【文档说明】江苏省盐城市盐城一中、大丰中学2023-2024学年高二上学期10月联考物理试题 含解析.docx,共(18)页,2.832 MB,由小赞的店铺上传
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2023-2024学年度高二年级第一学期学情调研联考物理试题一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针,直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则小
磁针()A.保持不动B.N极向下转动C.N极将垂直于纸面向外转动D.N极将垂直于纸面向里转动【答案】D【解析】【详解】当通入向右的恒定电流时,根据右手螺旋定则可得小磁针位置处的磁场方向是垂直纸面向里,
由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,所以小磁针的N极将垂直纸面向里偏转。故选D。2.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。下列说法正确的是()A.电磁铁的工作
原理是电流磁效应B.电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料C.工作时AB接线柱应接入稳恒电流D.当电流从B接线柱流入时,发现吸引小磁铁向下运动,则小磁铁的下端为N极【答案】A【解析】【详解】AB.当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁
铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,故电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据电磁铁的工作要求,当没有电流时,要让铁芯失去磁性,当通电时,要有磁性,因此种铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料,故B错误,A正确;C.当A、B间接入恒定电流时,电
磁铁的磁场始终保持一个方向,小磁体将只能被吸引,如果接入的是交流电,电磁铁的磁场方向在不断变化,从而可以使小磁体不断的与电磁铁之间有吸引和排斥的作用,使得弹簧片上下振动,故A、B间应接入交流电,故C错误
;D.当电流从电磁铁的接线柱B流入时,从上向下看电流是逆时针方向,根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为S极,上端为N极;吸引小磁体向下运动,根据磁铁同极相斥,异极相吸的特性可知,小磁体的下端为S极,故D错误。故选A。
3.用小球和轻弹簧组成弹簧振子,使其沿水平方向做简谐运动,振动图像如图所示,下列描述正确的是()A.t=1s时,振子的速度最大B.t=2s时,振子的加速度最大C.1~2s内,振子的速度与加速度方向相同D.1~2s内,振子的位移与加速度方向相同【答案】C【解析】【详解】A
.由图可知,t=1s时振子位移最大,此时速度为零,故A错误;B.由图可知,t=2s时振子位移为零,此时回复力为零,振子的加速度为零,故B错误;C.1~2s内,振子从最大位移处向平衡位置运动,此过程中速度与加速度方向相同,故C正确;D.由回复力公式Fkx=−回可知,简谐运动中振子位移
方向始终与回复力方向相反,则加速度方向与位移方向相反,故D错误。故选C。4.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动,使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统做受迫振动。小球的振幅A与圆盘的转
速n的关系如图乙所示。下列说法正确的是()A.振动系统的固有频率为20HzB.振动系统的固有周期为3sC.圆盘的转速越大,摆件振动的振幅越大D.圆盘的转速越大,摆件振动的频率越小【答案】B【解析】【详解】AB.
根据图像可得当转速为n=20r/min=1r/s3振动系统受迫振动的振幅最大,所以振动系统的固有周期为T=1n=3s固有频率为11=3fT=Hz故A错误,B正确;C.由图可知,开始时圆盘转速越大,驱动力频率越大,此时摆件振动的振幅变大,当达到共振时振幅最大,再随着转速
增大,驱动力频率增大,振幅又减小,故C错误;D.受迫振动的频率与驱动力频率相同,转速越大,驱动力频率越大则摆件振动的频率越大,故D错误。故选B。5.如图,一个物体在拉力F的作用下匀速前进了时间t,且拉力F与水平方向成θ角,则在该过程中()A
.拉力F对物体的冲量大小为FtcosθB.摩擦力对物体的冲量大小为FtcosθC.重力对物体的冲量大小为零D.支持力对物体的冲量大小为mgt【答案】B【解析】【详解】A.运动时间为t,则拉力的冲量为FIFt=故A错误;B.由于做匀
速运动,阻力大小与F的水平分力相等,摩擦力大小为cosfF=摩擦力对物体的冲量的大小为fcosIftFt==故B正确;C.重力对物体冲量大小为GIGt=故C错误;D.支持力N对物体的冲量大小为N(sin)INt
GFt==−故D错误。故选B。6.如图所示,物体从t=0时刻开始由静止做直线运动,0~4s内其合外力随时间变化关系图线为正弦曲线,下列表述正确的是()的的A.1~2s内物体速度减小B.4s末物体回到出发点C.0~4s内物体动量的方向一直不变D.2
s末物体的动量方向发生变化【答案】C【解析】【详解】A.根据F-t图象中图线与t轴围成的面积表示冲量,可知在0~2s内合外力的冲量一直增大,由动量定理得0~2s内物体动量一直增大,由pmv=得0~2s内物体
的速度一直增大,故1~2s内物体速度增大。故A错误;B.由图像可知,0~4s内合外力的冲量为零,0~2s内物体做加速运动,2s~4s物体做减速运动,物体0~4s内一直向正方向运动,没有回到原点。故B错误;C.0~4s内物体动量先增大后减小,动量的方向一直不变,故C正确;D.2s末冲量
