山東省德州市2024-2025學年高二上學期11月期中物理試題 含解析

高二物理試題主考學校：平原一中本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.中國大型太陽能氫能無人機9月中旬在重慶順利完成首飛引發(fā)高度關注。假設該無人機電池容量為，無人機正常工作時電動機額定電壓為30V，額定功率為450W。下列說法正確的是（）A.該無人機電動機的電阻是B.該無人機正常工作時的電流是1.5AC.該無人機充滿電后可持續(xù)飛行時間為20hD.該無人機充滿電后儲存的電荷量為【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)P=UI可以求出電流如果電動機是純電阻用電器，則其電阻為?由于電動機并非純電阻，其電阻不能簡單地通過歐姆定律來計算，因為電動機在工作時還會將電能轉(zhuǎn)化為機械能，所以無人機的電機電阻一定小于，故AB錯誤；C．要計算無人機充滿電后的可持續(xù)飛行時間，我們需要知道電池的總電能和無人機的額定功率。電池的總電能為其中U是電池的額定電壓，Q是電池的容量。根據(jù)可以求出飛行時間故C錯誤；D．無人機充滿電后儲存的電荷量為Q=It=30000mAh=30Ah=30A×3600s=108000C故D正確。故選D。2.成人體液的主要成分是水和電解質(zhì)，因此容易導電，而體內(nèi)脂肪則不容易導電。我們可以用圖甲所示的脂肪測量儀來測量脂肪率，脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示。測量時，閉合開關S，測試者兩手分別握住兩手柄、。下列說法正確的是（）A.肥胖的人與消瘦的人比較，兩者中消瘦的人電阻更大一些B.體型相近的兩人相比，脂肪含量低者對應的電壓表示數(shù)較小C.體型相近的兩人相比，脂肪含量低者對應電源效率高D.激烈運動之后，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)不變【答案】B【解析】【詳解】A．由于脂肪不容易導電，可得肥胖的人電阻會較大，通常消瘦的人比肥胖的人電阻小一些，故A錯誤；B．體型相近的兩人，脂肪含量低者電阻較小，由圖乙可知，脂肪含量低者總電阻小，因此總電流大，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得M、N兩端電壓為當總電流較大時，M、N兩端電壓較小，即電壓表示數(shù)較小，故B正確；C．電源效率外電阻越小電源效率越低，因此脂肪含量低者對應的電源效率低，故C錯誤；D．激烈運動之后，人體內(nèi)含水量發(fā)生變化，人體脂肪所占比例發(fā)生變化，即人體的電阻大小變化，所以測量數(shù)據(jù)會變，故D錯誤。故選B。3.圖甲是多用電表中歐姆表的內(nèi)部結構，其中電流表G（滿偏電流，內(nèi)阻），電源電動勢，內(nèi)阻。下列說法正確的是（）A.使用該歐姆表時，應將紅表筆插入孔B.歐姆調(diào)零時，接入電路的阻值為C.將待測電阻接入A、間，此時G的示數(shù)如圖乙所示，則為D.該歐姆表能精確測量一個阻值為的固定電阻【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)“紅進黑出”規(guī)律，使用該歐姆表時，應將紅表筆插入A孔，故A錯誤；B．歐姆調(diào)零時，有解得故B正確；C．圖中電流示數(shù)為1mA，根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得故C錯誤；D．測量一個阻值為時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有歐姆擋讀數(shù)誤差太大，可知，該歐姆表不能精確測量一個阻值為的固定電阻，故D錯誤。故選B。4.如圖甲所示，彈簧振子以點為平衡位置，在光滑水平面上的、兩點之間做簡諧運動。取水平向右為正方向，振子的位移隨時間的變化如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.該彈簧振子的周期為1.6s，振幅為30cmB.該彈簧振子在時和時的速度不同C.在時，該彈簧振子的加速度大小為零D.在到的時間內(nèi)，該彈簧振子的加速度和速度都逐漸減小【答案】C【解析】【詳解】A．由題圖乙可知，該振動的振幅、周期為，故A錯誤；B．由振動圖像可知，斜率代表速度，彈簧振子在時和時的速度相同，故B錯誤；C．因為周期為1.6s，根據(jù)簡諧運動的周期性可知在時，該彈簧振子處于平衡位置，合力為零，加速度大小為零，故C正確；D．在到的時間內(nèi)，該彈簧振子從平衡位置右側運動到平衡位置左側，所以加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故D錯誤。