山东省临沂市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023级普通高中学科素养水平监测试卷物理本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分。考试时间90分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号用2B铅笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定区域。2.第I卷每小题选出答案后，用2B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。第II卷用黑色水性笔答在答题卡上，在本试卷上作答无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.如图所示，将一根吸管下端封闭后放置一定量沙粒，竖直浮在水杯中。将吸管向下压一段距离，然后由静止释放并开始计时，吸管就在水中上下振动，在一段时间内吸管在竖直方向可近似看做简谐运动。若取竖直向下为正方向，图中描述吸管振动的图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】木筷在水中做简谐运动，位移随时间图像是正弦或余弦曲线，木筷下压一段距离，然后由静止释放并开始计时，取竖直向下为正方向，则初始时刻，木筷的位移为正向最大。故选A。2.我国风力资源丰富，尤其是西北、华东、西南地区。假设日照沿海区域风速为15m/s，空气密度为1.2kg/m3。若风力发电机转动扇面的截面积为300m2，该型号发电机的风能转电能的效率为20%，则发电机的功率约为（）A.120kW B.240kW C.540kW D.1080kW【答案】A【解析】在∆t时间内通过发电机的风的质量则功率代入数据可知故选A。3.今年国庆期间，深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉，它们精准编队，灵动变幻，以天幕为舞台，上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航，可以高速飞行，不同状态下其消耗的功率不同，已知无人机的电池容量为，额定工作电压为4V，低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是（）A.“”是能量的单位B.无人机低速巡航时的电流是0.5AC.无人机低速巡航状态下可持续工作1hD.若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，续航时间为25min【答案】C【解析】A．根据可知是电荷量的单位，故A错误；B．无人机低速巡航时的电流故B错误；C．无人机低速巡航状态下可持续工作的时间故C正确；D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，则工作电流续航时间故D错误。故选C。4.张洪老师想用卷尺粗略测定码头上自由停泊小船的质量，他进行了如下操作：首先他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他自身的质量为m，不计水的阻力，则渔船的质量为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】设渔船的质量为，人和船组成的系统满足动量守恒，则有则有可得又，联立解得渔船的质量为故选C。5.在巴黎奥运会网球女单决赛中我国选手郑钦文夺取冠军，为中国赢得首枚奥运网球单打金牌，燃起全国网球热。关于网球运动，下列说法正确的是（）A.球拍对网球的弹力越大，网球的动量变化一定越大B.球拍将飞来的网球以原速率反向击出的过程，网球的动量和动能均保持不变C.网球被球拍击打出的过程，球拍对网球的冲量大小大于网球对球拍的冲量大小D.为了降低网球比赛中的球速，可以适当增加网球的质量【答案】D【解析】A．由动量定理有则有可知，乒乓球的动量变化量等于合外力的冲量，即乒乓球的动量变化量除了与力的大小方向有关，还与力的作用时间有关，故A错误；B．动量是矢量，既有大小又有方向，当球拍以原速率反向击出的过程，乒乓球的速率不变，但是方向发生了改变，因此乒乓球的动量发生了改变，速率不变，则动能不变，故B错误；C．用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、作用时间相同、冲量大小相等，故C错误；D．外力对网球做的功恒定的情况下，根据动能定理可知增大网球的质量，可以降低网球的速度，故D正确。故选D。6.关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法正确的是（）A.位移减小时，速度增大，加速度也增大B.位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同C.物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同D.物体的运动方向改变时，加速度方向也改变【答案】C【解析】A．位移减小时，物体向平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故A错误；B．位移方向由平衡位置指向物体所在位置，加速度方向由物体所在位置指向平衡位置，故位移方向总跟加速度方向相反，但位移方向与速度方向可能相同也可能相反，故B错误；C．位移方向由平衡位置指向物体所在位置，物体远离平衡位置运动时，二者方向相同，故C正确；D．