方向发生变化,物体的动量开始减小,但方向不发生变化,故D错误。故选C。7.装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,如图甲所示,把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,测得振动周期为0.5
s。以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,其中A为振幅。对于玻璃管,下列说法正确的是()A.回复力等于重力和浮力的合力B.振动过程中动能和重力势能相互转化,玻璃管的机械能守恒C.位移满足函数式x=4
sin546t−(cm)D.在t1~t2时间内,位移减小,加速度减小,速度增大【答案】ACD【解析】【详解】A.玻璃管振动过程中,受到重力和水的浮力,这两个力的合力充当回复力,故A正确;B.玻璃管在振动过程中,水的浮力对玻
璃管做功,故振动过程中,玻璃管的机械能不守恒,故B错误;C.由于振动周期为0.5s,故ω=2πT=4πrad/s由图乙可知振动位移的函数表达式为x=4sin5(4)6t−(cm)故C正确;D.由图乙可知,t1~t2时间内玻璃管在靠近平衡位置,故位移减小,加速度减小,
速度增大,故D正确。故选ACD。8.如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为1U,则下列判断正确的是()A.电热丝中的电流大小为URr+B.电
动机线圈的发热功率为()21UUr−C.电动机消耗的功率为()11UUUR−D.电吹风消耗的功率为2URr+【答案】C【解析】【详解】A.电热丝中的电流大小为1RUIR=A错误;B.电动机两端的电压为1MUUU=−通过电动机的电流为1MRUIIR==电动机
线圈的发热功率为2212MUPrIRr==B错误;C.电动机消耗的功率为()11MMMUPUUURI==−C正确;D.电吹风消耗的功率为1RRIIUPUUU===D错误故选C。9.如图所示,R1、R2为定值电阻,C为电容器。闭合开关S,在滑动变阻
器R的滑片向上滑动的过程中()。A.电阻R2中有向上的电流B.通过电阻R1的电流增大C.滑动变阻器R两端的电压变小D.电容器C极板所带电荷量变多【答案】D【解析】【详解】在滑动变阻器R的滑片向上滑动的过程中,R变大,总电阻变大,总电流减小,通过电阻R1
的电流减小,R1以及内阻上的电压减小,则滑动变阻器R两端以及电容器两板间的电压变大,电容器充电,则电阻R2中有向下的电流,电容器C极板所带电荷量变多。故选D。10.如图所示,一质量为M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量为
m=1.0kg的小木块A。给A和B以大小均为5.0m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B。在A做加速运动的时间内,B的速度大小可能是()A.1.8m/sB.2.4m/sC.2.8m/sD.3.5m/s【答案】C
【解析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象,因为系统不受外力,则系统动量守恒,选择水平向右的方向为正方向,从A开始运动到A的速度为零,根据动量守恒定律可得()0B1MmvMv−=解得B110m/s3v=当从开始运动到A、B共速,根据动量守恒定律可得()()0B2MmvMmv−=+解得
B22.5m/sv=木块A加速运动的过程为其速度减为零到与B共速,此过程中B始终减速,则在木块A正在做加速运动的时间内,B的速度范围为B102.5m/sm/s3v故C正确,ABD错误。故选C。二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。11.同学们用图a所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,实验室提供的器材如下:电压表、电阻箱(阻值范围0999.9
~)、开关、导线若干。(1)请根据图a所示的电路图,在图b中用笔画线替代导线,把器材连接起来______。(2)根据图c中实验数据绘出的RRU−图线可以得出该电池组电动势的测量值E=________V,内阻测量值r=________Ω。(结
果保留两位有效数字)(3)该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差,造成该误差的主要原因是__________。(4)两个实验小组用不同的电池组完成了上述的实验后,发现各电池组的电动势相同,只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池
组的内阻热功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,画出了如图所示的PU−图像。已知乙电池组的内阻较大,则下列各图中可能正确的是________。【答案】①.②.3.0③.1.4④.电压表的分流作用⑤.A【解析】【详解】(1)[1]连接电路如图所示。(2)[2]由图a和闭合电路欧姆定律可得UEU
rR=+整理可得RRErU=−由图c可知,图像的斜率表示电动势,则有60V3.0V2.50.5Ek−===−[3]图线在纵轴上的截距是内阻测量值1.41.4r=−=(3)[4]该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差,造成该误差的主要原因是电压表的内
阻不是无穷大,有分流作用,流经R的电流小于流经电池组的电流,从而产生系统误差。(4)[5]由焦耳定律可得,电源内阻热功率22222EUUUEEPIrrrrrr−===−+P与U为二次函数关系,开口向上,由于电动势相同,当U=0时,纵轴截
距为2Er,内阻越大,截距越小,已知乙电池组的内阻较大,则乙的纵轴截距较小,A正确,BCD错误。故选A。12.强夯机是在建筑工程中由于需要对松土压实处理的机器,其中一种为吊重锤击式,如图所示。重锤的质量41.010kgm=,从离地20m=h
高处自由下落,重锤夯土历时0.40st=,然后陷在土中。取210m/s=g,不计空气阻力。求:(1)重锤自由下落的时间t和刚落地时的速度大小v;(2)重锤对松土的平均作用力大小F。【答案】(1)2.0s,20m/s;(2)6×105N【解析】【详解】(1)由自由落体
