陕西省宝鸡市金台区2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

2023-2024学年度第一学期期中检测题高二物理温馨提示：1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡，全卷满分100分。2．考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上试题对应题号上，写在其他位置无效。3．考试结束时，将答题卡交给监考老师。第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；9-12小题给出的四个选项中，有两个或两个以上符合题目要求。）1.某国产品牌手机搭配是一块的电池，支持最高88W的有线超级快充和50W的无线超级快充，同时还支持20W无线反向充电，在行业内“遥遥领先”。这里与“”相对应的物理量是（　　）A.功率B.电容C.电荷量D.能量2.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流的大小和方向为（　　）A，向右B.，向左C.，向右D.，向左3.铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心处的磁场方向为（）A.向下B.向上C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外 4.如图所示为一个小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为（U1，I1），过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，当小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于（　　）A.B.C.D.5.质量为2kg的物体，在运动过程中速度由向东的3m/s变为向南的3m/s，下列关于它在该运动过程中的动量和动能变化的说法正确的是（　　）A.动量变化大小为0B.动量变化大小为C.动能变化大小为0D.动能变化大小为12J6.一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成��角的恒定推力作用时间后，物体仍保持静止。现有以下说法正确的是（　　）A.物体所受推力F的冲量方向水平向右B.物体所受推力F的冲量大小是FtcosαC.物体所受摩擦力冲量大小为0D.物体所受合力的冲量大小为07.如图所示，大圆导线环A中通有逆时针方向电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量（　　）A.为零B.垂直向里C.垂直向外D.条件不足，无法判断8.当电阻R两端加上某一稳定电压时，某段时间内通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.8J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.8C，则在其两端需加的电压为（　　） A.4VB.8VC.12VD.16V9.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=90°，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小为B0，若将M处长直导线移走，则O点的磁感应强度的大小和方向为（　　）A.大小B.大小为C.方向由O指向ND.方向与ON成45°角斜右下10.利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。下列说法正确的是（　　）A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验证实了电磁波的存在B.原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差C.水波、声波、电磁波都可以在真空中传播D.麦克斯韦认为变化的磁场能够产生电场11.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕有两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，如图所示，则在t1~t2这段时间内，能在线圈B中产生感应电流的是（　　）A.甲B.乙C.丙D.丁12.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R=r ，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　）A.电源的输出功率一定减小B.灯泡的功率逐渐变大C.、、均保持不变D.电容器C的电容增大第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空题：（共5小题，每空2分，共28分）13.一个位于光滑水平面上、质量为2kg的物体在力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。（1）0～3s内F的冲量大小是_______N·s；（2）t＝4s时物体的速度大小________m/s。14.如图为一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻R1与电流沿CD方向时样品的电阻R2之比为______。15.某同学要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，实验步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=_______mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径________mm；（3）某同学先用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到________挡（选填“×100”或“×1”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________。16.某同学想通过测绘小灯泡的I—U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；电流表A；电压表V；滑动变阻器R1（阻值范围015Ω，允许通过的最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围02kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；干电池两节，开关一个，导线若干。