【文档说明】山东省济南市山东师大附中2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题 含解析.docx,共(31)页,5.242 MB,由管理员店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-7518e6f3c564a2726dd9e4d96a39d164.html
以下为本文档部分文字说明:
2020级2021-2022学年第一学期期中学分认定一、单选题(共10小题,每题3分,共30分)1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I
的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A.IleS2meUB.Ile2meUC.IeS2meUD.ISle2meU2.如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动
,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了3.为测量“12V5W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源(电动势为12V,内阻不计);电流表(
量程0~0.6A、0~3A,内阻约为0.2Ω);电压表(量程0~3V、0~15V,内阻约为15kΩ);滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A);开关一个;导线若干。实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是()A.B.C.D
.4.如图所示的电路,电源电动势为12V,内阻恒定且不可忽略.初始时刻,电路中的电流等于I0,且观察到电动机正常转动.现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半,观察到电动机仍在转动.不考虑温度对电阻
的影响,下列说法正确的是()A.电源的热功率减为初始时的一半B.电源的总功率减为初始时的一半C.电动机的热功率减为初始时的一半D.变阻器的功率减为初始时的四分之一5.如图所示,有一电荷静止于电容器两极板间,电源内阻不可忽略,现将滑动变阻器滑片
向上移动少许,稳定后三个灯泡依然能够发光,则下列说法中正确的是A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.该电荷一定带正电C.电容器C上电荷量减小D.电流表始终存在从左向右的电流6.如图所示,在一次冰壶比赛中,冰壶(可看作质点)被释放后,
在水平面上做匀减速直线运动,依次经过a、b、c三点,到达c点时冰壶恰好停止.已知a、b间的距离是b、c间距离的3倍.不计空气阻力,下列说法正确的是A.冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间B.冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量C.冰壶在ab段的动量变化量大于在bc
段的动量变化量D.冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动能变化量7.用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理.如图所示,从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰
撞一次,且碰撞时间极短,已知1000粒的豆粒的总质量为100g,则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为()A.0.2NB.0.6NC.1.0ND.1.6N8.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB
=13kg·m/s,碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB,下列数值可能正确的是()A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/sB.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/sC.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/sD.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·
m/s9.如图所示,在光滑的水平面上,静置一个质量为M小车,在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳,绳的末端拴一质量为m的小球,将小球拉至水平右端后放手,则()A.系统的动量守恒B.水平方向任意时刻m与M
的动量等大反向C.m不能向左摆到原高度D.小球和车可以同时向同一方向运动10.质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上是一个四分之一的光滑圆周轨道,轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车
,重力加速度为g,如图所示。已知小球不从小车上端离开小车,小球滑上小车又滑下,与小车分离时,小球与小车速度方向相反,速度大小之比等于1∶3,则m∶M的值为()A.1∶3B.1∶4C.3∶5D.2∶3二、多选题(共6小题,每题4分,
共24分)11.如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()A.A1、A2的读数之比为1∶1B.A1、A2的读数之比为5∶1C.A1、A2的指针偏转角度之比
为1∶1D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶512.质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用,在光滑的水平面上由静止开始做直线运动,运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是()A.0~4s内物体先做加速运动再做匀速运动B.6s末物体的速度为零C.0~4s内拉力冲量为1
