2022-2023学年山东省青岛市高二上学期期中考试物理试题含答案

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  2022—2023学年度第一学期期中学业水平检测            高 二 物 理         2022.11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．关于电流，下列说法正确的是A．由欧姆定律可知，电流与电压成正比B．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大C．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．导体中自由电荷定向移动的速度越大，电流越大2．关于单摆，下列说法正确的是A．摆球的振幅越小，周期越小B．单摆做简谐振动时，其运动周期与摆长无关C．伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式D．将钟摆由海南移至青岛，为保证钟摆走时的准确，需要将钟摆摆长调长些3．据史书记载：清朝时期，京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣，人们十分惊恐。当时的学者判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了，声音的共振称为共鸣， 把铜盘磨薄的目的是为了改变A．铜盘的固有频率B．铜盘振动的振幅 C．铜盘发声所需的能量 D．皇宫敲钟引起的空气振动的频率 4．如图，2022年9月2日凌晨，神舟十四号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动，中国宇航员此次出舱活动也向世界展现了中国的最前沿科技——空间站核心舱机械臂；假设一个连同装备共90kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船12m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以60m/s 的速度喷出气体。航天员为了能在2min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）A．0.1kgB．0.13kgC．0.15kgD．0.16kg5．中国大型太阳能无人机“启明星－50”翼展50米量级，9月初顺利完成首飞引发高度关注，假定该无人机电池容量为2.0×104mAh，电机额定工作电压为20V，无人机正常工作时电机总额定功率为400W，下列说法正确的是A．“mAh”是能量的单位B．无人机的电机电阻是1ΩC．无人机正常工作时的电流是20AD．无人机充满电后可持续飞行时间约为2小时6．如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是A．单摆振动的频率是2HzB．单摆的摆长约为1mC．若仅将摆球质量变大，单摆周期变大D．t＝1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零7．如图，汽车电动机启动后车灯会变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为2A，电动机启动时电流表读数为6A，若电源电动势为25V，内阻为0.5Ω，电流表内阻不计，灯丝电阻不随温度而变化，则电动机启动后车灯的电功率为A．35.3WB．40.3WC．42.5WD．44.3W8．如图，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为8kg的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动。质量为1.98kg的物块B通过长度为0.2m轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点，让质量为0.02kg的子弹以v0＝200m/s的速度水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，重力加速度为g＝10m/s2，下列说法正确的是A．物块B上升的高度为0.2mB．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒C．若将物块A固定，子弹仍以v0射入，物块B将摆到水平杆PQ位置D．若将物块A固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到最高点时速度为0.6m/s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。9．2022年9月28日，中国在女排世锦赛3：0横扫日本女排，女排精神斗志坚韧、精诚团结，激发了校园排球热情。如图，小明同学在某次训练中“垫排球”一分钟连续垫了60个，假设球每次在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2s，已知排球质量为250g，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力。则下列说法正确的是A．每次垫球后排球在空中运动时间为1sB．球离开手时初速度为4m/sC．排球上升的最大距离为0.6mD．手对球的作用力为12.5N10．如图，要使滑动触头P从左端滑至右端的过程中，灯泡L的亮度从不亮(或者较暗）到亮（没有超过额定功率），则电路应如何连接A．G接B，C接E，F接HB．G接A，C接E，F接B和HC．G接A和E，F接D，B接HD．G接A，C接E，F接D，B接H 11．如图，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1＝4Ω，R2＝8Ω，R3＝12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5＝10Ω和水平放置的平行板电容器，电容器的电容C＝80µF，R4为变阻箱，将其阻值由6Ω调整到12Ω，下列说法正确的是A．R4＝6Ω时M点的电势等于N点的电势B．R4＝12Ω时电容器两端的电压为4.5VC．变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为10∶9D．变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为1.2×10-4C12．如图，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，A质量为0.4kg，B质量为0.8kg，弹簧的劲度系数k＝40N/m。现将一个质量也为0.4kg的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物块B对地面的最小弹力为6N，则A．物块AC做简谐运动的振幅为0.2m B．弹簧的最大压缩量为0.4mC．B对地面的最大压力为26N D．弹簧压缩量为0.15 m和0.25 m 时，物块AC加速度大小相等，方向相反    三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）“验证动量守恒定律”的实验装置如图甲所示，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点。实验时，先让入射小球1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到多次落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP；然后把被碰小球2静置于水平轨道的末端，再将入射小球1从斜轨上S位置由静止释放，与小球2相撞；多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）用天平测出小球1、2的质量分别为m1和m2，根据实验要求，应满足m1      m2（选填“>”、“＜”或“＝”）；（2）图乙是小球2的多次落点痕迹，确定其落点的平均位置的方法是             ；（3）在某次实验中，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式                       ，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给已知量表示）；若满足关系式                      ，则说明碰撞过程中机械能守恒。 14．（7分）某实验小组在实验室中测量某种材料金属丝的电阻率ρ。（1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知直径D＝______mm；（2）已知金属丝的阻值Rx约为10 Ω；该实验小组用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量。可选用的器材有：A．直流电源（4V，内阻不计）B．直流电流表（量程0～0.6 A，内阻约为6Ω）C．直流电流表（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω）D．直流电压表（量程0～3 V，内阻约为8kΩ）E．直流电压表（量程0～15 V，内阻约为50 kΩ）F．