2024-2025学年山东省滨州市北镇中学高二（上）开学物理试卷（含解析）

2024-2025学年山东省滨州市北镇中学高二（上）开学物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.关于电源以下说法正确的是( )
A. 电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量
B. 电源的作用就是将其他形式的能转化为电能
C. 只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D. 电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差
2.中国民航总局规定：严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。某充电宝铭牌标识如图所示，下列说法正确的是( )
产品名称：充电宝产品型号：电池容量：电源输入：电源输出：转换率：
A. 和均为能量单位
B. 该充电宝的输出功率为
C. 机场限定的是充电宝储存的能量不超过
D. 该款充电宝能给电池容量为的设备充满电次
3.对于质量一定的物体，下列说法正确的是( )
A. 动量变化，动能一定变化 B. 动能变化，动量一定变化
C. 速度不变，动量可能改变 D. 速度不变，动能可能改变
4.图甲是充电宝正给一部手机充电，等效电路如图乙所示。假设充电开始后一段时间内充电宝的输出电压、输出电流恒定不变。已知手机电池内阻为、充满电后电动势为，下列说法正确的是( )
A. 充电宝的输出电压 B. 充满电后手机电池的电动势
C. 在时间内，手机电池产生的焦耳热 D. 在时间内，手机电池储存的化学能
5.在短道速滑接力赛中，“接棒”运动员甲在“交棒”运动员乙前面向前滑行，追上时乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。不计阻力，则( )
A. 乙对甲的冲量与甲对乙的冲量大小相等 B. 甲的动量变化一定比乙的动量变化快
C. 甲的动量变化量与乙的动量变化量大小不等 D. 甲的速度变化量与乙的速度变化量大小相等
6.电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为，电子质量为，电荷量为，静电力常量为，则此环形电流的大小为( )
A. B. C. D.
7.一个质量为的物体在合外力的作用下从静止开始做直线运动。物体所受的合外力随时间变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时物体的速度方向反向 B. 前内合外力做的功为
C. 时物体的动量大小为 D. 前内合外力的冲量大小为
8.如图所示，用长度为的轻质细绳悬挂一个质量为的木块，一个质量为的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为和。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计，木块和子弹可以看作质点，以木块初始位置为零势能点，下列说法正确的是( )
A. 子弹穿透木块过程中，子弹、木块组成的系统动量守恒，机械能守恒
B. 子弹刚穿透木块时，木块速度为
C. 子弹刚穿透木块时，绳子的拉力为
D. 木块摆至最大高度时，重力势能为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示的电路中，，，，，，下列说法正确的是( )
A. 、、、的电压之比等于：：：
B. 、、、的电流之比等于：：：
C. 、、、的功率之比等于：：：
D. 电路的总电阻等于，总功率等于
10.如图所示，直线为某电源的伏安特性曲线，曲线Ⅱ为某小灯泡的伏安特性曲线。则下列判断中正确的是( )
A. 电源的电动势
B. 电源的内阻
C. 该灯泡直接与该电源相接时，灯泡电阻为
D. 该灯泡直接与该电源相接时，灯泡功率为
11.我国是世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、运营动车组最多、商业运营速度最高的国家。高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，则启动阶段描述列车动能、动量与位移、时间之间关系的图像正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示，电源电动势、内阻恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是( )
A. 理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表示数减小
B. 带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流
C.
D. 电源的输出功率减小
三、实验题：本大题共2小题，共21分。
13.超薄柔性导电薄膜，可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲，某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面，已知该材料在室温下的电阻率为，用多用电表粗测其电阻，用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
游标卡尺测量出涂层的长度为，宽度为。
现有如下器材可用于精确测量涂层阻值：
电源电动势为、内阻约为
电压表量程、内阻为
电流表量程、内阻、量程、内阻
滑动变阻器阻值，滑动变阻器阻值
定值电阻阻值
导线若干，开关一只
测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，电流表应选_______；为了测量范围大一些，滑动变阻器应选_______。均用所选仪器的符号表示
请在图丙虚框中画出所需元件，并在图丁中完成实物连线_______。
经测量，电压表示数为，电流表示数为，则该涂层上下总厚度为_______用题目所给的物理量符号表示。
14.某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻左右。根据实验室提供的器材设计了如图所示的电路。其中电流表量程，内阻约；电压表量程，内阻约；定值电阻阻值；滑动变阻器阻值范围，额定电流。
电流表指针位置如图二所示，其示数为__________。
测得多组电压表、电流表的示数、，作出图像如图三所示，则由图像可得电池的电动势_________，电池的内阻_________结果保留位小数。
四、计算题：本大题共4小题，共39分。
15.如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势，内阻未知，限流电阻。闭合开关后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为，理想电流表示数为。求：
电源内阻大小。
