江苏省常州市2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

2024-2025学年江苏省常州市高二（上）月考物理试卷（10月份） 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1.我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为(    ) A. 0 B. C. 2mgR D. 2.如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是(    ) A. 输出端的电压大于 B. 输出端的电压等于 C. 滑动片P向上移动，输出电压增大 D. 负载电阻R的阻值越大，输出电压越小 3.质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边如图所示，当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1米，则(    ) A. B. C. D. 4.舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，在抛中幡表演中，杂技演员站在地上，将幡从胸口处竖直向上抛起，后，在自己的胸口处开始接幡，并下蹲缓冲，经过，将幡接稳在手中。若一根中幡质量约为20kg，重力加速度。假设忽略幡运动过程中所受的空气阻力，杂技演员接幡过程中，幡对手的平均作用力为(    ) A. 300N B. 500N C. 600N D. 800N 5.如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁，分别标记为1，2，3……已知车的质量为40kg，每个沙袋质量为5kg。当车经过一人身旁时，此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以投入到车内，沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为，当车停止运动时，一共抛入的沙袋有(    ) A. 20个 B. 25个 C. 30个 D. 40个 6.如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在某一杆击球过程中，白色球主球和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为，则两球质量与间的关系可能是(    ) A. B. C. D. 7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像电池电动势不变，内阻不是定值，图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是(    ) A. 硅光电池的内阻为 B. 硅光电池的总功率为 C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为 D. 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大 8.如图所示的电路中，、、为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。先将开关S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电荷量为；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电荷量为，则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. S断开后，通过电阻的电荷量为 9.在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从最顶端向下滑动时(    ) A. 电压表V的示数先变大后变小 B. 电流表A的示数先变小后变大 C. 电压表V的示数先变小后变大 D. 电流表A的示数先变大后变小 10.如图所示，在光滑水平面上有质量为3m的小球A和质量为5m的小球B通过轻弹簧拴接并处于静止状态，质量也为5m的小球C以速度水平向左匀速运动并与B发生弹性碰撞。已知在小球A的左边某处图中未画出固定有一弹性挡板指小球与挡板碰撞时不计机械能损失，且当小球A与挡板发生正碰后立即撤去挡板，碰撞时间极短。则小球A与挡板碰撞后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值不可能是(    ) A. B. C. D. 11.如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度射人木块。当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为图乙。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点。则子弹穿过木块的时间为(    ) A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12.某同学利用一个多用电表表盘如图乙所示测量一个内阻约、满偏电流的电流表的内阻，主要步骤如下： 欧姆挡的选择开关拨至倍率______填“”“”或“”挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表______填“A”或“B”接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱； 多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出欧姆表的读数为______，这时电流表的读数为______ mA； 测量结束后，将选择开关拨到OFF挡； 通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为______ V。 