（1）小球到达B点时的速度大小；（2）小球所带的电荷量；（3）电动机的效率。【答案】（1）；（2）；（3）90%【解析】【详解】（1）由机械能守恒得 解得（2）到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得解得（3）设电容器两端电压为，由二力平衡得①由欧姆定律得②所以，电动机两端电压为③同时有④联立①②③④解得电动机效率为18. 如图，一轻弹簧一端固定在垂直水平面的挡板上的A点，B点为弹簧原长位置，开始时弹簧处于压缩状态并锁定，弹簧具有的弹性势能，弹簧右端有一质量的物块P与弹簧接触但不栓接，B点右端C点静止放置一质量m=6.0kg物块K，AC为光滑的水平面，物块K右侧光滑的水平轨道DE上静止放置一质量M=2.0kg的平板车，其上表面与水平轨道BC在同一水平面内，左侧紧靠C点。物块K与平板车上表面之间的动摩擦因数为。FH为竖直面内半径R=0.90m的光滑圆弧轨道，圆心为，FG为竖直方向的直径，其固定在一水平位置可以调节的竖直挡板EF的上方，平板车上表面与圆弧轨道FH可以平滑连接。调节竖直挡板使平板车右侧与E点的水平距离d=1.5m，让弹簧解除锁定推动物块P向右运动，之后物块P进入水平轨道BC与物块K发生弹性正碰，碰撞后物块P被束缚不再运动，物块K滑上平板车带动平板车运动，平板车运动到F点与挡板EF碰撞后速度立即变为0，之后物块K又由平板车滑上圆弧轨道FH。物块P、K均可视为质点，物块K从F点进入圆弧轨道FH时无动能损失，不计空气阻力，重力加速度g取，求（1）物块P与物块K碰撞之后物块K的速度大小；（2）从物块K滑上平板车到平板车运动到E点过程中，物块K与平板车之间因摩擦产生的热量Q；（物块K未脱离平板车）（3）物块K能滑上圆弧轨道且能运动到最高点G，平板车长度L的取值应满足的条件。【答案】（1）9m/s；（2）60J；（3）【解析】【详解】（1）设解除锁定后物块P获得的最大速度为，弹簧弹开的过程，对于物块P和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有解得物块P与物块K在C点发生弹性碰撞，设碰撞之后物块P的速度大小为，物块K的速度大小为，由动量守恒定律有由机械能守恒定律有代入数据，解得，（2）物块K滑上平板车后，因初始时二者速度不同，故二者发生相对滑动，假设物块K滑上平板车后带动平板车向右一直加速运动到E点，在此过程中，设平板车到达E点的速度的为，物块K的速度为，对于平板车，由动能定理有代入数据，解得对于物块K与平板车组成系统，在它们的作用过程，系统动量守恒，即代入数据，解得因，故假设成立，即物块K滑上平板车后带动平板车向右一直加速运动到E点，物块K和平板车一直是发生相对滑动，对于物块K和平板车组成的系统，系统损失的机械能全部转化为内能，由能量守恒定律和能量转化关系可知，系统因摩擦产生的热量为代入数据，可解得（3）平板车运动到E点时，设物块K在平板车上滑动的距离为，由能量守恒定律有代入数据，解得物块K要能滑上半圆轨道FG，必须保证平板车滑到E点之前，物块K不能掉落，可知平板车的长度设物块K刚好能通过半圆轨道的最高点G时的速度为，此临界情况对应的平板车长度为，物块K恰好过最高点时有解得平板车运动到E点后，物块K在平板车上还要滑动距离为，之后刚好滑到G点，对于物块K，由动能定理有代入数据，解得物块K要通过最高点，平板车的长度综上所述，平板车的长度应满足的条件