山东省德州市2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题（含答案）

高二物理试题

命题人：黄晖  刘志光  王杰昌  李宁宁  卢中阳  王红玲  李书金

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

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.下列说法正确的是（    ）

A.电阻率越大，电阻就越大

B.电流既有大小，又有方向，所以电流是矢量

C.电源的电动势越大，表明电源储存的电能越多

D.非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极做功越多，电动势就越大

2.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（    ）

A.频率是

B.振幅是

C.在时，质点的加速度方向与速度方向相反

D.在时，质点所受合外力为零

3.某同学通过实验，描绘出了两个电阻、的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（    ）

A.的电阻为  B.的电阻为

C.的电阻随电压的增大而减小 D.当时，与的电阻相等

4.弹簧振子的平衡位置记为O点，小球在A、B间做简谐运动，如图甲所示；它的振动图像如图乙所示，取向右为正方向。下列说法正确的是（    ）

A.在末小球的速度方向是

B.在内，小球的动能和弹簧的弹性势能均变大

C.小球在末和末的速度相同，加速度不相同

D.小球在内的路程是，在末的位移为

5.近些年，科学家们逐步对极地进行开发和探索，由于极地大面积被冰雪覆盖，开发和探索的进度受到影响，人们为了加快进度发明了共振破冰船，如图所示。破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。当冰层与锤头发生共振时，可以大幅提高破冰效率。结合所学知识，下列说法正确的是（    ）

A.锤头振动频率越高，冰层的振动幅度越大，破冰效果越好

B.破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率

C.破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小

D.对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率相同

6.如图所示为A、B两个质点做简谐运动的位移—时间图像，下列说法正确的是（    ）

A.A的振幅是，周期是

B.在时，A沿正方向运动，B沿负方向运动

C.在时，A的速度最小，B的加速度最大

D.在时，A的位移为，B的位移为

7.欧姆表的内部电路如图所示，已知表头的电阻为，欧姆调零后，滑动变阻器接入电路的阻值为，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是（    ）

A.欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律

B.电路图中左侧的a表笔为黑表笔

C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度

D.欧姆表表盘的中间刻度值。

8.如图所示，电路中电源电动势和内阻始终保持不变。闭合开关，电路稳定后，平行金属板间带电微粒P处于静止状态，小灯泡发光。某时刻电路发生故障，发现电流表示数变大，带电微粒P向下移动，则电路中出现的故障可能是（    ）

A.电阻断路  B.电阻短路

C.灯泡L短路  D.滑动变阻器R断路

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.关于动量和冲量，下列说法正确的是（    ）

A.物体的动量发生改变，动能可能不变

B.合外力对物体做功为零，物体动量的变化量也一定为零

C.只要力的大小和力的作用时间乘积相同，那么力的冲量一定相同

D.物体所受合外力为零时，它的动量不一定为零

10.某电学元件的简化电路如图所示，其中为金属热电阻（温度升高，阻值变大），为光敏电阻（光照强度增加，阻值减小），和均为定值电阻，为理想电压表，电源电动势E、内阻r均保持不变。若发现电压表示数减小，原因可能是金属热电阻（    ）

A.光照强度减弱，其他条件不变 B.光照强度增强，其他条件不变

C.环境温度降低，其他条件不变 D.环境温度升高，其他条件不变

11.全民运动，始于“足下”。如图所示，学生练习用脚颠球，足球的质量为。某一次足球由静止自由下落，被颠起后，离开脚竖直向上运动的最大高度为。已知足球与脚的作用时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A.足球与脚作用的过程，脚对足球的冲量大于足球的动量改变量

B.足球与脚作用的过程，足球动量变化量大小为

C.足球与脚作用的过程，脚对足球的平均作用力大小为

D.足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中，重力冲量的大小为

12.如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C三个物块，物块A、B通过轻质弹簧连接，其中物块A的质量为0.4m，物块B的质量为m。某一瞬间，一颗质量为0.1m的子弹以速度向右射入物块A并留在其中（作用时间极短）。当物块A（含子弹）、B速度第一次相等时，物块B恰好与物块C发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后物块C的速度为，弹簧始终在弹性限度内，从子弹射入木块A至弹簧第一次恢复原长的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.当物块B与物块C碰撞前瞬间，物块B的速度大小为

B.物块C的质量为2m

C.子弹、弹簧与物块A、B、C组成的系统，损失的机械能为

D.弹簧最大的弹性势能为

三、非选择题：本题共6小题，共60分

13.（6分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）甲同学用秒表测得完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长（悬点到摆球上端的距离）为，已知摆球的半径为，用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式______。

（2）乙同学将摆线的悬点固定在力传感器上，得到了拉力随时间的变化曲线，已知摆长，根据图中的信息可得，单摆的周期______s，重力加速度______。（取，结果均保留两位有效数字）

14.（8分）某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下：

（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为______。

利用毫米刻度尺测出电阻丝的长度L。

（2）利用如图乙所示的电路图，精确测量电阻丝的电阻，已知电流表内阻为，操作步骤如下：

①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表读数为某值，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；

②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数保持不变，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；

③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据；

④以电阻箱电阻R为纵坐标，以电流表读数的倒数为横坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示。已知图线的纵轴截距为，则电阻丝电阻______（用题中给定物理量的符号表示）。

