精品解析：江苏省兴化中学2024-2025学年高二上学期阶段性测试（一）物理试卷

江苏省兴化中学2024-2025学年秋学期高二年级阶段性测试（一） 学科：物理 时间：2024年9月 一、单选题：本大题共11小题，每题4分，共44分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电动势大的电源做功一定多，储存的电能越多 B. 电动势就是电势差，电源电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压 C. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功 D. 为了能更方便测量电源内阻，应使用旧电池 2. 图示为一已进行欧姆调零的欧姆表，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的处．现用该欧姆表测一未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，可知该电阻的阻值为（ ） A. R B. 2R C. 3R D. 4R 3. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，向右移动滑片P，则（ ） A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L亮度不变 C. 的功率变大 D. 的功率不变 4. 某一规格小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现将它直接接在电源电动势，内阻的电源上，小灯泡的实际功率约为（　　） A. 0.17W B. 0.35W C. 0.71W D. 1.41W 5. 将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为9V B. 该电源内阻为1Ω C. 调整R，电源最大输出功率为9W D. 电阻箱功率最大时电源效率为50% 6. 交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R0 = r，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法错误的是（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 B. 饮酒量越多，电源的效率越小 C. 饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 7. 如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内电阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125kg的物体时（不计一切摩擦阻力，g=10m/s2），标有“3V，1.5W”的灯泡正好正常发光，则电动机的内阻为 A. 1.5Ω B. 3.5Ω C. 4.0Ω D. 1.0Ω 8. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成面积 D. 加速度大小先增大后减小 9. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为 C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 10. 在气象学上，按风力大小可划分为十二个等级，当风力达到6级以上时，人逆风行走就会很困难。我们可以在风洞中模拟人体在大风中的受力情况，将一模型放在水平地面上，模型与地面间的最大静摩擦力294N，其与水平方向的风作用的有效面积为，空气的密度为，风吹到模型表面上速度立刻减为0，则在确保不被风吹动的前提下，该模型能够承受水平方向的最大风速为（　　） A. 7.0m/s B. 14.0m/s C. 19.8m/s D. 28.0m/s 11. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，若初始空气对地速度为0，车厢前方空气撞击车厢后速度立刻与列车速度相同。已知空气密度为，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度一半时，2号车厢对3号车厢的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，每空3分，共15分。 12. 某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“”挡位，已知毫安表的量程为，内阻约为。 （1）在电路连接时，要注意毫安表的“-”接线柱要与欧姆表的___________（选填“红”或“黑”）表笔相连； （2）调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为_________； （3）连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表电流I，作出图像，如图丙所示，则电源的电动势______ V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值_________ 真实值（选填“大于“小于”或“等于”）； （4）若想让该欧姆表在“”挡位下可以正常使用，则更换的新电源电动势_______V。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R变化范围； （2）当，电热器B消耗功率（保留3位有效数字） 14. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 15. 如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求： （1）电流表的示数； （2）两端的电压； （3）S断开后通过的电荷量为多少？ 16. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系若一条原长的弹性绳，由静止从点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态点所用时间，游客到达点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯来到安全区域，滑梯可看作半径为的光滑圆弧，为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，取求： （1）从开始下落至安全带最长状态过程中，游客受到的重力冲的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力的大小； （3）若游客在滑梯上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省兴化中学2024-2025学年秋学期高二年级阶段性测试（一） 学科：物理 时间：2024年9月 一、单选题：本大题共11小题，每题4分，共44分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电动势大的电源做功一定多，储存的电能越多 B. 电动势就是电势差，电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压 C. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功 D. 为了能更方便测量电源内阻，应使用旧电池 【答案】D 【解析】 【详解】A．电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量，电动势越大，储存的电能越多，根据 可知，电源做功还与电流和时间有关，即电动势大的电源做功不一定多，故A错误； B．电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量，电动势不能够认为就是电势差，电源的电动势等于断路时电路中电源两端的电压，故B错误； C．根据 可知，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 当电源内阻适当大一些时，路端电压变化幅度大一些，便于电压表测量路端电压，一般新电池用长时间后，内阻会变大，可知，为了能更方便测量电源内阻，应使用旧电池，故D正确。 故选D。 2. 图示为一已进行欧姆调零的欧姆表，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的处．现用该欧姆表测一未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，可知该电阻的阻值为（ ） A. R B. 2R C. 3R D. 4R 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设电源电动势为，欧姆表的内阻为内，满偏电流为，欧姆表调零时则有： 测一阻值为的电阻时： 测一未知电阻时： 解得： A．与分析不符，故A错误； B．与分析相符，故B正确； C．与分析不符，故C错误； D．与分析不符，故D错误。 3. 如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，向右移动滑片P，则（ ） A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L亮度不变 C. 的功率变大 D. 的功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】向右移动滑片P，则电阻的阻值变小，根据“串反并同”，则与串联的的电流、电压、电功率变大；与并联的灯泡L的电流、电压、电功率变小，即亮度变暗。 故选C。 4. 某一规格小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现将它直接接在电源电动势，内阻的电源上，小灯泡的实际功率约为（　　） A. 0.17W B. 0.35W C. 0.71W D. 1.41W 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可得电源的短路电流 在小灯泡的伏安特性曲线图像中作出电源的伏安特性曲线，如图所示 小灯泡的伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点表示将小灯泡接入该电源时小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，根据图像可读出小灯泡的电压与电流分别为 ， 小灯泡的功率 故选B。 5. 将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为9V B. 该电源内阻为1Ω C. 调整R，电源最大输出功率为9W D. 电阻箱功率最大时电源效率为50% 【答案】B 【解析】 【详解】B．将R0看成电源的内阻，根据图乙可知，当电阻箱的电阻等于3Ω时，电阻箱消耗的电功率最大，此时 所以电源内阻为 故B正确； A．电阻箱的功率最大时，有 根据串联电路的分压规律得 解得电源电动势为 故A错误； C．当外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R0的阻值大于电源的内阻，故当变阻箱的阻值为0时，电源的输出功率最大，且最大功率为 故C错误； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的输出效率为 解得 故D错误。 故选B。 6. 交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R0 = r，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法错误的是（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 B. 饮酒量越多，电源的效率越小 C. 饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精气体浓度增大，则传感器的电阻值R减小，根据 可知电流表示数增大，根据 可知电压表示数减小，即电压表示数减小，电流表示数增大，故A错误，符合题意； B．电源的效率 当饮酒量越多时，酒精气体浓度增大，传感器的电阻值R减小，根据上式可知电源的效率降低，故B正确，不符合题意； C．电源的输出功率 作出该函数的图像如图所示 根据图像可知，由于R + R0 = R + r > r，所以随着R + R0增大，P将逐渐减小，因此当饮酒量越多时，酒精气体浓度增大，传感器的电阻值R减小，R + R0减小，电源的输出功率一定越大，故C正确，不符合题意； D．根据闭合电路欧姆定律可得 可得 则有 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 7. 如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内电阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125kg的物体时（不计一切摩擦阻力，g=10m/s2），标有“3V，1.5W”的灯泡正好正常发光，则电动机的内阻为 A. 1.5Ω B. 3.5Ω C. 4.0Ω D. 1.0Ω 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为3V，电流为： 故电动机两端的电压为3V；R及r两端的电压为3V，由欧姆定律可得，总电流为： 电动机的电流为： I机=I-IL=1-0.5=0.5A； 电动机的输出功率为： P=mgv=UI-I2r 代入数据解得： r=1.0Ω． A．1.5Ω，与结论不相符，选项A错误； B．3.5Ω，与结论不相符，选项B错误； C．4.0Ω，与结论不相符，选项C错误； D．1.0Ω，与结论相符，选项D正确。 故选D。 8. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则F—t图像的面积即合外力的冲量，再根据动量定理可知F—t图像的面积也是动量的变化量，且图线一直在t轴的上方，由于头部有初动量，由图可知，动量变化越来越大，则动量的大小一直减小到假人头静止，动量变化最大，AB错误； C．根据动量与动能的关系有，而F—t图像的面积是动量的变化量，则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比，C错误； D．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿定律可知a∝F，即假人头部的加速度先增大后减小，D正确。 故选D。 9. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为 C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 详解】A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误； B．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力 根据动量定理得，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量为 大小为0，故B错误； C．圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误； D．圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量为 大小为，故D正确。 故选D。 10. 在气象学上，按风力大小可划分为十二个等级，当风力达到6级以上时，人逆风行走就会很困难。我们可以在风洞中模拟人体在大风中的受力情况，将一模型放在水平地面上，模型与地面间的最大静摩擦力294N，其与水平方向的风作用的有效面积为，空气的密度为，风吹到模型表面上速度立刻减为0，则在确保不被风吹动的前提下，该模型能够承受水平方向的最大风速为（　　） A. 7.0m/s B. 14.0m/s C. 19.8m/s D. 28.0m/s 【答案】B 【解析】 【详解】设风速为v，则t时间内吹到模型上的空气质量为 根据动量定理有 解得 根据平衡条件有 解得 故选B。 11. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，若初始空气对地速度为0，车厢前方空气撞击车厢后速度立刻与列车速度相同。已知空气密度为，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度一半时，2号车厢对3号车厢的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，以一定质量空气为研究对象，根据动量定理 联立解得 当列车以额定功率运行到速度为最大速度时 当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，整体受力分析根据牛顿第二定律 对3、4、5节车厢受力分析 联立解得 故选B。 二、实验题：本大题共1小题，每空3分，共15分。 12. 某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“”挡位，已知毫安表的量程为，内阻约为。 （1）在电路连接时，要注意毫安表的“-”接线柱要与欧姆表的___________（选填“红”或“黑”）表笔相连； （2）调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为_________； （3）连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表电流I，作出图像，如图丙所示，则电源的电动势______ V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值_________ 真实值（选填“大于“小于”或“等于”）； （4）若想让该欧姆表在“”挡位下可以正常使用，则更换的新电源电动势_______V。 【答案】 ①. 红 ②. 500 ③. 5 ④. 等于 ⑤. 20 【解析】 【详解】（1）[1]电流从欧姆表的红表笔流入，从毫安表的“﹣”接线柱流出，所以毫安表的“-”接线柱要与欧姆表的红表笔相连。 （2）[2]设欧姆表表头G的量程为Ig，由题意可得 解得 （3）[3]设回路中除电阻箱之外的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 所以电源的电动势为 [4]根据实验原理可知并未引入由于电表内阻而产生的系统误差，所以在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值等于真实值。 （5）[5]设欧姆表在“”挡位下的内阻为r内，则 联立以上两式解得 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 14. 安全气囊是有效保护乘客装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求 （1）碰撞过程中F冲量大小和方向 （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度 【答案】（1）330 N∙s，方向竖直向上 （2）0.2 m 【解析】 【小问1详解】 F − t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向与F的方向相同，均为竖直向上。 【小问2详解】 设头锤落到气囊上时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得 以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得 设上升的最大高度为h，由动能定理得 解得 15. 如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求： （1）电流表的示数； （2）两端的电压； （3）S断开后通过的电荷量为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）闭合开关S，电路稳定后，外电路总电阻为 电流表示数为 （2）R3两端的电压等于路端电压为 （3）闭合开关S，电路稳定后，电容器的电压等于R1两端的电压，为 电容器所带的电荷量为 Q=CU1=6×10-6×5C=3×10-5C 若S断开，电容器放电，相当于电源，R2与R3串联后再与R1并联，通过R2、R3的电流与R1的电流之比为 根据 Q=It 可得通过R1与R2电荷量之比 Q1：Q2=I1：I23=2：1 所以通过R1的电荷量为 16. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系若一条原长的弹性绳，由静止从点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态点所用时间，游客到达点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯来到安全区域，滑梯可看作半径为的光滑圆弧，为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，取求： （1）从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力的大小； （3）若游客在滑梯上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 从跌落至安全带开始张紧时，游客做自由落体运动，设时间为，则 得 从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲的大小 【小问2详解】 从开始下落至安全带最长状态的过程中，规定竖直向下为正方向，由动量定理得 得弹性绳所受的平均冲力的大小 【小问3详解】 设游客在C点的速度大小为，从点到C点，由动能定理得 解得 从点到C点，动量的变化量 方向水平向左；又从点到C点，重力的冲量 方向竖直向下。由动量定理得, 游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $