山东省枣庄市第三中学2022-2023学年高二物理上学期期中试题（Word版附解析）

枣庄三中2022~2023学年度高二年级第一学期期中考试

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试用时90分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。

第Ⅰ卷（选择题共40分）

注意事项：第Ⅰ卷共12小题，共40分。每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 麦克斯韦提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在

B. 普朗克提出量子化理论，认为光本身是由一个个不可分割的能量子hν组成的

C. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波

D. 在电磁波谱中，紫外线的频率大于蓝光的频率

【答案】D

【解析】

【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；

B．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为，故B错误；

C．只要空间某处有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，故C错误；

D．不同电磁波具有不同的频率，紫外线的频率大于蓝光的频率，故D正确。

故选D。

2. 如图所反映的物理过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 子弹镶嵌进A的过程中，子弹和物块A组成系统动量守恒

B. 木块沿放在光滑的地面上的斜面加速滑下，物块与斜面系统动量守恒

C. 物块M和物块N之间挤压一轻质弹簧，用细线连接静止在墙角处，剪断细线，弹簧恢复到过程中，系统动量守恒

D. 用一根细线连在一起的形状相同的木球和铁球在水中匀速下降，剪断细线，两球在水中运动的过程中，系统动量守恒

【答案】D

【解析】

【详解】A．图甲中，子弹射入木块的过程中，子弹和A组成的系统受到B的作用，子弹和A组成的系统合外力不等于零，该系统动量不守恒，选项A错误；

B．图乙中，物块沿光滑固定斜面下滑的过程中，物块和斜面组成的系统受到挡板的作用力，受合外力不为零，系统动量不守恒，选项B错误；

C．图丙中，剪断细线，压缩的弹簧恢复原长的过程中，水平方向要受到竖直墙壁对M的作用，即水平方向受合力不为零，系统的动量不守恒，选项C错误；

D．图丁中，两球匀速下降，则受到的重力和浮力的合力为零；剪断细线后，系统受的重力和浮力不变，则系统受合力仍为零，系统动量守恒，选项D正确。

故选D。

3. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子定向移动的平均速率为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设电子定向运动的速度相等，在t时间内，电子前进的距离

通过铜导线横截面的自由电子数目

A、B错误；

CD．根据电流的定义式

则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为

C正确，D错误。

故选C。

4. 关于磁通量，下列说法中正确的是（　　）

A. 穿过线圈平面的磁通量越小，则该磁场的磁感应强度也越小

B. 穿过线圈平面的磁通量为零，线圈所在处的磁感应强度可能很大

C. 穿过线圈平面的磁通量为零，则线圈所在处的磁感应强度一定为零

D. 面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量是一定的

【答案】B

【解析】

【详解】穿过线圈的磁通量

其中θ是线圈平面与垂直磁场方向之间的夹角。

A．在同一个磁场中，线圈平面方向不同时，穿过线圈的磁通量不同；当线圈平面与磁场平行时，无论磁感强度多大，穿过线圈的磁通量为一定为零；所以穿过线圈平面的磁通量越小，磁场的磁感应强度不一定小，A错误；

BC．穿过线圈平面的磁通量为零，可能是磁感应强度为零，也可能是线圈平面与磁场平行，此时磁感应强度可能很大，B正确，C错误。

D．穿过线圈平面的磁通量与线圈平面的方向有关，所以面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量可能为零，也可能不是零，所以磁通量不是一定的，D错误。

故选B。

5. 如图所示，完全相同的甲、乙两个通电圆环同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1=O1b=bO2=O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2。现将甲撤去，则a点的磁感应强度大小为（　　）

A. B2－ B. B1－ C. B1－B2 D. B1

【答案】B

【解析】

【详解】甲乙两环在b点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，而b点的磁感应强度大小为B2，因此两环在b点产生的磁感应强度均为。甲环在a点和b点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故甲环在a点产生的磁感应强度为，而a点的磁感应强度大小为B1，因此乙环在a点产生的磁感应强度为，因此撤去甲环后，a点的磁感应强度大小为。

故选B。

6. 2022年10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号运载火箭，在文昌航天发射场点火发射成功。火箭发射时总质量是900t，火箭刚点火时，该发动机向后喷射的气体速度约为2.5km/s，产生的推力约为1.05×107N，则它在（　　）

A. 火箭刚点火时的加速度11.67m/s2

B. 火箭刚点火时的加速度3.34m/s2

C. 火箭1s时间内喷射的气体质量为4.2×103kg

D. 火箭1s时间内喷射的气体质量为4.2×102kg

【答案】C

【解析】

【详解】AB.刚点火时，由牛顿第二定律得

故AB错误；

CD.设它在∆t时间内喷射的气体质量为∆m，根据动量定理

解得

则它在1s时间内喷射的气体质量约为4.2×103kg，故C正确，D错误。

故选C。

7. 如图所示，两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是（　　）

A. 线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转

B. 线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转

C. 用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转

D. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转

【答案】A

【解析】

【详解】AB．线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，磁通量变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正确，B错误；