4N·sD.0~4s内拉力做功49J13.如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2,O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时,先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的
位置,并记下此位置距O点的距离;然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端,再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放,与小球m2相撞,多次重复此过程,并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离,则下列说法正确的是()A
.实验中要求两小球半径相等,且满足m1<m2B.实验中不要求倾斜轨道必须光滑C.如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒D.如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立,可验证两
小球发生的是弹性碰撞14.如图甲所示,闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表1V的数U1,电压表2V的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条UI图线,如图乙所示。则()A.流过电阻箱的电流
的表达式为I=21UUR−B.小灯泡两端电压随电流变化的图像是aC.根据图乙可以求得电源的电动势E=3.0V、内阻r=0.4ΩD.该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W15.机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且
噪音小等特点,正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表,已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积,则下列说法正确的是()规格后轮驱动直流电动机车型:电动汽车电动机额定输出功率:1675W整车质量:2150kg额定转速:600r/min蓄电池(容量:800A·h,输
出电压:U≥36V)额定工作电压/电流:36V/50AA.电动机正常工作时消耗的电功率为1675WB.电动机的内阻为0.05ΩC.蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108JD.蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h16.如图所示,
质量为8m,长度一定的长木板放在光滑的水平面上,质量为m,可视为质点的物块放在长木板的最左端,质量为m的子弹以水平向右的速度0v射入物块且未穿出(该过程的作用时间极短可忽略不计),经时间0t物块以05v的速度离开长木板的最右端,重力加速度为g,则下列说法正确
的是()A.长木板最终的速度大小为010vB.长木板的长度为00516vtC.子弹射入物块的过程中损失的机械能为20920mvD.物块与长木板间的动摩擦因数为00310vgt三、实验题(共2题,共12分)17.甲所示为某多用电表内部简化电路图
。某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻如图乙。(1)主要步骤如下:①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;②把两表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻零刻度处;③把红表笔与待测电压表______(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相连,发现这时指针
偏转角度很小;④换用______(选填“×10”或“×1k”)欧姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适中,记下电阻数值;⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕。(2)实验中表盘示数如图丙所示,则欧姆表的读数为______Ω,这时电压表读数为____
__V。(3)请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。(保留两位有效数字)18.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20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻
丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c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P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E(电动势为3.0V,内阻约为1Ω);电流表
A1(量程0~100mA,内阻约为5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω);电阻箱R(0~999.9Ω);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R和接入电路的电阻丝长度L;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R和接入电路的电阻丝长度L;F.断开开关,整理好器材。(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=_______mm。(2)实验中电流表应选择____
