2022-2023学年山东省德州市高二上学期期中考试物理试题（Word版）

德州市2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

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，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 电阻率越大，电阻就越大

B. 电流既有大小，又有方向，所以电流是矢量

C. 电源的电动势越大，表明电源储存的电能越多

D. 非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极做功越多，电动势就越大

【答案】D

2. 一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（　　）

A. 频率是

B. 振幅是

C. 在时，质点的加速度方向与速度方向相反

D. 在时，质点所受合外力为零

【答案】C

3. 某同学通过实验，描绘出了两个电阻、的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（　　）

A. 的电阻为 B. 的电阻为

C. 的电阻随电压的增大而减小 D. 当时，与的电阻相等

【答案】D

4. 弹簧振子的平衡位置记为O点，小球在A、B间做简谐运动，如图甲所示；它的振动图像如图乙所示，取向右为正方向。下列说法正确的是（　　）

A. 在末小球的速度方向是

B. 在内，小球的动能和弹簧的弹性势能均变大

C. 小球在末和末的速度相同，加速度不相同

D. 小球在内的路程是，在末的位移为

【答案】C

5. 近些年，科学家们逐步对极地进行开发和探索，由于极地大面积被冰雪覆盖，开发和探索的进度受到影响，人们为了加快进度发明了共振破冰船，如图所示。破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。当冰层与锤头发生共振时，可以大幅提高破冰效率。结合所学知识，下列说法正确的是（　　）

A. 锤头振动频率越高，冰层的振动幅度越大，破冰效果越好

B. 破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率

C. 破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小

D. 对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率相同

【答案】B

6. 如图所示为A、B两个质点做简谐运动的位移—时间图像，下列说法正确的是（　　）

A. A的振幅是，周期是

B. 在时，A沿正方向运动，B沿负方向运动

C. 在时，A的速度最小，B的加速度最大

D. 在时，A的位移为，B的位移为

【答案】B

7. 欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是(　　)

A. 欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律

B. 电路图中左侧的表笔为黑表笔

C. 欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度

D. 欧姆表表盘的中间刻度值为

【答案】A

8. 如图所示，电路中电源电动势和内阻始终保持不变。闭合开关，电路稳定后，平行金属板间带电微粒P处于静止状态，小灯泡发光。某时刻电路发生故障，发现电流表示数变大，带电微粒P向下移动，则电路中出现的故障可能是（　　）

A. 电阻断路 B. 电阻短路

C. 灯泡L短路 D. 滑动变阻器R断路

【答案】B

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. 关于动量和冲量，下列说法正确的是（　　）

A. 物体的动量发生改变，动能可能不变

B. 合外力对物体做功为零，物体动量的变化量也一定为零

C. 只要力的大小和力的作用时间乘积相同，那么力的冲量一定相同

D. 物体所受合外力为零时，它的动量不一定为零

【答案】AD

10. 某电学元件的简化电路如图所示，其中为金属热电阻（温度升高，阻值变大），为光敏电阻（光照强度增加，阻值减小），和均为定值电阻，V为理想电压表，电源电动势E、内阻r均保持不变。若发现电压表示数减小，原因可能是（　　）

A. 光照强度减弱，其他条件不变 B. 光照强度增强，其他条件不变

C. 环境温度降低，其他条件不变 D. 环境温度升高，其他条件不变

【答案】BD

11. 全民运动，始于“足下”。如图所示，学生练习用脚颠球，足球的质量为。某一次足球由静止自由下落，被颠起后，离开脚竖直向上运动的最大高度为。已知足球与脚的作用时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 足球与脚作用的过程，脚对足球的冲量大于足球的动量改变量

B. 足球与脚作用的过程，足球动量变化量大小为

C. 足球与脚作用的过程，脚对足球的平均作用力大小为

D. 足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中，重力冲量的大小为

【答案】AC

12. 如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C三个物块，物块A、B通过轻质弹簧连接，其中物块A的质量为0.4m，物块B的质量为m。某一瞬间，一颗质量为0.1m的子弹以速度向右射入物块A并留在其中（作用时间极短）。当物块A（含子弹）、B速度第一次相等时，物块B恰好与物块C发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后物块C的速度为，弹簧始终在弹性限度内，从子弹射入木块A至弹簧第一次恢复原长的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 当物块B与物块C碰撞前瞬间，物块B的速度大小为

B. 物块C的质量为2m

C. 子弹、弹簧与物块A、B、C组成的系统，损失的机械能为

D. 弹簧最大的弹性势能为

【答案】ACD

三、非选择题：本题共6小题，共60分

13. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）甲同学用秒表测得完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长（悬点到摆球上端的距离）为，已知摆球的半径为，用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式___________。

（2）乙同学将摆线的悬点固定在力传感器上，得到了拉力随时间的变化曲线，已知摆长，根据图中的信息可得，单摆的周期___________s，重力加速度___________。（取，结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①.     ②. 2.0    ③. 9.8

（1）[1]单摆的周期

摆长

根据

可得

（2）[2][3]单摆摆球摆到最低点时速度最大，线上拉力最大，两次拉力最大的时间间隔为半个周期，所以单摆的周期为

T=2.0s

根据

可得

代入数据得

g=9.8

14. 某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下：

（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为___________。利用毫米刻度尺测出电阻丝的长度L。

（2）利用如图乙所示的电路图，精确测量电阻丝的电阻，已知电流表内阻为，操作步骤如下：

①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表读数为某值，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；

