山东省青岛局属青西胶州等地2023_2024学年高二物理上学期期中大联考试题

这是一份山东省青岛局属青西胶州等地2023_2024学年高二物理上学期期中大联考试题，共10页。试卷主要包含了考试结束后，只需要上交答题卡等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，只需要上交答题卡。
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.关于电源，下列说法正确的是（ ）
A.电源单位时间内向外提供的电能越多，表明电动势越大
B.电源电动势大，电源对外提供电能的本领大
C.电源内部，电流由负极流向正极，表明内部由负极到正极电势降低
D.电动势为2V的电源，将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极，静电力做功2J
2.舞中幡是我国传统杂技节目。如图，演员用手顶住中幡，将中幡从胸口处竖直向上抛起，2s后在自己的胸口处开始接幡，并下蹲缓冲，经0.5s将幡稳稳接在手中。已知一根中幡质量约为20kg，重力加速度g取10m/s2，忽略幡运动过程中所受的空气阻力，演员接幡过程中，幡对手的平均作用力为（ ）
A.300NB.400NC.600ND.800N
3.受奥斯特发现电流磁效应实验的启发，某兴趣小组用铁钉与漆包线绕制成电磁铁，电磁铁正上方的小磁针稳定后如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.导线B端接电源正极B.铁钉内磁场方向向右
C.电磁铁右端为电磁铁的N极D.小磁针所在位置的磁场方向水平向左
4.如图，货车在一水平恒力F作用下沿光滑水平面运动，当货车经过一竖直固定的漏斗下方时，沙子由漏斗连续地落进货车，单位时间内落进货车的沙子质量恒为m0。某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为M，速度为v，此时货车的加速度为（ ）
A.B.C.D.
5.如图，四根与纸面垂直的长直导线a、b、c、d，位于边长为L的正方形四个顶点上，导线中通有大小相同的电流I，导线周围的磁场满足，下列关于正方形中心O点的磁场大小和方向正确的是（ ）
A.，向上B.，向下C.，向左D.，向右
6.如图，直线A为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线B为某一电阻R的伏安特性曲线，将该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A.电源的电动势为4V，内阻为
B.电源的输出功率为4W
C.电阻R的阻值为1Ω
D.电源的效率为75%
7.用如图所示的电路研究微型电动机的性能时。闭合开关，调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为1.0A和3.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，电流表和电压表的示数分别为4.0A和30.0V，此时电动机的输出功率为（ ）
A.64WB.72WC.80WD.88W
8.如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、3R和4R。当开关S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势，内阻
B.电源电动势，内阻
C.当S1、S2都断开时，电源的总功率为2P0
D.当S1、S2都闭合时，电源的总功率为4P0
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.明朝士大夫万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人”。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出。下列说法正确的是（ ）
A.火箭的推力就是燃气对它的反作用力
B.在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C.喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D.在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
10.在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，R1=20Ω，R2=15Ω。当开关S切换到位置1时，电流表的示数为0.30A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数可能为（ ）
11.合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复和高导电性的弹性导体，其阻值会随形变而发生变化。如图，在a、b两点之间连接一弹性导体，在弹性导体中间悬挂重物后，下列说法正确的是（ ）
A.弹性导体阻值变大
B.定值电阻R的功率变大
C.电流表示数变小
D.弹性导体的功率可能变大
12.如图，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，小灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2。不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时，下列说法正确的是（ ）
A.电流表A1示数变小，电流表A示数变大，小灯泡L1变亮
B.电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡L2变暗
C.电压表示数变化ΔU，电流表A示数变化，，
D.电压表示数变化ΔU，电流表A1示数变化，，
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）某同学用如图所示装置验证两小球的碰撞是弹性碰撞。A、B为两个直径相同的小球。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影，实验时，不放B，让A从固定轨道上的E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置N；将B放置在轨道末端，让A再次从E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置M、P。
