金成实验学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
一 选择题 ，每题4分，共12小题 ；1-8题为单选题，9-12为不定项选择，少选得2分，多选、错选、漏选0分。
1、 如下图所示的四幅图中能产生感应电流的是（ ）
A ． B ． C ． D ．
2、 如图所示，一物体在与水平成 角的拉力 F 作用下匀速前进了时间 t ，则（ ）
A ．拉力 F 对物体的冲量大小为 B ．拉力 F 对物体的冲量大小为
C ．合外力对物体的冲量大小为 D ．合外力对物体的冲量为
3、 2022 年 4 月 15 日，我国成功将中星 6D 卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务圆满成功，卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法中，正确的是（ ）
A ．电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向也是相反的
B ．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极 C ．电流既有大小又有方向，它是一个矢量
4、 现有半球形导体材料，接成如图所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R甲：R乙为（ ）
A． 1：1 B．1：2 C． 2：1 D． 1：4
5、 在图示电路中，电源的电动势为 E 、内阻为 r ， R 1 和 R 3 均为定值电阻， R 2 为滑动变阻器，电流表 A 1 、 A 2 和电压表 V 均为理想电表。现闭合开关 S ，将滑动变阻器 R 2 的滑片从 a 端向 b 端移动，该过程中（ ）
A ．电压表 V 的示数增大 B ．电流表 A 1 的示数增大
C ． R 3 消耗的电功率增大 D ．电流表 A 2 的示数减小
6、 人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（ ）
A．2.3×10-18 W B．3.8×10-19 W C．7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W
7、 在光滑水平面上，有两个小球 A 、 B 沿同一直线同向运动 ( B 在前 ) ，已知碰前两球的动量分别为 pA ＝ 10 kg·m/s 、 pB ＝ 13 kg·m/s ，碰后它们动量的变化分别为 Δ pA 、 Δ pB . 下列数值可能正确的是 ( )
A ． Δ pA ＝－ 3 kg·m/s 、 Δ pB ＝ 3 kg·m/s B ． Δ pA ＝ 3 kg·m/s 、 Δ pB ＝－ 3 kg·m/s
C ． Δ pA ＝－ 20 kg·m/s 、 Δ pB ＝ 20 kg·m/s D ． Δ pA ＝ 20kg·m/s 、 Δ pB ＝－ 20 kg·m/s
8、 某物理课外兴趣小组的同学用欧姆表粗略测量一未知电阻的阻值，他们选择 “×10” 挡，欧姆调零后，测量时指针位置如图所示，则该电阻阻值约为（ ）
A ． 15Ω B ． 20Ω C ． 170Ω D ． 2000Ω
9、 如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（ ）
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
10、 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况。如图所示，若手机质量 m 为 200g ，从离人眼约 h =10cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后经 t =0.01s 手机停止运动，取重力加速度 g =10m/s 2 ，下列分析正确的是（ ）
A ．手机对眼睛的作用力大小约为 30N B ．手机对眼睛的作用力大小约为 58N
C ．全过程手机重力的冲量大小约为 0.48N s D ．全过程手机重力的冲量大小约为 0.30N s
11、 利用智能手机中的传感器和相关软件可测量磁感应强度。如图所示，在水平放置的手机上建立三维坐标系，手机显示屏所在平面为面，竖直向上为轴正方向，测得Bx=0μT、By=28μT、Bz=-21μT，手机显示屏的面积约为，根据测量数据可知（ ）
A．测量地点位于北半球 B．通过手机显示屏的磁通量约为
C．通过手机显示屏的磁通量为
D．通过手机显示屏的磁通量为
12、 质量为m=2kg的物体仅受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示．则下列判断正确的是
A．0- 4s内物体先做加速运动再做匀速运动 B．6s 末物体的速度为零
C．0- 6s内拉力F冲量大小为18N·S D．0-4s内拉力F做功49J
二 实验题，共2大题 ，共16分。
1、 在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为 5Ω ，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：
A ．电池组（ 3V 、内阻 1Ω ） B ．电流表（ 0~3A ，内阻约 0.0125Ω ）
C ．电流表（ 0~0.6A ，内阻 0.125Ω ） D ．电压表（ 0~3V ，内阻约 4kΩ ）
E. 电压表（ 0~15V ，内阻约 15kΩ ） F. 滑动变阻器（ 0~20Ω ，允许最大电流 1A ）
G. 滑动变阻器（ 0~2000Ω ，允许最大电流 0.3A ） H. 开关、导线
（ 1 ）上述器材中应选用的是 _______ （只填写字母代号） （2分）
（ 2 ）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度 L 和直径 d ，如图所示，则其长度为 ______cm ，直径为 ______mm 。 （2分）
（ 3 ）实验电路应采用电路图 （2分）
（ 4 ）接通开关，改变滑动变阻器滑片 P 的位置，并记录对应的电流表示数 I 、电压表示数 U 。 某次电表示数如下图所示，可得该电阻的测量值 ______Ω 。（保留 2 位有效数字） （2分）
