山东省青岛市2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷（含答案）

山东省青岛2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．关于电流，下列说法正确的是（）A．由欧姆定律可知，电流与电压成正比B．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大C．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．导体中自由电荷定向移动的速度越大，电流越大2．关于单摆，下列说法正确的是（）A．摆球的振幅越小，周期越小B．单摆做简谐振动时，其运动周期与摆长无关C．伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式D．将钟摆由海南移至青岛，为保证钟摆走时的准确，需要将钟摆摆长调长些3．据史书记载：清朝时期，京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣，人们十分惊恐。当时的学者判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了，声音的共振称为共鸣，把铜盘磨薄的目的是为了改变（）A．铜盘的固有频率B．铜盘振动的振幅C．铜盘发声所需的能量D．皇宫敲钟引起的空气振动的频率4．如图，2022年9月2日凌晨，神舟十四号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动，中国宇航员此次出舱活动也向世界展现了中国的最前沿科技——空间站核心舱机械臂；假设一个连同装备共90kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船12m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以60m/s的速度喷出气体。航天员为了能在2min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（）A．0.1kg B．0.13kg C．0.15kg D．0.16kg5．中国大型太阳能无人机“启明星—50”翼展50米量级，9月初顺利完成首飞引发高度关注，假定该无人机电池容量为2.0×10A．“mAh”是能量的单位B．无人机的电机电阻是1ΩC．无人机正常工作时的电流是20AD．无人机充满电后可持续飞行时间约为2小时6．如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（）A．单摆振动的频率是2HzB．单摆的摆长约为1mC．若仅将摆球质量变大，单摆周期变大D．t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零7．如图，汽车电动机启动后车灯会变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为2A，电动机启动时电流表读数为6A，若电源电动势为25V，内阻为0.5Ω，电流表内阻不计，灯丝电阻不随温度而变化，则电动机启动后车灯的电功率为（）A．35.3W B．40.3W C．42.5W D．44.3W8．如图，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为8kg的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动。质量为1.98kg的物块B通过长度为0.2m轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点，让质量为0.02kg的子弹以v0=200m/s的速度水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，重力加速度为A．物块B上升的高度为0.2mB．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒C．若将物块A固定，子弹仍以v0D．若将物块A固定，子弹仍以v0二、多选题9．2022年9月28日，中国在女排世锦赛3：0横扫日本女排，女排精神斗志坚韧、精诚团结，激发了校园排球热情。如图，小明同学在某次训练中“垫排球”一分钟连续垫了60个，假设球每次在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2s，已知排球质量为250g，重力加速度g取10m/s2A．每次垫球后排球在空中运动时间为1sB．球离开手时初速度为4m/sC．排球上升的最大距离为0.6mD．手对球的作用力为12.5N10．如图，要使滑动触头P从左端滑至右端的过程中，灯泡L的亮度从不亮（或者较暗）到亮（没有超过额定功率），则电路应如何连接（）A．G接B，C接E，F接H B．G接A，C接E，F接B和HC．G接A和E，F接D，B接H D．G接A，C接E，F接D，B接H11．如图，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5A．R4B．R4C．变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为10：9D．变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为12．如图，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，A质量为0.4kg，B质量为0.8kg，弹簧的劲度系数k=40N/m。现将一个质量也为0.4kg的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物块B对地面的最小弹力为6N，则（）A．物块AC做简谐运动的振幅为0.2mB．弹簧的最大压缩量为0.4mC．B对地面的最大压力为26ND．弹簧压缩量为0.15m和0.25m时，物块AC加速度大小相等，方向相反三、实验题13．“验证动量守恒定律”的实验装置如图甲所示，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点。实验时，先让入射小球1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到多次落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP；然后把被碰小球2静置于水平轨道的末端，再将入射小球1从斜轨上S位置由静止释放，与小球2相撞；多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）用天平测出小球1、2的质量分别为m1和m2，根据实验要求，应满足m1（2）图乙是小球2的多次落点痕迹，确定其落点的平均位置的方法是；（3）在某次实验中，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给已知量表示）；若满足关系式，则说明碰撞过程中机械能守恒。14．某实验小组在实验室中测量某种材料金属丝的电阻率ρ。（1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知直径D=mm；（2）已知金属丝的阻值Rx约为10Ω；该实验小组用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量。可选用的器材有：A．直流电源（4V，内阻不计）B．直流电流表（量程0~0.6A，内阻约为6Ω）C．直流电流表（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）D．直流电压表（量程0~3V，内阻约为8kΩ）E.直流电压表（量程0~15V，内阻约为50kΩ）F.滑动变阻器（0~10Ω，3A）G.滑动变阻器（0~1kΩ，1A）H.开关I.导线若干以上器材中电流表选用（填序号），电压表选用（填序号），滑动变阻器选用（填序号）。（3）请在方框中画出实验电路图。四、解答题15．如图，一个半径为R的凹槽，该槽是圆柱体侧表面的一部分。MN、PQ为圆柱表面的母线，MN=PQ=L，在其一端的最低处有一小孔B。一半径略小于B孔半径且远小于R的小球，位于槽的另一端边缘点A处（A靠近槽的最低点），不计摩擦。（1）若小球初速度为零，求小球运动到轨道最低点的时间；（2）若小球以初速度v0开始沿平行于MN的方向运动，要使小球运动到槽的另一端时，恰能落入B孔中，求小球的初速度v16．一个内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内部正中间放置一可视为质点、质量未知的木块，木块与木箱之间的动摩擦因数为μ。初始时木箱向右的速度为v0（1）小物块的质量；（2）木箱与物块间的相对路程；（3）木箱对地的位移。17．如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L=20cm，电源内阻不计，g取10m/s2（1）滑动变阻器R的最大阻值；（2）电源电动势E和限流电阻R0（3）滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率；（4）电压表示数Ux18．如图，一质量M=3kg、长L=5.15m的长木板B静置于光滑水平面上，距离木板B右端d=2.5m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量为1kg的滑块D。平台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量M0=2kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧竖直，且处于压缩状态。一个质量为1kg的小物块A以某一初速度从B左端滑上木板，带动B向右运动，物块A在木板B上运动的xt（1）滑块A与木板B的动摩擦因数；（2）滑块A滑上平台时速度的大小；（3）若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为0.5m/s，求随后运动过程中弹簧的最大弹性势能。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．由欧姆定律可知，I=UB．物理学中，用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱，叫做电流，所以单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，电流越大，B不符合题意；C．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，C符合题意；D．根据I=nqSv可知，导体中自由电荷定向移动的速度越大，电流不一定越大，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据欧姆定律得出电阻一定时电流和电压的关系，结合电流的定义式和电流的微观表达式进行分析判断。2．【答案】D【解析】【解答】AB．根据单摆的周期公式可知，单摆的周期取决于摆长和当地的重力加速度，与单摆的振幅无关，AB不符合题意；C．根据物理学史可知，伽利略得出了单摆的同时性，是惠更斯得出单摆的周期公式，C不符合题意；D．T=2πL故答案为：D。