②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数保持不变，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；

③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据；

④以电阻箱电阻R为纵坐标，以电流表读数的倒数为横坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示。已知图线的纵轴截距为，则电阻丝电阻___________（用题中给定物理量的符号表示）。

（3）根据电阻定律，利用测得的物理量表示电阻丝的电阻率___________（用D、L、表示）。

（4）若从系统误差的角度分析，用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

【答案】    ①. 2.150    ②.     ③.     ④. 相等

1）[1]由螺旋测微器可知电阻丝的直径为

D＝2mm+15.0×0.01mm＝2.150mm

（2）④[2]根据题意有

整理得

结合图像可知

解得

（3）[3] 根据

电阻丝的电阻率

（4）[4]本实验中所用电流表内阻已知，不存在由于电表内阻引入的系统误差，所以测得电阻丝的阻值与真实值相等，进而根据电阻定律计算出的电阻率等于真实值。

15. 在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，，，电容器的电容。闭合开关S，待电路稳定。求：

（1）两端的电压U；

（2）断开开关S后，通过的电荷量Q。

【答案】（1）；（2）

（1）闭合开关S，电路中的总电流为

两端的电压为

（2）闭合开关S，待电路稳定后，电容器两端电压等于两端电压，所以电容器所带的电荷量

断开开关S，电容器放电，解得

16. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的线圈电阻，电阻，小灯泡L标有“，”。闭合开关后，小灯泡与电动机恰能正常工作，求：

（1）电源的输出功率；

（2）电动机输出的机械功率。

【答案】（1）；（2）

（1）灯泡正常工作时，通过灯泡的电流为

通过电阻的电流为

通过电动机的电流为

电源的输出功率为

代入数据得

（2）电动机正常工作时，两端的电压为

电动机消耗的电功率为

电动机将电能转化为机械能的功率为

代入数据得

17. 2022年2月4日至20日，北京冬奥会成功举办，冰壶项目给人们留下了深刻的印象。某次投掷冰壶的物理过程，可以简化为如下模型：如图甲所示，P、M、O为比赛场地中心线上的3个点。投壶手从起滑架处，推着冰壶沿中心线由静止出发，投壶手对冰壶推力的方向与速度方向相同。在P点放手，冰壶沿中心线滑动，冰道的右端有一圆形的营垒区，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负。已知冰壶（可视为质点）的质量均为，PO的距离为，冰壶与冰面间的动摩擦因数，重力加速度g取。

（1）某次投壶手对冰壶的推力大小，随时间变化规律如图乙所示，投壶手在点P处放手时，冰壶的速度是多大？

（2）某次比赛中，蓝壶静止在营垒区M点，M点距圆心O的距离为，如图甲所示。红壶在P点以初速度为投掷出，沿冰道中心线PO滑行，在M点与蓝壶发生弹性正碰。求蓝壶停止时，距点O的距离。

【答案】（1）；（2）

（1）图线与t轴所围成的面积表示推力F的冲量，内推力的冲量为

设脱手时冰壶的速度为v，由动量定律得

解得

（2）设PM间的距离为，在PM间由牛顿第二定律得

由运动学公式得

以红蓝两冰壶为研究对象，设碰前红壶的速度为，碰后瞬间它们的速度分别为和，根据动量守恒定律

根据能量守恒定律

解得

所以红壶停在M点。蓝壶继续做减速运动，设滑行x后速度减为0，根据动能定理得

解得

所以蓝壶停在距离中心点右侧处 。

18. 如图所示，水平轨道右侧有竖直墙壁，在P点处静止放置小物块a、b（均可视为质点），质量分别为m、2m。物块a、b间有少量火药（质量可忽略），某时刻点燃火药使物块a、b迅速分开，分开后物块a以v0向右运动，与竖直墙壁发生碰撞，以原速率反向弹回。物块b刚停止运动时，物块a与之发生第一次碰撞。已知物块a与b的所有碰撞均为弹性碰撞，物块a每次与竖直墙壁碰撞后都以原速率反弹，所有的碰撞时间极短，可忽略不计。物块a与水平轨道间没有摩擦，物块b与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

（1）物块a、b分开瞬间，物块b的速度大小vb0；

（2）P点到竖直墙壁的距离L；

（3）物块a与b发生第2次碰撞后瞬间，物块a的速度大小；

（4）物块a、b第n次碰撞后到第n+1次碰撞前，物块b运动的位移大小。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

（1）火药点燃物块a、b分开的过程，根据动量守恒定律有

解得 

（2）对于物块b，根据牛顿第二定律得

b沿水平面滑动的加速度大小为

设分开后b在水平面上滑动的时间t0、滑过的距离xb0，根据

分开后b在水平面上滑动时间为

根据

分开后b在水平面上滑过的距离为

此段时间内物块a运动通过程

由题意可知

解得

（3）设a、b第1次碰撞后速度分别为va1和vb1，已知a与b的所有碰撞均为弹性碰撞，根据动量守恒定律

根据能量守恒定律

整理可得

代入数据得

经分析可知，第2次碰撞前b已停止运动，则a与b第2次碰撞后的速度大小为

即

（4）a与b第2次碰撞后，b的速度大小

a与b第n次碰撞前，a的速度大小

a与b第n次碰撞后，b的速度大小为

a与b第n次碰撞后，b滑动的位移为

解得