C．电路稳定后，电池是直流电，大小和方向都不变，所以无论是用几节电池，在B中没有电流产生，则小磁针不会偏转，故C错误；

D．电路稳定后，在B中没有电流产生，无论线圈匝数多还是少都不能偏转，故D错误。

故选A。

8. 在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断不正确的是（　　）

A. 灯泡L2工作时的电阻为7.5Ω

B. 灯泡L2消耗的电功率为0.375W

C. 电路消耗的总功率为1.35W

D. 通过灯泡L1的电流小于灯泡L2电流的2倍

【答案】B

【解析】

【详解】A．由于电源内阻不计，可知灯泡L2的电压为：

根据乙图可知，流过灯泡L2的电流为I2=0.20A，可得灯泡L1电阻为

故A正确；

B．灯泡L2消耗电功率为

故B错误；

C．电路消耗总功率：

故C正确；

D．由电路连接方式和I-U图像可知

2I2=0.40A>I1

故D正确。

本题选不正确的，故选B。

二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。题目中所给的四个选项中有多个答案正确，全部选对得4分，选对但不全者得2分，选错的得0分）

9. 关于动量和冲量的说法，正确的是（    ）

A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变

C. 物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向

D. 物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大

【答案】BCD

【解析】

【详解】A. 根据动量定理，物体所受合外力冲量越大，它的动量变化量越大，但它的动量不一定越大，故A不符合题意；

B. 根据动量定理，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B符合题意；

C. 根据动量定理， 物体动量增量的方向，与合力的冲量方向相同，也就是它所受合外力的冲量方向，故C符合题意；

D. 根据动量定理，物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，故D符合题意．

10. 将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示方式连接，其中电源的内阻为r，且，闭合开关，逐渐增大电阻箱的阻值，同时观察电压表的示数，使其读数增加ΔU，则在该过程中（　　）

A. 电源的输出电压增加了ΔU

B. 如果流过电阻箱的电流改变ΔI，则

C. 定值电阻R2两端的电压逐渐减小，且减少量为ΔU

D. 如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2，则

【答案】BD

【解析】

【详解】A．因为，电压表读数增加ΔU，由于电阻R2的电压减小，减少量小于ΔU，则电源输出电压增加量小于ΔU，A错误。

B．逐渐增大电阻箱的阻值时，电路中总电阻增大，总电流减小，电压表的示数增大，通过R1的电流增大，根据并联电路分流规律可知，流过R1的电流增加量ΔI1小于流过电阻箱的电流变化量ΔI，则有

B正确；

C．外电路总电阻增大时，总电流减小，则R2的电压减小，由于路端电压增大，所以R2两端的电压减少量一定小于ΔU，C错误；

D．如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2，根据闭合电路欧姆定律得

可得

D正确；

故选BD。

11. 如图所示，某电路中电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，指示灯RL的阻值为32Ω，电动机M线圈电阻为R0=2Ω。当开关S闭合后，指示灯RL的电功率为2W。那么下列说法中正确的是（　　）

A. 流过电动机M的电流为4A

B. 流过理想电流表的电流为2A

C. 电动机M输出的机械功率7.875W

D. 电源的总功率为20W

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．指示灯的电压为

指示灯电流为

根据闭合电路欧姆定律可得

解得流过电流表的电流为

流过电动机M的电流为

所以A错误，B正确；

C．电动机M输出的机械功率为

所以C正确；

D．电源的总功率为

所以D正确。

故选BCD。

12. 如图所示，把两个体积相同的带正电的小球A和B放在光滑绝缘水平地面，它们的电荷量分别为q和2q，质量分别为m和2m。某时刻A球以大小为v0的速度沿两小球连线方向向B球运动，此时B球速度为0，两球相距为L。运动过程中两球始终没有相碰，下列说法正确的是（　　）

A. A、B两球最近时，B球速度为

B. A球速度最小时，系统电势能增量为

C. A、B两球运动过程中的加速度大小之比始终为2：1

D. A、B两球组成的系统合外力为零，所以动量守恒，机械能守恒

【答案】AC

【解析】

【详解】A ．两球最近时，速度相等，根据动量守恒

解得

故A正确；

B．因为球质量小，最小速度为零，此时B球速度v

系统电势能增量为

故B错误。

C．两球间静电力大小相等

所以两球运动过程中的加速度大小之比始终为2：1，故C正确；

D．两球组成的系统合外力为零，动量守恒，但有电势能和机械能间的转化，机械能不守恒，故D错误。

故选AC。

三、非选择题（本题共6小题，共计60分）

13. 某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。

（1）首先，用游标卡尺测量出小球的直径D=_______；

（2）下列操作中有必要的是________。

A.实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向

B.实验中需要测量小球开始释放的高度

C.实验中需要测量小球抛出点距地面高度

D.实验中需要测量小球做平抛运动的水平射程

（3）第一步：先从S处释放m1并多次重复找到落点P，并测出水平射程OP。

第二步：将m2静置于轨道末端O'点，再从S处释放m1与m2，两球发生对心碰撞，并多次重复实验操作后，分别确定两球的水平射程OM和ON。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_______用图中字母符号表示。