【分析】根据单摆周期的表达式得出单摆的决定因素，通过单摆周期的表达式得出为保证钟摆走时的准确的操作。3．【答案】A【解析】【解答】皇宫早晚的钟声振动的频率若与铜盘的固有频率相等时，铜盘会出现共鸣；把铜盘磨薄，改变了铜盘的固有频率，于是两者不再发生共鸣。故答案为：A。

【分析】振动的频率若与铜盘的固有频率相等时，铜盘会出现共鸣。4．【答案】C【解析】【解答】设喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速度大小为u，则u=设装备和宇航员的总质量为M，一次性向后喷出气体的质量是m。喷出的气体速度大小为v，对于喷气过程，取喷出的气体速度方向为正方向，根据动量守恒定律有0=mv-Mu解得m=0.15kg故答案为：C。

【分析】根据匀速直线运动的规律和动量守恒定律得出开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量。5．【答案】C【解析】【解答】A．由电荷量的表达式q=It可知“mAh”是电荷量的单位。A不符合题意；C．根据P=UI可知电流为I=20AC符合题意；B．根据欧姆定律，有R=由于不是纯电阻电路，所以无人机的电机电阻一定小于1Ω。B不符合题意；D．无人机充满电后可持续飞行时间为t=D不符合题意。故答案为：C。

【分析】结合电流的定义式得出能量的单位，结合电功率的表达式和欧姆定律得出电流的大小和无人机的电阻，通过电流的定义式得出无人机充满电后可持续飞行时间。6．【答案】B【解析】【解答】A．由题图乙可知单摆的周期T=2s，所以频率是0.5Hz，A不符合题意；B．由单摆的周期公式T=2π代入数据可得L=1.0mB符合题意；C．单摆周期与摆球质量无关，C不符合题意；D．t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为向心加速度，不是零，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】根据周期和频率的关系得出单摆的频率，结合单摆周期的表达式得出单摆的摆长，单摆的周期和摆球质量无关。7．【答案】B【解析】【解答】电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有I1=ER+r解得U=22V车灯的电功率为P=B符合题意；ACD不符合题意。故答案为：B。

【分析】电动机未启动时根据闭合电路欧姆定律得出电动机的内阻，结合闭合电路欧姆定律和电功率的表达式得出车灯的电功率。8．【答案】C【解析】【解答】A．子弹击中B的过程系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=（m+mB）v解得v=2m/s如果A固定，根据能量守恒可知(m+解得h=0.2m因为A不固定，所以上升高度小于0.2m，A不符合题意；B．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，B不符合题意。CD．根据以上分析可知，将物块A固定，子弹仍以v0故答案为：C。

