2024-2025学年江西省宜春市第一中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年江西省宜春市第一中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图为某扫地机器人，已知其工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电额定电压为24V，额定电流为0.5A，电池容量为2000mA·ℎ，则下列说法中错误的是( )
A. 机器人充满电大约需要4ℎB. 电池容量是指电池储存电能的大小
C. 机器人正常工作时的电流为2AD. 机器人充满电后连续工作时间约为1ℎ
2.如图所示，同种材料制成的圆柱形导体a，b，a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中，通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度va:vb等于( )
A. 1∶1B. 1∶2C. 1∶4D. 2∶1
3.如图所示，带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知( )
A. 粒子带负电
B. 粒子电性不确定
C. 带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度大小
D. 带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度大小
4.如图所示，电阻R1=12Ω，R2=8Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5A；当S闭合时，A的示数为0.75A.则电源电动势E和内阻r为( )
A. E=12V，r=2ΩB. E=12V，r=4Ω
C. E=10V，r=2ΩD. E=10V，r=4Ω
5.将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度为ℎ，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 弹簧恢复原长的过程，圆珠笔所受合力的冲量为零
B. 圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为 gℎ
C. 弹簧恢复原长时，圆珠笔的动量最大
D. 上升过程中，圆珠笔(含弹簧)的机械能守恒
6.如图所示，a、b、c、e是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个边长为0.2 m的菱形的四个顶点，且∠b=120°，直线ab平行于直线dc，e为dc中点。已知a点的电势为1 V，b点的电势为−3 V，e点的电势为5 V，下列说法正确的是
A. 该电场方向为从c点指向b点
B. c点的电势为−7 V
C. 该电场的电场强度大小为40 V/m
D. 带电荷量为0.1 C的负电荷从d点移动到c点，电场力对该负电荷做的功为0.8 J
7.用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，电流表A为理想电表，改变电阻箱R的阻值，测得多组数据，根据测得数据描绘的1I−R图线如图乙所示。将该电源、电阻箱R、表笔a和b与量程为10mA、内阻为50Ω的毫安表连成如图丙所示的电路，将毫安表改装成欧姆表，下列说法正确的是( )
A. 电源电动势E=1V，内电阻r=0.5Ω
B. 甲图中，当电阻箱R接入电路的阻值为3Ω时，电源的输出功率为12W
C. 丙图中，表笔a和b短接，当电阻箱R接入电路的阻值为150Ω时，毫安表满偏
D. 丙图中，欧姆调零后，表笔a和b间接入阻值为300Ω的电阻，毫安表的示数为4mA
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.静电除尘是工业生产中处理烟尘的常用方法之一。如图甲，除尘装置工作时，中心的金属导线B带负电，金属管A接地，A、B之间产生如图乙所示的强电场，e、f是电场中两点。导线B附近的气体分子被强电场电离，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电，烟尘颗粒在静电力作用下，被吸附到正极A上。不计烟尘颗粒的重力，除尘装置工作过程中，下列说法正确的是( )
A. e点的电场强度大小大于f点的电场强度大小
B. e点的电势高于f点的电势
C. 带电的烟尘颗粒向A运动的过程中，电势能减小
D. 带电的烟尘颗粒向A运动的过程中，做匀加速直线运动
9.在如图所示的电路中，R1、R2和R4皆为定值电阻，R3为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于P点，电压表V的读数为U，当照射到R3的光强增大时，各电表示数变化分别为ΔU、ΔI1、ΔI2，则( )
A. I1变大，I2变小，U变大B. 液滴带正电，光强增大后将向上运动
C. 光强增大后，P点电势降低D. ΔUΔI1变小
10.工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图丙所示。已知料斗重1×103N，没装料时Uba=0，g取10 m/s2。下列说法中正确的是( )
A. R3的阻值为40 kΩ
B. 装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小
C. 拉力变大时应变片电阻阻值变大，Uba传感器的示数也变大
D. 应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.为了研究咸湖出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水，安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径，结果如图丙所示。他还选用了以下仪器：量程15V，内阻约300kΩ的电压表；量程300μA，内阻约50Ω的电流表，最大阻值1kΩ的滑动变阻器；电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组、开关各一只，以及导线若干，图丁坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值，根据以上材料完成以下问题：