（1）请在图甲中补全实验的电路图______。（2）滑动变阻器应该选______（选填“R1”或“R2”），图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）；（3）该同学通过实验作出小灯泡的I—U图像如图乙所示，若将此小灯泡接在电动势为3V、内阻为的电源上，则小灯泡发光的功率为______W（结果保留两位有效数字）。17.某实验小组 同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：废旧电池组：电动势E约为5V，内阻约为7Ω；电压表V：量程为0~3V，内阻r1为9kΩ；电流表A：量程为0~0.6A，内阻r2约为10Ω；滑动变阻器R：最大阻值30Ω；电阻箱：阻值0~9999.9Ω；开关S，导线若干。（1）由于电压表量程太小，实验小组利用电压表和电阻箱改装了一个0~5V的电压表（表盘刻度未改），则电阻箱接入电路的阻值应为_______；（2）该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的U-I图线（U为电压表V的示数，I为电流表A的示数），则电源的电动势E=___V，内阻r=___Ω（结果保留两位小数）。三、计算题：（本题共3题，共24分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）18.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。(1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量；(2)为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。19.在如图所示的电路中，电源电动势，定值电阻。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。（1）电源的内阻多大？（2）电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？（3）若电动机正常工作时的机械效率为80%，则电动机的内阻是多大？ 20.2023年10月2日中国蹦床名将朱雪莹在杭州亚运会蹦床比赛中夺得女子个人冠军，实现奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会“大满贯”。假设朱雪莹的质量为45kg，她从离水平网面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，g取。试求：（1）朱雪莹第一次与水平网接触时的速度大小以及离开网时的速度大小；（2）网对朱雪莹的平均作用力大小。 2023-2024学年度第一学期期中检测题高二物理温馨提示：1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡，全卷满分100分。2．考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上试题对应题号上，写在其他位置无效。3．考试结束时，将答题卡交给监考老师。第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；9-12小题给出的四个选项中，有两个或两个以上符合题目要求。）1.某国产品牌手机搭配的是一块的电池，支持最高88W的有线超级快充和50W的无线超级快充，同时还支持20W无线反向充电，在行业内“遥遥领先”。这里与“”相对应的物理量是（　　）A.功率B.电容C.电荷量D.能量【答案】C【解析】【详解】“mA”是电流I的单位，“h”是时间t的单位，根据q=It得与“”相对应的物理量是电荷量。故选C。2.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流的大小和方向为（　　）A.，向右B.，向左C.，向右D.，向左【答案】B【解析】 【详解】橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，Δt内通过的距离为vΔt，Δt内通过某横截面的电荷量根据电流的定义式得到等效电流I＝qv电流方向与负电荷定向移动方向相反。故等效电流方向向左。故选B。3.铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心处的磁场方向为（）A.向下B.向上C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外【答案】A【解析】【详解】根据安培定则得左侧线圈中的磁场的方向下边是S极，上边是N极，右侧的线圈中的磁场下边是S极，上边是N极，所以铁环环内的磁场方向从上向下，故A正确，BCD错误。4.如图所示为一个小灯泡伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为（U1，I1），过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，当小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由图可知，当小灯泡两端的电压为U1时，流过小灯泡的电流为I1，则根据欧姆定律可得，小灯泡的电阻为 故选A。5.质量为2kg的物体，在运动过程中速度由向东的3m/s变为向南的3m/s，下列关于它在该运动过程中的动量和动能变化的说法正确的是（　　）A.动量变化大小为0B.动量变化大小为C.动能变化大小为0D.动能变化大小为12J【答案】C【解析】【详解】AB．物体运动的速度由向东的3m/s变为向南的3m/s，设向东的速度为v1，向南的速度为v2，则有速度的变化量为可得动量变化大小为AB错误；CD．物体动能变化大小是C正确，D错误。故选C。6.一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成��角的恒定推力作用时间后，物体仍保持静止。现有以下说法正确的是（　　）A.物体所受推力F的冲量方向水平向右B.物体所受推力F的冲量大小是FtcosαC.物体所受摩擦力的冲量大小为0D.物体所受合力的冲量大小为0【答案】D【解析】 【详解】A．物体所受推力F的冲量方向与F方向相同，故A错误；B．根据恒力冲量的定义可知，冲量等于力与时间的乘积，故物体所受拉力冲量大小为故B错误；C．