故選C。5.力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力。圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將擺球拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動。B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于5°且是未知量。圖乙是由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻，擺球可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.此單擺的振動周期為0.2πsB.此單擺的擺長為0.4mC.此單擺擺球的質(zhì)量為0.5kgD.此擺球運動過程中的最大速度為0.5m/s【答案】B【解析】【詳解】A．小球在一個周期內(nèi)兩次經(jīng)過最低點，小球在最低點細線對擺球的拉力最大，則此單擺的振動周期為故A錯誤；B．根據(jù)單擺周期公式解得此單擺的擺長為故B正確；CD．小球在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得小球在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從最高點到最低點，根據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得，故CD錯誤。故選B。6.圖a是飛力士棒，它是一種輕巧的運動訓練器材，是一根彈性桿兩端帶有負重的器械。某型號的飛力士棒質(zhì)量為500g，長度為1.6m，固有頻率為5.0Hz，圖b是使用者用手振動該飛力士棒進行鍛煉。下列說法正確的是（）A.若手振動的頻率增大，飛力士棒振動的幅度一定增大B.若手振動的頻率減小，飛力士棒振動的幅度一定增大C.當手振動的頻率為5.0Hz時，飛力士棒振動的幅度最大D.要使飛力士棒產(chǎn)生共振，需要驅(qū)動該飛力士棒每分鐘振動30次【答案】C【解析】【詳解】ABC．當手振動的頻率靠近該飛力士棒的固有頻率時，飛力士棒振動的幅度才會變大，故AB錯誤、C正確；D．當手振動的頻率等于該飛力士棒的固有頻率時，飛力士棒產(chǎn)生共振，則手的振動頻率為5Hz，即每秒鐘振動5次，則一分鐘振動300次，故D錯誤。故選C。7.2023年7月20日21時40分，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮密切協(xié)同，進行了八個小時的太空行走，圓滿完成出艙活動全部既定任務。噴氣背包作為航天員艙外活動的主要動力裝置，它能讓航天員保持較高的機動性。如圖所示，一個連同裝備總質(zhì)量為120kg的航天員，裝備內(nèi)有一個噴嘴可以使壓縮氣體以相對空間站40m/s的速度噴出。航天員在距離空間站30m處與空間站處于相對靜止狀態(tài)，航天員完成太空行走任務后，必須向著返回空間站方向的反方向釋放壓縮氣體，才能回到空間站。若噴出的氣體總質(zhì)量為0.2kg，則返回時間約為（）A.450s B.500s C.550s D.600s【答案】A【解析】【詳解】設航天員未噴氣前質(zhì)量為M，設噴出的氣體質(zhì)量為m、速度為v，則噴出氣體后的航天員速度設為v1、質(zhì)量為，題意可知M=120kg、m=0.2kg、,把噴出的氣體和噴出氣體后的航天員作為系統(tǒng)，分析可知，該過程系統(tǒng)動量守恒，取噴出的氣體速度方向為正方向，則解得噴氣后，航天員勻速運動到空間站，故所需時間故A正確，BCD錯誤。故選A。8.如圖甲所示，一質(zhì)量為的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上。物塊B以某一速度向A運動，時刻物塊B與彈簧接觸，時刻與彈簧分離。物塊A、B運動的圖像如圖乙所示。已知從到時間內(nèi)，物塊A運動的距離為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.物塊B的質(zhì)量為B.分離后物塊A的速度大小為C.碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能為D.彈簧壓縮量的最大值為【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知在t0時刻兩物塊共速，則由動量守恒定律解得物塊B的質(zhì)量為選項A錯誤；B．