加速度方向由物体所位置指向平衡位置，与运动方向无关，故D错误。故选C。7.如图所示，直线b为电源的U-I图像，直线a为电阻R的U-I图像，用两个该电阻并联后与该电源组成闭合电路时，关于电源的输出功率和效率说法正确的是（）A.电源的输出功率为6WB.电源的输出功率为4WC.若改用一个该电阻与该电源组成闭合电路时电源的输出功率会减小D.若改用两个该电阻串联后与该电源组成闭合电路时电源的效率会减小【答案】C【解析】AB．由闭合电路欧姆定律可得该电源的电动势和内阻分别为，由欧姆定律可知，该电阻的阻值为若用两个该电阻并联后与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为其中联立解得故AB错误；C．电源的输出功率当时电源的输出功率最大，则若改用一个该电阻与该电源组成闭合电路时，外电阻从逐渐增大，故电源的输出功率会减小。故C正确；D．电源的效率若改用两个该电阻串联后与该电源组成闭合电路时，外电阻变大，则电源的效率会变大，故D错误。故选C。8.用伏安法测电阻有两种连接方式，现测量阻值约为300Ω的电阻。使用的电流表内阻为10Ω。使用的电压表内阻是20kΩ，关于测量电路的选择，下列说法正确的是（）A.应采用电流表外接法测量，且测量值小于真实值B.应采用电流表内接法测量，且测量值小于真实值C.应采用电流表外接法测量，且测量值大于真实值D.应采用电流表内接法测量，且测量值大于真实值【答案】A【解析】根据计算可得电压表内阻远大于待测电阻，故应采用电流表外接法，此种接法由于电压表的分流而使电流测量值偏大，则由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.关于多用电表的使用和操作，下列说法不正确的是（）A.欧姆调零后，用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏角极小，为了准确测量电阻的阻值，应换“100”挡，重新欧姆调零后再测量B.用多用电表测量电阻R时，若红表笔插入正（+）孔，则电流从红表笔流入多用电表C.实验过程中，因为人体电阻很大，可以接触红黑表笔，不影响实验结果D.操作结束后，需将表笔从测试笔插孔中拔出后，将多用电表放回桌上原处，即完成实验操作【答案】CD【解析】A.欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏角度极小，说明挡选择过低，则为了把电阻测得更准确一些，应换“×100”挡，重新调零后再测量，故A正确，不符合题意；B.用多用电表测量电阻R时，根据多用电表内部电路可知电流是从负（−）孔流出，若红表笔插入正（＋）孔，则电流从红表笔流入，故B正确，不符合题意；C.测量过程中，避免同时接触红黑表笔，因为人体本身具有电阻，会影响测量结果，故C错误，符合题意；D.测量结束后，将表笔从测试笔插孔中拔出，并将多用电表的选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用时应取出电池‌，最后将多用电表放回桌上原处，即完成实验操作，故D错误，符合题意。故选CD。10.如图所示电路，电源内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表，开关S闭合后，在变阻器的滑动端向上滑动的过程中（）A.通过的电流一定增大B.电源的路端电压减小C.电压表示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】AC【解析】在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中阻值变大，则总电阻变大，根据可知流过电源的电流减小，根据可知电源的路端电压增大，即电压表的示数增大，根据和并联部分两端的电压增大，根据可知通过的电流一定增大，总电流减小，则流过的电流减小，即电流表的示数减小。故选AC。11.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，摆长为l。摆球质量为m，小球从一定高度位置N摆下，摆角θ小于5°，若在O点正下方的O'处放置一细铁钉，当摆球摆至P点时，摆线会受到铁钉的阻挡，继续在竖直面内摆动。向左摆到最高点Q，摆角θ'也小于5°，不计阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.摆球摆动的周期为B.摆球受到绳子最大拉力为C.摆球到达最低点时速率为D.摆球从N到P重力做功的平均功率小于从P到Q重力做功的平均功率【答案】CD【解析】A．摆球摆动周期为故A错误；BC．摆球从N到最低点，根据动能定理有解得摆球摆到最低点点以为圆心做圆周运动时，绳子拉力最大，根据牛顿第二定律解得故C正确，B错误；D．根据能量守恒，摆球从N到P和P到Q过程中重力做功相等，由于由于根据可知摆球从N到P重力做功的平均功率小于从P到Q重力做功的平均功率，故D正确。故选CD。12.如图所示，将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹下端连接一质量为mB=200g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动做简谐运动。弹簧原长为10cm，劲度系数为k=50N/m。A、B的厚度可忽略不计，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.A的平衡位置离地面的高度为8cmB.A完成任意半个周期前后重力势能变化量都相等C.若保持物体B始终在地面上，在当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最小压力为0D.