（1）实验中，小球碰撞前后的速度不易测量，可以通过测量________间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程OM、OP、ON
（2）下列关于实验的要求正确的是________；
A.轨道必须是光滑的B.小球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放
C.轨道末端必须水平D.小球A和小球B的质量必须相等
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，则可以认为两球的碰撞为弹性碰撞。（用测得的物理量表示）
14.（8分）为测量电池的电动势E和内阻r，实验室可供选择的器材如下：
A.电流表G1（满偏电流为1mA，内阻Rg1=200Ω）
B.电流表G2（满偏电流为2mA，内阻Rg2未知）
C.电阻箱RP（0-9999Ω）
D电阻箱RQ（0-999.9Ω）
E.滑动变阻器R（0~20Ω，1A）
F.开关一个、导线若干
根据电路图回答以下问题：
甲乙
（1）实验中，先用如图甲所示的电路测定电流表G2的内阻，将Rp调为5000Ω接入电路起保护作用，调节滑动变阻器R，得到多组电流表G1和G2的示数I1和I2如下表所示：
根据测量数据，请在如图所示的坐标中描点作出I1—I2图线，由图线可得电流表G2的内阻Rg2=________Ω（保留三位有效数字）；
（2）采用图乙所示电路测量该电池的电动势和内电阻，将R1、R2处的电阻箱分别调节为2800Ω和0.5Ω接入电路，并进行以下操作：
①闭合开关S，调节滑动变阻器至某一位置，此时电流表G1和G2的示数分别为0.76mA和0.75mA；
②保持开关S闭合，调节滑动变阻器至另一位置，此时电流表G1和G2的示数分别为0.71mA和1.50mA；
由上述数据可求得该电源电动势E=________V，内电阻r=________Ω（保留三位有效数字）。
15.（8分）太阳能汽车是一种环保型的“绿色汽车”，人们正致力研究并实施应用。有一辆玩具汽车靠太阳能电池供电，该电池的太阳能集光板面积为420cm2，太阳光垂直照射到地面上单位面积的辐射功率为1.6×103W/m2，太阳能电池电动势为21V，内阻为2Ω。当玩具汽车在水平路面上匀速行驶时，其太阳能集光板正对太阳，测得电流强度为2A，驱动电机的内电阻RM=0.40Ω，在此行驶状态下，求：
（1）玩具汽车匀速行驶时，太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率；
（2）玩具汽车匀速行驶时，驱动电机输出的机械功率。
16.（10分）如图，一轻弹簧上端悬挂于天花板，下端系一质量m1=2.0kg的物体A、处于静止状态。在距物体A正上方高h=1.8m处有一个质量m2=4.0kg的圆环B套在弹簧上但不与弹簧接触。由静止释放B，某时刻与A碰撞（碰撞时间极短）并立即以相同的速度一起向下运动，0.2s后第一次到达最低点。已知两物体不粘连且可视为质点，g=10m/s2，求：
（1）碰撞结束瞬间两物体的速度大小；
（2）碰撞结束后至最低点过程中A、B间的平均作用力大小。
17.（12分）某种灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电源的内阻）：
（1）若把两个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上，求每个灯泡的实际功率；
（2）将三个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻R0串联，接在电动势为12V的电源上，如图乙所示。求每个灯泡的实际功率。
甲乙
18.（16分）如图，在倾角θ=37°足够长的粗糙斜面上放一长L=3.0m、质量为m、两端挡板厚度不计的U形盒子，在盒子底面右端靠近挡板处无初速度释放一质量为2m的光滑物块（可看做质点），物块与挡板碰撞时间极短且没有机械能损失。盒子与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）物块与盒子发生第一次碰撞后各自的速度大小；
（2）物块与盒子发生第一次碰撞后经过多长时间发生第二次碰撞；（结果可用根式表示）
（3）物块与盒子不再碰撞时，盒子的位移。
实验次数
1
2
3
4
5
I1（mA）0.19
0.40
0.59
0.80
1.00
I1（mA）0.19
I2（mA）0.40
0.79
1.19
1.60
2.00
I2（mA）0.40
2023－2024学年度第一学期期中学业水平检测
高二物理答案及评分标准
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。
1．B2．C3．A4．B5．C6．D7．B8．A
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。
9．AB10．BC11．ACD12．BC
三、非选择题
13．（6分）（1）C（2分）；（2）BC（2分）；（3）（2分）。
14．（8分）
（1）（2分）；100Ω（2分）；（2）2.43V（2分）；1.00Ω（2分）。
15．（8分）（1）玩具汽车匀速行驶时太阳能电池的总功率为
太阳能集光板的接收功率为
太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率为
联立并代入数据得
（2）依题意，可得驱动电机的输入电压
驱动电机输入的电功率
驱动电机的热功率
驱动电机输出的机械功率
16．（10分）
（1）设B物体自由下落至与A碰撞前其速度为v0，
根据
设A、B碰撞结束之后瞬间二者共同速度为v，
根据动量守恒定律
解得
（2）选择竖直向下为正方向，从二者一起运动到速度变为零的过程中，选择B作为研究对象，
根据动量定理得
解得
17．（12分）
（1）
由I—U图得，
当时
（2）设流过每个灯的电流为I灯两端的电压为U，则
得
由I—U图得出工作点的
所以
18．（16分）
（1）物块下滑，第一次碰撞前做匀加速运动，
根据牛顿第二定律：
根据速度与位移关系公式：
得物块与盒子发生第一次碰撞前的速度为：
物块与盒子发生第一次碰撞满足动量守恒和机械能守恒，
则有：
解得：，
（2）第一次碰撞后盒子做匀减速运动，
根据牛顿第二定律有：
物块与盒子速度相等时有：
解得：
在时，盒子与物块的位移差为：，
故不会与上板相碰
盒子减速到零所用时间
此时盒子位移；物块的位移为；即第二次碰撞时，盒子已经停止，设物块再经过时间与盒子发生第二次碰撞，则有：
解得：
（3）物块与盒子发生的是弹性碰撞，分析可知物块与盒子只要运动就一定会碰撞，当物块与盒子均静止时就不在发生碰撞
设盒子下滑的距离为x，根据能量守恒可得：