【分析】子弹击中B的过程，根据动量守恒和机械能守恒得出物块上升的高度，利用动量守恒和机械能守恒的条件判断是否守恒。9．【答案】B,D【解析】【解答】A．一分钟连续垫了60个，每次与手部平均作用时间为0.2s，所以每次垫球后排球在空中运动时间t=A不符合题意；B．球离开手时初速度为v=gB符合题意；C．排球上升的最大距离为h=C不符合题意；D．规定竖直向下为正方向，根据动量定理(mg-F)Δt=-mv-m（-v）解得F=12.5ND符合题意。故答案为：BD。

【分析】根据运动的时间和周期的关系得出空中运动的时间，利用匀变速直线运动能的速度与时间的关系得出球离开手时初速度，结合动量定理得出手对球的作用力。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．G接B，C接E，F接H，P从左端滑至右端的过程中，电阻变小，电流变大，灯泡L的亮度从不亮到最亮，A符合题意；B．G接A，C接E，F接B和H，滑动变阻器采用分压接法，向右移动滑片，灯泡电压减小，灯变暗，B不符合题意；C．G接A和E，F接D，B和H，滑动变阻器采用分压接法，向右移动滑片，灯泡电压变大，灯变亮，符合题意，C符合题意；D．G接A，C接E，F接D，B接H，灯泡被短路，D不符合题意；故答案为：AC。

【分析】P从左端滑至右端的过程中，随着电阻的变化根据欧姆定律得出电流的变化情况，从而得出灯泡亮度的变化情况。11．【答案】C,D【解析】【解答】A．当电阻箱的阻值为R4=6Ω，电阻R2两端的电压为U电阻R3两端的电压为U3=RM点的电势等于N点的电势，电路消耗的电功率R并=此时电容器不带电，带电量为零，A符合题意；B．R4=12Ω时，电阻R2电阻R3两端的电压为U电容器两端电压U=电路消耗的电功率，P=电容器带电量Q=CU=1.20×B不符合题意；C．根据以上分析可知，变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为10：9，C符合题意；D．根据以上分析可知，变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为1.2×故答案为：CD。

【分析】根据欧姆定律以及热功率的表达式得出电路消耗的功率，结合电容器的定义式得出电容器所带的电荷量。12．【答案】C,D【解析】【解答】A．物体B对地面的弹力最小时B受到的支持力最小，此时弹簧对B的作用力为拉力，对Bm解得x1=0.05m平衡位置(解得x2=0.2m所以物块AC做简谐运动的振幅为A=A不符合题意；B．根据对称性可知，弹簧的最大压缩量为Δx=B不符合题意；C．B对地面的最大压力为F=C符合题意；D．根据对称性可知，平衡位置在压缩量为0.2m处，所以弹簧压缩量为0.15m和0.25m时，物块AC加速度大小相等，方向相反，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】对物体进行受力分析，根据共点力平衡以及胡克定律得出物块AC做简谐运动的振幅，结合共点力平衡和受力分析进行分析判断。13．【答案】（1）>（2）确定2球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是小球落点的平均位置。（3）m1OP=【解析】【解答】（1）入射小球的质量大于被碰小球的质量，可以保证入射小球不反弹。（2）确定2球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是小球落点的平均位置。（3）要验证动量守恒定律，即验证m小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得m即m若碰撞为完全弹性碰撞，即也满足机械能守恒时，有1即m【分析】（1）保证入射小球不反弹，入射球的质量大于被碰小球的质量；

（2）用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是小球落点的平均位置。；

（3）根据动量守恒以及机械能守恒和平抛运动的规律得出需要验证的表达式。14．【答案】（1）0.434（2）B；D；F（3）【解析】【解答】（1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知直径读数为D=43.4×0.01mm=0.434mm（2）电源电压为4V，电压表选用0~3V量程的D，金属丝的阻值Rx约为10Ω，电路中的最大电流为I=则电流表选B。为了方便调节，滑动变阻器选用最大阻值较小的F。（3）依题意，电压表内阻远大于金属丝的电阻，电流表采用外接法，为了精确测量需要多测几组数据，即金属丝两端电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法。实验电路图如图【分析】（1）利用螺旋测微器的读数原理得出金属丝的直径；

（2）根据电源的电压选择电压表，结合电路中的最大电流选择电流表；

（3）利用滑动变阻器的连接方式以及实验原理连接电路图。15．【答案】（1）解：如果小球没有初速度则小球做简谐运动，简谐运动的周期为T=2π小球运动到轨道最低点的时间t=T（2）解：沿MN方向小球做匀速直线运动，则L=v0t解得v0【解析】【分析】（1）根据单摆周期的表达式以及小球运动的时间和周期的关系得出小球运动到轨道最低点的时间和周期的关系得出小球运动到轨道最低点的时间；；

（2）结合匀速直线运动的规律得出小球的初速度v016．【答案】（1）解：由v-t图像可知木块与木箱最终共速，则M解得m=M（2）解：由能量守恒得1解得s=（3）解：由图可知共碰撞三次，都是弹性碰撞，则共速为止所花总时间为t=则木箱运动的位移