2024~2025学年山东省潍坊市四县市联考高二上学期期中质量监测物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省潍坊市四县市联考高二上学期期中质量监测物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了2Ω等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的学校、班级、姓名、考生号、座号填写在答题卡相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写在相应答题区域，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸和试卷上答题无效。
3.本试卷满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 随着科技的发展，越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机间的通信过程如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，以下说法正确的是（ ）
A. 电磁波甲频率比乙的频率高
B. 真空中甲波的传播速度比可见光的传播速度慢
C. 紫外线和伦琴射线不属于电磁波
D. 光是量子化的，由不可分割的能量子组成
【答案】D
【解析】A．根据
由于电磁波甲的波长比乙的波长大，则电磁波甲的频率比乙的频率低，故A错误；
B．空中甲波的传播速度等于可见光的传播速度，均等于光速c，故B错误；
C．紫外线和伦琴射线均属于电磁波，故C错误；
D．根据爱因斯坦的光子说可知，光是量子化的，由不可分割的能量子组成，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，一均匀的长方体铜块，长为a，宽为b，厚为c。在铜块的M、N两侧加上电压U，铜块中的自由电子在电场力的作用下定向移动的平均速率为v。电子的电量为e，单位体积内的自由电子数为n，下列说法正确的是（ ）
A. 铜块M、N间的电阻为
B. 铜块M、N间的电阻为
C. 在Δt时间内，通过铜块的自由电子数为
D. 在Δt时间内，通过铜块的自由电子数为
【答案】C
【解析】AB．根据电流的微观表达式可知
则电阻为
故AB错误；
CD．在Δt时间内，通过长方体金属导体的自由电子数目为
故C正确，D错误。
故选C。
3. 激光在生活，科技，军事等方面有着广泛的用途，如激光矫视、激光切割，激光武器等。已知某激光器发射的激光在真空中的波长为λ，每秒钟发射的光子数为n，已知普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，则该激光器的发射功率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】每个光子的能量
光的频率
令发射功率为P，则有
解得
故选A。
4. 两根固定平行直导线M、N，通入大小相同的电流，方向均垂直纸面向里，截面如图所示。P为截面内的一点，O为MN的中点。已知M、N、P恰位于等边三角形的三个顶点，导线M在P点产生的磁感应强度的大小为B，则P点的磁感应强度（ ）
A. 大小为，方向沿OP向上
B. 大小为，方向垂直于OP向右
C. 大小为B，方向沿OP向上
D. 大小为B，方向垂直于OP向右
【答案】B
【解析】通电导体在P点的磁感应强度如图
根据矢量的合成可知
方向水平向右。
故选B。
5. 随着社会的发展，人民生活水平大大提高，广大乐迷喜爱的电吉他等乐器也进入生活。电吉他的琴弦带有磁性，琴身上装有拾音器，琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化，线圈产生的信号经放大器放大后使扬声器发声。拾音器的原理图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 拾音器线圈的工作原理是电流的磁效应
B. 电吉他的琴弦可以用纯尼龙材料制成
C. 琴弦不动时，线圈中有感应电流
D. 琴弦振动时，线圈中产生感应电流
【答案】D
【解析】A．拾音器线圈的工作原理是电磁感应原理，选项A错误；
B．电吉他的琴弦必须用金属线，不可以用纯尼龙材料制成，否则不能构成回路，选项B错误；
