山東省名校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高二上學(xué)年11月期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1山東名?？荚嚶?lián)盟2024-2025學(xué)年高二年級上學(xué)期期中檢測物理試題注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應(yīng)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（按填涂樣例）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。1.如圖所示，閉合線框在磁場中做下列四種運動，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.甲圖中，線框與條形磁鐵中心軸線在同一平面內(nèi)且遠離磁鐵B.乙圖中，線框在紙面內(nèi)平行于通電導(dǎo)線向上移動C.丙圖中，線框垂直于勻強磁場方向水平向右運動D.丁圖中，線框繞垂直于勻強磁場方向的軸轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】ABC．線框運動過程中，磁通量未發(fā)生變化，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故ABC錯誤；D．線框轉(zhuǎn)動過程中，磁通量發(fā)生改變，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確；故選D。2.如圖所示，重為10N的物體靜止在光滑水平面上，某時刻（計為零時刻），物體受到一個與水平成θ=37°的恒力F=10N作用，作用時間為3s。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A.在0~3s內(nèi)，物體所受支持力的沖量為零B.在0~3s內(nèi)，物體所受重力沖量的方向豎直向上C.在0~3s內(nèi)，物體受到的恒力F的沖量大小為24N·sD.在0~3s內(nèi)，物體的動量變化量的大小為24kg·m/s【答案】D【解析】A．對物體受力分析，豎直方向受力平衡有解得在0~3s內(nèi)，物體所受支持力的沖量為故A錯誤；B．重力沖量的方向豎直向下，故B錯誤；C．在0~3s內(nèi)，物體受到的恒力F的沖量大小為D．水平方向的力為物體的合力則物體動量變化量有動量定理得故D正確。故選D。3.如圖所示，在等邊三角形PMN的三個頂點處，各有一根長直導(dǎo)線垂直于紙面固定放置。三根導(dǎo)線均通有垂直紙面向外的電流，它們在三角形中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B0，則三角形中心O處的磁感應(yīng)強度大小為（）A.0 B.B0 C.2B0 D.3B0【答案】A【解析】三根導(dǎo)線均通有垂直紙面向外的電流，在三角形中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B0，根據(jù)安培定則可知，P、M、N三根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向分別垂直于PO、MO、NO，由三角形內(nèi)部指向外部，且磁感應(yīng)強度方向之間的間距均為120°，根據(jù)矢量疊加可知，三角形中心O處的磁感應(yīng)強度大小為0。故選A。4.A球以速度v跟靜止的B球發(fā)生正碰。已知B球的質(zhì)量是A球的3倍，則碰后B球的速度可能是下列哪一個值（）A.0.2v B.0.4v C.0.6v D.0.8v【答案】B【解析】若AB發(fā)生彈性碰撞，則所以若AB發(fā)生完全非彈性碰撞，則所以所以碰后B球的速度滿足5.如圖所示，空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為0.5T。寬為1m的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成37°角，質(zhì)量為0.5kg、長為1m的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，桿中通有恒定電流I時能靜止在導(dǎo)軌上。已知桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法正確的是（）A.金屬桿中電流方向一定為b→aB.金屬桿中的電流方向可能為b→aC.