机密★启用前
试卷类型A
山东名校考试联盟2023-2024学年高二上学期11月期中检测
物理试题
2023.11
本试卷满分100分.考试用时90分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上.
2.回答选择题时,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.
3.回答非选择题时,必须用0.5毫米黑色签字笔作答(作图除外),答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不能使用涂改液、胶带纸、修正带和其他笔.
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域,锂离子电池以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极,依靠在电池内部正极和负极之间移动来工作.图示为锂电池的内部结构,某过程中从负极向正极移动.已知某锂电池的电动势为,则( )
A.电池处于充电状态
B.在锂电池内部,依靠静电力搬运
C.该电池单位时间,把化学能转化为电能
D.该电池未接入电路时,电池两端的电压为
2.磁通量在电子电器系统中发挥了重要作用,特别是磁通量的测量、控制和变化使得多种技术得到了广泛应用.现有某一电控系统的简易操作图如图所示,正方形线圈位于纸面内,边长为,匝数为,过中点和中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为,穿过线圈的磁通量为.若线圈绕轴转过的过程中,磁通量的变化量为,则关于和的大小正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列图示所描绘的情境中,闭合导线框中能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,同时以相同的变化率增大磁感应强度和
B.乙图中,金属线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
C.丙图中,金属线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
D.丁图中,金属环以平行于两平行通电导线组成的平面向上平移
4.将内阻,满偏电流的表头连接在如图所示的电路中,已知,通过控制开关的闭合与断开,即可成为大量程的电流表或电压表.对此电路,下列说法正确的是( )
A.此电路改装成的电压表可用来测量的电压
B.此电路改装成的电流表可用来测量的电流
C.此电路可以将表头改装成两个量程的电压表
D.此电路只能将表头改装成一个量程的电流表
5.某学校高二物理兴趣小组的同学自制欧姆表,电路图如图甲,电流表G(满偏电流,内阻),电源电动势,内阻.下列说法正确的是( )
A.使用该欧姆表时,应将黑表笔插入孔
B.欧姆调零时,接入电路的阻值为
C.将待测电阻接入间,此时G的示数如图乙所示,则为
D.该欧姆表能较准确测量电阻的范围为
6.如图为边长为的正方体,为上的一点,,在两边放置足够长的直导线,均通有大小相等的电流,电流方向如图所示.已知一根足够长直导线通过的电流一定时,磁感应强度大小与距离成反比(,式中为常量).图中两点处的磁感应强度大小之比为( )
A. B. C. D.
7.在光滑水平面上,两个物体在同一直线上沿同一方向运动,的动量为的动量为.从后面追上,它们相互作用一段时间后,的动量增大为,方向不变.下列说法正确的是( )
A.若此过程为弹性碰撞,则两物体的质量之比为
B.若此过程为非弹性碰撞,则两物体的质量之比可能为
C.若此过程为弹性碰撞,则两物体的质量之比为
D.若此过程为非弹性碰撞,则两物体的质量之比可能为
8.如图所示的电路中,电源的电动势,内阻可忽略不计,电阻的阻值分别为,滑动变阻器的最大阻值,电容器的电容,现将滑动触头置于最左端点,合上开关S,经过一段时间电路处于稳定.下列说法正确的是( )
A.此时电容器板带正电,板带负电
B.此时断开开关S,通过的电荷量为
C.当滑动触头置于的中点时,板带电量为
D.当滑动触头从端滑动到端的过程中,电容器所带的电荷量先减少后增大,但板一直带正电荷
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.关于能量子、电磁场和电磁波以及分子电流假说,下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B.麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的预言
D.通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,奥斯特受此启发,提出了分子电流假说
10.某市为了创建文明城市,新装的一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小).已知电流表为理想电流表,当夜晚来临的过程中,下列判断正确的是( )
A.灯变亮、灯变暗 B.流经的电流变大
C.电源的总功率减小 D.流经的电流变化量大于流经的电流变化量
11.用火箭发射人造地球卫星,假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动.已知卫星的质量为,最后一节火箭壳体的质量为.某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为.下列说法正确的是( )
A.分离后火箭壳体的速度大小为
B.分离瞬间合力对卫星的冲量大小为
C.分离后卫星的速度大小为
D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量的大小为
12.如图所示,传送带与足够长的光滑水平地面平滑连接,滑块与传送带之间的动摩擦因素为,传送带两轮之间的距离为,传送带以速率顺时针匀速转动.滑块从传送带左端点由静止释放,运动到右端点时,与静止在水平地面上的滑块发生弹性正碰.已知两滑块的质量分别为和,且均视为质点,,重力加速度大小为.下列说法正确的是( )
A.滑块由点到达点所用时间为
B.滑块向左运动的最大位移为
C.第1次碰后,两滑块间的最大距离为
D.两滑块只能碰撞2次
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13.(6分)在测量导体电阻率的实验中,
(1)某同学要测量一成圆柱形的导体的电阻率,他先用游标卡尺测量导体的长度,如图甲所示,则导体的长度___________,用螺旋测微器测量导体的直径;
(2)该同学还发现导体的包装上印有电阻值的位置恰好破损了,只能确定其电阻值为十几欧,为了尽可能精确的测量导体的电阻,他选择合适的器材后连成了如图乙所示的电路.图丙方框中已经根据图乙实物连线图画出了部分电路图,请在图丙方框内将电路图补充完整.
