山東省煙臺市高二上學期11月期中考試物理試題（含答案解析）

2024—2025學年度第一學期期中學業(yè)水平診斷高二物理注意事項：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。2.選擇題答案必須用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須用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、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，1~8題只有一項符合題目要求，9~14題有多項符合題目要求。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分。1.下列說法正確的是（）A.慣性越小的物體動量越小B.物體的動能若不變，則動量一定不變C.物體動量的方向一定與其所受合力的方向一致D.一個物體在做勻速圓周運動的過程中，動能保持不變，動量時刻改變【答案】D【解析】【詳解】A．質量是慣性大小的唯一量度，而物體的動量大小取決于質量與速度大小的乘積，因此慣性越小的物體動量不一定越小，故A錯誤；B．若物體的動能不變，則物體的速度大小不變，但速度方向可以改變，因此動量可以改變，故B錯誤；C．合外力的方向或者加速度方向與動量變化量的方向相同，不一定與動量的方向相同，故C錯誤；D．一個物體在做勻速圓周運動的過程中，速度大小不變，動能保持不變，速度方向時刻改變，動量時刻改變，故D正確。故選D。2.下列說法正確的是（）A.洗衣機工作時機殼的振動頻率等于其固有頻率B.為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌，部隊要齊步通過橋梁C.在某節(jié)目中歌手利用歌聲震碎玻璃杯，屬于聲音的共振現(xiàn)象D.路面共振破碎機停止工作后，水泥路面振動的頻率隨著振幅減小而減小【答案】C【解析】【詳解】A．洗衣機工作時，為使其保持穩(wěn)定，不發(fā)生共振，機殼的振動頻率不能等于其固有頻率，故A錯誤；B．部隊要便步通過橋梁，防止出現(xiàn)一致的策動力，避免橋梁發(fā)生共振，故B錯誤；C．在某節(jié)目中歌手利用歌聲震碎玻璃杯，屬于聲音的共振現(xiàn)象，故C正確；D．路面共振破碎機停止工作后，水泥路面振動的振幅減小，但頻率是不變的，故D錯誤。故選C。3.下列關于簡諧運動的振幅、周期和頻率的說法正確的是（）A.物體位于平衡位置時，一定處于平衡狀態(tài)B.振幅是矢量，方向從平衡位置指向最大位移處C.簡諧運動的振幅越大，則其運動的周期一定越長D.做簡諧運動的物體，其頻率與振幅無關，由振動系統(tǒng)本身的性質決定【答案】D【解析】【詳解】A．處于平衡位置，物體的回復力一定為零，但合力不一定為零，也不一定處于平衡狀態(tài)，比如單擺，故A錯誤；B．振幅是標量，故B錯誤；CD．做簡諧振動的物體其周期和頻率是一定的，與振幅無關，所以振幅增大，周期和頻率保持不變，其周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的性質決定，故C錯誤，D正確。故選D。4.一根電阻絲，在通過2C的電量時，消耗的電能為8J，若在相同時間內通過4C的電量時，電阻器上所加的電壓U和消耗的電能E各是（）A.U=4V，E=16J B.U=8V，E=16J C.U=4V，E=32J D.U=8V，E=32J【答案】D【解析】【詳解】在通過2C的電量時，消耗的電能為8J，此時金屬絲兩端的電壓為若在相同時間內通過4C的電量時，根據(jù)電流的定義可知，通過金屬絲的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)歐姆定律可知則消耗的電能為故選D。5.如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，其擺球相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度。下列說法正確的是（）A.該單擺擺長約為2m B.t＝1s時，擺球偏離平衡位置的位移最大C.t＝1.5s時，擺球所受回復力最大，速度為零 D.0.5~1s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大【答案】C【解析】【詳解】A．由乙圖圖像可知單擺周期為T=2s，由解得故A錯誤；B．由乙圖可知t＝1s時，擺球的位移為零，即擺球剛好在平衡位置。故B錯誤；C．