金屬桿中電流的最大值為I=5AD.金屬桿中電流的最小值為I=2A【答案】D【解析】AB．由于說明金屬桿所受的安培力沿斜面向上，根左手定則可知，金屬桿中的電流方向一定為a→b，故AB錯誤；CD．當安培力較大時有解得當安培力較小時有解得故C錯誤，D正確。故選D。6.消防水炮是以水作為介質(zhì)，遠距離撲滅火災(zāi)的消防設(shè)備。某次救火時，消防員用水炮向起火處噴水。已知水到達起火處的速度大小為50m/s，水打在起火處后沿表面散開不反彈，可視為速度減至0，已知水的密度為1×103kg/m3，則起火處單位面積上受到的沖擊力為（）A.2.5×106N B.2.5×105N C.5×105N D.5×104N【答案】A【解析】根據(jù)動量定理可得聯(lián)立可得單位面積上受到的沖擊力為故選A。7.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。帶電粒子從A點正對著圓心O的方向射入磁場，偏轉(zhuǎn)后恰好從C點離開。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，∠AOC=120°，不計粒子重力，則下列說法正確的是（）A.粒子帶負電B.粒子在磁場中運動的時間為C.粒子在磁場中運動的動量大小為D.若只改變?nèi)肷渌俣确较?，粒子不可能?jīng)過O點【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可判斷粒子帶正電，故A錯誤；B．粒子軌跡如圖所示可知粒子速度方向改變了60°，粒子在磁場中運動的時間為故B錯誤；C．由幾何關(guān)系知粒子的軌跡半徑為由洛倫茲力提供向心力可知粒子在磁場中運動的動量大小為解得故C正確；D．由于粒子軌跡半徑所以只改變?nèi)肷渌俣鹊姆较?，粒子可能?jīng)過O點，故D錯誤。故選C。8.如圖所示，在光滑水平面上有兩個通過輕彈簧相連的小球A、B，A球的質(zhì)量為B球的k倍（k≠1），初始時兩球靜止，彈簧處于原長狀態(tài)。若給A球向右的瞬時沖量后，彈簧的最大彈性勢能為Ep；若給B球向左等大的瞬時沖量，則此后彈簧的最大彈性勢能為（）A.kEp B.k2Ep C. D.【答案】B【解析】設(shè)A球質(zhì)量為km，則B球質(zhì)量為m，給A球向右的瞬時沖量后，對A球由動量定理有兩球和彈簧的系統(tǒng)外力之和為零，動量守恒，而兩球速度相等為v時，系統(tǒng)的動能最小，彈簧的彈性勢能最大，此時彈簧的壓縮量最大，彈簧長度最短，有聯(lián)立得給B球向左等大的瞬時沖量兩球和彈簧的系統(tǒng)外力之和為零，動量守恒，而兩球速度相等為v′時，系統(tǒng)的動能最小，彈簧的彈性勢能最大，此時彈簧的壓縮量最大，彈簧長度最短，有聯(lián)立得二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.6G通信是下一代通信技術(shù)，6G使用的無線電波頻率在100GHz以上頻段，5G使用的無線電波頻率在3GHz~5GHz頻段。下列說法正確的是（）A.在真空中，6G和5G使用的無線電波的傳播速率相等B.在真空中，6G比5G使用的無線電波的傳播速率更大C.在真空中，相較于5G，6G使用的無線電波的波長更長D.根據(jù)量子理論，相較于5G，6G使用的無線電波的一份能量子的能量更高【答案】AD【解析】AB．電磁波在真空的轉(zhuǎn)播速度都相等，即在真空中，6G和5G使用的無線電波的傳播速率相等，選項A正確，B錯誤；C．在真空中，相較于5G，6G使用的無線電波的頻率更大，則波長更短，選項C錯誤；D．根據(jù)量子理論，由則相較于5G，6G使用的無線電波的一份能量子的能量更高，選項D正確。故選AD。10.如圖所示，速度選擇器可簡化為以下裝置，一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面向里。一氘核（）以速度v0自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動。若所有粒子均不考慮重力的影響，則下列說法正確的是（）A.只有正電荷才可能從O點沿中軸線向右運動B.負電荷也可能從O點沿中軸線向右運動C.自O(shè)點以速度v0沿中軸線射入的質(zhì)子（H）做勻速直線運動D.自O(shè)點以速度2v0沿中軸線射入的α粒子（He）做勻速直線運動【答案】BC【解析】AB．