山东省潍坊（安丘市、诸城市、高密市）2021-2022学年高二上学期期中考试物理含答案

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高二物理
2021.11
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.普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次重大突破，爱因斯坦因此也将能量子假设进行了推广。到了20世纪，量子力学发挥了重大作用，引领我们进入了丰富多彩的现代生活。以下表述正确的是
A.生活中并不是所有物体都在热辐射
B.普朗克的假设认为微观粒子的能量是不连续的
C.原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量可以是连续的
D.原子的能量是量子化的，当原子处于能量最高状态时是最稳定的
2.据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地(如图所示)探测到迄今为止最高能量的γ射线，其能量值ɛ=1.40×1015 eV。已知普朗克常量h=6.626×10-34 J·s，真空中光速c=3×108 m/s，则该γ射线的波长为
×10-40m ×10-38m ×10-22m ×10-20m
3.如图所示为某新型导电材料制成的均匀长方体元件，该元件的长为2L，宽为L，高为0.2L。当电流分别沿ab和cd方向流入时，其电阻阻值之比Rab：Rcd为
A.1：100 B.100：1 C.1：10 D.10：1
4.某导体材料制成的横截面为圆形的导线如图所示，已知该段导线的电阻为R，横截面圆形的半径为r，单位体积内的自由电子个数为n，电子所带电荷量为e。当导线两端所加电压为U时，导体内自由电子定向移动的平均速率为
A. B. C. D.
5.在如图所示的xOy坐标系第一象限内存在垂直纸面向外的磁场，磁场沿y轴方向均匀分布、沿x轴正方向逐渐稀疏。在第一象限内有一个平行于xOy平面的矩形导线框abcd，已知穿过线框的磁通量为φ，则以下判断正确的是
A.此时线框内有感应电流产生
B.若线框沿y轴正方向平移，则框内有感应电流产生
C.若线框沿x轴负方向平移，则框内有感应电流产生
D.以ab为轴翻转180°，则这一过程中框内磁通量变化量为2φ
6.在光滑水平地面上，有两个质量分别为m1、m2的小物体，运动2s后发生正碰，碰撞时间极短，碰后两物体粘在一起，两物体碰撞前后的x-t图像如图所示。以下判断正确的是
A.m1：m2=3：1 B.m1：m2=2：1
C.碰撞前后m2的动量不变 D.碰撞前后两物体的总机械能不变
7.如图所示，光滑水平地面上静止一个质量为M且上表面光滑的斜面体。现将一个质量为m的小滑块放置在斜面体顶端，使其由静止沿斜面滑下。已知斜面体底边长为L，则以下判断正确是
A.下滑过程中小滑块的机械能守恒
B.小滑块下滑过程中，两物体组成的系统动量守恒
C.小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为
D.小滑块到达斜面底端时，小滑块水平向左运动的距离为
8.某简化电路如图所示，电源电动势E=12V，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为9V，电流表示数为1A，电流表示数为0.4A。已知定值电阻R1=0.5Ω，R2=3Ω，电表可视为理想表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化△U，电流表示数变化△I1，以下判断正确的是

