2024-2025学年度第一学期期中检测高二物理
2024.11
本试卷共4页。满分100分。考试用时90分钟。
一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）
1．如图所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到II，第二次将金属框绕边翻转到II，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的绝对值分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．不能判断与的关系
2．一物体静止在水平地面上受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后，物体仍保持静止。下列选项正确的是（ ）
A．物体所受拉力的冲量方向水平向右
B．物体所受拉力的冲量大小是
C．物体所受摩擦力的冲量大小为0
D．物体所受合力的冲量大小为0
3．一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为，单位长度所带的电荷量为，则因棒运动而形成的等效电流表述正确的是（ ）
A．电流大小是 B．电流大小是
C．电流方向向右 D．电流大小是
4．电源电动势为，内阻为，电阻为，为。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为，线圈电阻为，则电动机正常工作时产生的机械功率是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，车长，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（ ）
A．后退 B．后退
C．后退 D．一直匀速后退
6．某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由于某一电阻引起的，则可能的故障是（ ）
A．断路 B．断路
C．短路 D．短路
7．质量为的球与质量为的球静止在水平面上，现在我们向右给球一个的冲量使它与球发生弹性正碰，则在碰撞后球的速率为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，电路中电源电动势为，内阻为，为电容器，为小灯泡，为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光．现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表、示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（ ）
A．电源的输出功率一定增大
B．灯泡亮度逐渐变暗
C．与均保持不变
D．当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中有两个或两个以上是符合题目要求，漏选得2分，不选、多选、错选均不得分。）
9．2024年11月4日凌晨1时24分，我国神舟十八号载人飞船返回舱搭载宇航员成功着陆。返回舱竖直下降到距离地面1米左右启动反推发动机，火箭瞬间点火且竖直向下喷出气体，如图所示，则（ ）
A．点火过程，增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化量
B．点火过程，减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化量
C．点火过程，增大了返回舱碰撞地面前后的动量变化率
D．点火过程，减小了返回舱碰撞地面前后的动量变化率
10．为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的极立即向螺线管偏转，如图所示。用、和、分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（ ）
A．蓄电池端为正极 B．蓄电池端为正极
C．螺线管端为极 D．螺线管内部磁场方向由指向
11．2023年5月10日21时22分，天舟六号货运飞船在中国文昌航天发射场成功发射。如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B．水喷出的过程中，火箭和水组成的系统机械能守恒
C．火箭获得的最大速度为
D．火箭上升的最大高度为
12．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻也消耗功率最大
C．图乙中，
D．调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到
三、实验题（本题共2小题，13题6分，14题8分，共14分）
13．某同学用图所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验步骤：①将固定在铁架台上的斜槽轨道末端调整水平；②将质量为的小球1从斜槽上适当的某点由静止释放，离开斜槽末端时的速度记为；③将质量为的小球2放在斜槽轨道末端并保持静止；④小球1从斜槽上同一点由静止再次释放，在斜槽末端与小球2碰撞，碰后小球1和小球2的速度分别记为、，并离开斜槽末端。实验原理表达式为。
（1）实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量以下哪一个物理量________就能间接地解决这个问题：（填选项前的字母）。
A．小球1开始释放点离斜槽轨道末端上表面的高度
B．斜槽轨道末端上表面距地面固定的白纸的高度
C．小球做平抛运动的水平射程
D．小球做平抛运动的时间
（2）通过（1）解决了小球碰撞前后的速度问题，下列关于本实验的操作说法正确的是________
A．实验过程中需测量小球1和小球2的质量
B．实验过程中需要利用重锤和重锤线记录斜槽末端在白纸上的投影位置
C．实验中要用直径相同的小球1和小球2，同时应小于
D．实验中要用直径不同的小球1和小球2，同时应大于
（3）在步骤④中，小球1从斜槽开始滚下时的位置比步骤②低一些，会导致系统的碰后动量测量值________系统的碰前动量测量值（填"大于"、"等于"或"小于"）。
14．利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为。带有刻度尺的木板上有和两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱和上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组（电动势为，内阻约为）；电流表（量程，内阻约为）；
电流表（量程，内阻约为）；电阻箱；开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值和接入电路的电阻丝长度；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值和接入电路的电阻丝长度；
F．断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径时，螺旋测微器示数如图乙所示，则________。
（2）实验中电流表应选择________（选填“”或“”）。
（3）用记录的多组电阻箱的阻值和对应的接入电路中电阻丝长度的数据，绘出了如图丙所示的关系图线。图线在轴的截距为，在轴的截距为，再结合测出的电阻丝直径，写出电阻丝的电阻率表达式________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。
四、计算题（本题共4小题，15题9分，16题10分，17题12分，18题15分，共46分）
15．（9分）在峄城区科技节—“中学生实验技能展示”比赛中，甲乙两位同学进行的操作项目是电表的改装，他们使用完全相同的表头进行改装，设计原理图如图所示，已知表头内阻。求：
（1）甲同学设计的端口所代表电压表的量程
（2）乙同学改装的双量程电流表，和的阻值是多大
16．（10分）在工业及家庭用电中，电流表电压表的量程比实验室中的电表量程大很多。如图1是峄城区某水泥厂停电时备用直流发电机（电源）工作电路图，当S闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数分别为和；当断开时，它们的示数分别改变和。若用此直流发电机给一台直流电动机供电，原理图如图2所示，已知电路中的电流。若该电动机在内能把一袋质量的水泥匀速提升，不计摩擦及空气阻力，取重力加速度。求：
（1）发电机（电源）的电动势和内电阻。
（2）电动机线圈的电阻及在内电动机线圈产生的热量
17．（12分）神州十九号载人飞船于2024年10月30日4时27分在酒泉卫星发射中心成功发射，标志着中国航天事业更上一层楼，为载人登月奠定了基础。在峄城区科技节—“中国科技我来说”演讲比赛中某同学介绍了中国航天器离子发动机的工作原理。原理简图如图1所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。已知单个正离子的质量为，电荷量为，正、负极栅板间加速电压为。忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对卫星质量的影响。求：
（1）若从喷口喷出的正离子所形成的电流为则该发动机产生的平均推力的大小是多少。
（2）在姿态调整阶段如图2所示，飞船正以速度沿方向运动，此时的运动方向与预定方向成角。为了使飞船回到预定方向，启用推进器进行调整。如果沿垂直于的方向进行推进，且推进时间极短，推进器需要喷射出多少数量的粒子才能使飞船回到预定的飞行方向，已知飞船的总质量为。
18．（15分）利用示踪原子来探测细胞间的亲和程度是生物技术中的重要手段之一，其过程的一部分与下列物理过程极为相似：如图甲所示，光滑水平面上固定有一个发射装置，利用该装置向正对装置方向滑来的物块和（、相对静止）发射一个示踪滑块，示踪滑块将记录下它与发射装置之间的距离。已知物块叠放在物块上，物块的质量为，示踪滑块的质量为，每次发射速度大小均为，与物块之间的碰撞均为弹性碰撞，且物块足够长，每次、相碰前，、间均已相对静止，某次测量的滑块的图像如图乙所示。滑块和物块均可视为质点，重力加速度。求：
（1）第一次碰后滑块的速度大小；
（2）物块的质量；
（3）物块、间的动摩擦因数。