CD．琴弦不动时，拾音器线圈中的磁通量不发生变化，线圈中不会有感应电流；琴弦振动时，拾音器线圈中的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，选项C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，用细铜丝绕成的n匝正方形线框abcd置于纸面内，e、f、g、h分别为各边的中点，O为线框的中心。已知线框的边长为L，bgOf区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，cdeg区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，则穿过线框的磁通量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】穿过线框的磁通量为
故选B。
7. 将横截面相同、材料不同的两段等长导体R1、R2无缝连接为一段导体，导体总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P滑动的距离x的变化关系如图乙，则导体R1、R2的电阻率之比约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据电阻定律
根据欧姆定律
整理可得
结合题图可知导体的电阻率之比为
故选C。
8. 为减少采煤过程中的粉尘污染，经常采用高压水枪采煤，采煤时水枪口垂直竖直的煤层，水枪单位时间的出水量一定，枪口的截面积可调，当枪口的截面积为S时，水对煤层的冲击力大小为。其它条件不变，当枪口的截面积变为时，水对煤层的冲击力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题知，水枪单位时间的出水量一定，即枪口的截面积变化前后单位时间内的体积为是一个定值，则有
解得
枪口的截面积变化前，以单位时间内出的水为研究对象，则质量为
它受到煤层的作用力为，由动量定理有
解得
同理，其它条件不变，当枪口截面积变为时，水对煤层的冲击力大小为
解得
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 在如图甲所示的电路中，R1是阻值为4Ω的定值电阻，R2是滑动变阻器，调节滑动变阻器的滑片，得到了多组理想电压表和理想电流表的读数，根据获取的数据作出的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源的电动势为2.5V
B. 电源的内电阻为0.2Ω
C. 电流表的示数为0.1A时，电源的发热功率为0.01W
D. 电流表的示数为0.2A时，R2的阻值为3.5Ω
【答案】AC
【解析】AB．根据闭合电路欧姆定律有
由乙图中的数据（0.3A，1V）；（0.1A，2V）代入数据，可得
，
联立解得
，
故A正确，B错误；
C．电流表的示数为0.1A时，电源的发热功率为
故C正确；
D．电流表的示数为时，根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得两端的电压为
则R2的阻值为
故D错误。
10. 如图甲所示，a球和b球都静止在同一水平面上，b球在a球前方，a球获得初速度向b球运动并发生弹性正碰，碰撞时间极短，两球碰撞前后的v-t图像如图乙所示，碰后a球的v-t图像未画出。已知a球的质量为1.2kg，则（ ）
A. 碰撞后瞬间a球的速度为-1.25m/s
B. b球的质量为2kg
C. 碰撞后a球的运动时间为0.75s
D. 碰撞后b球向前滑行的距离为2.25m
【答案】BD
【解析】AB．由乙图可知开始时a球的速度为，碰撞后b球的速度为，根据动量守恒和能量守恒有
，
联立解得
，
故A错误，B正确；
C．由乙图可得a做匀减速的加速度大小为
碰撞后，a反向做匀减速运动，则减速到的零的时间为
故C错误；
D．由乙图可得b做匀减速的加速度大小为
则碰撞后b球向前滑行的距离为
故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均可视为理想电表。开始滑动触头处于变阻器R的正中央，开关S闭合，将滑片P向上端移动，则下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1示数变小
B. 电流表A2示数变小
C. 电压表V的示数变大
D. 电压表V与电流表A2示数变化量的比值变小
【答案】AC
【解析】A．开始滑动触头处于变阻器R的正中央，当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路总电阻变小，总电流变大，根据闭合电路欧姆定律可知，内电压增大，路端电压变小，则和两端电压变小，电流表A1示数变小，故A正确；
BC． 和两端电压变小，流经两者电流减小，但是总电流变大，则电流表A2示数变大，电流变大，两端电压升高，所以电压表V的示数变大，故B错误C正确；
D．因为
所以