运动规律有212hgt=落地时的速度vgt=代入数据解得2.0st=,20m/sv=(2)研究重锤夯土过程,选竖直向上为正方向,对重锤由动量定理有()0()Fmgtmv−=--代入数据解得56.010NF=由牛顿第三定律可知,重锤对松土的作用力
大小为6×105N。13.如图甲所示的电路中,使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端,测得电压表V随电流表A的示数变化的图像如图乙所示,不计电表内阻的影响。求:(1)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值Rm;(2
)电源的电动势E和内阻r;(3)电源输出功率的最大值与最小值。【答案】(1)01ΩR=,m5ΩR=;(2)3VE=,4Ωr=;(3)max9W16P=,min9W25P=【解析】【详解】(1)当滑到最左端时,回路电流最大,根据欧姆定律
可得00.6V1Ω0.6AURI===滑动变阻器的触头在最右端时,回路电流最小,此时0m1.8V6Ω0.3AURRI+===因此m5ΩR=(2)根据UEIr=−可知图线斜率的绝对值等于内电阻1.80.6Ω4Ω0.60.3UrI−===
−将滑动变阻器滑到最左端时,电压,电流代入欧姆定律可得0()0.6(14)V3VEIRr=+=+=(3)当0RRr+=时,电源的输出功率最大,此时22max0039()()()4WW2416EPRRRRr=+==++
当内电阻与外电阻差距越大,输出功率越小,因此当0R=时,电源的输出功率最小,最小功率为22min039()()1WW1425EPRRr===++14.如图甲,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O
点之间。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中0=t为摆球从A点开始运动的时刻,g取210m/s。求:(计算结果保留根号和π)(1)单摆的摆长;(2)摆球
的质量及小球到达B点时速度大小;(3)摆球在四分之一周期内从A运动到B过程中摆线对小球拉力的冲量大小。【答案】(1)0.4m;(2)m=0.05kg,2m/s5v=;(3)2252Ns100FI+=【解析】【详解】(1)小球在一个周期内两次经过最低点,根据该规律可得T=0.4πs由单摆的周
期公式为2LTg=解得2222100.16m0.4m44gTL===(2)摆球受力分析如图所示在最高点A,有mincos0.495NFmg==在最低点B,有2max0.510NvFmgmL=+=摆球从A运动到B,由机械能守恒定律得211cos)2mgLmv−=(联立三式并
代入数据得m=0.05kg2m/s5v=(3)设摆球从A运动到B过程中摆线对小球拉力冲量大小为IF,设摆球从A运动到B过程中所受合力冲量为I合,则由动量定理得I合=m(v-0)=mv方向水平向左;重力的冲量为4GmgIT=方向竖直向下的如图矢量图可得绳的拉力的
冲量大小为22()()4FmgImvT=+代入数据得2252Ns100FI+=15.如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为5mH=的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面高1.8m=h处由静
止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经过一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动,一段距离后从桌面边缘飞出。已知1kg=Am,2kg=Bm,3kg=Cm,滑块A、B、C均可看作质点,取
210m/sg=,不计空气阻力。求:(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小;(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;(3)滑块C落地点与桌面边缘水平距离。【答案】(1)2m/s;(2)3J;(3)2m【解析】【详解】(1)滑块A从光滑曲面上高h处由静止开始滑下的过程中机械能守恒,设
其滑到水平桌面时的速度大小为1v,由机械能守恒定律有2AA112mghmv=的解得16m/sv=滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,取水平向右为正方向,碰撞结束瞬间具有共同速度,设为2v,由动量守恒定律有()A1AB2m
vmmv=+解得2112m/s3vv==(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程中机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相同,设为3v,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有()A1ABC3mvmmmv=++解得3111m
/s6vv==由机械能守恒定律有()()22PAB2AB31122CEmmvmmmv=+−++代入数据解得p3JE=(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设此时滑块A、B的速度为4v,滑块C的速度为5v,取水平向
右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律有()()AB2AB4C5mmvmmvmv+=++()()222AB2AB4C5111222mmvmmvmv+=++联立解得40=v52m/sv=滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动5xvt=212Hgt=联立解得
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