分離時彈簧恰恢復到原長，則由動量守恒和能量關系解得分離后物塊AB的速度大小分別為選項B錯誤；C．當兩物體共速時彈簧彈性勢能最大，則碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能為選項C錯誤；D．在0~t0時間內(nèi)彈簧被壓縮，A位移（即下方虛線面積），因AB受彈力等大，則AB加速度之比為4:1，則B比勻速時減小的位移為（即上方虛線面積）即B的位移可得彈簧壓縮量的最大值為選項D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求。全部選對的得4分，對但不全的得2分，有選錯的得0分）9.高空拋物是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。2021年3月1日，最新刑法修正案（十一）生效，“高空拋物”正式入刑。如圖所示，若被拋下的雞蛋質(zhì)量為50g，從40m高的15樓由靜止落下，不計空氣阻力，雞蛋落地時與地面的作用時間為0.05s，重力加速度。下列說法正確的是（）A.雞蛋下落過程中動量的變化量和雞蛋與地面作用過程中動量的變化量相同B.雞蛋落地瞬間的速度大小約為28.3m/sC.雞蛋落地時對地面的平均沖擊力約為28.8ND.雞蛋下落的過程中重力做功的平均功率約為10W【答案】BC【解析】【詳解】A．雞蛋下落過程中動量變化量大小和雞蛋與地面作用過程中動量變化量相等，但方向相反，故A錯誤；B．雞蛋落地瞬間的速度大小故B正確；C．根據(jù)動量定理解得故C正確；D．雞蛋下落的過程中重力做功下落時間雞蛋下落的過程中重力做功的平均功率約為故D錯誤。故選BC。10.在圖甲所示的電路中，電源的圖像對應圖乙中的圖線，定值電阻的圖像對應圖乙中的圖線，滑動變阻器的總電阻為。下列說法正確的是（）A.電源的內(nèi)阻為B.當時，消耗的功率為1.2WC.當時，電源效率最高D.在時，電源的輸出功率最大【答案】AD【解析】【詳解】A.由閉合電路歐姆定律有結合圖像a有，故A正確；B.圖像中的圖線b的電阻當時，由閉合電路歐姆定律有消耗的功率為故B錯誤；C.電源效率可知，電流越小效率越高，則當時，電源效率最高，故C錯誤；D.電源輸出的功率為由于所以當電源的輸出功率最大，故D正確。故選AD。11.在如圖所示的電路中，電源電動勢、內(nèi)阻恒定，、是定值電阻。閉合開關S，平行板電容器兩板間有一帶電液滴剛好處于靜止狀態(tài)。將滑動變阻器的滑片向上滑動，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的絕對值為、、，電流表A是理想電流表。下列說法正確的是（）A.電流表A示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大BC.定值電阻中有從流向的瞬間電流，帶電液滴將向上運動D.電源效率減小【答案】AC【解析】【詳解】A．分析電路可知，當開關S閉合，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)后接在電源兩端；將滑動變阻器的滑片向上滑動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，電路電流減小，理想電流表A示數(shù)減小；理想電壓表V1測量定值電阻兩端的電壓，據(jù)歐姆定律可得電路電流減小，則變小，即理想電壓表示數(shù)減小；而理想電壓表V2測量電源的路端電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得電路電流減小，電源內(nèi)阻上分得的電壓變小，電源路端電壓增大，理想電壓表V2的示數(shù)增大，故A正確；B．理想電壓表V3測量滑動變阻器兩端電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得電路電流減小，則增大；理想電壓表V1測量定值電阻兩端的電壓，據(jù)歐姆定律可得理想電壓表V2測量電源的路端電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得故，，所以故B錯誤；C．根據(jù)可知電容器的電荷量Q增大，電容器充電，所以定值電阻中有從b流向a的瞬間電流，又E增大，向上的電場力增大，則帶電液滴將向上運動，故C正確；D．電源效率滑動變阻器接入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，電源效率變大，故D錯誤。故選AC。12.如圖所示，質(zhì)量的滑塊B靜止放置于光滑平臺上，B的左端固定一輕質(zhì)彈簧。平臺右側有一質(zhì)量的小車C，其上表面與平臺等高，小車與水平面間的摩擦不計。