（3）根据电阻定律，利用测得的物理量表示电阻丝的电阻率______（用D、L、表示）。

（4）若从系统误差的角度分析，用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

15.（7分）在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，，，电容器的电容。闭合开关S，待电路稳定。求：

（1）两端的电压U；

（2）断开开关S后，通过的电荷量Q。

16.（9分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的线圈电阻，电阻，小灯泡L标有“，”。闭合开关后，小灯泡与电动机恰能正常工作，求：

（1）电源的输出功率；

（2）电动机输出的机械功率。

17.（14分）2022年2月4日至20日，北京冬奥会成功举办，冰壶项目给人们留下了深刻的印象。某次投掷冰壶的物理过程，可以简化为如下模型：如图甲所示，P、M、O为比赛场地中心线上的3个点。投壶手从起滑架处，推着冰壶沿中心线由静止出发，投壶手对冰壶推力的方向与速度方向相同。在P点放手，冰壶沿中心线滑动，冰道的右端有一圆形的营垒区，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负。已知冰壶（可视为质点）的质量均为，PO的距离为，冰壶与冰面间的动摩擦因数，重力加速度g取。

（1）某次投壶手对冰壶的推力大小，随时间变化规律如图乙所示，投壶手在点P处放手时，冰壶的速度是多大？

（2）某次比赛中，蓝壶静止在营垒区M点，M点距圆心O的距离为，如图甲所示。红壶在P点以初速度为投掷出，沿冰道中心线PO滑行，在M点与蓝壶发生弹性正碰。求蓝壶停止时，距点O的距离。

18.（16分）如图所示，水平轨道右侧有竖直墙壁，在P点处静止放置小物块a、b（均可视为质点），质量分别为m、2m。物块a、b间有少量火药（质量可忽略），某时刻点燃火药使物块a、b迅速分开，分开后物块a以向右运动，与竖直墙壁发生碰撞，以原速率反向弹回。物块b刚停止运动时，物块a与之发生第一次碰撞。已知物块a与b的所有碰撞均为弹性碰撞，物块a每次与竖直墙壁碰撞后都以原速率反弹，所有的碰撞时间极短，可忽略不计。物块a与水平轨道间没有摩擦，物块b与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：

（1）物块a、b分开瞬间，物块b的速度大小；

（2）P点到竖直墙壁的距离L；

（3）物块a与b发生第2次碰撞后瞬间，物块a的速度大小；

（4）物块a、b第n次碰撞后到第次碰撞前，物块b运动的位移大小。

高二物理试题参考答案

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.D   2.C    3.D    4.C    5.B    6.B    7.A    8.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.AD   10.BD   11.AC    12.ACD

三、非选择题：本题共6小题，共60分

13.（6分）（1）    （2）2.0    9.8（每空2分）

14.（8分）（1）2.150（2.149~2.151均可）    （2）     （3）    （4）相等（每空2分）

15.（7分）

解：（1）闭合开关S，电路中的总电流为  ……2分

两端的电压  ……1分

解得：  ……1分

（2）闭合开关S，待电路稳定后，电容器两端电压等于两端电压，

所以电容器所带的电荷量  ……2分

断开开关S，电容器放电      解得：  ……1分

16.（9分）

解：（1）灯泡正常工作时，通过灯泡的电流为  ……1分

通过电阻的电流为  ……1分

通过电动机的电流为  ……1分

电源的输出功率为  ……1分

代入数据得：  ……1分

（2）电动机正常工作时，两端的电压为  ……1分

电动机消耗的电功率为  ……1分

电动机将电能转化为机械能的功率为  ……1分

代入数据得：  ……1分

17.（14分）

解：（1）图线与t轴所围成的面积表示推力F的冲量，

内推力的冲量为  ……2分

设脱手时冰壶的速度为v，由动量定律得  ……2分

解得  ……1分

（2）设PM间的距离为，在PM间由牛顿第二定律得  ……1分

由运动学公式得  ……1分

以红蓝两冰壶为研究对象，设碰前红壶的速度为碰后瞬间它们的速度分别为和，根据动量守恒定律

  ……2分

根据能量守恒定律  ……2分

解得：，，所以红壶停在M点。

蓝壶继续做减速运动，设滑行x后速度减为0，根据动能定理得  ……1分

解得：  ……1分

所以蓝壶停在距离中心点右侧处  ……1分

18.（16分）

解：（1）火药点燃物块a、b分开的过程，根据动量守恒定律有

或者  ……2分

解得  ……1分

（2）对于物块b，根据牛顿第二定律得，b沿水平面滑动的加速度大小为  ……1分

设分开后b在水平面上滑动的时间、滑过的距离，根据，

可得，分开后b在水平面上滑动的时间为  ……1分

分开后b在水平面上滑过的距离为  ……1分

此段时间内物块a运动通过程

由题意可知  ……1分

解得  ……1分

（3）设a、b第1次碰撞后的速度分别为和，已知a与b的所有碰撞均为弹性碰撞，根据动量守恒定律

  ……2分

根据能量守恒定律  ……1分

整理可得    

代入数据得      ……1分

经分析可知，第2次碰撞前b已停止运动

则a与b第2次碰撞后的速度大小为   即  ……1分

（4）a与b第2次碰撞后，b的速度大小

a与b第n次碰撞前，a的速度大小  ……1分

a与b第n次碰撞后，b的速度大小为  ……1分

a与b第n次碰撞后，b滑动的位移为    解得  ……1分