2023-2024年江苏省常州市金坛区高二上学期期中质量调研物理试卷

2023年秋学期高二期中质量调研物理试卷一、单项选择题1.年月日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功，航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的说法正确的是（）A.电磁波波长越长，其能量子越大B.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C.赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论D.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约【答案】C【解析】A．电磁波波长越长，频率越小，其能量子越小，故A错误；B．只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，故B错误；C．赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论，故C正确；D．汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约为，故D错误。故选C。2.电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。图中能说明这一原理的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象，图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A错误；B．图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故B正确；C．图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故C错误；D．图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D错误。故选B。3.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大。为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势和内阻不变，在没有磁场时调节变阻器使电灯正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（）A.电灯变暗 B.磁敏电阻两端的电压增大C.电流表的示数增大 D.电源的输出功率变小【答案】B【解析】若探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻的阻值增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，电流表读数减小，内电压减小，路端电压增大，灯泡电流增大，灯泡变亮，流过磁敏电阻电流减小，滑动变阻器的电压减小，磁敏电阻电压增大，根据电源的输出功率与外电阻的关系可知，电源的输出功率可能增大，也可能减小。故选B。4.在地球赤道面上有一点，其上方有一小段沿东西方向放置的通电直导线，电流方向由东向西，通电直导线在点处的磁感应强度大小为，地磁场在点处的磁感应强度大小也为，地球视为球体，则点处实际磁感应强度大小为（）A B. C. D.【答案】D【解析】根据安培定则可知沿东西方向放置的、电流方向由东向西的通电导线，在点处的磁感应强度方向由北指向南，而地磁场在点处的磁感应强度方向由南指向北，二者大小均为，则点处实际磁感应强度大小为。故选D。5.闭合金属线圈或线框在磁场中运动的情景如下各图所示，有关线圈或线框中磁通量变化或产生感应电流的说法中正确的有（）①甲图，线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域到达的过程中，线框中始终有感应电流②乙图，磁感线向右，垂直纸面的线圈从到达的过程中，线圈中有感应电流③丙图，线圈从磁铁的上端到达的过程中，线圈中磁通量先减小后增大④丁图，与通电导线在同一平面内线框远离的过程中，线框中有感应电流A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】D【解析】①甲图，线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域到达的过程中，线框从进入垂直纸面的匀强磁场区域，穿过线框的磁通量发生变化，有感应电流，在相框完全进入磁场区域到达的过程中，穿过线框的磁通量不会发生变化，没有有感应电流，故①错误；②乙图，磁感线向右，垂直纸面的线圈从到达的过程中，穿过线圈的磁通量减小，线圈中有感应电流，故②正确；③丙图，线圈从磁铁上端到达的过程中，穿过线圈的磁感线先变多后变少，线圈中磁通量先增大后减小，故③错误；④丁图，与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中，穿过相框的磁通量减少，线框中有感应电流，故④正确。故选D。6.如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图，已知、小球的质量分别为、。先单独将球从斜槽上某点释放，小球从轨道末端飞出后在水平地面上的平均落点为图甲中的点；再将球放于轨道末端，将球从斜槽上相同的位置释放，多次实验，两球碰后在水平地面上的平均落点分别是图甲中、点。本实验必须满足的条件是（）A.斜槽轨道必须是光滑的B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量C.要测量小球离开斜槽末端到水平面的飞行时间D.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放【答案】D【解析】AD．本实验要求球每次运动至斜槽末端时的速度都相等，只需要每次将球从斜槽轨道同一位置由静止释放即可，斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，所以斜槽轨道不必须光滑，故A错误，D正确；B．为使碰撞后球不反弹，球的质量必须大于球的质量，故B错误；C．本实验通过位移信息来间接反应速度大小，因此不需要测量离开斜槽末端到水平面的飞行时间，故C错误；故选D。7.如图所示，颠球是足球运动中的一项基本功，若某次颠球中，颠出去的足球竖直向上运动后又落回到原位置，设整个运动过程中足球所受阻力大小不变。下列说法正确的是（）A.球从颠出到落回原位置的时间内，重力的冲量为零B.球从颠出到落回原位置的时间内，阻力的冲量为零C.球上升阶段合外力的冲量比下降阶段合外力的冲量大D.球上升阶段动能的减少量等于下降阶段动能的增加量【答案】C【解析】AB．由冲量定义，球从击出到落回的时间内，重力和阻力的冲量为力乘以力作用的时间，大小不为零，AB错误；C．球上升时合力为重力加阻力，下降时合力为重力减阻力，故上升时合外力比下降时合外力大，由牛顿第二定律，上升时加速度，大于下降时加速度，设上升阶段球的初速度为，末速度为，由动量定理，下降阶段末速度为，由于上升时加速度比下降时加速度大，根据速度位移关系，其末速度，动量的变化量，可得，球上升阶段动量的变化量大于下降阶段动量的变化量，则球上升阶段合外力的冲量比下降阶段合外力的冲量大，故C错误；D．