____(选填“A1”或“A2”)。(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电
阻丝的电阻率表达式ρ=_______(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_______影响(选填“有”或“无”)。四、计算题(共3题,共34分)19.塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产
厂家必须关注的问题,设有一只水枪,枪口直径为d,出水速度为v,储水箱的体积为V。(1)水枪充满水可连续用多长时间?(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?20.如图1所示,
电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V2均理想电表.闭合开关S1、断开开关S2,在将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示.(
1)求电源的电动势E和内阻r;(2)求滑动变阻器R2的最大功率Pm;(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后,再闭合开关S2,此时电流表的示数I=1.0A,求此状态下电动机的输出功率P21.如图所示,光滑水平面MN的左端M处固
定有一能量补充装置P,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动,水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能EP=9J,
弹簧与A、B均不粘连,A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,物块质量mA=mB=1kg。现将A、B同时由静止释放,弹簧弹开物块A和B后,迅速移去轻弹簧,此时,A还未撞击P,B还未滑上传送带。取g=10m/s2,求:(1)求A、B刚被弹开时的速度大小;(2)B被弹簧弹开后滑上
传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量Q;(3)若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后,滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带?2020级2021-2022学年第一学期期
中学分认定一、单选题(共10小题,每题3分,共30分)1.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长
为Δl的电子束内的电子个数是()A.IleS2meUB.Ile2meUC.IeS2meUD.ISle2meU【答案】B【解析】【详解】在加速电场中有eU=12mv2得v=2eUm在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子
束内电荷量为q=IΔt=IΔlv则电子个数n=qe=Ile2meU故选B。2.如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1
到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了【答案】B【解析】【详解】A.若电流表坏了或者未接好,电路中没有电流,电压表无示数,不符合题意,A错误;B.电压表有示数。说明电流表和2L完好,电压表直接与电源两极相连,说明从点a经过灯
L1到点b的电路中有断路,B正确;C.2L的灯丝断或灯座未接通,电路中无电流,电压表无示数,不符合题意,C错误;D.电流表和灯L1、L2都坏了,电压表应无示数,不符合题意,D错误。故选B。3.为测量“12V5W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以
下器材:电源(电动势为12V,内阻不计);电流表(量程0~0.6A、0~3A,内阻约为0.2Ω);电压表(量程0~3V、0~15V,内阻约为15kΩ);滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A);开关一个;导线若干。实验要求加在小电珠上的
电压可从零开始调节。以下四个电路图你认为最合适的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】依题意,实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节,故滑动变阻器采用分压式接法,由于小电珠的电阻2212Ω28.8Ω5LURP===远远小于电压表的电阻,故电流表采用外接法,故选A。4.如图所示的电路,电
源电动势为12V,内阻恒定且不可忽略.初始时刻,电路中的电流等于I0,且观察到电动机正常转动.现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半,观察到电动机仍在转动.不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是()A.电源的热功率减为初始时的一半B.电源的总功率减
为初始时的一半C.电动机的热功率减为初始时的一半D.变阻器的功率减为初始时的四分之一【答案】B【解析】【详解】AC、电源的内阻和电动机的内阻不变,根据公式2PIR=知:电路中的电流减小为0I的一半,则电源的热功率减为初始时
的14,电动机的热功率减为初始时的14,故A、C错误;B、根据P=EI知:电路中的电流减小为0I的一半,而电源的电动势不变,则电源的总功率减为初始时的一半,故B正确;D、电路中的电流减小为0I的一半,说明变阻器接入电路
的电阻增大,所以由2PIR=知变阻器的功率大于初始时的14,故D错误;故选B.【点睛】电源和电动机的热功率根据公式2PIR=分析,电源的总功率根据公式P=EI分析.5.如图所示,有一电荷静止于电容器两极板间,电源内阻不可
忽略,现将滑动变阻器滑片向上移动少许,稳定后三个灯泡依然能够发光,则下列说法中正确的是A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.该电荷一定带正电C.电容器C上电荷量减小D.电流表始终存在从左向右的电流【答案】A【解析】【详解】当滑动变阻器的滑片向上移动时,滑动变阻器的阻值增大,外电路中并
联部分的总电阻增大,外电路中总电阻增大,再根据闭合电路欧姆定律得知:总电流减小,电源的内电压减小,路端电压增大,通过2L的电流也增大,所以2L灯变亮.根据总电流减小,而2L的电流增大,则知通过1L的电流减小,13LL、变暗,故A正确;根据外电路中顺着电流方向,电势降低,可知电