t＝1.5s時，擺球位于最大位移處，速度為零，位移最大，根據(jù)可知此時擺球所受回復力最大。故C正確；D．0.5~1s的過程中，擺球的位移逐漸減小，即向下擺動回到平衡位置，重力做正功，重力勢能逐漸減小。故D錯誤。故選C。6.如圖所示，將一質量為1kg、半徑為15cm的光滑半圓形槽靜置于光滑水平面上，今讓一質量為0.5kg的小球自左側槽口從A點由靜止開始落下，小球到達右邊最高點時，小球通過的水平位移為（）A.10cm B.15cm C.20cm D.25cm【答案】C【解析】【詳解】小球在半圓槽內運動的全過程中，地面光滑，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為零，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，小球到達右邊最高點時，小球和圓槽通過的水平位移大小分別為x、y，如圖所示小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，在運動過程中小球和圓槽在任意時刻的水平速度滿足則有根據(jù)位移關系可得解得小球到達右邊最高點時，小球通過的水平位移是故選C。7.在當今這個綠色能源日益受到重視的時代，農(nóng)村光伏產(chǎn)業(yè)正逐漸嶄露頭角，成為眾多創(chuàng)業(yè)者的新寵。如圖所示，是某戶居民房頂平臺安裝的太陽能電池板。據(jù)房主介紹，利用這些電池板收集太陽能發(fā)電，發(fā)電總功率可達6kW，工作電壓為380V，設備使用年限在25年以上；發(fā)電總功率的20%供自家使用，還有富余發(fā)電以0.5元/度（1度=1kW·h）價格并入國家電網(wǎng)，一天按照8小時日照時間計算。則下列說法正確的是（）A.該光伏項目年發(fā)電量約為5.2×104kW?hB.該光伏項目富余發(fā)電的年收入約為2000元C.該光伏項目平均每天的發(fā)電量大約可供一盞120W的白熾燈工作600小時D.若一噸標準煤可以發(fā)電約3000度，則該組件在使用年限內共可節(jié)約約為146噸煤【答案】D【解析】【詳解】A．該光伏項目年發(fā)電量約為選項A錯誤；B．該光伏項目富余發(fā)電的年收入約為選項B錯誤；C．該光伏項目平均每天的發(fā)電量大約可供一盞120W的白熾燈工作時間選項C錯誤；D．若一噸標準煤可以發(fā)電約3000度，則該組件在使用年限內共可節(jié)約煤約為選項D正確。故選D。8.2024年5月3日，嫦娥六號探測器被送進入地月轉移軌道，它在月球背面進行軟著陸，攜帶約2000g月壤返回地球。當探測器在月球表面向下噴出氣體時，探測器懸停在月表上空。已知探測器豎直向下噴射的氣體密度為，橫截面積為S，噴出時的速度大小為v，月球表面的重力加速度為g。若近似認為噴射氣體的重力忽略不計，探測器的質量保持不變，不計空氣阻力，則該探測器的質量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設時間t內噴出氣體質量為m，則有設探測器對氣體的力為F，以豎直向下為正方向，根據(jù)動量定理有解得根據(jù)牛頓第三定律可知氣體對探測器的力又探測器懸停在地表上空，則有解得故選A。9.如圖所示為快速擊打羽毛球時將固定的西瓜打爆的情形，假設羽毛球的質量為5g，初速度為270km/h，與西瓜接觸的時間為0.01s，之后羽毛球速度減為0，忽略空氣阻力的影響，重力加速度，則關于該羽毛球擊打西瓜過程，下列說法正確的是（）A.羽毛球對西瓜的作用力大小約為37.5NB.若以羽毛球與西瓜為系統(tǒng)，則系統(tǒng)的動量守恒C.羽毛球接觸西瓜時的初動量大小為1350kg·m/sD.羽毛球與西瓜相互作用的過程，羽毛球動量變化量的方向與原速度方向相反【答案】AD【解析】【詳解】B．若以羽毛球與西瓜為系統(tǒng)，系統(tǒng)的初動量不為0，末動量為0，系統(tǒng)的動量不守恒，故B錯誤；C．羽毛球接觸西瓜時的初動量大小為故C錯誤；D．羽毛球與西瓜相互作用的過程，羽毛球動量變化量方向與羽毛球飛來的方向（原速度方向）相反，故D正確；A．根據(jù)動量定理可得解得西瓜對羽毛球的作用力大小為根據(jù)牛頓第三定律知，羽毛球對西瓜的作用力大小為，故A正確。故選AD。10.如圖所示為一彈簧振子的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該彈簧振子的周期為6s B.該彈簧振子的振幅為5cmC.該彈簧振子在前20s的總路程是1m D.該彈簧振子在前20s的總位移是0.05m【答案】BC【解析】【詳解】AB．由題圖振動圖像可得，彈簧振子的振幅為該彈簧振子的周期為故A錯誤，B正確；CD．