光滑圓弧軌道半徑，連線與豎直方向夾角為60°，另一與B完全相同的滑塊A從點由靜止開始沿圓弧下滑。滑塊A滑至平臺上擠壓彈簧，彈簧恢復原長后滑塊B離開平臺滑上小車C且恰好未滑落，滑塊B與小車C之間的動摩擦因數(shù)，滑塊A、B可視為質(zhì)點，重力加速度。下列說法正確的是（）A.滑塊A剛到平臺上的速度大小為3m/sB.該過程中彈簧彈性勢能的最大值為4.5JC.該過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD.小車C的長度為0.6m【答案】ABD【解析】【詳解】A．滑塊A自P點滑至平臺過程中，由動能定理有解得，滑塊A剛到平臺上的速度大小為故A正確；B．當A、B速度大小相等時彈簧彈性勢能最大，由動量守恒定律有由能量守恒定律有帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得，該過程中彈簧彈性勢能的最大值為故B正確；CD．彈簧恢復原長時B與A分離，設分離時A的速度為，B的速度為，由動量守恒和機械能守恒有解得B恰好未從小車C上滑落，即B到小車C右端時二者速度相同，由動量守恒有解得，B到小車C右端時二者相同的速度為由能量守恒有又可得，小車C的長度為故C錯誤D正確。故選ABD。三、非選擇題（本題共6小題，共60分）13.在驗證動量守恒定律的實驗中，某實驗小組的同學設計了圖甲所示的實驗裝置：將氣墊導軌放置在水平桌面上，氣墊導軌右側支點高度固定，左側支點高度可調(diào)節(jié)，光電門1和光電門2相隔適當距離安裝好，彈性滑塊A、B上方固定寬度均為的遮光條，測得滑塊A、B（包含遮光條）的質(zhì)量分別為和。（1）如圖乙，用游標卡尺測得遮光條寬度_______mm；設遮光條通過光電門的時間為，則滑塊通過光電門的速度________（用、表示）；（2）在調(diào)節(jié)氣墊導軌水平時，該同學開啟充氣泵，將一個滑塊輕放在導軌上，發(fā)現(xiàn)它向右加速運動，此時應調(diào)節(jié)左支點使其高度__________（選填“升高”或“降低”）；實驗中為確保碰撞后滑塊A不反彈，則、應滿足的關系是________（填“＞”“＜”或“=”）；（3）氣墊導軌調(diào)節(jié)水平后，將滑塊B靜置于兩光電門之間且靠近光電門2的右側一端，滑塊A置于光電門1右側，用手輕推一下滑塊A，使其向左運動，與滑塊B發(fā)生碰撞后，滑塊B和A先后通過光電門2。光電計時裝置記錄下滑塊A的遮光條通過光電門1和光電門2的時間分別為和，滑塊B的遮光條通過光電門2的時間為。實驗中若等式_________（用題目所給字母表示）成立，即可驗證滑塊A、B在碰撞過程中動量守恒?！敬鸢浮浚?）①.5.45②.（2）①.降低②.>（3）【解析】【小問1詳解】[1]20分度游標卡尺的精確值為，由圖乙可知，遮光條寬度為[2]遮光條通過光電門的時間為，根據(jù)時間極短的平均速度等于瞬時速度，則滑塊通過光電門的速度為【小問2詳解】[1]開啟充氣泵，將一個滑塊輕放在導軌上，發(fā)現(xiàn)它向右加速運動；說明左高右低，則應調(diào)節(jié)左支點使其高度降低。[2]實驗中為確保碰撞后滑塊不反彈，則、應滿足的關系是>。【小問3詳解】滑塊A碰撞前的速度大小為滑塊A碰撞后的速度大小為滑塊B碰撞后的速度大小為根據(jù)動量守恒可得聯(lián)立可得實驗中若等式即成立，即可驗證滑塊A、B碰撞過程中動量守恒。14.某實驗小組的同學通過實驗測量一粗細均勻圓柱形合金電阻絲的電阻率，已知電阻絲的長度為。（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則直徑的測量值為______mm。（2）用多用電表歐姆擋測量電阻絲的電阻，開始時選用“×10”的擋位測量發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太大，擋位應調(diào)整為______（填“×1”或“×100”）擋，正確調(diào)整擋位后經(jīng)過歐姆調(diào)零重新測量，指針如圖乙所示，此時電阻的測量值為______。（3）為了比較精確測量電阻絲的電阻，實驗室提供了下列器材：A.電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為）；B.電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻約為）；C.電流表A1（量程為100mA，內(nèi)阻約為）；D.電流表A2（量程為300mA，內(nèi)阻約為）；E.滑動變阻器（阻值范圍為）；F.電動勢為4.5V的電源，內(nèi)阻不計；G.開關S，導線若干。