物体所受摩擦力的冲量大小为故C错误；D．物体所受合力为零，故合力的冲量大小为0，故D正确。故选D。7.如图所示，大圆导线环A中通有逆时针方向电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量（　　）A.为零B.垂直向里C.垂直向外D.条件不足，无法判断【答案】C【解析】【详解】因为磁感线是闭合的，环形电流产生的磁场，在环内空间有限，所以环内的磁感线的密度大于环外的。环A在环内产生的磁场垂直纸面向外，在面积一样的情况下，环B的磁通量抵消后将垂直向外。故选C8.当电阻R两端加上某一稳定电压时，某段时间内通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.8J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.8C，则在其两端需加的电压为（　　）A.4VB.8VC.12VD.16V【答案】D【解析】【详解】开始电阻两端电压为U，则有根据 可知，在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.8C，增大为原来4倍，则电流增大了4倍，根据欧姆定律可得相同电阻，其电压与电流成正比，则电压增大了4倍为16V。故选D。9.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=90°，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小为B0，若将M处长直导线移走，则O点的磁感应强度的大小和方向为（　　）A.大小为B.大小为C.方向由O指向ND.方向与ON成45°角斜右下【答案】AC【解析】【详解】根据安培定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度如图所示合磁感应强度大小为B0，则根据几何关系可知，若将M处长直导线移走，则O点的磁感应强度的大小为，方向为水平向右，即由O指向N；故选AC。10.利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。下列说法正确的是（　　）A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验证实了电磁波的存在 B.原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量，等于前后两个能级之差C.水波、声波、电磁波都可以在真空中传播D.麦克斯韦认为变化的磁场能够产生电场【答案】BD【解析】【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；B．原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差，故B正确；C．水波和声波传播需要介质，不可以在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故C错误；D．麦克斯韦电磁场理论认为变化的磁场产生电场，变化的电场可以产生磁场，故D正确；故选BD。11.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕有两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，如图所示，则在t1~t2这段时间内，能在线圈B中产生感应电流的是（　　）A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】BCD【解析】【详解】A．根据产生感应电流的条件，即线圈磁通量发生变化。甲图中电流不变，即线圈A中产生磁场的磁感应强度不变，线圈B中不会产生感应电流，选项A错误；BCD．乙、丙、丁图中线圈A的电流发生改变，产生磁场的磁感应强度发生变化，则线圈B中能产生感应电流，选项BCD正确。故选BCD。12.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R=r，闭合开关，小 灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　）A.电源的输出功率一定减小B.灯泡的功率逐渐变大C.、、均保持不变D.电容器C的电容增大【答案】AC【解析】【详解】A．外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R=r，则外阻一定大于内阻，当滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，外阻变大，则电源的输出功率一定减小，故A正确；B．根据闭合电路欧姆定律所以滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离时，外电阻增大，总电流减小，灯泡的功率逐渐变小，故B错误；C．根据部分电路欧姆定律可得由闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir可得r= 由闭合电路欧姆定律U3=E-I（R+r）可得r+R=所以、、均保持不变，故C正确；D．根据电容的决定式可知电容不变，故D错误。故选AC。第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空题：（共5小题，每空2分，共28分）13.一个位于光滑水平面上、质量为2kg的物体在力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。（1）0～3s内F的冲量大小是_______N·s；（2）t＝4s时物体的速度大小________m/s。【答案】①.12②.4【解析】【详解】（1）[1]图像与坐标轴围成面积代表F的冲量大小，则0～3s内F的冲量大小是（2）[2]根据动量定理可知解得m/s14.如图为一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻R1与电流沿CD方向时样品的电阻R2之比为______。 【答案】【解析】【详解】根据电阻的决定式，电流沿AB方向时样品的电阻电流沿CD方向时样品的电阻解得15.