三、简答题：本大题共1小题，共9分。 13.超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的倍，重力加速度取，求： 两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间； 两辆车在嵌套过程中损失的机械能； 工人对第一辆车所做的功。 四、计算题：本大题共3小题，共32分。 14.如图所示，某吊扇正常工作时扇叶附近向下排风的风速为，排风量为，已知空气平均密度，电机内阻，请根据图中吊扇的工作参数求吊扇正常工作时： 电机的输出功率； 吊扇对空气向下的平均作用力F。 15.已知某花炮发射器能在的时间内将花炮竖直向上发射出去，花炮的质量为、射出的最大高度与发射器之间的距离为，且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块，假设爆炸前后花炮的质量不变，经过一段时间炸开的两块物块同时落地。忽略一切阻力及发射器大小，重力加速度。 求花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力的大小。 如果爆炸时产生的两块物块的速度均沿水平方向，落地时两个落地点之间的距离为且两物块的速度互相垂直，求两物块的质量。 求花炮内炸药的化学能。 16.如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径。平台上静止着两个滑块A、B，，，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质量为，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度，而滑块B则 冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且求： 滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力； 若，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能； 要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内？ 答案和解析 1.【答案】D  【解析】解：质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中转动半周，重力的冲量为，故D正确。 故选：D。 根据重力的冲量计算。 此题考查冲量的计算公式，知道。 2.【答案】C  【解析】解：将滑动变阻器的下部分电阻与负载电阻并联后的总电阻等效为，再与滑动变阻器的上部分电阻串联，等效电路如图所示。 当滑动变阻器滑动片位于变阻器中点时，变阻器的下半部分与负载R并联，根据电阻并联的特点，可得；根据串联电路的电压的分配原则可知，输出端的电压，故AB错误。 根据并联电路电阻特点，滑动片P向上移动或者负载电阻R的阻值增大，并联部分的总电阻增大，根据串联电阻电压的分配原则可知，输出端电压增大，故C正确，D错误。 故选：C。 明确电路结构，知道并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，串联电路电压的分配与电阻成正比。 本题考查了电阻的并联以及串联电路电压的分配特点，要仔细分析，明确滑动变阻器的下半部分与R并联。 3.【答案】C  【解析】解：设人、船位移大小分别为、 人与船组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒， 设人、船的速度大小分别为、，人、船位移大小分别为、， 人从船的右端运动到左端需要的时间是t， 以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 两边同乘时间t得：， 而： 代入数据解得：，故C正确，ABD错误。 故选：C。 人与船组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出船与人的质量关系。 本题考查了动量守恒定律的应用，考查了人船模型，关键是知道人与船组成的系统满足动量守恒定律。 4.【答案】B  【解析】解：中幡竖直向上抛起，后在胸口处接住，根据竖直上抛的对称性，中幡下落到胸口的时间为 速度 根据动量定理，规定竖直向下为正方向 解得： 方向竖直向上 根据牛顿第三定律，幡对手的平均作用力为500N 故ACD错误，B正确。 故选：B。 用运动学求出中幡下落到胸口处的速度，再根据动量定理即可求解。 本题重点考查动量定理的应用，要规定正方向。 5.【答案】A  【解析】解：设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，以车的方向为正方向，可得 解得 即抛入20个沙袋，车恰好停止运动，故A正确，BCD错误。 故选：A。 以小车、砂袋组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律列式求解。 本题的关键是选取研究对象，把车和n个扔到车上的沙袋作为一个系统进行分析，是正确解答该类问题的关键。 6.【答案】A  【解析】解：取向右为正方向，由动量守恒定律得 得 P根据碰撞过程总动能不增加，则有 代入解得 碰后，两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则 解得 综上得 故A正确，BCD错误。 