容器上极板带正电,板间场强方向向下,由平衡条件分析可知,该电荷所受的电场力向上,与场强方向相反,所以该电荷带负电.根据电容器的电压等于R与3L串联的总电压,路端电压增大,1L的电压减小,所以电容器的电压增大,其电量将增加,在充电过程中电流表有从左向右的电流,当滑片停止
移动时,电容器不再充电,没有电流通过电流表,故BCD错误.6.如图所示,在一次冰壶比赛中,冰壶(可看作质点)被释放后,在水平面上做匀减速直线运动,依次经过a、b、c三点,到达c点时冰壶恰好停止.已知a、b间的距离是b、c间距离的3
倍.不计空气阻力,下列说法正确的是A.冰壶通过ab段所用时间小于通过bc段所用时间B.冰壶在ab段所受摩擦力的冲量等于在bc段所受摩擦力的冲量C.冰壶在ab段的动量变化量大于在bc段的动量变化量D.冰壶在ab段的动能变化量等于在bc段的动
能变化量【答案】B【解析】【详解】A.冰壶运动的逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,由212xat=可知,冰壶通过ab段所用时间等于通过bc段所用时间,故A错误;B.冰壶受到冰面的摩擦力不变,由I=Ft知,ab段冰壶所受摩擦力的冲
量等于bc段冰壶所受摩擦力的冲量,故B正确;C.摩擦力即为合外力,由Ip=故C错误;D.摩擦力在ab段对冰壶做的功大于在bc段对冰壶做的功,由动能定理知冰壶在ab段的动能变化量大于在bc段的动能变化量,故D错误.7.用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理.如图所示,从
距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短,已知1000粒的豆粒的总质量为100g,则在碰撞过程中秤盘受到压力大小约为()A.0.2NB.0.6NC.1.0ND.1.6N【答案
】D【解析】【详解】豆粒下落到秤盘上的速度大小为24m/svgh==反弹后速度大小为2m/s=v则,根据动量定理0tFtmvmv=−合设向上为正方向,有(0.110)10.12kgm/s0.1(4)kgm/sF−=−−解得1.6NF=由牛顿第三定律可知,在碰撞过程中秤
盘受到的压力大小为1.6N。故选D。8.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰后它们的动量变化分别为ΔpA、ΔpB,下列数
值可能正确的是()A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/sB.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/sC.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/sD.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s【答案】A【解析】【详解】BD.对于碰撞问题要遵循三个规
律:动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加、碰撞过程要符合实际情况。本题属于追及碰撞,碰前,后面小球的运动速度一定要大于前面小球的运动速度(否则无法实现碰撞)。碰后,前面小球的动量增大,后面小球的动量减小。
减小量等于增大量,所以ΔpA<0,ΔpB>0,并且ΔpA=-ΔpB据此可排除选项B、D,BD错误;AC.若ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s,碰后两球的动量分别为pA=-12kg·m/s,
pB=37kg·m/s,根据关系式Ek=22pm可知,A球的质量和动量大小不变,动能不变,而B球的质量不变,动量增大,所以B球的动能增大,这样系统的机械能比碰前增大了,选项C可以排除;经检验,只有选项A中的数值
满足碰撞所遵循的三个原则,A正确,C错误。故选A。9.如图所示,在光滑的水平面上,静置一个质量为M小车,在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳,绳的末端拴一质量为m的小球,将小球拉至水平右端后放手,则()A.系统的动量守恒B.水平方向任意时刻m与M的动量等大反向C.m
不能向左摆到原高度D.小球和车可以同时向同一方向运动【答案】B【解析】【详解】AB.由动量守恒定律的条件知,系统的合外力不为零,但水平方向合外力为零,故系统水平方向动量守恒,A选项错误,B选项正确;CD.由水平
方向的动量守恒,当向左摆到最大高度时,小球和小车的速度相同,0()mMv=+,得0v=,再由能量守恒知m能向左摆到原高度,由120mvMv=+小球和车不能同时向同一方向运动,故CD选项错误。故选B。10.质量为M的小
车静止在光滑水平面上,车上是一个四分之一的光滑圆周轨道,轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车,重力加速度为g,如图所示。已知小球不从小车上端离开小车,小球滑上小车又滑下,与小车分离时,小球与小车速度方向相反,速度大小之比等于1∶3,则m∶
M的值为()A.1∶3B.1∶4C.3∶5D.2∶3【答案】C【解析】【详解】设小球的初速度方向为正方向,由动量守恒可知012mvMvmv=−1231vv=对整体有机械能守恒定律可得222012111222mvMvmv=+联立解得35mM=故选C。二、多选题(共6小题,每题
4分,共24分)11.如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()A.A1、A2的读数之比为1∶1B.A1、A2的读数之比为5∶1C
.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5【答案】BC【解析】【详解】AB.量程不同的电流表读数不同,电流表A1的量程为3A,A2的量程为0.6A,当偏转角相同时,A1、A2的读数之比为5∶1,A错误,B正确
;CD.图中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1,C正确,D错误。故选BC。12.质量为m=2kg的物体受到水平拉力F的作用,在光滑的水平面上由静止开始做直线