（ 5 ）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为 ______ 。 （2分）
2、 如图所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约 3 V ，内阻约 2 Ω 。现提供的器材如下：
A ．电池组 B ．电压表 V 1 ( 量程 0 ～ 10 V ，内阻约 10 000 Ω)
C ．电压表 V 2 ( 量程 0 ～ 2 V ，内阻 3 000 Ω) D ．电阻箱 R (0 ～ 99.9 Ω)
E ．定值电阻 R 1 ＝ 20 Ω F ．定值电阻 R 2 ＝ 1 000 Ω G R3 = 1 500 Ω
H ．开关和导线若干
(1) 如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表 V 应选择 ______( 选填 “B” 或 “C”) ； （1分）
（2）请设计出能尽可能准确测量出电动势和内阻的电路图。（3分）
(3) 改变电阻箱的阻值 R ，记录对应电压表的读数 U ，作出的 图像如图所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－ b 、 a ，定值电阻的阻值用 R 0 表示，则可得该电池组的电动势为 _______ ，内阻为 _______( 用字母表示 ) 。（2分）
计算题（共4题,6+10+10+10=36分）
1 如图是验电笔的结构图，用手握住验电笔并且接触一端的金属挂钩，将它的另一端的金属探头插到电源插孔中。如果氖管发光，说明这是火线；如果氖管不发光，说明这是零线。
（ 1 ）为什么接触零线氖管不发光？
（ 2 ）接触火线，氖管发光时，是否有电流通过人体？人体有没有触电的感觉？为什么？
2、 柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩幅之间的距离也为h（如图2）。已知m＝1.0×103kg，M＝2.0×103kg，h＝2.0m，l＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求1.碰前和碰后瞬间重锤的速度分别为多大 2.该恒力为多大
3、 如图所示，A为电解槽，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻rA＝2 Ω，S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为6 A，当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为4 A。求：
(1)电炉子的电阻及发热功率；
(2)电动机的内阻；
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少
4、 如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计．电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）．图中虚线OC与AB垂直，且OC=h．电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小．
（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U′的关系式（用U′、U、L、h及重力加速度g等表示）．
（2）用导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀．参考答案
选择题
B A B D C A A C AD AD AD CD
实验题 ：
1ACDFH 2.10.025 4.487 （ 4.486~4.489 ）3 如图 5.2 5
【详解】（ 1 ） [1] 电源电动势为 3V ，为确保实验的安全与精度，电压表采用 0~3V 量程，此时电流允许的最大电流约为
即电流表采用 0~0.6A 量程，为了调节的方便与测量数据的连续性，滑动变阻器选用总阻值小的，即采用 0~20Ω ，另外还需用到电池组，开关与导线，则上述器材中应选用的是 ACDFH 。
（ 2 ） [2] 根据游标卡尺的读数规律，该读数为
100mm+0.05×5mm=100.25mm=10.025cm
[3] 根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
4mm+0.01×48.7mm=4.487mm
（ 4 ） [6] 电流表读数为 0.50A ，电压表读数为 2.60V ，则
（ 5 ） [8] 根据
， ，
解得
2 C
计算题
（ 1 ）氖管两端没有电压，故不发光；（ 2 ）有电流通过人体，没有触电感觉，电流较微弱
【详解】（ 1 ）用手握住验电笔并且接触一端的金属挂钩，将它的另一端的金属探头插到电源插孔中，当接触零线时，氖管两端没有电压，故不发光。
（ 2 ）接触火线时，火线、氖管、人体和大地间形成回路，氖管两端有电压导致其发光，此时有电流通过人体，只是相应电流较微弱，人体没有触电的感觉。
2.解：锤自由下落，碰桩前速度向下，
①
碰后，已知锤上升高度为，故刚碰后向上的速度为
②
设碰后桩的速度为，方向向下，由动量守恒，
③
桩下降的过程中，根据功能关系，
④
由①、②、③、④式得
⑤
代入数值，得： N ⑥
3、 解：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I＝得R＝＝2 Ω 2分
其发热功率为：PR＝UI1＝12×6 W＝72 W 3分
(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2＝I22rM＋P输出 2分
所以rM＝＝Ω＝1 Ω 2分
(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化＝UI3－I32rA＝16 W 3分
4、 2、 解：（1）对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得a=．
电压表所测电阻丝的长度L′=htanθ=．串联电路电流相等，有，所以，所以a=．
（2）因为a=．而L、g、U、h为定量，知a与U′成正比．电压表的刻度均匀，则加速度表盘刻度也均匀．