(3)根据上述测量,可知该导体的电阻率可表示为___________(用表示).
14.(8分)李伟同学弟弟的玩具车里面有一节电池,上面没有任何参数,为了了解该电池的性能,准备测量其电动势和内电阻.李伟同学在实验室找到以下器材:
电流表
电压表
滑动变阻器
滑动变阻器
定值电阻为
开关S及导线若干
(1)请根据图甲的电路图补充完整图乙的实物连线.
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(选填“”或“”).
(3)利用电路图进行实验,改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据画出的图线如图丙所示,则此干电池的电动势___________V,内阻___________Ω.(结果均保留两位有效数字)
(4)由于电表内阻影响,实验存在系统误差.在所绘电源的图像中,实线是实际实验中测得的数据绘出的图像,虚线是使用理想电表获得数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是___________(选填选项下面的字母).
15.(8分)在从“制造大国”向“制造强国”的转型中,电动机的创新和应用是必不可少的.如图所示,已知电源电动势,内电阻,定值电阻,小型直流电动机的线圈电阻、额定电压,开关闭合时,电动机恰好正常工作.求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机正常工作的效率.
16.(8分)如图甲所示的电路中,已知灯泡的参数为“”,定值电阻.
(1)仅闭合开关S和,将滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,电源的输出功率与滑动变阻器接入电路的阻值存在如图乙所示的关系,求电源的电动势和内阻;
(2)仅闭合开关S和,调节滑动变阻器使灯泡正常发光,求此时定值电阻消耗的功率.
17.(14分)如图所示,蹦床运动员与网作用时,通过“曲脚然后用力蹬网”的动作使自己越蹦越高.某次训练时,一个质量的蹦床运动员,从静止通过“曲腿然后用力蹬网”,蹦起的最大高度距离水平网面为,之后第1次自山下落着网,与网相互作用后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处.假设运动员与网接触的时间均为,从第1次离开水平网面开始,每次运动员与水平网相互作用中消耗的能量相同,不计空气阻力,忽略运动员与蹦床作用时的能量损失,重力加速度取.
(1)求运动员蹦起后第1次触网过程中动量的变化量;
(2)求(1)中运动员对水平网面的平均作用力大小;
(3)运动员第2次下落后,与网接触又弹起的这段时间内,求蹦床对运动员的冲量大小.(计算结果可以保留根式)
18.(16分)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板和滑块,滑块置于的左端,与木板之间的摩擦因数为,质量分别为.开始时静止,以大小为的速度匀速向左运动,与发生弹性碰撞(时间极短),最终恰好未从上滑下.滑块可视为质点.重力加速度为.求:
(1)与发生第1次碰撞后瞬间和的速度大小;
(2)与发生第1次碰撞后到第一次达到共同速度所用时间;
(3)第1次达到共同速度时,的右端与的间距;
(4)在第2次达到共同速度之前,在木板上滑过的距离和木板的长度.