运动,运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。下列判断正确的是()A.0~4s内物体先做加速运动再做匀速运动B.6s末物体的速度为零C.0~4s内拉力冲量为14N·sD.0~4s内拉力做功49J【答案】CD【解析】【详解】AB.物体是从静止开始运动,故在0~1s内做加速度增
大的加速运动;1~4s内做匀加速直线运动,4~6s做加速度减小的加速运动,6s末加速度为零,速度最大,故AB错误;C.at−图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量,故根据动量定理可得0~4s内拉力的冲量为12(34)214Ns2IFtmv===+=故C正确;D.因
为水平面光滑,故物体受到的合力大小等于F,根据动能定理可得2k102FWmvE=−=因为是从静止开始运动的,所以4s末的动量为14Nsp=根据k2pmE=联立可求得49JFW=故D正确。故选CD。【点睛】解题的突破口是知道at−图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量,然后根据动量定
理,动能定理列式计算。13.如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2,O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时,
先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置,并记下此位置距O点的距离;然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端,再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放,与小球m2相撞,多次重复此过程,并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离,则下列说法正确的是()A.实验中要求两小
球半径相等,且满足m1<m2B.实验中不要求倾斜轨道必须光滑C.如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒D.如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立,可验证两小球发生的是弹性碰撞【答案】BD【解
析】【详解】A.实验中要求两小球半径相等,且满足12mm以保证入射球碰后不反弹,故A错误;B.实验中倾斜轨道没必要光滑,只需到达底端的速度相同即可,故B正确;C.因x2是m1碰前的射程,x1是m1碰后的射程,x3是m2碰后的射程,如果等式121123mxm
xmx=+成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒,故C错误;D.如果等式222121123111222mxmmxx=+即222121123xmxmmx=+成立,可验证两小球发生的是弹性碰撞,故D正确。故选BD。14.如图甲所
示,闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表1V的数U1,电压表2V的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条UI图线,如图乙所示。则()A.流过电阻箱的电流的表达式为I=21UUR−B.小灯泡两端电
压随电流变化的图像是aC.根据图乙可以求得电源的电动势E=3.0V、内阻r=0.4ΩD.该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.电阻箱两端的电压21RUUU=−则通过电阻箱的电流21UUIR−=A正确;B.灯泡与电阻箱串联,电压
表1V测灯泡两端的电压,灯泡两端的电压随电流的增大而增大,由题图乙所示图像可知,图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像,B错误;C.随着电流的增大,路端电压减小,故题图乙中图线a是电源的U-I图像,由图线a可知,电源电动势3.0VE=内阻3.02.0Ω2Ω0.5U
rI−===C错误;D.由图线a可知,灯泡两端的最大电压为2V,电流为0.5A,则灯泡的最大功率2V0.5A1WP==D正确。故选AD。15.机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等特点
,正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下表,已知蓄电池储存的电能等于其容量与输出电压的乘积,则下列说法正确的是()规格后轮驱动直流电动机车型:电动汽车电动机额定输出功率:1675W整车质量:2150kg额定转速:600r/min蓄电池(容量:800A·h,输出电压:U
≥36V)额定工作电压/电流:36V/50AA.电动机正常工作时消耗的电功率为1675WB.电动机的内阻为0.05ΩC.蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×108JD.蓄电池充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h【答案】BD【解析
】【详解】A.电动机正常工作时消耗的功率=3650W1800WPUI==额额故A错误;B.电动机内阻上的发热功率1800W1675W125WrPPP=−=−=出电动机的内阻22125Ω0.05Ω50rPrI
===故B正确;C.蓄电池充满电后储存的电能8800363600J1.0410JWIUt===故C错误;D.充满电后在额定功率下连续行驶的时间81.0410s16h1800WtP==故D正确;故选BD。【点睛】此题考查了速度,功和功率的计算及能量转化,关键是规律和
公式的灵活运用,并注意能量守恒定律的运用,计算过程注意单位的换算;此题同时考查学生从图表中获取信息的基本能力。16.如图所示,质量为8m,长度一定的长木板放在光滑的水平面上,质量为m,可视为质点的物块放在长木板的最左
端,质量为m的子弹以水平向右的速度0v射入物块且未穿出(该过程的作用时间极短可忽略不计),经时间0t物块以05v的速度离开长木板的最右端,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.长木板最终的速度大小为010vB.长木板的长度为00516vtC.子弹射入物块的过程中损失的机械能为20920mvD.