根據(jù)實驗器材，設計如圖丙所示的實驗電路，為比較精確測量電阻絲的電阻，電壓表應選______，電流表應選______；（填寫器材前對應的字母序號）（4）若通過（3）測得電阻絲的電阻為，則可求得該電阻絲的電阻率為______（取3，結果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）1.834##1.385##1.836##1.387（2）①×1②.11.0（3）①.A②.D（4）【解析】【小問1詳解】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為【小問2詳解】[1]用“×10”的擋位測量發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太大，表明通過的電流過大，即待測電阻過小，為了使指針指在中央刻線附近減小誤差，需要將擋位應調(diào)整為小擋位，即擋位應調(diào)整為×1；[2]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為【小問3詳解】[1]電源電動勢為4.5V，為了減小電壓表的讀數(shù)誤差，需要選擇與電動勢相差不多的量程，即電壓表選擇A；[2]結合上述可知，待測電阻利用歐姆表測得阻值為，當A電壓表達到滿偏時，通過電阻的電流約為為了確保電流表的安全與精度，電流表選擇量程300mA，即電流表選擇D。【小問4詳解】根據(jù)電阻的決定式有其中解得15.太陽能汽車是一種環(huán)保型的“綠色汽車”，人們正致力研究并實施應用。有一輛汽車靠太陽能電池供電，該電池的太陽能集光板面積，太陽光垂直照射到地面上單位面積的輻射功率，太陽能電池電動勢，內(nèi)阻。當汽車在水平路面上勻速行駛時，其太陽能集光板正對太陽，測得電流強度，驅(qū)動電動機的線圈電阻。在此行駛狀態(tài)下，求：（1）汽車勻速行駛時，太陽能集光板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率（保留三位有效數(shù)字）；（2）汽車勻速行駛時，驅(qū)動電動機輸出的機械功率?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】汽車勻速行駛時太陽能電池的總功率為太陽能集光板的接收功率為太陽能集光板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為【小問2詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律可得則驅(qū)動電機輸出的機械功率為16.如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛著用輕繩連接在一起的兩個物體A和B，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為，兩物體的質(zhì)量、。某一時刻輕繩斷裂，之后物體A做簡諧運動，運動過程中彈簧始終未超過彈性限度。已知從繩子斷裂到物體首次運動到最高點所用的時間是，重力加速度大小為。求：（1）從輕繩斷裂到物體運動到最高點過程中，彈簧長度改變了多少；（2）取物體A做簡諧運動的平衡位置為坐標原點，向上為正方向，建立坐標軸，從輕繩斷裂開始計時，寫出物體A做簡諧運動位移與時間的函數(shù)表達式?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】剛斷時kx1=3mg解得此時彈簧為拉伸狀態(tài)，在最高點根據(jù)簡諧振動的對稱性mg+kx2=2mg解得此時彈簧為壓縮狀態(tài)，彈簧長度改變【小問2詳解】物體A做簡諧運動的振幅簡諧運動的周期向上為正方向，所以初相位為-，物體A做簡諧運動位移與時間的函數(shù)表達式17.如圖所示，質(zhì)量為的軌道靜止在光滑水平面上，軌道和水平面間不固定。軌道水平部分的上表面粗糙，豎直部分為表面光滑的四分之一圓弧軌道，兩部分在點平滑連接，為軌道的最高點?，F(xiàn)有一質(zhì)量的小物塊從平板車的右端以水平向左的初速度滑上水平軌道，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)。已知軌道圓弧部分的半徑，小物塊處在軌道水平部分運動時，軌道加速度與小物塊加速度大小之比為1:3，小物塊可視為質(zhì)點，重力加速度。求：（1）軌道的質(zhì)量；（2）若小物塊恰能到達圓弧軌道的最高點，求水平軌道的長度；（3）在（2）的前提下，判斷小物塊能否從軌道上滑下來；如果能，求小物塊滑下來的速度；如果不能，求小物塊停在軌道的位置與的距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）不能，【解析】【小問1詳解】小物塊處在軌道水平部分運動時