【答案】    ① 10.60    ②. ADDA    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲可知，小球的直径

D=(10+12×0.05）mm=10.60mm

（2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，所以实验前要调节底端水平。小球在空中飞行时间t相同。由动量守恒定律

可知

所以

故选AD。

（3）[3]要验证碰撞过程中动量守恒，表达式应为

14. 有一电动势E约为12V，内阻r在20~50Ω范围内的电源，其允许的最大电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0~999Ω；R0为保护电阻。

（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用__________。

A.400Ω，1.0W                    B.100 Ω，1.0W

C.50Ω，1.0W                     D.10 Ω，2.5W

（2）该同学按照图甲所示的电路图，连接实验电路，接好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以为横坐标，以纵坐标，代入数据可画出如图乙所示图像，对应的函数方程式为_________________（用所给物理量的字母表示）。

（3）图像中若用b表示图线与纵轴的截距，用k表示斜率。则E=____________，r=____________。

【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】(1)[1]当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为100mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最大阻值为

应选用B规格。

(2)[2] 由闭合欧姆定律得

变形得

(3)[3]可得图像中斜率

截距

即

15. 某高校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号手机从距离地面高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为，不计空气阻力，，试求：

(1)手机落地前瞬间的速度大小；

(2)手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；

(3)地面对手机的平均作用力大小。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)落地的速度

代入数值得

(2)方法一：根据自由落体运动

代入数值得

根据

得重力冲量

方法二：由动量定理

代入数值得

(3)取竖直向下为正方向，由动量定理

得

16. 如图所示，有一面积为S的正方形线框刚开始呈竖直状态，磁感应强度大小为B、与水平面夹角为的匀强磁场在空间广泛分布。

（1）求通过该线框的磁通量中；

（2）若将线框从初始位置绕ab边逆时针转到水平位置，求磁通量变化量；

（3）若将线框绕ab边以角速度匀速旋转，求通过该线框的磁通量为零所用的时间t。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】规定初状态的磁通量为正。

（1）根据题意可知，通过该线框的磁通量

（2）根据题意可知，若将线框从初始位置逆时针转到水平位置，通过该线框的磁通量

得磁通量变化量

（3）当磁感应强度方向与线框平行时，通过该线框的磁通量为零，若线框顺时针旋转

（n为非负整数）

若线框逆时针旋转

（n为非负整数）

17. 如图所示，电源的电动势E=24V、内阻r=2Ω，电阻，电容器的电容C=6mF。

（1）当开关断开时，求R1两端的电压U1；

（2）当开关闭合时，求干路中电流I；

（3）开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量Q。

【答案】（1）10V；（2）4.5A；（3）0.105C

【解析】

【详解】（1）开关断开时的等效电路图如图甲所示

解得

（2）开关闭合时的等效电路图如图乙所示，设与串联后再与并联的总电阻为，则有

，，

解得

（3）开关断开时，电容器与并联，与电压相等，则有

a端电势高，开关闭合时，电容器与并联，根据上述分析可得两端的电压为7.5V

b端电势高，通过电阻R的电荷量

18. 如图，水平轨道的右端固定一半径为l的竖直光滑半圆轨道，其直径BC竖直。水平轨道上质量分别为3m、m的两小物块P、Q将原长2l的轻弹簧压缩l后由静止释放。已知P、Q两物块与水平轨道间的动摩擦因数之比为1:3，释放两物块时弹簧的弹性势能为EP=6mgl，物块与弹簧不粘连，物块Q与水平轨道右端B的距离为5l，已知物块Q到达B点时对轨道的压力大小为FNB=7mg，重力加速度g。

求：（1）物块Q运动到C点时对轨道的压力大小FNC及最后落到水平轨道上的位置与B点的距离x；

（2）物块Q运动到B点时物块P的速度大小v；

（3）物块P向左运动的距离L。

【答案】（1）mg； ；（2）；（3）5l

【解析】

【分析】

【详解】(1)根据牛顿第三定律可得轨道对Q的支持力大小为，则由

可得

Q运动到C点时，有

联立可得

由牛顿第三定律可得物块Q运动到C点时对轨道的压力大小

联立

可得

(2)有题意可得

即两个物体所受摩擦力大小相等，方向相反；所以释放弹簧后，两物体动量守恒，有

可得

则物块Q运动到B点时物块P的速度大小

(3)由(2)的分析可知，在弹簧回复原长的过程中，P、Q的位移比为

则弹簧对P、Q做功比为

由动能定理可得

即

可得

则对P有

可得