辽宁省抚顺市顺城区德才高中2023-2024高二上学期期中考试物理试题（平行实验班）（含解析）

德才高中2023-2024学年高二上学期期中考试物理学科试卷
班型：实验/平行 考试时长：75分钟 试卷满分：100分
一、选择题（1-6单选题，每题5分，7-10多选题，每题6分，少选得3分，共54分）
1．已知灵敏电流计的内阻，满偏电流，欲将改装成量程为的电压表，下列做法正确的是（ ）
A．并联一阻值为的电阻 B．并联一阻值为的电阻
C．串联一阻值为的电阻 D．串联一阻值为的电阻
2．下列各图给出了通电导体中磁感线方向或者小磁针N极指向描述正确的（ ）
A．通电直导线 B．通电直导线
C．通电螺线管 D．N极指向地理南极
3．如图所示为一等腰直角三角形为边的中点，三点处分别有一根垂直于所在平面的长直导线。当三根导线中通有大小相等，方向如图所示的电流时，点处的磁感应强度大小为。仅将点处的导线中的电流反向，点处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，竖直向上的匀强磁场中有平行金属导轨，上面放置两根与导轨接触良好的金属棒，下列情境中一定能够使得金属棒中产生电流的是（ ）
A．金属棒同时等速向右匀速运动
B．金属棒同时分别向左向右做等速率运动
C．金属棒同时由静止向右做加速度相同的匀加速直线运动
D．磁感应强度缓慢增大的同时金属棒逐渐缓慢靠拢
5．电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按频率由低到高的排列顺序是（ ）
A．无线电波、红外线、紫外线、射线 B．红外线、无线电波、射线、紫外线
C．射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、射线、红外线
6．关于磁感应强度，正确的说法是（ ）
A．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度与成正比，与成反比
B．磁感应强度是矢量，方向与电流所受磁场力的方向相同
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该出磁感应强度一定为零
D．小磁针静止时极所指的方向是该处磁感应强度方向
7．如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关闭合后，在滑动变阻器的滑动端向下滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大
C．电流变大，电流变小 D．电流变大，电流变大
8．中国女排队员的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。一名排球运动员进行垫球训练。排球以的速度竖直向下打在运动员的手臂上，然后以的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为，排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力，取，下列说法正确的是（ ）
A．排球速度变化量的大小为 B．排球动量变化量的大小为
C．排球受到手臂的冲量大小为 D．排球对手臂的平均作用力大小为
9．如图，质量为的小球B静止在光滑水平面上，质量为、速度为的小球A与小球B发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后小球B的速度可能有不同的值。碰撞后小球B的速度大小可能是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，在光滑地面上静置着一个质量为的斜面体（斜面体的上表面粗糙），斜面体底部的长度为，一质量为的滑块（滑块大小不计）从斜面体顶端静止释放，当滑块滑到斜面底端时，下列说法正确的是（ ）
A．斜面体和滑块组成的系统机械能守恒
B．斜面体和滑块组成的系统水平方向动量守恒
C．当滑块滑到斜面底端时，斜面体的水平位移为
D．当滑块滑到斜面底端时，斜面体的水平位移为
二、实验题（每空2分，共16分）
11．如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
（1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到________（填“左侧”或“右侧”）。
（2）根据实验测得的几组数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为________V，电源的内电阻为________（结果保留到小数点后两位）。
（3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比，________（选填“>”“=”“<”）。
12．某同学用如图所示装置来“验证动量守恒定律”，实验时先让小球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把小球静置在斜槽轨道末端，小球仍从原固定点由静止开始滚下，和小球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。回答下列问题：
（1）为了尽量减小实验误差，该同学在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________。
A．使入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B．使入射小球与被碰小球碰后能同时飞出
C．使入射小球与被碰小球离开斜槽末端时的速度方向为水平方向
D．使入射小球与被碰小球碰撞时的动能不损失
（2）小球的质量关系应满足________，两球的半径关系应满足________（均选填“>”“<”或“=”）。
（3）在本实验中，验证的式子是：________。（用题中字母表示）
三、解答题（13题8分，14题10分，15题12分，共30分）
13．如图所示，线圈平面与水平方向夹角，线圈平面面积。匀强磁场磁感线竖直向下，磁感应强度，求：
（1）穿过线圈的磁通量；
（2）把线圈以为轴逆时针转过，通过线圈磁通量的变化量。
14．在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，电动机的线圈阻值为。闭合开关后，理想电压表的示数为。求：
（1）电路中的电流大小和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机线圈在1分钟内产生的热量。