故选：A。 由动量守恒定律，结合弹性碰撞与完全非弹性碰撞两种临界条件，分析碰撞的过程后可能的运动的情况即可。 该题考查动量守恒定律以及碰撞的特点，考虑弹性碰撞与完全非弹性碰撞，即可求出可能的质量关系。 7.【答案】C  【解析】解：A、由闭合电路欧姆定律得：，当时，，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为：； 根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为：，电流为： 则硅光电池的内阻为：，故A错误； B、硅光电池的总功率为：，故B错误； C、硅光电池的内阻消耗的热功率为：，故C正确； D、R的阻值：，当外电阻等于电源内电阻时，电源输出功率最大。则若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率将减小，故D错误。 故选：C。 由闭合电路欧姆定律结合图像分析电源电动势和内电阻；根据功率公式可求得输出功率和内阻上消耗的功率；根据内外电阻的关系分析电池输出功率的变化。 本题考查对图象的理解能力。对于线性元件可直接利用欧姆定律研究；对于非线性元件不能直接利用欧姆定律求解；同时对于电源的内阻往往根据电源的曲线研究斜率得到。 8.【答案】D  【解析】解：AB、电键S闭合电路稳定时，、串联后与并联，外电路总电阻R小于；电键S断开电路稳定时，、串联，外电路总电阻R等于，根据闭合电路欧姆定律知；根据效率的计算公式可得：知，故AB错误； C、设电键S闭合时路端电压为，电键S断开时路端电压为，根据前面分析的外电路总电阻的关系知，路端电压U的关系为：； 电键S闭合稳定后电容器的电压等于两端电压为，即； 电键S断开稳定后电容器的电压等于两端电压为，即； 因，根据电容器电量，所以，故C错误； D、电键S闭合时，电容器下极板为正，S断开电路稳定后，下极板为负，故S断开后，通过电阻的电荷量为，故D正确。 故选：D。 电键S闭合时，电路稳定时电容器所在电路没有电流，电容器的电压就是的电压，根据闭合电路欧姆定律求出电路中的总电流及效率，由欧姆定律求出电容器的电压，由求解其电量。S断开电路稳定时，电容器的电压就是的电压，根据闭合电路欧姆定律求电流及效率，求出电压，再根据求出电量。分析电容器极板电荷的变化，得到流过流过的电量。 本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，关键要同学们能理清电路的结构，明确电容器的电压与哪部分电路的电压相等，哪个极板带正电，要知道电路稳定时，电容器所在电路没有电流，其电压与所并联的电路两端的电压相等。 9.【答案】A  【解析】解：由图可知，滑动变阻器上、下部分电阻并联后与R串联；电压表测量电源两端的电压；电流表测量变阻器下部分的电流。 设滑动变阻器中P以上部分的电阻为 ，滑动变阻器的总阻值为，则变阻器在电路中的总阻值 当时，最大，P从最顶端向下滑动时，回路中的总电阻先增大，后减小，则路端电压先增大后减小，所以电压V的示数先变大后变小。 当P滑向中点时，增大，外电阻总电阻增大，总电流I减小，路端电压增大，减小，变阻器的电压增大，而下部分的电阻减小，所以电流表A的示数变大。 当P滑过中点后，减小，外电阻总电阻减小，总电流I增大，路端电压减小，增大，则变阻器的电压减小，而上部分的电阻增大，则通过变阻器上部分的电流减小，所以电流表A的示数变大，故A正确，BCD错误； 故选：A。 明确电路结构，根据滑动变阻器接入明确电阻的变化，则可由闭合电路欧姆定律分析电流的变化，从而明确路端电压的变化；再对局部电路进行分析，即可明确电流表的变化。 本题考查闭合电路欧姆定律的应用，关键在于明确滑动变阻器上下为并联关系，要注意分析电阻的变化规律。 10.【答案】B  【解析】解：由于C球质量与B球质相等，发生弹性碰撞会交换速度，即碰后C球静止。 A、B开始向左运动后，开始阶段B减速A加速，若当时，A与挡板相碰后反向，由动量守恒可知，A、B总动量为0，根据能量守恒定律，当A、B速度同时为零的时刻，此时弹簧弹性势能在此种情况下最大，为， 当弹簧第二次回到原长时，，若此时正好与挡板相接触，之后弹簧压缩至最短，最短时弹簧弹性势能在此种情况下最大， 根据动量守恒：，，解得：， 在这两者区间取值均可，故ACD可能，B不可能。 本题选不可能的，故选：B。 根据动量守恒定律，结合弹簧弹性势能最大时候分析求解。 本题考查了动量守恒定律，理解不同时刻物体的不同状态，特别是弹簧的伸长或压缩态是解决此类问题的关键。 11.【答案】D  【解析】解：设子弹射穿木块后子弹的速度为，木块最终速度为，子弹和木块系统动量守恒，以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得： 设子弹对木块的作用力为f，则对木块有： 对子弹有： 对木块由动量定理有： 联立解得：，故ABC错误，D正确。 故选：D。 以子弹与木块组成的系统为研究对象，满足动量守恒定律，分别对子弹和木块列动能定理表达式，再对木块列动量定理表达式，联立可求解。 子弹穿过木块的过程，子弹与木块组成的相同动量守恒，由动量守恒定律与动量定理可以正确解题，解题时注意研究对象、研究过程的选择。 12.【答案】  【解析】解：当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，故选择“”挡较好；多用电表的黑表笔与内部电源正极连接，与外电路形成闭合回路后，电流从黑表笔流出，红表笔流进，而电流表接入电路要注意“+”进“-”出，故应使电流从接线柱流入。 欧姆表读数等于表盘刻度值倍率，即欧姆表的读数为；电流表的量程是，分度值为2mA，则示数为40mA。 由题图乙可知表盘中间刻度为15，又选择倍率为“”挡，所以此时多用电表的中值电阻为，根据 得 。 