物块与长木板间的动摩擦因数为00310vgt【答案】BD【解析】【详解】A.子弹、物块、木板整个系统,整个过程根据动量守恒定律,有00285vmvmmv=+求得长木板最终的速度大小为0340vv=故A错误;C.子弹射入物块的过程中,时间极短。子弹及物块根据动量守恒定律有02mvm
v=求得02vv=该过程系统损失的机械能为22011222Emvmv=−联立两式可求得2014Emv=故C错误;B.子弹射入物块后到从长木板滑离时,运动的位移大小为000100002()75252220vvvv
svttvt++====长木板滑动位移大小为02000033402280vvsttvt===则长木板的长度为1200516Lssvt=−=故B正确;D.对长木板,整个过程根据动量定理有028mgtmv=可求得物块与长木板间的动摩擦因数为00310vgt=故D正确。故选BD。三、实
验题(共2题,共12分)17.甲所示为某多用电表内部简化电路图。某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻如图乙。(1)主要步骤如下:①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;②把两表笔相接触,
旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻零刻度处;③把红表笔与待测电压表______(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相连,发现这时指针偏转角度很小;④换用______(选填“×10”或“×1k”)欧姆挡重新调零后测量,发现
这时指针偏转适中,记下电阻数值;⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕。(2)实验中表盘示数如图丙所示,则欧姆表的读数为______Ω,这时电压表读数为______V。(3)请你求出欧姆表内部电源电动势为___
___V。(保留两位有效数字)【答案】①.负②.×1k③.4.0×104④.2.20⑤.3.0【解析】【分析】【详解】(1)③[1]用欧姆表粗测电压表内阻,欧姆调零后,要将欧姆表的红接线柱与待测电压表的
负接线柱相连,黑表笔与另一接线柱相连,进行测量。④[2]发现指针偏转角很小,则说明示数较大,要减小示数则增大倍率,即改为×1k的倍率,重新调零后再测量;(2)[3][4]欧姆表的读数为RV=40.0×1000Ω=4.0×104Ω电压表读数为U=2.20V(3)
[5]根据①采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为rg=1.5×104Ω根据闭合回路欧姆定律可得VVgRUERr=+代入数据解得E=3.0V18.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
20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c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P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E(电动势为3.0V,内阻约为1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约为5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω);电阻箱R(0~999.9Ω);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R和接入电路的电阻丝长度L;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R和接入电路的电阻丝长度L;F.断开开关,整理好器材。(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则
d=_______mm。(2)实验中电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)。(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0,在L轴的截
距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=_______(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_______影响(选填“有”或“无”)。【答案】①.0.732②.A1③.2004dRL④.无【解析】【分析】【详解】(1)
[1]根据螺旋测微器读数规则可得d=0.5mm+0.232mm=0.732mm(2)[2]根据题意,电路中可能出现的最大电流为max3V=0.15A=150mA20I=故电流表选择A1即可。(3)[3]由闭合电路的欧姆定律可知A2A4=LEIRrRR
IRrRd=++++++电阻丝()()解得A24ELRrRId=−−−由图像可知斜率为0204RkLd=−=−解得2004dRL=(4)[4]由2004dRL=可知,本实验中电流表的内阻
RA对电阻率的测量结果无影响。四、计算题(共3题,共34分)19.塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题,设有一只水枪,枪口直径为d,出