15．如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块，滑块置于的左端（可视为质点），三者质量分别为与间的动摩擦因数为；开始时静止，一起以的速度匀速向右运动，与发生碰撞（时间极短）并粘在一起，经过一段时间，刚好滑至的右端而没掉下来，求：
（1）A、C碰撞后的速度大小；
（2）长木板的长度。
德才高中2023-2024学年高二上学期期中考试物理学科答案
（实验/平行）
1．D 【详解】将表头G改装成电压表需要串联一个分压电阻，使得当表头满偏时改装后电表两端电压为，则有
代入数据
解得
2．B 【详解】A．根据安培定则判定，此通电直导线的磁感线方向，左边垂直纸面向外，右边垂直纸面向里，A错误；
B．根据安培定则判定，次通电直导线的磁感线方向为逆时针方向，B正确；
C．根据安培定则判定，通电螺线管轴线上的磁感线方向向右，C错误；
D．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故赤道上空的磁场方向从南指向北，D错误。
3．B 【详解】由右手定则可知，三根导线中的电流在D点产生的磁感应强度如图所示，由几何关系可知，A、B、C三点到D点的距离相等，三根导线中电流大小相等，因此导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小相等，则有
因大小相等，方向相反，合磁感应强度是零，因此则有
则有
将点处的导线中的电流反向，可知点处的导线中的电流在点产生的磁感应强度大小不变，方向与磁感应强度相同，即为，由磁感应强度的叠加原理，可得此时点处的磁感应强度大小为
ACD错误，B正确。
4．B 【详解】产生感应电流的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中一定会产生感应电流。
A．若金属棒同时等速向右匀速运动，穿过导体回路中的磁通量没有发生变化，因此没有产生感应电流，A错误；
B．若金属棒同时分别向左向右做等速率运动，穿过闭合导体回路的磁通量增加，因此一定产生感应电流，B正确；
C．若金属棒同时由静止向右做加速度相同的匀加速直线运动，穿过导体回路的磁通量没有发生变化，因此没有产生感应电流，C错误；
D．若磁感应强度缓慢增大的同时金属棒逐渐缓慢靠拢。可能恰好保持磁通量不变，因此也不一定产生感应电流，D错误。
5．A 【详解】电磁波按波长从长到短为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线（射线），射线（伽马射线），波长越长频率越小，所以按频率从低到高排列是无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线（射线），射线（伽马射线）。
6．D 【详解】A．磁感应强度与磁场力、电流和导向长度无关，A错误；
B．磁感应强度的方向与电流所受磁场力的方向一定垂直，B错误；
C．当电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，不能说明磁感应强度为零，C错误；
D．物理学中规定，小磁针静止时极所指的方向是该处磁感应强度方向，D正确。
7．AD 【详解】开关闭合后，在滑动变阻器的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总阻值减小，电路的总电流增大，内电路的电压增大，外电路路端电压减小，即电压表示数减小；分压变大，两端的电压减小，故电流表的示数减小，流过的电流增大。
8．BC 【详解】A．根据题意，以向下为正方向，则排球速度变化量为
故A错误；
B．根据题意，以向下为正方向，排球动量变化量的大小为
故B正确；
C．根据题意，设排球受到手臂的冲量大小为，以向下为正方向，由动量定理有
解得
故C正确；
D．根据题意，由公式可得，手对排球的平均作用力为
由牛顿第三定律可得，排球对手臂的平均作用力大小为
故D错误。
9．BC 【详解】以初速度的方向为正方向；当A、B两小球发生完全非弹性碰撞时，设碰后球的速度大小为，由动量守恒定律得
解得
当两小球发生完全弹性碰撞时，设碰后球的速度为，球的速度为，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
以上两式联立可解得
所以碰撞后球的速度大小范围为
10．BC 【详解】A．滑块下滑过程中克服摩擦力做功，所以系统机械能减少，故A错误；
B．斜面体和滑块组成的系统竖直方向受到的合力不为零，竖直方向动量不守恒。系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故B正确；
CD．当滑块滑到斜面底端时，设滑块向右的位移为，斜面体向左的位移为，根据水平方向动量守恒，有
由几何关系知
解得斜面体对地的水平位移为
故C正确，D错误。
11．左侧 1.40 0.57 =
【详解】（1）[1]由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应最大，滑片应置于左侧。
（2）[2]根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得
由图示图像可知，图像纵轴截距
[3]图像斜率的绝对值
（3）[4]用电阻箱与电流表测电源电动势与内阻，由闭合电路的欧姆定律得
整理得
电源电动势与内阻都是常数，则与是线性关系，图像是直线，所以该同学以为横坐标，以为纵坐标得到的函数图线是一条直线。
[5]图像的斜率
电源电动势
电动势的测量值等于真实值，即
12．C > =
【详解】（1）[1]为了让两球碰撞后做平抛运动，必须要保证两球离开斜槽末端时能够水平飞出，即速度方向为水平方向，所以在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，故C正确，ABD错误；故选C。
（2）[2][3]为了保证碰后入射球不反弹，则小球的质量关系应满足
为了保证两球发生正碰，则两球的半径关系应满足
（3）[4]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相等，如果碰撞过程动量守恒，则有
两边同时乘以时间得
则在本实验中验证的式子是
13．（1）；（2）
【详解】（1）穿过线圈的磁通量为
（2）通过线圈磁通量的变化量为
14．（1）；（2）
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流为
则电源的输出电压为
电源的输出功率
（2）电动机消耗的功率为
由焦耳定律可得电动机线圈在1分钟内产生的热量为
15．（1）；（2）
【详解】（1）与碰撞过程动量守恒
解得
（2）B在A上滑行，A、B、C组成的系统动量守恒
解得
由能量守恒定律得
解得