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试卷类型:A
山东名校考试联盟2023-2024学年高二上学期11月期中检测
物理参考答案和评分标准
2023.11
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A C A C B B C BC CD AB ACD
1.D 【解析】给锂电池充电时,电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极,电流由正极流向负极,图中锂离子是从负极运动到正极的,即电流从负极到正极,是处于放电状态,A错误;在锂电池内部,依靠非静电力搬运,B错误;根据电动势的定义知,移动电量的锂离子,非静电力做功,把化学能转化为电能,C错误.电路断开时,路端电压等于电动势大小,D正确.
2.A 【解析】磁通量与线圈匝数无关,B、D错误;有效而积为包含磁场的那部分面积,故绕圈旋转后与磁场垂直的投影面积为,所以,A正确、C错误.
3.C 【解析】甲图以相同的变化率增大,和的磁通量变化量是抵消的,线圈磁通量不变,A错误;乙图磁场平行于线圈平面,线圈磁通量始终为0,B错误.丙图旋转的过程磁通量变化,有感应电流,C正确;金属环向上平移过程中线圈磁通量不变,D错误.
4.A 【解析】均断开时,与G串联成为电压表,量程,A正确;均闭合时,与G并联成为电流表,量程断开、闭合时,与G串联后再与并联成为电流表,量程,改装后电流表的最大量程为,B错误;闭合、断开时,只有表头接入电路,没有改装,所以,此电路可将表头改装成一个量程的电压表、两个量程的电流表,C、D错误.
5.C 【解析】使用所有电表时,应让电流从红表笔流入该表,从黑表笔流出该表,A错误.根据闭合电路姆定律可得,解得,B错误.根据闭合电路欧姆定律可得,解得,C正确.欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀,读数误差最小;欧姆表的中值电阻等于欧表的内电阻,根据闭合电路欧姆定律,满偏时,,半偏时,,联立解得,D错误.
6.B 【解析】两根导线在点的磁感应强度大小都为且相互垂直,,导线在点的场强大小为,导线在点的场大小为,两个磁场垂直,,所以,B正确.
7.B 【解析】碰前,有,解得;碰过程中,有,解得;碰后,有,解得,综上可得,若为弹性碰撞,则两物体的质量之比为,A、C错误,若为非弹性碰撞,则两物体的质量之比为,B正确、D错误.
另解 【解析】先依据动量守恒定律得到碰后的动量为,然后根据恢复系数,及,由可得,整理得,由可得,整理得,若为弹性碰撞,则两物体的质量之比为.B正确.
8.C 【解析】当滑动触头置于最左端点时,电容器与并联,板电势高,板电势低,所以板带正电,A错误,电容器两端的电压等于电阻两端电压,有,电容器所带的电量为断开后电容器的电量通过两个支路放电,一是电阻支路,另一条是电阻和滑动变阻器的串联支路,根据并联电路的电流关系可知,两支路的电阻之比为,则电流之比为.可知通过的电量为,B错误.当滑动触头置于的中点时,设,则板带正电,电量为,C正确.当滑动触头从端滑动到端的过程中,电容器两板间电压先减少后增大,电容器所带的电量先减少后增大,但板先带正电荷后带负电荷,D错误.
9.BC 【解析】普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说,A错误;麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的预言,C正确;安培提出了分子电流假说,D错误.
10.CD 【解析】光照强度减弱,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,故电路总电流减小,消耗在内阻上的电压减小,路端电压增大,即灯两端电压增大,通过灯的电流增大,所以灯变亮;通过定值电阻的电流减小,所以两端的电压减小,灯两端的电压增大,灯变亮,A错误;由前面的分析可知灯变亮,流过灯的电流增大,则流经的电流减小,B错误;电源电动势不变,电路总电流减小,即通过电源的电流减小,则电源的总功率变小,C正确;通过上电流等于通过光敏电阻电流与通过灯的电流之和,即,根据前面的分析,通过灯的电流增大,通过定值电阻的电流减小,故流经的电流变化量大于流经的电流变化量,D正确.
11.AB 【解析】设火箭壳体和卫星分离前一起绕地球做匀速圆周运动的速度为,卫星的质量为,火箭壳体的质量为,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为,分离后火箭壳体的速度大小为.据题知,,取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得,代入数据解得,则卫星的速度为,A正确、C错误;分离瞬间合力对卫星的冲量大小为,B正确;分离前后动量守恒,故卫星与火箭壳体动量变化量为0,D错误.