滑动变阻器（0～10 Ω，3A）G．滑动变阻器（0～1 kΩ，1 A）H．开关I．导线若干以上器材中电流表选用___________（填序号），电压表选用___________（填序号），滑动变阻器选用___________（填序号）。（3）请在方框中画出实验电路图。    15．（8分）如图，一个半径为R的凹槽，该槽是圆柱体侧表面的一部分。MN、PQ为圆柱表面的母线，MN＝PQ＝L，在其一端的最低处有一小孔B。一半径略小于B孔半径且远小于R的小球，位于槽的另一端边缘点A处（A靠近槽的最低点），不计摩擦。（1）若小球初速度为零，求小球运动到轨道最低点的时间；（2）若小球以初速度v0开始沿平行于MN的方向运动，要使小球运动到槽的另一端时，恰能落入B孔中，求小球的初速度v0和L应满足的关系式。     16．（9分）一个内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内部正中间放置一可视为质点、质量未知的木块，木块与木箱之间的动摩擦因数为μ。初始时木箱向右的速度为v0，木块无初速度。木箱运动的v－t图像如图所示，从开始运动至达到共同速度这段时间内，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度为g，求：（1）小物块的质量； （2）木箱与物块间的相对路程；（3）木箱对地的位移。      17．（14分）如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L＝20cm，电源内阻不计，g取10m/s2，弹簧的劲度系数k＝10N/m，不计一切阻力。求：（1）滑动变阻器R的最大阻值；（2）电源电动势E和限流电阻R0的阻值；（3）滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率；（4）电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。           18．（16分）如图，一质量M＝3kg、长L＝5.15m的长木板B静置于光滑水平面上，距离木板B右端d＝2.5m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量为1kg的滑块D。平台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量M0＝2kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧竖直，且处于压缩状态。一个质量为1kg的小物块A以某一初速度从B左端滑上木板，带动B向右运动，物块A在木板B上运动的 －t部分图像如图乙所示，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体在随后运动过程中一直没有离开平台，且C没有滑离细杆，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）滑块A与木板B的动摩擦因数；（2）滑块A滑上平台时速度的大小；（3）若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为0.5m/s，求随后运动过程中弹簧的最大弹性势能。        
2022—2023学年度第一学期期中学业水平测试     高二物理答案及评分标准   2022.11一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。1．C  2．D  3．A  4．C  5．C  6．B   7．B  8．C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．BD   10．AC  11．ACD  12．CD三、非选择题13．（6分）（1）  >  （2分）； （2）画一个尽可能小的圆把尽可能多的点包含在内，其圆心就是落点位置（2分）；  （3） m1∙OP ＝ m1∙OM＋m2∙ON    （1分）；m1∙OP2＝ m1∙OM2＋m2∙ON2（1分）14．（7分）（1） 0.435±0.02  （2分）；（2）  B、D、F  （3分）；（3）（2分）；15．(8分)（1）如果小球没有初速度则小球做简谐运动，则简谐运动的周期为·······························（1分）小球从A处到B孔的运动时间为，（n＝0，1，2，3，…）·····················（1分）解得:···········································（2分）（2）小球沿MN方向小球做匀速直线运动，则·················（2分）解得，（n＝0，1，2，3，…）·······················（2分）评分标准：第1问，4分；第2问，4分。共8分。  16．(9分)（1）解：由v-t图像可知木块与木箱最终共速，则·············································（2分）解得m＝M·······································（1分）（2）从开始运动到共速的过程，根据能量守恒定律可得···············································（2分）解得两物体的相对路程为····························（1分）（3）由图知共碰撞三次，都是弹性碰撞，到共速为止所花总时间为···············································（2分）由速度图像的面积含义及碰撞次数可得，木箱运动的位移为···············································（1分）评分标准：第1问，3分；第2问，3分；第3问，3分。共9分。17． (14分)（1）滑动变阻器串入电路最大阻值时，电路中的电流最小，由乙图可知，此时有I1＝0.3A，U1＝6V所以滑动变阻器的最大阻值为Rm＝＝20Ω···············（2分）（2）由乙图可得，电流最大时，有I2＝0.9A，U2＝0V由于E＝U1+I1R0··································（1分）E＝U2+I2R0······································（1分）可得E＝9V······································（1分）R0＝10Ω········································（1分）   （3）滑动变阻器的功率为P1-I2R1＝························（2分）由于故当满足········································（1分）滑动变阻器的功率最大，最大功率为P1m＝＝2.025W······（1分）（4）由胡克定律知mg＝kxR连入电路中的有效电阻Rx＝x＝······················（1分）根据闭合电路的欧姆定律可知I＝······················（1分）则Ux＝IRx＝·····································（1分）得：Ux＝········································（1分）评分标准：第1问，2分；第2问，4分；第3问，4分；第4问，4分。共14分。  18．(16分)（1）由图乙可知＝10－3.75tx＝10t－3.75t2···································（2分）可得v0＝10m/s，加速度a＝7.5m/s2a＝µg可得µ＝0.75·································（1分）     （2）假设物块A在木板B上与B共速后木板才到达右侧平台，对AB系统，由动量守恒定律由能量关系······································（1分）解得············································（1分）B板从开始滑动到AB共速的过程中，对B由动能定理····································（1分）解得············································（1分）即假设成立；B撞平台后，A在B上继续向右运动，对A由动能定理···············································（2分）解得v3＝2m/s····································（1分）（3）由题分析可知C的速度方向向左，以向右为正方向，设为v5＝-0.5m/s对AD和C系统，由动量守恒定律·······················（1分）三者速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律···············································（1分）由能量关系可知···································（2分）解得············································（2分）评分标准：第1问，3分；第2问，7分；第3问，6分。共16分。