由C分析，结合动能表达式可知，球上升阶段动能的减少量，球下降阶段动能的增加量，由于，则球下降阶段动能的增加量小球球上升阶段动能的减少量，故D错误。故选C。8.质量为的皮球以的速率垂直撞击天花板，以的速率反弹，球与天花板的接触时间为，在接触时间内，小球受到天花板的平均作用力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】以向下为正方向，由动量定理得，代入数据解得，故选B。9.如图所示是流过一个小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图，不考虑灯丝体积的变化，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定，下列说法中正确的是（）A.图中点切线斜率的倒数即为小灯泡电压为时的阻值B.当小灯泡两端的电压为时，其灯丝阻值为C.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小D.把小灯泡接到电动势为，内阻为的电源上时，电源的效率约为【答案】D【解析】A．每一点与原点的连线斜率表示该点电阻的倒数，过图M点做切线其斜率的倒数不等于灯泡两端所加电压为4V时灯泡的电阻值，故A错误；B．由图可知当小灯泡两端电压为时，电流大小为。则根据欧姆定律其阻值为，故B错误；C．题图可知小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而增大，所以小灯泡灯丝的电阻率随灯丝温度的升高而增大，故C错误；D．将小灯泡接在电动势为5V，内阻为10Ω的电源上，设灯泡的电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得，可得，在灯泡的图像画出对应关系图像，如图所示，电源的效率约为，故D正确。故选D。10.如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度向右做匀速运动。时，磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度应该怎样随时间变化，下列关系式中正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】当通过闭合回路的磁通量不变，则棒中不产生感应电流，有，整理得：，故选A。11.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为的小球从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A.在下滑过程中小球和槽之间的作用力对槽不做功B.在下滑过程中小球和槽所组成的系统机械能守恒、动量守恒C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D.被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高处【答案】D【解析】A．下滑过程中槽在压力作用下向左运动，对槽做正功，A错误；B．在下滑过程中小球和槽所组成的系统机械能守恒，只有在水平方向上动量守恒，B错误；C．全程整个系统机械能守恒，由于弹簧弹力的作用，系统动量不守恒，C错误；D．小球被弹簧以大小的速度反弹。小球下滑过程中和小球滑上弧形槽至共速的过程中，根据机械能守恒，，得，可知，小球回到槽最高点的高度小于。D正确。故选D。二、非选择题12.某实验小组选用以下器材测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减少实验误差。电压表（量程，内阻约为）电流表（量程，内阻约为）滑动变阻器（，额定电流）待测干电池开关、导线若干．实验过程如下：（1）该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查并结合现有条件，发现电路中有一条导线连接不当会造成误差较大，这条导线对应的编号是_______。（2）改正这条导线的连接。（3）开始实验，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的_______（选填“”或者“”）端。（4）该小组滑动变阻器的滑片，记录了组数据如下表所示，请在下图的坐标纸上画出图线______。（5）根据所画图线可得出干电池电动势________，内电阻_______（结果均保留位有效数字）【答案】（1）；（3）；（4）；（5），【解析】（1）[1]干电池内阻较小，为了保证准确性，安培表应采用相对电源的外接法，电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是。（3）[2]连接电路时，在开关闭合前应将滑动变阻器滑片滑至最大阻值处，即滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的端。（4）[3]如图：；（4）[4][5]图线与纵轴交点代表电池电动势，则，图线斜率的绝对值代表内电阻，则。13.匀强磁场的磁感应强度，矩形线圈的面积，共匝，开始与垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示。（1）当线圈绕边转过时，求线圈此过程中磁通量的改变量。（2）当线圈绕边转过时，求线圈此过程中磁通量的改变量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）线圈转动前，磁通量为，当线圈绕ab转过60°时，线圈恰好全部进入磁场中，磁通量为，磁通量的改变量为；（2）当线圈绕边转过时，线圈恰好全部穿出磁场，磁通量为，磁通量的改变量为。14.、两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的位移随时间变化的图像，如图所示。（1）求、两物块的质量之比；（2）判断该碰撞是否为弹性碰撞。【答案】（1）；（2）该碰撞为弹性碰撞【解析】（1）由图可知碰前，，碰后，，系统碰撞过程动量守恒，解得；（2）碰前系统动能，碰后系统动能，由此可知，因此该碰撞为弹性碰撞。15.汽车发动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，车灯电阻不变。已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻为。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到，电动机正常工作。求：（1）车灯的阻值为多少？（2）电动机启动前后，车灯的功率变化了多少？（3）若电动机内阻为，电动机在正常工作的情况下输出功率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）电动机启动前，断开，根据闭合电路欧姆定律可得车灯两端电压为，代入数据解得，根据欧姆定律可得车灯电阻为，解得；（2）电动机启动前，车灯的功率为，解得，闭合，电动机启动，路端电压为，解得，所以车灯的功率为，所以车灯功率减少了；（3）电动机正常工作时的电流为，可得，电动机的输入功率为，电动机的热功率为，所以该电动机的输出功率为。16.如图所示，光滑