水速度为v,储水箱的体积为V。(1)水枪充满水可连续用多长时间?(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?【答案】(1)24Vvd;(2)2214dv
【解析】【详解】(1)设t时间内从枪口喷出的水的体积为V,则有VSvt=2()2dS=所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为214Vdvt=水枪充满水可连续用的时间22414VVtdvvd==总(2)t时间内从枪口喷出的水的质量221()24dmSvtvtdvt
===质量为m的水在t时间内与目标相互作用,由动量定理有Ftp=以水流的方向为正方向,得22211044Ftdvtvdvt−=−=−解得2214Fdv=20.如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V2均理想电
表.闭合开关S1、断开开关S2,在将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示.(1)求电源的电动势E和内阻r;(2)求滑动变阻器R2的最大功率Pm;(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最
左端后,再闭合开关S2,此时电流表的示数I=1.0A,求此状态下电动机的输出功率P【答案】(1)E=6V,r=2Ω(2)0.9W(3)1.875W【解析】【分析】由题图2可知,图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势,由图线A可知R1的电阻,电压表2V的示数变化2U等效于电源内阻r和定值
电阻R1分得的电压变化,根据斜率求出内阻r;将Rl看成电源的内阻,当等效电源的内外电阻相等时,滑动变阻器R2的功率最大,根据闭合电路欧姆定律求解电流,再求出滑动变阻器R2的最大功率;当电流表的示数1IA=时,根据闭合电路
欧姆定律求出电源的路端电压,根据并联分流求出此时通过电动机的电流,根据2PUIIr=−输出求出电动机的输出功率;【详解】解:(1)由题图2可知,图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势,即电源的电动势6EV=由图线A可知14.81.680.60.2URI−=
==−电压表2V的示数变化2U等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化,则2U与电流表示数的变化I的比值为1Rr+,即2110URrI=+=,解得电源内阻2r=(2)由图线B知,滑动变阻器接入电路的最大阻值24200.2mR==,根据等
效电源原理可知,当2110RRr=+=时,2R的功率最大,此时电流1210.3EIARRr==++滑动变阻器2R的最大功率为2120.9mPIRW==(3)当电流表的示数1IA=时,电源的路端电压为4UEIrV=−
=此时通过1R的电流为110.5UIAR==,此时通过电动机的电流为210.5IIIA=−=,则电动机的输出功率22211.875PUIIrW输出=−=21.如图所示,光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端N处与水平传送带
恰好平齐且靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动,水平部分长度L=9m。放在光滑水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能EP=9J,弹簧与A、B均不粘连,A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,物块质量mA=mB=1k
g。现将A、B同时由静止释放,弹簧弹开物块A和B后,迅速移去轻弹簧,此时,A还未撞击P,B还未滑上传送带。取g=10m/s2,求:(1)求A、B刚被弹开时的速度大小;(2)B被弹簧弹开后滑上传送带到返回到左端N的过程中B与传送带间因摩擦而产生的热量Q;(3)若B从传送带上回到光滑水
平面MN上与被弹回的A发生碰撞后,滑上传送带。则P应给A至少补充多少能量才能使B从右端滑离传送带?【答案】(1)3m/s;3m/s;(2)36J;(3)13.5J【解析】【详解】(1)弹簧弹开的过程中,系统的机械能守恒,则22pABBA1122Em
mvv=+取向左为正方向,由动量守恒有AABB0mvmv−=联立以上两式,代入数据解得A3m/sv=,B3m/sv=(2)B滑上传送带向右匀减速,时间为1t,由动量定理得B1BB0mgtmv−=−向右匀减速因摩擦产生的热量为B
1B11()2vQmgtvt=+B向左匀加速,时间为2t,则有21tt=B返回传送带N端的速度大小B1B3m/svv==向右匀减速因摩擦产生的热量为B12B22()2vQmgvtt=−联立以上式子,代入数据求得因摩擦而
产生的热量1236JQQQ=+=(3)设装置P应补充的最小能量为E,则有22AA1AA1122Emvmv=−当A、B为弹性碰撞时,装置P应补充的能量最小,设P给A补充能量后,A速度为A1v,由动量守恒有AA1BB1ABBAmvmvmvmv+=+由机械能守恒有2222AA
1BB1AABB11112222mvmvmvmv+=+B要从右端滑出,由能量守恒有2BBB1'2mvmgL由以上四式联立,解得13.5JE=