液体消耗的电功率。
16.一弹性球从距地面高处自由下落，与水平地面接触后立即竖直向上反弹，反弹的初速度大小。弹性球的质量，重力加速度，不计空气阻力。则
求弹性球落地前瞬间速度的大小；
求与地面碰撞过程中，弹性球动量变化量的大小；
若弹性球与地面接触时间，求与地面碰撞过程中弹性球受到地面的平均阻力的大小。
17.如图所示，电源电动势、内阻，定值电阻、，为电阻箱，电容器的电容，闭合开关，电路稳定后。求：
开关闭合前，通过的电流大小；
开关闭合后，调节电阻箱时，电容器所带的电荷量；
开关闭合后，要使与的总电功率最大，的阻值大小。
18.甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为，甲车上有质量为的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为，乙和他的小车的总质量为为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为的水平速度抛向乙，且被乙接住．
甲第一次抛球时对小球的冲量；
乙接到第一个球后的速度保留一位小数；
为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？
答案解析
1.
【解析】．电源是将其他形式能转化为电能的装置，电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故错误，正确；
C.只有电路中有电源，且电路是闭合的，电路中才有电流，故错误；
D.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差，故错误。
2.
【解析】A. 是能量单位， 是电荷量单位，故A错误；
B.该充电宝的输出功率为
故B错误；
C.机场限定的是充电宝储存的能量不超过
故C正确；
D.该款充电宝电池容量为 ，根据
可知该款充电宝能给电池容量为 的设备充满电少于次，故D错误。
故选C。
3.
【解析】A.对于质量一定的物体，动量变化时，可能只是速度方向发生变化，速度大小不变，则物体的动能不变，故A错误；
B.对于质量一定的物体，动能变化时，速度大小一定发生变化，则动量一定变化，故B正确；
对于质量一定的物体，速度不变时，动量一定不变，动能一定不变，故CD错误。
故选B。
4.
【解析】手机电池不是纯电阻，则输出电压 ，A错误；
B.充满电后不再有电流，则 ，B错误；
C.手机电池内阻为，电流，根据焦耳定律，时间内，手机电池产生的焦耳热为，C错误；
D.根据能量守恒定律，手机电池储存的化学能为，D正确。
故选D。
5.
【解析】A.因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，故A正确；
B.动量变化率大小为，即动量的变化率大小为二者的相互作用力，大小相等，所以甲的动量变化与乙的动量变化一样快，故B错误；
C.由 知即甲、乙的动量变化一定大小相等，方向相反。故C错误；
D.由 ，可知由于甲、乙的质量大小关系未知，所以甲的速度变化量与乙的速度变化量大小不一定相等。故D错误。
故选A。
6.
【解析】电子绕原子核的运动，由库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得，得电子圆周运动的速率为，
电子运动的周期，等效电流为，
则，故ABD错误，C正确。
故选C。
7.
【解析】由题图可知， 时物体的速度大小是
可知在前内物体做加速运动， 时合外力的方向是负方向，物体开始做减速运动，但速度的方向不变，仍是正方向，故A错误；
B.在内物体的加速度为
物体在前内的位移为
由力对物体做功的计算公式可得，前内合外力做的功为
故B错误；
C.由动量的计算公式可得， 时物体的动量大小为
故C正确；
D.由 图像与时间轴所围的面积表示力对物体的冲量可得，前内合外力的冲量大小为
故D错误。
故选C。
8.
【解析】A.子弹穿透木块过程中，子弹木块组成的系统水平方向合外力为，水平方向动量守恒，竖直方向合外力不为零，故系统动量不守恒；子弹穿透木块过程中，子弹与木块间有摩擦，一部分机械能转化成内能，故机械能不守恒，故A错误；
B.子弹木块组成的系统水平方向动量守恒，得
解得子弹刚穿透木块时，木块速度为
故B正确；
C.子弹穿透木块时，向心力
绳子的拉力大小
故C错误；
D.从子弹穿出到木块摆至最大高度时，对木块根据机械能守恒得
木块摆至最大高度时，重力势能为
故D错误。
故选B。
9.
【解析】A.与的总电阻
由于、及串联，电流相等，则电压之比等于电阻之比，故电压之比为：：：；故A正确；
B.流过与的电流之比与电阻成反比，故电流之比为：；而流过与的电流之比为：；流过的电流与干路电流的关系为
故电流之比为：：：；故B错误；
C.、串联，功率之比为：；与并联，由 可知，功率之比为
：：
流过的电流与干路电流的关系为
则
：：
故、、、的功率之比等于：：：；故C正确；
D.电路中的总电阻为
根据欧姆定律得
则总功率
故D错误。
故选AC。
10.
【解析】根据闭合电路欧姆定律可得
可知电源的 图像纵轴截距等于电动势，斜率绝对值等于内阻，则有
，
故A正确，B错误；
该灯泡直接与该电源相接时，由图像交点可知，灯泡电阻为
灯泡功率为
故C错误，D正确。
故选AD。
11.
【解析】高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式可得
，
根据动量表达式可得
，
根据动能表达式可得
，
故选ABC。
12.
【解析】A.分析电路可知，当开关闭合，滑动变阻器与定值电阻 串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表示数减小；理想电压表测量定值电阻 两端的电压，据欧姆定律可得
电路电流减小，则 变小，即理想电压表 示数减小；而理想电压表测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表的示数增大，故A错误；
B.理想电压表测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小，则 增大；根据
可知电容器的电荷量增大，电容器充电，所以定值电阻 中有从流向的瞬间电流；
又
，
可得
电荷量增大，增大，向上的电场力增大，则带电液滴将向上运动，故B错误；
C.理想电压表测量定值电阻 两端的电压，据欧姆定律可得
理想电压表测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得
理想电压表测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得
电路中定值电阻 的阻值等于电源内阻的阻值，当电路中电流增大，电阻 的阻值不变，故
故C正确；
D.电源的输出功率与外电阻变化的图像如下：
定值电阻 的阻值等于电源内阻的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻继续增大，则电源的输出功率减小，故D正确。
故选CD。
13.