不变，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，带有竖直支架的木块静止在光滑水平地面上，质量为m=0.2kg的小球用长为L=1m的轻质细线悬挂于支架上的O点。用玩具枪射出质量为的子弹，恰以的初速度水平击中静止的小球并粘在小球上。已知木块和支架的总质量M=0.6kg，重力加速度g大小取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球上升到最高点时的速度大小为5m/s
B. 小球上升的最大高度为0.75m
C. 小球第1次返回最低点时的速度大小为4m/s
D. 小球第1次返回最低点时细线的拉力大小为14N
【答案】BD
【解析】AB．子弹击中小球过程，根据动量守恒
小球上升到最高点过程中，根据水平方向动量守恒
根据能量守恒
联立解得
故A错误，B正确；
CD．小球第1次返回最低点时，根据动量守恒和能量守恒有
在最低点时，根据牛顿第二定律
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD 。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 2023年9月21日，航天员桂海潮和朱阳柱在“天宫课堂”演示了“验证动量守恒定律的实验”。如图所示，质量为m1的钢球A静止悬浮在空中，桂海潮用手推出质量为m2的钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球A，碰撞时间极短，撞后钢球A、B沿相反方向运动，两个小钢球在运动过程中始终离背景板很近。已知背景板上小方格的边长为d，分析航天员上述演示的钢球碰撞实验视频，在航天员推出B球时，截取第一张照片，以后每间隔时间T截取一张照片，连续截取的三张照片如图乙所示，可认为每张照片中小球均刚好紧贴交叉线。则
（1）两球碰撞前，B的速度大小可表示为______；
（2）选取水平向左为正方向，两球碰后系统的总动量可表示为______；（以上2问结果均用题中所给物理量符号表示）
（3）若碰撞过程满足动量守恒定律，则______。
【答案】（1） （2）或 （3）5
【解析】（1）由于处于完全失重状态，小球体碰撞前后均做匀速直线运动，则碰撞前，B的速度大小
（2）结合上述，碰撞后B、A速度大小分别为
，
根据动量守恒定律，碰撞前后总动量有
（3）碰撞过程满足动量守恒定律，则有
解得
14. 某学习兴趣小组测定一段粗细均匀、中空的圆柱形导体中空部分横截面积，导体横截面及中空部分横截面均为圆形，如图甲所示。由于中空部分直径太小无法直接精准测量，学习兴趣小组设计实验进行间接测量。
（1）用螺旋测微器测得这段圆柱形导体横截面的直径如图乙所示。则直径的测量值为d=______mm，用游标卡尺测得该元件的长度为L。
（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值。首先选择“×10”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应该选择______（选填“×1”或“×100”）挡位，并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图丙所示，测量值约为______Ω。
（3）学习兴趣小组为了进一步精确测量这段导体两端面之间的电阻值，设计了如图丁所示的电路，除待测导体件Rx外，实验室提供的器材如下：
A.电压表V1（量程5V，内阻r1=5.0kΩ）
B.电压表V2（量程3V，内阻r2=3.0kΩ）
C.电流表A（量程3A，内阻r=1Ω）
D.滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值50Ω）
E.电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关S，导线若干。
①图中虚线框内缺少一电表，应选择______（选填器材序号“B”或“C”）；
②若①中所选电表的示数为a，电压表V1的示数为U1，则待测电阻______；
③该同学查出这段导体材料的电阻率为，则中空部分横截面积的数值为______。
（用题中的物理量符号表示）
【答案】（1）4.486##4.485##4.487 （2）×100 1400 （3）B
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知直径的测量值为
（2）[1][2]首先选择“×10”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小，可知待测电阻较大，则为了较准确地进行测量，应该选择×100挡位，并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图丙所示，测量值约为