粒子自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動，則所以由此可知，速度選擇器選擇的是粒子速度大小、方向，與電性無關(guān)，即負電荷也可以從O點沿中軸線向右運動，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可知，自O(shè)點以速度v0沿中軸線射入的質(zhì)子（H）做勻速直線運動，以速度2v0沿中軸線射入的α粒子（He）不會做勻速直線運動，故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖所示電路中，定值電阻R1大于電源內(nèi)阻r，R2為光敏電阻，隨著光照強度增加，阻值減小，電表均為理想電表?，F(xiàn)閉合開關(guān)S，隨著光照強度減小，電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則下列說法正確的是（）A.A的示數(shù)減小，V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)增大B.不變，，變大C.電源的輸出功率一定減小D.光敏電阻R2的功率一定增大【答案】AC【解析】A．隨著光照強度減小，R2阻值增大，回路中總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，回路中電流減小，則A的示數(shù)減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，所以V2的示數(shù)增大，R1兩端電壓減小，則V1的示數(shù)減小，故A正確；B．根據(jù)歐姆定律可得所以根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以又所以則、、均不變，故B錯誤；C．由于R2阻值增大，回路中總電阻增大，且定值電阻R1大于電源內(nèi)阻r，根據(jù)電源輸出功率與外電路電阻的關(guān)系可得，當總電阻增大時，電源的輸出功率減小，故C正確；D．根據(jù)等效電源法可知，光敏電阻的功率等于等效電源的輸出功率，所以當R2阻值增大時，等效電源的輸出功率可能增大、可能減小，可能先增大后減小，故光敏電阻R2的功率不一定增大，故D錯誤。故選AC。12.如圖所示，質(zhì)量分別為3m、2m的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，木塊A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一細線，細線另一端系質(zhì)量為m的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放，當C球運動到最低點時，測得木塊B的速度大小為v0。已知重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A.細線長B.C球相對最低點上升的最大高度為C.C球經(jīng)過最低點的速度大小可能為5v0D.C球經(jīng)過最低點的速度大小可能為4v0【答案】BC【解析】ACD．設(shè)小球由靜止釋放到第一次經(jīng)過最低點的過程中，小球運動到最低點時的速度大小為vC，A、B的速度大小為v0；小球由靜止釋放在向下擺動的過程中，對A有拉力，使得A、B之間有彈力，A、B不會分離，當C運動到最低點時，A、B間彈力為零，A、B將要分離，A、B分離時速度相等，A、B、C系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，取水平向左為正方向，由系統(tǒng)水平方向動量守恒得解得由機械能守恒定律得解得故AD錯誤，C正確；B．C球向左擺至最高點時，A、C共速，水平向左為正方向，由水平方向動量守恒得由機械能守恒定律得解得故B正確。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)要測量一個圓柱形導(dǎo)體的電阻率。（1）他先用螺旋測微器測量導(dǎo)體的直徑，測量示數(shù)如圖甲所示，則導(dǎo)體的直徑D=___________mm，又測得導(dǎo)體的長度為L。（2）為了更精確地測量導(dǎo)體的電阻，該同學(xué)選用了已知內(nèi)阻為RV的電壓表V，設(shè)計了如圖乙所示的電路，圖中Rx為待測導(dǎo)體。已知電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，該導(dǎo)體的電阻率為ρ=___________（用U、I、RV、D、L等測量物理量表示）。（3）利用（2）中方案及選材開展實驗，得到的測量值___________真實值。A.大于 B.小于 C.