前20s經(jīng)過了個周期，則位移為總路程故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖所示，輕彈簧的下端系著A、B兩球，，，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長x＝15cm，未超出彈性限度。若剪斷A、B間細繩，則A在豎直方向做簡諧運動，重力加速度。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為50N/m B.A球的振幅為15cmC.A球的最大加速度為10 D.小球運動過程中，彈簧的最大壓縮量為5cm【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知解得故A正確；B．剪斷A、B間細繩后，A球平衡時有可得彈簧的伸長量為剛剪斷細繩時彈簧比A球平衡時多伸長的長度就是振幅，即故B錯誤；C．剪斷A、B間細繩瞬間，A球的加速度最大，則有故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，向A振動到最高點時，A球的加速度大小為，方向向下，此時彈簧的壓縮量最大，則有解得彈簧的最大壓縮量為故D正確。故選AD12.如圖所示，R2為滑動變阻器，R、R1、R3為定值電阻，電路中電表均為理想電表，開關S斷開。則下列說法正確的是（）A.閉合開關S，A1、A2的示數(shù)都變大B.閉合開關S，V、A3的示數(shù)都變小C.若R2的滑片向左移動，A1、A3的示數(shù)都變大D.若R2的滑片向左移動，V和A1的示數(shù)變化量之比不變【答案】BD【解析】【詳解】AB．S閉合，電路中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減小，則A1的示數(shù)變大，R兩端電壓變大，所以電壓表V示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律可知，通過R2和R3的電流減小，則A2和A3的示數(shù)變小，故A錯誤，B正確；C．若R2的滑片向左移動，R2接入電路阻值變小，則電路中的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減小，則A1的示數(shù)變大，R兩端電壓變大，R3兩端電壓變小，通過R3的電流變小，則通過R2的電流變大，所以A2的示數(shù)變大，A3示數(shù)變小，故C錯誤；D．若R2的滑片向左移動，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可知即V和A1示數(shù)變化量之比不變，故D正確。故選BD。13.如圖所示，靜止在光滑的水平面上的物塊乙、丙通過處于原長的輕質彈簧拴接。離物塊乙有一定距離的物塊甲以大小為4m/s的初速度水平向左運動，物塊甲、乙碰撞（碰撞時間極短）后粘在一起運動。已知物塊甲、乙、丙的質量分別為1kg、3kg、6kg，彈簧始終在彈性限度內。下列說法正確的是（）A.彈簧的彈性勢能最大值為1.2JB.物塊丙的最大速度為C.彈簧壓縮至最短時物塊丙的速度大小為0.4m/sD.物塊甲、乙碰撞過程中，物塊甲、乙、丙構成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】AC【解析】【詳解】C．整個過程中物塊甲、乙、丙構成的系統(tǒng)動量守恒，且三者共速時彈簧壓縮至最短，則有解得故C正確；A．物塊甲、乙碰撞時有解得彈簧壓縮至最短時有故A正確；B．彈簧第一次恢復原長時物塊丙的速度最大，則有解得故B錯誤；D．物塊甲、乙碰撞后粘在一起，屬于完全非彈性碰撞，有內能產(chǎn)生，此過程物塊甲、乙、丙構成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D錯誤。故選AC。14.某同學為研究“電動機工作過程中的能量轉化”，設計了如圖甲所示的電路，其中定值電阻R＝2.0Ω，當卡住電動機讓其不轉動時，閉合開關S，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.4V和0.3A，斷開開關。接下來打開位移傳感器軟件，再次閉合開關S，電動機正常工作并向上吊起重物及位移傳感器，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.8V和0.1A，位移傳感器軟件記錄重物的位置x隨時間t變化的關系圖像如圖乙所示，最后關閉位移傳感器軟件，斷開開關S。