某同学要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，实验步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=_______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径________mm；（3）某同学先用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到________挡（选填“×100”或“×1”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________。【答案】①.50.15②.4.700③.×100④.1200【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺主尺读数为精确度为50mm，游标尺最小分度值为0.05mm，读数为 3×0.05mm，故长度为：50mm+3×0.05mm=50.15mm；（2）[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度最小分度值为0.01mm，读数为20.0×0.01mm，故直径为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；（3）[3][4]用多用表“×10”倍率的电阻挡测量该圆柱体的电阻时，发现指针偏角过小，说明被测电阻阻值较大，此时需换用大倍率，故换“×100”挡；重新进行欧姆调零后进行测量；由图丙所受可知，电阻阻值为：12×100Ω=1200Ω；16.某同学想通过测绘小灯泡的I—U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；电流表A；电压表V；滑动变阻器R1（阻值范围015Ω，允许通过的最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围02kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；干电池两节，开关一个，导线若干。（1）请在图甲中补全实验的电路图______。（2）滑动变阻器应该选______（选填“R1”或“R2”），图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）；（3）该同学通过实验作出小灯泡的I—U图像如图乙所示，若将此小灯泡接在电动势为3V、内阻为的电源上，则小灯泡发光的功率为______W（结果保留两位有效数字）。【答案】①.见解析②.R1③.B④.0.43【解析】【详解】（1）[1]由于小灯泡的电阻约为几欧，而电流表的内阻一般较小，可知，电流表分压影响较大，实验时应排除电流表分压，测量电路采用电流表外接法，电路图如图所示 （2）[2]实验中控制电路采用了分压式，为了使得测量数据的连续性强，滑动变阻器应选择总阻值小一些的，即滑动变阻器选择R1；[3]为了确保安全，分压式控制电路在闭合开关之前，应使输出电压为0，即图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于B端。（3）[4]在图乙中作出电源的I—U图像如图所示该图像与小灯泡的I—U图像相交于一点，该点即为小灯泡接入电源时的工作状态，则小灯泡发光的功率为17.某实验小组的同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：废旧电池组：电动势E约为5V，内阻约为7Ω；电压表V：量程为0~3V，内阻r1为9kΩ；电流表A：量程为0~0.6A，内阻r2约为10Ω；滑动变阻器R：最大阻值30Ω；电阻箱：阻值0~9999.9Ω；开关S，导线若干。（1）由于电压表量程太小，实验小组利用电压表和电阻箱改装了一个0~5V的电压表（表盘刻度未改）， 则电阻箱接入电路的阻值应为_______；（2）该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的U-I图线（U为电压表V的示数，I为电流表A的示数），则电源的电动势E=___V，内阻r=___Ω（结果保留两位小数）。【答案】①.6②.5.00③.6.67【解析】【详解】（1）[1]把量程为3V的电压表改装成量程是5V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻分压是2V，电压表两端电压是分压电阻电压的1.5倍，由串联电路特点可知，串联电阻阻值为电压表内阻的，串联电阻阻值（2）[2][3]改装后电压表量程是原电压表量程的倍，电压表示数为U时，路端电压为，根据闭合电路欧姆定律可知：路端电压整理得由图乙所示图像可知，图像的纵轴截距图像斜率的绝对值解得三、计算题：（本题共3题，共24分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）18.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 (1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量；(2)为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)磁通量(2)回路的磁通量不变，则有解之得19.在如图所示的电路中，电源电动势，定值电阻。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为、电压表的示数为。已知电流表和电压表均为理想电表。（1）电源的内阻多大？（2）电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？（3）若电动机正常工作时的机械效率为80%，则电动机的内阻是多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得（2）电动机正常工作时，电源的输出功率是（3）设电动机的内阻为，则有解得20.2023年10月2日中国蹦床名将朱雪莹在杭州亚运会蹦床比赛中夺得女子个人冠军，实现奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会“大满贯”。假设朱雪莹的质量为45kg，她从离水平网面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，g取。试求：（1）朱雪莹第一次与水平网接触时的速度大小以及离开网时的速度大小；（2）网对朱雪莹的平均作用力大小。【答案】（1）8m/s，10m/s；（2）1462.5N【解析】【详解】（1）设朱雪莹第一次触网时的速度大小为，下落过程有解得设运动员离开网后的速度大小为，上升过程有解得 （2）以竖直向上为正方向，触网过程中动量的变化量为方向竖直向上，触网过程中，根据动量定理可得解得