A.r=3Ω
B.=3Ω
C.滑动变阻器滑片向左移动，则两电流表示数均增大
D.滑动变阻器滑片向左移动，则电源输出功率减小
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.如图甲所示为某品牌手机的无线充电器，其工作原理简化后如图乙所示。将交流电(电流随时间按正弦规律变化)接入送电线圈，手机电池通过转换电路连接受电线圈，将手机放在送电线圈上方即可对电池充电。关于无线充电的以下说法正确的是
A.该原理是应用了电磁感应 B.充电器工作时辐射出电磁波
C.受电线圈内产生的是恒定电流 D.若将恒定电流接入送电线圈，也可以对手机充电
10.无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式B=k(k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的垂直距离)表示。如图所示的xOy坐标系内，坐标轴上有a、b、c、d四个点，各点到坐标原点O的距离均为L。在a处固定一条电流方向垂直坐标平面向里的通电直导线，在b处固定一条电流方向垂直坐标平面向外的通电直导线，两导线中的电流大小均为I，则以下判断正确的是
A.c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相反
B.O点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向
C.d点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向
D.d点的磁感应强度大小为，方向沿y轴负方向
11.如图所示，电流表Ⓖ的满偏电流为10mA、内阻为300Ω，与另外两个定值电阻R1、R2连接后组成如图所示的电路。已知当a、b接入电路时，可作为量程1A的电流表使用；当a、c接入电路时，可作为量程15V的电压表使用，则
A.R1=Ω B.R1=30Ω C.R2=12Ω D.R2=1200Ω
12.如图所示，一热气球正以竖直速度v匀速上升，当气球下面所系质量为m的物体距水平地面h高处时，绳子断裂，物体和气球分离。已知热气球与物体的总质量为M，分离后热气球所受浮力不变，重力加速度大小为g，不计阻力，以下判断正确的是
A.从分离开始，经过时间物体落地
B.物体刚到达地面时，热气球的速度大小为
C.物体从分离到落地的过程中，热气球所受合力的冲量大小为+mv
D.物体刚到达地面时，热气球离地的高度为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)如图甲所示为利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒。实验器材：支架，两个半径相同的球1和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺等。实验所在地重力加速度大小为g。
实验步骤如下：
(1)测量小球1、2的质量分别为m1、m2，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，使两小球球心位于同一水平面，如图甲；
(2)将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是相同的正方形。将小球1拉至某一位置A，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍；
(3)如图乙所示，分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1碰后到达最高位置为B，球2向右摆动的最高位置为C，测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为h1、h2、h3，则碰后瞬间球1的速度大小为 ，碰后瞬间球2的速度大小为 ；
(4)若满足关系式 ，则能证明碰撞中系统总动量守恒；若满足关系式 ，则说明两小球发生的是弹性碰撞。
14.(8分)某同学要测量某电阻阻值(大约在900Ω-1000Ω之间)，为了提高实验的精度，该同学根据实验室现有仪器进行了实验设计。
实验器材如下：
A.待测电阻Rx B.电源E(3V)
C.滑动变阻器R(0-50Ω) D.电压表V1(量程2V，内阻r1=2000Ω)
E.电压表V2(量程3V，内阻r2约为3KΩ) F.电流表A1(量程1A，内阻rA1约为5Ω)
G.电流表A2(量程10mA，内阻rA2约为30Ω) H.开关、导线若干
(1)实验设计的电路如图所示，根据现有仪器，a处电表应选用 ，b处电表应选用 (填器材前面的字母代号)；
(2)根据所选仪器补全电路，a表右端导线应接 处(填“M”或“N”)；
(3)实验测量并记录数据，a处所选电表示数为x，b处所选电表示数为y，则待测电阻阻值表达式Rx= (用题目给出的物理量符号表示)。
15.(8分)某校物理兴趣小组用图示装置估测磁体附近的磁感应强度。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图甲所示。小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成30°角的方向，其俯视图如图乙所示。已知该实验所在地面处地磁场的磁感应强度的水平分量为3×10-5T。

(1)请在图上标明螺线管导线的绕向；
(2)求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小(画出必要的矢量示意图；计算结果保留三位有效数字)。
16.(10分)据某地一则新闻报道，三位男子徒手接住了一个不慎从五楼坠落的儿童，再次引起人们对见义勇为的赞扬和对类似意外坠窗事件的关注。若儿童质量m=15kg，儿童坠窗点高出地面19.5m，三人接到儿童时手离地面高度为1.5m，g取10m/s2，忽略空气阻力。

(1)请计算徒手接儿童过程中儿童所受合力的冲量；(结果可保留根号)
(2)若儿童与施救者之间的相互作用时间为0.1s，则儿童所受施救人员的平均作用力有多大？(结果可保留根号)
17.(12分)如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图。绝缘弹簧的上端固定，下端与导电的底盘相连，弹簧套在竖直的电阻率较大的均匀金属杆上。金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1300N/m，电阻箱此时电阻R=2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，电压传感器的示数U1=4.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求：

(1)金属杆单位长度的电阻R0；
(2)当电压传感器的示数为U2=2.0V时，所测重物的重力G；
(3)若电池用久(电动势不变)之后，再进行测量时，所得数据比真实值偏大还是偏小？若要校准一下，电阻箱的阻值R应该调大一些还是调小一些？(只回答结果，不需要写出证明过程)
18.(16分)如图所示，质量M=2kg的木板Q静止在光滑水平地面上，距其右端x(未知且可调)处有一挡板A。一质量m=1kg的小滑块P(可视为质点)静止于木板左端上方某点。现水平向右迅速敲击小滑块P，使其瞬间获得6m/s的初速度沿木板向右运动，最终P、Q均静止且P未滑离木板Q。已知重力加速度大小为10m/s2，滑块与木板间的动摩擦因数为0.3，木板与右侧挡板A的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略。

(1)求当小滑块P的速度减至4m/s时，木板Q的速度大小(长木板Q尚未与挡板A发生碰撞)；
(2)若木板Q只与挡板A发生了1次碰撞，求木板的运动时间；
(3)若木板Q只与挡板A发生了2次碰撞，求滑块P从开始运动到静止这一过程滑动的距离；
(4)若木板Q只与挡板A发生了3次碰撞，求x的值。