電表均視為理想電表，重力加速度。下列說法正確的是（）A.直流電源的內阻r＝1ΩB.電動機正常工作時產(chǎn)生的電熱功率為0.06WC.電動機正常工作時的效率約為76.9%D.重物和位移傳感器的總質量為0.4kg【答案】BCD【解析】【詳解】A．卡住電動機讓其不轉動時電動機正常工作時聯(lián)立解得故A錯誤；B．電動機卡住時，可算出電動機內阻則電動機正常工作時產(chǎn)生的電熱功率故B正確；C．電動機正常工作時兩端電壓電動機正常工作時總功率則電動機正常工作時的效率約為故C正確；D．由x-t圖可知重物上升速率為因重物與位移傳感器做勻速直線運動，則電動機的有用功率解得重物和位移傳感器的總質量故D正確。故選BCD。二、本大題共4小題，共20分。把答案填在答題卡中指定的橫線上。15.如圖所示為某簡易歐姆表的工作原理圖。已知內置電源的電動勢E＝2V，內阻r＝2Ω，表頭的滿偏電流為，歐姆調零后，該歐姆表的總內阻為__________Ω。若某次測量時表針偏轉到滿刻度處，則待測電阻的阻值為__________Ω?！敬鸢浮竣?4000②.8000【解析】【詳解】[1]根據(jù)歐姆定律可知[2]若某次測量時表針偏轉到滿刻度處，根據(jù)歐姆定律解得16.某同學利用如圖所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗，操作步驟如下：①在水平桌面上的適當位置固定好彈簧發(fā)射器，使其出口處切線與水平桌面相平；②在一塊長平木板表面先后釘上白紙和復寫紙，將該木板豎直并貼緊桌面右側邊緣。將小球a向左壓縮彈簧并使其由靜止釋放，a球碰到木板，在白紙上留下壓痕P；③將木板向右水平平移適當距離，再將小球a向左壓縮彈簧到某一固定位置并由靜止釋放，撞到木板上，在白紙上留下壓痕；④將半徑相同的小球b放在桌面的右邊緣，仍讓小球a從步驟③中的釋放點由靜止釋放，與b球相碰后，兩球均撞在木板上，在白紙上留下壓痕、；（1）經(jīng)分析可知，在步驟④中壓痕是球__________（選填“a”或“b”）在白紙上留下的痕跡；（2）本實驗必須測量的物理量有；A.小彈簧的壓縮量B.木板距離桌子邊緣的距離C.小球a、b的質量、D.小球在木板上的壓痕、、分別與P之間的豎直距離、、（3）用（2）中所測的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒，其表達式為____________________?！敬鸢浮浚?）a（2）CD（3）【解析】【小問1詳解】經(jīng)分析可知，水平方向位移相同，豎直方向位移大則時間長對應水平速度小，碰撞后a球速度小，在步驟④中壓痕是球a碰后在白紙上留下的痕跡；【小問2詳解】小球離開軌道后做平拋運動，設木板與拋出點之間的距離為x，由平拋運動規(guī)律得：水平方向x=vt豎直方向解得碰撞前，小球m1落在圖中的P2點，設其水平初速度為v0．小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在圖中的P3點，設其水平初速度為v1，m2的落點在圖中的P1點，其水平初速度為v2，小球碰撞的過程中若動量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2即則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為所以本實驗必須測量的物理量有小球a、b的質量m1、m2以及小球在木板上的壓痕P1、P2、P3分別與P之間的豎直距離h1、h2、h3；故選CD?！拘?詳解】驗證兩球碰撞過程中動量守恒表達式為17.某實驗小組利用單擺測當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炑b置如圖甲所示：（1）實驗中，發(fā)現(xiàn)某次測得的重力加速度的值偏小，其原因可能是A.單擺所用擺球質量太大B.以擺線的長度作為擺長來進行計算C.把（n－1）次全振動時間誤當成n次全振動時間D.擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了（2）從懸點到小球重心的距離記為擺長l，通過不斷改變擺長l的長度，該小組測得多組擺長l和對應的周期的平方，然后在圖乙所給的坐標系中作出了l－圖像，在圖像中選取A、B兩個點，坐標如圖所示，則可求得當?shù)氐闹亓铀俣萭＝__________。（用圖乙中所給字母表示）【答案】（1）BD（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)得A．單擺所用擺球質量大小與重力加速度無關，選項A錯誤；B．