(1)测量玻璃管的内径时，应将图乙所示游标卡尺中的A、B、C三部分中的_____与玻璃管内壁接触.(填代号)
(2)玻璃管的内径d=_____mm．
(3)图戊为实验实物部分连接图，请将连接完整_____。
(4)水的电阻率ρ=_____(结果保留两位有效数字)。
12.某同学想要研究小灯泡的伏安特性，现有的实验器材如下：
A.小灯泡L(额定电压约3.8V，额定功率约1.8W)
B.电压表V1(量程3V，内阻为3kΩ)
C. 电压表V2(量程为15V，内阻为15kΩ)
D.电流表A(量程为0.6A，内阻约为1Ω)
E. 定值电阻R1(阻值100Ω)
F. 定值电阻R2(阻值1000Ω)
G. 滑动变阻器R(阻值0∼10Ω)
H. 电源E(电动势5V，内阻不计) 开关S，导线若干；
(1)该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干，要完成该实验，还需要的器材是_____(填写器材前的字母序号)；
(2)实验要求能够较准确的画出灯泡的伏安特性曲线，请在图1虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图。( )
(3)正确设计并连接好电路，实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图2所示，由实验的图线可知，小灯泡在额定电压下工作时的电阻为_____Ω。(结果保留两位有效数字)
(4)现将两个相同的小灯泡按如图3电路图连接到另一个电路中，图中电源的电动势为5V，内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为4.0Ω，闭合开关S，则每个小灯泡的实际功率为_____W。(结果保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.在检测篮球的性能时，检测人员将篮球从高处自由下落，通过测量篮球自由下落的高度、反弹高度及下落和反弹的总时间等数据来测评篮球是否合格。在某次检测过程中，检测员将篮球最低点置于距离地面H1=1.8m处开始自由下落，测出篮球从开始下落到第一次反弹至最高点所用的时间为t=1.5s，篮球最低点所能到达的最大高度降为H2=1.25m。已知该篮球的质量为0.6kg。不计空气阻力。(g=10m/s2)
(1)求篮球第一次反弹后即将离开地面时的动量大小和方向；
(2)求篮球第一次反弹过程中与地面接触的时间；
(3)篮球第一次与地面接触的过程中对地面的平均作用力大小。
14.某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，电阻R=3Ω，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为5V；当重物质量m=0.1kg时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大(不计摩擦，g取10m/s2)求：
(1)电动机的内阻RM；
(2)重物匀速上升时流过电动机的电流大小IM；
(3)重物匀速上升的速度大小v。
15.如图所示，一光滑曲面与足够长的水平直轨道平滑连接，直轨道MN段粗糙，其余部分光滑，MN段存在方向水平向右的匀强电场，N点右侧的P点处静止放置一绝缘物块b，一带正电的物块a从曲面上距水平面高为ℎ处由静止释放，滑出电场后与物块b发生弹性碰撞。已知ℎ=1.0m，直轨道长L=1.0m，物块a与MN之间的动摩擦因数μ=0.4，物块a的质量m=1kg，物块b的质量M=2kg，场强E=2×106N/C，物块a的电荷量q=6×10−6C，重力加速度g取10m/s2。物块a、b均可视为质点，运动过程中物块a的电荷量始终保持不变。
(1)求物块a与物块b第一次碰撞前瞬间物块a的速度大小；
(2)求物块a与物块b第一次碰撞后，物块b的速度大小；
(3)若每次物块a与P点处的物块碰撞之后，都立即在P点放入与物块b完全相同的静止物块。求物块a静止释放后，经过足够多次的碰撞，物块a在电场中运动的总路程。
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.B
5.D
6.C
7.D
8.BC
9.BC
10.AC
11.A 5.50 见解析 7.6Ω⋅m
12.(1)BDF；(2)；(3) 8.4(8.2−8.6均可)；(4) 0.53(0.50−0.55均可)
13.解：(1)篮球第一次反弹后即将离开地面时的速度v满足
v2=2gH2
可得v=5m/s
离开地面时的动量p=mv=3kg⋅m/s，方向竖直向上；
(2)篮球第一次自由下落的时间满足H1=12gt12
可得t1=0.6s
篮球第一次反弹后上升的时间满足H2=12gt22
可得t2=0.5s
则可得篮球与地面接触的时间Δt=t−t1−t2=0.4s
(3)篮球第一次自由小落着地前的速度满足v02=2gH1
可得v0=6m/s
篮球与地面接触的过程中(F−mg)△t=mv−(−mv0)
F−=22.5N
由牛顿第三定律可知篮球对地面的平均作用力大小为22.5N
14.(1)根据闭合电路欧姆定律，可知
E=Ir+U1
解得
I=1A
此时电动机不转动，根据欧姆定律
RM=U1−IRI=2Ω
(2)根据能量关系
PM=EI−I2R+r=6I−4I2
当
IM=34A
电动机取极大功率
PM=94W
(3)对电动机根据功率关系
PM=IM2RM+mgv
解得
v=98m/s

15.解：
(1)物块a从静止释放到与物块b碰撞前瞬间，根据动能定理有
mgℎ+qEL−μmgL=12mv02
解得
v0=6m/s
(2)物块a与物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有
mv0=mva1+Mvb1
根据机械能守恒定律有
12mv02=12mva12+12Mvb12
解得
va1=−2m/s ， vb1=4m/s
(3)物块a与物块b碰撞后，物块a第1次经过N点运动到最左端过程中，根据能量守恒定律有
12mva12=qEx1+μmgx1
解得
x1=18m