等于【答案】（1）5.313~5.315（2）（3）C【解析】（1）由圖所示螺旋測微器可知，導(dǎo)體的直徑D=5mm+31.3×0.01mm=5.313mm（2）由歐姆定律可知導(dǎo)體電阻解得電阻率（3）因為電阻計算時電流和電壓均為準確值，所以得到的測量值等于真實值。故選C。14.某課題研究小組準備測量一個鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室備有如下實驗器材：A．待測鋰電池（電動勢E約為3.7V，內(nèi)阻r未知）B．電壓表V（量程0~5V，內(nèi)阻約為幾千歐）C．電流表A（量程0~25mA，內(nèi)阻RA=19Ω）D．滑動變阻器R（最大阻值為100Ω）E．定值電阻R0=5Ω、R1=1Ω、R2=10ΩF．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，選擇定值電阻R1或R2，完善圖甲中的電路，進行實驗。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表的示數(shù)I，電壓表的示數(shù)U，在U-I坐標系中描點連線得到了如圖乙所示的U-I圖像。分析圖像可知，該鋰電池的電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）實驗中，由于___________導(dǎo)致實驗結(jié)果存在誤差。A.電壓表分流 B.電流表分壓 C.定值電阻R0分壓【答案】（1）（2）3.8059.4（3）A【解析】（1）根據(jù)滑動變阻器最大阻值可知，電路中的電流至少約為mA需將與電流表并聯(lián)，擴大量程，如圖（2）[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像的截距與斜率可知V解得（3）根據(jù)實驗原理可知，由于電壓表的分流作用導(dǎo)致實驗誤差。15.如圖所示電路中，兩電表均為理想電表，當滑動變阻器R3的滑片P位于最左端時，兩電表的示數(shù)分別為U1=16V、I1=1A；當滑片P位于最右端時，兩電表的示數(shù)分別為U2=4V、I2=4A。已知R1=30Ω，求：（1）電源的電動勢E、內(nèi)阻r；（2）滑動變阻器R3接入電路的電阻為多大時，電源的效率最大？【答案】（1）20V，（2）【解析】（1）當滑動變阻器的滑片位于最右端時當滑動變阻器的滑片位于最左端時聯(lián)立解得（2）電源的效率當滑片P位于最右端時，兩電表的示數(shù)分別為U2=4V、I2=4A，則當外電阻最大時，效率最大，此時滑動變阻器R3的滑片P位于最左端，兩電表的示數(shù)分別為U1=16V、I1=1A，則解得16.如圖所示電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，燈泡L上標有“10V10W”，電阻R=Ω，先閉合開關(guān)S1，燈泡正常發(fā)光，但電動機不轉(zhuǎn)；再閉合開關(guān)S2，電動機恰好正常工作，理想電流表示數(shù)I=1.2A，不考慮燈泡電阻的變化。求：（1）電動機的內(nèi)阻rM；（2）電動機正常工作時效率η?！敬鸢浮浚?）1Ω（2）85%【解析】（1）閉合開關(guān)S1，燈泡正常發(fā)光，但電動機不轉(zhuǎn)，則，代入數(shù)據(jù)解得（2）閉合開關(guān)S2，電動機恰好正常工作，則解得所以17.如圖甲所示，某種離子分析器由加速區(qū)、偏轉(zhuǎn)區(qū)和檢測區(qū)組成，分別分布在第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ象限內(nèi)。在加速通道內(nèi)分布著沿y軸負方向、大小為E的勻強電場；在偏轉(zhuǎn)通道內(nèi)分布著垂直xOy坐標平面向里的勻強磁場。在坐標為（-L，-L）的A處有一離子源，可連續(xù)釋放初速度為零、質(zhì)量為m且電荷量為-q（q>0）的離子，離子沿直線到達坐標為（-L，0）的小孔C，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)區(qū)后從坐標為（0，L）的小孔D進入檢測區(qū)。三個區(qū)域的場互不影響，不計離子的重力及其間的相互作用。（1）要保證離子都能從C孔出來后，從D孔進入檢測區(qū)，求磁感應(yīng)強度的大小B1；（2）檢測區(qū)內(nèi)加垂直紙面向外、大小為的勻強磁場，①如圖乙所示，將足夠長的檢測板左端放在D孔上沿，板面與x軸正方向的夾角θ由30°至60°緩慢變化。求檢測板上收集到離子的區(qū)域長度d；②如圖丙所示，檢測區(qū)內(nèi)再加上沿y軸負方向的勻強電場，離子離開D點到達N點（未畫出）時速度方向與y軸平行，求N點的y坐標。【答案