12.ACD 【解析】滑块加速到传送带速度用时,有,解得,位移为,滑块加速到后匀速运动到点,共用时为,A正确;滑块碰的过程中,有,解得,碰后向左做匀减速直线运动,有,解得,B错误;当碰后两滑块共速时,间有最大距离,所用时间为,间最大距离为,C正确;滑块减速到零后返回,与发生第2次碰撞,设第二次碰后滑块的速度大小为,滑块的速度为,有,,解得,故两滑块只能碰撞两次,D正确.
13.(6分)(1)13.355(2分) (2)见解析图(2分) (3)(2分)
【解析】(1)卡尺的精度是,读数为
(2)完整电路图如图所示
分压连接正确得1分,电流表外接连接正确得1分.
(3)由电阻定律及圆的面积公式得导体的电阻率.
14.(1)实物连线见解析(2分) (2)(1分) (3)1.5(1分);0.67(2分) (4)B(2分)
【解析】(1)根据电路图连接实物图,如图所示
电表正负接线柱连接正确得1分,滑动变阻器连接正确得1分.
(2)由于一节电池的电动势约为,所以在保证电流表安全使用的前提下,电路中的电阻应不小于,所以为了方便调节且较准确进行测量,滑动变阻器选择;
(3)根据闭合电路欧姆定律可得,所以图线的纵截距表示电源电动势,即,图线斜率的绝对值为,所以电源的内阻为.
(4)本实验的系统误差来自于电压表分流,所以流过电源的电流应大于电流表的读数,即在电流表读数相同的情况下,无误差时通过电源的电流比有误差时偏大,而当外电路短路时的短路电流不变.故选B.
15.(8分)(1); (2)62.5%
【解析】(1)油闭合电路欧姆定律得电路中电流为 (2分)
电源的总功率 (1分)
(2)电动机消耗的总功率 (1分)
热功率 (1分)
输出功率 (2分)
电动机的效率 (1分)
16.(8分)(1) (2)
【解析】(1)仅闭合开关S和,只有滑动变阻器接入电路,由图乙可知,滑动变阻器接入电路的阻值分别为时,电源的输出功率均为,即 (1分)
(1分)
解得: (2分)
(2)仅闭合开关S和,定值电阻与滑动变阻器并联后与灯泡L串联接入电路.灯泡正常发光,
则灯泡的电流 (1分)
电源内电压 (1分)
定值电阻的电压 (1分)
的功率 (1分)
17.(14分)(1),方向竖直向上 (2) (3)
【解析】(1)设第1次下落触网时的速度为,有 (1分)
解得
设蹦回到高度前离网时的速度为,有 (1分)
解得
取竖直向上为正方向,第1次触网与网接触的时间内动量的变化量 (1分)
代入数据解得 (1分)
方向竖直向上 (1分)
(2)以竖直向上为正方向,由动量定理得 (2分)
代入数据解得 (1分)
由牛顿第三定律得,运动员对水平网面的平均作用力大小为 (1分)
(3)每次运动员消耗的能量为 (1分)
运动员两次提供的体能 (1分)
解得
由得 (1分)
以竖直向上为正方向,由动量定理得 (1分)
解得 (1分)
318.(16分)(1) (2) (3) (4)
【解析】(1)与发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律得 (1分)
(1分)
解得 (1分)
(2)第一次达到共同速度,由动量守恒定律得 (1分)
解得
对,由动量定理得 (1分)
解得 (1分)
(6)第1次达到共同速度时,的位移为 (1分)
的位移为 (1分)
的右端与的间距
联立解得 (1分)
(4)第1次达到共同速度时,在上滑过的距离为,
由能量守恒定律得 (1分)
解得
第2次碰,由动量守恒定律和能量守恒定律得
(1分)
解得
第2次达到共同速度,由动量守恒定律得
解得
第2次达到共同速度时,在上滑过的距离为,
能量守恒定律得 (1分)
解得
在木板上滑过的距离 (1分)
之间次相互作用后,最终达到共同速度,根据动量守恒定律和能量守恒定律有 (1分)
(1分)
解得 (1分)