以擺線的長度作為擺長來進行計算，擺長偏小，重力加速度偏小，故B正確；C．把（n-1）次全振動時間誤當成n次全振動時間，則周期測量值偏小，重力加速度測量值偏大，故C錯誤；D．振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，則代入計算的擺長偏小，則g測量值偏小，故D正確。故選BD。【小問2詳解】.根據(jù)得則解得18.在實驗室中，某實驗小組用以下器材來測量一舊的層疊電池的電動勢（4V左右）和內阻（估計5Ω左右）。電流表（量程100mA，內阻2Ω）電流表（量程500mA，內阻1Ω）電壓表（量程3V，內阻2kΩ）電壓表（量程1.5V，內阻1kΩ）滑動變阻器（最大阻值100Ω，額定電流1A）滑動變阻器（最大阻值4kΩ，額定電流1A）開關和導線若干（1）該實驗小組設計了如圖甲所示的電路圖，則電流表應選用__________（選填“”或“”），所選滑動變阻器為__________（選填“”或“”）；（2）實驗過程中若電壓表的示數(shù)為1.6V，此時電壓表的示數(shù)應為__________V；（3）改變滑動變阻器滑片的位置，記錄多組電壓表的示數(shù)U和對應的電流表的示數(shù)I，利用描點法做出如圖乙所示的U－I圖像。由圖像可求出電源的電動勢為__________V，內阻為__________Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）①.A2②.R1（2）0.8（3）①.4.2②.6.0【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)歐姆定律可知最大電流A=800mA故選。[2]為方便操作，滑動變阻器選擇即可?！拘?詳解】根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻關系可知解得V【小問3詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形得根據(jù)圖像斜率與截距可知V，解得V，三、本題共4小題，共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。19.如圖所示，電源電動勢E＝12V，內阻未知，小燈泡標有“3V1.5W”的字樣，小燈泡標有“3V3W”的字樣，電動機D的內阻，當閉合開關S、將滑動變阻器R的阻值調到某一數(shù)值時，理想電壓表示數(shù)，兩燈泡和電動機均能正常工作，求：（1）電源的內阻；（2）電動機的輸出功率；（3）滑動變阻器R接入電路的有效阻值。【答案】（1）2Ω（2）1.75W（3）14Ω【解析】【小問1詳解】兩燈泡均正常發(fā)光，根據(jù)P＝UI得：流過燈泡L2的額定電流I2＝＝1A路端電壓U＝U1＋UL1＋UL2＝10V由閉合電路歐姆定律E＝U＋I2r解得r＝2Ω【小問2詳解】流過電動機的電流等于流過燈泡L1的額定電流I1＝＝0.5A電動機的總功率PD＝IDU1＝2W電動機的熱功率P內＝ID2rD＝0.25W電動機的輸出功率P出＝PD－P內＝1.75W【小問3詳解】流過滑動變阻器的電流IR＝I2－I1＝0.5A滑動變阻器R接入電路的有效阻值R＝＝14Ω20.甲、乙兩個單擺在同一地點擺動的振動圖像如圖所示。（1）寫出甲、乙兩個單擺位移隨時間的變化關系式；（2）求甲、乙兩個單擺的擺長之比。【答案】（1）（cm），（cm）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)圖像可知甲的振幅為8cm，乙的振幅為4cm，根據(jù)通過將圖像中的坐標代入，解得（cm），（cm）【小問2詳解】根據(jù)解得21.如圖甲所示，光滑的水平面上有一足夠長的木板A，木板上表面放一質量的小物塊B，在木板A右方水平面上有一豎直固定擋板，剛開始A、B以相同的速度一起向右勻速運動。t＝0時刻，木板A和豎直擋板發(fā)生碰撞，忽略木板和擋板碰撞的時間，整個過程它們的速度v隨著時間t變化的關系圖像如圖乙所示（取向右運動方向為正方向）。已知時刻A、B再次達到共速，整個過程小物塊B在木板A上的劃痕長度L＝21m，重力加速度，求：（1）木板A和豎直擋板發(fā)生碰撞過程中，擋板對木板A作用力的沖量大小；（2）的數(shù)值；（3）A、B間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）42kg·m/s（2）3s（3）0.35【解析】【小問1詳解】從木板和擋板碰后到A、B再次達到共速過程中，系統(tǒng)動量守恒mAvA＋mBvB＝（mA＋mB）v共由圖像知vA＝－6m/svB＝8