（3）[1]由于待测电阻约为，由
可知电流表A量程太大，不适用；则①图中虚线框内电表应选择电压表V2，即选择B。
②[2]若①中所选电表的示数为a，电压表V1的示数为U1，则有
解得
③[3]该同学查出这段导体材料的电阻率为，根据电阻定律可得
则中空部分横截面积的数值为
联立解得
15. 某同学设计改装了一块两用电表，电路图如图所示，图中表头G的满偏电流为，内阻r=100Ω，R1和R2为定值电阻。当使用A、B两个接线柱时，是量程为的电流表；当使用A、C两个接线柱时，是量程为的电压表。求：
（1）R1的阻值及量程的电流表内阻；
（2）R2的阻值及量程的电压表内阻。
【答案】（1）， （2），
【解析】（1）当使用A、B两个接线柱时，可视为量程的电流表，则有
解得
量程的电流表内阻
（2）当使用A、C两个接线柱时，可视为量程电压表，则有
解得
量程的电压表
16. 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳并做各种空中动作的项目。如图甲，在对蹦床的性能测试中，将一质量m=50kg的重物从离蹦床表面某一高度处由静止释放，在t0=0时刚好第一次落到蹦床上。蹦床作用力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，测得第一次弹离蹦床的时刻t1=0.2s；第二次开始接触蹦床的时刻t2=1.8s，第二次弹离蹦床的时刻为t3=1.95s；第三次开始接触蹦床的时刻为t4=2.35s。重物每次都是竖直反弹，忽略空气阻力，重力加速度g大小取10m/s2。求：
（1）重物弹离蹦床的最大高度h以及第二次接触蹦床前瞬间的速度v1的大小；
（2）重物与蹦床第二次作用过程中，蹦床对重物的冲量。
【答案】（1）3.2m，8m/s （2），方向竖直向上
【解析】（1）由图可知重物第一次竖直上抛运动时间，则重物弹离蹦床的最大高度
解得
h=3.2m
第二次接触蹦床前瞬间的速度
解得v1=8m/s
（2）第二次弹离蹦床的时刻为t3=1.95s；第三次接触蹦床的时刻为t4=2.35s，解得
则有
解得
第二次与蹦床作用过程由动量定理，选向上为正方向
解得
方向竖直向上
17. 如图所示，电动机M的铭牌标有“3V，3W”字样，电动机线圈的直流电阻，定值电阻R1=7Ω，滑动变阻器的最大阻值R=20Ω。将单刀双掷开关S2拨到a位置，闭合开关S1，调节滑动变阻器的阻值，当理想电压表的示数增大到时，电动机恰好正常工作；保持滑动变阻器阻值不变，将开关S2拨到b位置，电压表的示数为。不计导线电阻，求：
（1）电动机正常工作时输出的机械功率；
（2）电源的电动势E和内电阻r；
（3）若开关S2拨到b位置，调节滑片位置，当滑动变阻器R消耗的功率最大时，求电路中的电流。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】（1）当开关S2拨到a位置时，则有
解得
则电动机正常工作时输出的机械功率
代入数据解得
（2）当开关S2拨到a位置，则有
解得
根据闭合电路欧姆定律有
当开关S2拨到b位置，则有
根据
解得
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
，
（3）当开关S2拨到b位置时，可将除滑动变阻器外的电路视为等效电源，该等效电源的等效内电阻
即当时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时电路中的电流
代入数据解得
18. 如图所示，在水平地面上放置长板A和滑块C，A、C在同一直线上，滑块B置于A的左端，三者质量分别为，，。开始时C静止，到A的右端距离，敲击滑块B，使B获得的速度向右运动，经过一段时间A与C发生完全弹性正碰，碰撞时间极短，已知B与A间的摩擦因数为μ1=0.5，木板A的底面光滑，滑块C与地面间的摩擦因数为μ2=0.1，木板A足够长，重力加速度g大小取10m/s2。求：
（1）敲击B后，经多长时间A与C发生第1次碰撞；
（2）滑块C运动的最大速度；
（3）第1次碰撞后经多长时间A与C间的距离最大。
【答案】（1）1.3s （2） （3）
【解析】（1）令B相对A静止时速度为，对A、B组成的系统，根据动量守恒定律有
解得
设经时间t1达到共同速度，A的加速度为
经历时间
经历位移
该过程有
解得
则有
（2）滑块C与木板A的碰撞过程发生的是弹性碰撞，则有
解得
（3）碰后C减速运动，A加速运动，当A、B共速时的速度为，根据动量守恒定律有
当C的减速到时C与A间的距离最大，设经过的时间为t3，根据动量定理有
解得