【解析】本实验测导电薄膜的电阻，通过待测电阻的最大电流为
测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，当电流表选择量程。
此时被测电阻两端的电压，而电压表量程只有，为了放大电压表量程，可以利用定值电阻 串联，当电压表示数为，则实际两端电压为。为了测量范围大一些，应采用滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选总阻值小的。
由分析可得，实验电路、实物连线如图所示
根据欧姆定律
又
解得
14.

【解析】电流表分度值是，读数为。
根据
则纵截距为电源电动势，则电动势为
斜率的绝对值为
故电池的内阻为
15.；
【解析】根据闭合电路欧姆定律可得
解得电源内阻为
液体消耗的电功率为

16.弹性球落地前瞬间速度的大小
设向上为正方向，则与地面碰撞过程中，弹性球动量变化量的大小
弹性球与地面接触时间内由动量定理
解得与地面碰撞过程中弹性球受到地面的平均阻力

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
17.解：
根据闭合电路的欧姆定律，开关闭合前，通过 的电流为
代入数据解得
开关闭合后，调节电阻箱 时， 与 的并联电阻
电容器两端电压为
代入数据解得
此时电容器所带的电荷量
开关闭合后，设电路中的电流为 ，设 和 的并联电阻为 ，
有 ；
则 与 的总电功率 ，等效内阻为 ，
根据数学知识可知当 时，有最大值，
代入数据解得

【解析】开关闭合前，、串联，根据闭合电路欧姆定律求通过的电流大小；
开关闭合后，与并联后与串联，根据闭合电路欧姆定律求出干路电流，由欧姆定律求出的电压，即可得到电容器板间电压，从而由求出电容器所带的电量；
开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律和功率公式得到与的总电功率与的关系式，结合数学知识求解。
本题采用函数法求和的总功率最大的条件，也可以采用等效法处理：将电阻值归入电源内阻，将、的总电阻当做等效外电阻，由外电路输出功率与外电阻外的关系可知，当时，外电路输出功率最大。
18.解：根据动量定理有
解得，方向水平向右。
对小球和乙的整体，根据动量守恒定律有
解得，方向水平向左。
对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有
对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有
解得。

【解析】本题考查了动量定理的一般应用、动量守恒定律的应用；解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，合理选择研究的系统，运用动量守恒定律进行求解。
根据动量定理求出甲第一次抛球时对小球的冲量；
对小球和乙的整体，根据动量守恒定律求出乙接到第一个球后的速度；
两车刚好不相撞，则两车速度相等，根据动量守恒定律求出共速时的速度；
以乙和他的小车及小球组成的系统，运用动量守恒定律，求出甲总共抛出小球的个数。
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