若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最大压力为3N【答案】AC【解析】A．A在平衡位置时，所受合力为零，设弹簧的压缩量为，则解得则A的平衡位置离地面的高度故A正确；B．A完成任意半个周期前后通过的路程都为2倍的振幅，但A可能做往复运动，通过的位移不一定相同，根据可知，重力势能变化量不一定相等，故B错误；C．物体A放在弹簧上端并与之连接，若保持物体B始终在地面上，则当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，故C正确；D．若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，此时对B，根据平衡条件可知，弹簧的弹力为此时A的合力为此时A的合力提供回复力，根据简谐运动的对称性可知，当A在最低点时回复力大小相等，则此时弹簧的弹力为对B，根据平衡条件可知，B受到地面最大的支持力为根据牛顿第三定律可知，物体B对地面的最大压力为故D错误。故选AC。三、实验题（本大题有2个小题，共计16分）13.某物理兴趣小组在做“用单摆测重力加速度”的实验研究。（1）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆（填选项前的字母）。A.长度接近1m的细绳B.长度为30cm左右的细绳C.直径为1.8cm的塑料球D.直径为1.8cm的铁球（2）甲同学用游标卡尺测量小钢球直径，如图所示，读数为_________mm。（3）乙测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据作出了图像，根据该图像得出重力加速度的测量值为__________m/s2。（计算结果保留三位有效数字）（4）丙同学完成实验后由公式计算测得的重力加速度g值偏大，可能的原因是A.测摆线长时摆线拉得过紧B.实验中误将50次全振动数为49次C.计时时，过早按下秒表D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了【答案】（1）AD（2）18.6（3）9.86（4）A【解析】（1）为减小实验误差，应选择1m左右的摆线；为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球。故选AD。（2）游标卡尺的读数为（3）根据单摆周期公式可得所以，斜率为解得（4）AD．根据单摆周期公式可得g值偏大的原因可能是测摆线长时摆线拉得过紧，摆长测量值偏大，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加，但实际的测量值偏小，则g值偏小，故A正确，D错误；BC．设测量时间为t，全振动次数为n，则有g值偏大的原因可能是开始计时时，秒表过迟按表或多记录了全振动次数，故BC错误。故选A。14.某同学要测量一节干电池电动势和内阻，除开关S和导线外，可选用的实验器材有：A.电压表V（量程为3V，内阻RV约为10kΩ）B.电流表G（量程为150mA，内阻Rg=3Ω）C.电阻箱R（0~99.9Ω）D.滑动变阻器R1（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）E.滑动变阻器R2（阻值范围为0~1000Ω，额定电流为1A）（1）该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱R的阻值应取__________Ω。请在虚线框内完善利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图____。（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器为__________（填写器材前对应的字母）。（3）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=________V，电源的内阻r=________Ω。（均保留两位小数）【答案】（1）1.0（2）D（3）1.500.25【解析】（1）[1]根据欧姆定律可知代入数据，解得[2]由题意可知，实验电路图如图所示（2）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器。故选D。（3）[1][2]由题意可知，电流表的量程扩大到原来的4倍，此时的等效内阻为根据欧姆定律可知由图可知，当时，当时，代入上式，解得，四、计算题（本大题有4个小题，共计44分）15.某学校科技社团设计了如图所示的电路图，计划用一块满偏电流为3mA，内阻为800Ω的小量程电流表，将它改装成0~0.6A，0~3A的双量程电流表。请同学们观察电路图，回答以下两个问题（1）若使用0~3A的量程，需要将旋钮S打至哪一侧？（填“左”“右”）（2）通过计算确定R1、R2的大小。（保留小数点后一位）【答案】（1）左（2），【解析】（1）当旋钮S打至右侧时，改装后的量程为当旋钮S打至左侧时，改装后的量程为则有可知若使用0~3A的量程，需要将旋钮S打至左侧。（2）根据（1）问分析可得联立代入数据解得，16.如图所示为一弹簧振子甲的振动图像，试完成以下问题：（1）写出该振子在任意时刻t的位移x的表达式；（2）另有一弹簧振子乙也做简谐运动，振幅为cm，周期与甲相同，乙的相位比甲落后，请写出乙在任意时刻t的位移x的表达式，并在同一坐标系中画出乙运动的位移-时间图像。【答案】（1）（2）；见解析【解析】（1）由图可知，弹簧振子甲的振幅，周期T=4s，则该振子在任意时刻t的位移x的表达式当t=0时