江苏省常州市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

江苏省常州市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．1．2021年7月4日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约400km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0.013s2．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．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E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（）A．电灯L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4．在地球赤道面上有一点P，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P点处的磁感应强度大小为B，地磁场在P点处的磁感应强度大小也为B，地球视为球体，则P点处实际磁感应强度大小为（）A．2B B．2B C．B 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P进入垂直纸面的匀强磁场区域到达Q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P到达Q的过程中，线圈中有感应电流③丙图，线圈从磁铁的上端M到达N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的线框远离的过程中，线框中有感应电流A．①③ B．①④ C．②③ D．②④6．如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图，已知a、b小球的质量分别为ma、mb。先单独将a球从斜槽上某点释放，小球a从轨道末端飞出后在水平地面上的平均落点为图甲中的P点；再将b球放于轨道末端，将a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M、N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a的质量必须小于被碰小球b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a每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放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8．质量为1kg的皮球以v1=3m/s的速率垂直撞击天花板，以v2A．30N B．40N C．50N D．60N9．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M点切线斜率的倒数即为小灯泡电压为4V时的阻值B．当小灯泡两端的电压为1V时，其灯丝阻值为0C．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5V，内阻为10Ω的电源上时，电源的效率约为40%10．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应该怎样随时间tA．B=B0lC．B=B0l11．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M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m(m<M)的小球从槽高h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h处二、非选择题：共5题，共60分．其中第13题～16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．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0−3V，内阻约为3kΩ）电流表（量程0−0.6A，内阻约为滑动变阻器（0−20Ω，额定电流1A）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P应置于滑动变阻器的（选填“a”或者“b”）端。（4）该小组滑动变阻器的滑片，记录了6组数据如下表所示，请在下图的坐标纸上画出U−I图线。序号123456电压U1.451.401.301.251.201.10电流I0.0600.1200.2400.2600.3600.480（5）根据所画图线可得出干电池电动势E=V，内电阻r=Ω。（结果均保留2位有效数字）13．匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，矩形线圈abcd的面积S=0.5m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示。（1）当线圈绕ab边转过60°时，求线圈此过程中磁通量的改变量。（2）当线圈绕dc边转过60°时，求线圈此过程中磁通量的改变量。14．A、B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x−t图像，如图所示。（1）求A、B两物块的质量之比；（2）判断该碰撞是否为弹性碰撞。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E=12V，内阻为r=0.1Ω，电流表内阻为RA=0.（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RM16．如图所示，光滑固定水平杆上套有质量均为m=0.5kg的滑块A和B。长l=1.0m的轻质细线一端固定在滑块B上，另一端系住一质量为m0=1.0kg的小球C。现将C球向左拉起至细线与竖直方向成（1）A、B两滑块分离时，A、B、C的速度大小；（2）A、B两滑块分离时，滑块A位移大小；（3）A、B两滑块分离后，C球能向上摆动的最大高度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】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t=故D错误。

故答案为：C。

【分析】电磁波波长越长，频率越小，其能量子越小。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。2．【答案】B【解析】【解答】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。

故答案为：B。

【分析】掌握电磁感应定律的具体内容。闭合线圈内磁通量发生变化，则闭合线圈中产生感应电流。3．【答案】B【解析】【解答】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。

故答案为：B。

【分析】确定电路中总电阻的变化情况，再根据闭合电路的欧姆定律及串并联电路的规律进行分析解答。4．【答案】D【解析】【解答】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P点处的磁感应强度方向由北指向南，而地磁场在P点处的磁感应强度方向由南指向北，二者大小均为B，则P点处实际磁感应强度大小为0。

故答案为：D。

【分析】根据安培定则确定通电导线在P处产生的磁感应强度的方向，根据地磁场的特点确定地磁场在P点磁场方向，再根据磁场矢量求和法则确定合磁场大小。5．【答案】D【解析】【解答】①甲图，线框从P进入垂直纸面的匀强磁场区域到达Q的过程中，线框从P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Q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P到达Q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，线圈从磁铁的上端M到达N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。

故答案为：D。

【分析】产生感应电流的条件为穿过闭合线框的磁通量发生变化则产生感应电流。磁感线是疏密表示磁感应强度的大小。远离磁场场源，磁感应强度减弱。6．【答案】D【解析】【解答】AD、本实验要求a球每次运动至斜槽末端时的速度都相等，只需要每次将a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a球不反弹，a球的质量必须大于b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；

故答案为：D。

【分析】熟悉掌握“验证动量守恒定律”实验的操作步骤和实验要求。根据实验原理及平抛运动规律处理实验数据。7．【答案】C【解析】【解答】AB、由冲量定义I=Ft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a=大于下降时加速度a'=设上升阶段球的初速度为v，末速度为0，由动量定理下降阶段末速度为v1，由于上升时加速度比下降时加速度大，根据速度位移关系v其末速度v动量的变化量I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E球下降阶段动能的增加量E由于v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。

故答案为：C。

【分析】明确足球上升和下落的过程中所受摩擦力的方向，上升和下落过程足球经过的位移相等。根据牛顿第二定律确定两过程加速度的大小，再根据位移关系及匀变速直线规律确定两过程足球运动时间和初末速度的关系。再结合冲量的定义及动能的定义进行分析。8．【答案】B【解析】【解答】以向下为正方向，由动量定理得mgt+Ft=m代入数据解得F=40故答案为：B。

【分析】明确球撞击天花板时的受力情况，注意重力始终存在。明确足球的初末速度，规定正方向，根据动量定理进行解答。9．【答案】D【解析】【解答】A、图像上的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1V时，电流大小为0.2A。则根据欧姆定律其阻值为R=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U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir可得5=U+10I在灯泡的I-U图像画出对应关系图像，如图所示

电源的效率约为η=故D正确。

故答案为：D。

【分析】I-U图像上的点与原点的连线斜率表示该点电阻的倒数。根据闭合电路的欧姆定律及串并联电路规律画出路端电压与电流的关系图，图像与灯泡的伏安特性曲线图的交点即为灯泡的工作电压，再根据电源的效率公式进行解答。10．【答案】A【解析】【解答】当通过闭合回路的磁通量不变，则MN棒中不产生感应电流，有B整理得B=故答案为：A。

【分析】MN棒不产生感应电流，即导体棒切割磁场产生的感应电动势和磁场变化产生的感应电动势大小相等，电流方向相反使得电路中的等效电流为零。根据电磁感应定律及导体切割磁场公式进行解答即可。11．【答案】D【解析】【解答】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v1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，根据机械能守恒分别有mgh=1得mgh=可知，小球回到槽最高点的高度小于h。故D正确。

故答案为：D。

【分析】明确小球下滑过程中，槽和小球的受力情况及各力的做功情况。根据系统的受力情况及动量守恒定律的条件和吉祥年守恒条件判断系统是否动量守恒和机械能是否守恒。小球滑上斜面到达最高点时，两者的速度相等且不为零。根据机械能守恒定律判断小球上升的高度与槽高的关系。12．【答案】（1）6（2）无（3）b（4）（5）1.5；0.83【解析】【解答】（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6。

（3）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P应置于滑动变阻器的b端。

（4）如图

（4）U-I图线与纵轴交点代表电池电动势，则E=1.5图线斜率的绝对值代表内电阻，则r=【分析】误差主要是由于电压表的分流和电流表分压导致的，根据题意判断电流表的连接方式，并确定导线连接的问题。在开关闭合前应将滑动变阻器滑片滑至最大阻值处以确保电路安全。根据实验原理及电路图推导得出图像的表达式，继而根据图像斜率和截距的物理意义进行数据处理。13．【答案】（1）解：线圈转动前，磁通量为Φ当线圈绕ab转过60°时，线圈恰好全部进入磁场中，磁通量为Φ磁通量的改变量为Δ（2）解：当线圈绕dc边转过60°时，线圈恰好全部穿出磁场，磁通量为Φ磁通量的改变量为Δ【解析】【分析】（1）确定线圈初末位置磁场穿过的有效面积，再根据磁通量的定义得出初末状态磁通量的大小，继而得出磁通量的变化量；

（2）确定线圈初末位置磁场穿过的有效面积，再根据磁通量的定义得出初末状态磁通量的大小，继而得出磁通量的变化量；14．【答案】（1）解：由图可知碰前vv碰后vvAB系统碰撞过程动量守恒m解得m（2）解：碰前系统动能E碰后系统动能E由此可知E因此该碰撞为弹性碰撞。【解析】【分析】（2）x-t图像的斜率表示速度，根据图像确定碰撞前后AB的速度，再根据动量守恒定律确定AB的质量关系；

（2）若系统发生弹性碰撞，则系统的初动能与系统的末动能相等。根据题意分别推导得出系统的初末动能，根据初末动能的关系确定是否为弹性碰撞。15．【答案】（1）解：电动机启动前，S1断开，根据闭合电路欧姆定律可得车灯