故答案为：，B；，40； 当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，由此选择合适的挡位；欧姆表读数等于表盘刻度值倍率。 本题考查了欧姆表的原理，掌握欧姆表的读数方法，即可正确解题。 13.【答案】解：对整体，由牛顿第二定律可得： 解得： 逆向过程 解得： 嵌套后，对整体，根据运动学公式可得： 解得： 选择初速度方向为正方向，嵌套过程中根据动量守恒定律可得： 解得： 在嵌套过程中损失的机械能为： 解得： 对小车的运动过程，根据动能定理可得： 解得： 答：两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间为1s； 两辆车在嵌套过程中损失的机械能为100J； 工人对第一辆车所做的功为240J。  【解析】对整体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式得出停下的时间； 根据动量守恒定律和能量的计算公式得出损失的机械能； 对小车根据动能定理列式得出工人对第一辆车做的功。 本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解动量守恒定律的条件，结合能量守恒定律和运动学公式即可完成分析。 14.【答案】解：正常工作时的电流为： 输出功率 以竖直向下为正方向，对空气，由动量定理得： 代入数据解得： 答：电机的输出功率为24W； 吊扇对空气向下的平均作用力F为。  【解析】根据电功率公式求解正常工作时的电流，非纯电阻电路中电功率等于热功率与输出功率之和，据此求解输出功率； 根据动量定理求解吊扇对空气向下的平均作用力。 本题考查非纯电阻电路和流体问题，解题关键是知道非纯电阻电路中电功率、热功率和输出功率的关系，会利用动量定理求解流体问题。 15.【答案】解：花炮射出后做竖直上抛运动，设其运动至高空用时为t，由竖直上抛运动的规律 代入数据解得 设在发射时间内，发射器对花炮的平均作用力大小为F，对花炮从发射到运动至高空的整个过程，以向上为正方向，运用动量定理有 代入数据解得 设花炮在最高点爆炸时炸裂成质量为、的两块物块，其对应水平速度大小分别为、，方向相反 花炮爆炸时在水平方向所受合外力为零，以为正方向，由动量守恒定律有 且有 由平抛运动的规律和题目中所给信息有 设炸开的两物块落地时竖直方向的速度为vy，因落地时两物块的速度相互垂直，如图所示 则有 代入数据解得 或者 花炮在最高点爆炸前后由能量守恒定律可得炸药产生的化学能 代入数据解得 答：花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力的大小310 N； 两物块的质量，； 花炮在最高点爆炸前后由能量守恒定律可得炸药产生的化学能  【解析】由竖直上抛运动的规律求时间，运用动量定理，求平均作用力； 由动量守恒定律，平抛水平位移之和为900m以及落地速度角度关系，分别列式，求质量； 根据能量转化和守恒列式，求化学能。 本题考查学生对竖直上抛运动的规律、动量定理、动量守恒定律、平抛规律等的掌握，综合性强，具有一定难度。 16.【答案】解：从轨道最低点到轨道最高点，由机械能守恒定律得：    A在最高点时，由牛顿第二定律得：   滑块在半圆轨道最高点受到的压力为： 由牛顿第三定律得：滑块在半圆轨道最高点对轨道的压力大小为1N，方向竖直向上。 爆炸过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：    解得：； 滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，取向右为正方向，由动量守恒定律得：   由能量守恒定律得：    解得：； 滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u，滑块与小车组成的系统动量守恒，有    若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止， 设滑块恰好滑到Q点，由能量守恒定律得    联立解得  若小车PQ之间的距离L不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q点右侧是光滑的，滑块必然被弹回到PQ之间，设滑块恰好回到小车的左端P点处，由能量守恒定律得   联立式解得 综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ之间的距离L应满足的范围是。  【解析】从最低点到达最高点过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律或动能定理列方程求出A到达最高点时的速度，A在最高点时，由合力提供向心力，应用牛顿第二定律列方程求出A受到的支持力，然后由牛顿第三定律求出压力； 炸药爆炸过程A、B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出B的速度，B与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能； 滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，根据滑块与小车组成的系统动量守恒求出共同速度，若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，由能量守恒定律求出对应的，若小车PQ之间的距离L不是很大，滑块恰好回到小车的左端P点处，由能量守恒定律求得对应的，从而得到L的范围。 本题过程比较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，确定研究对象与研究过程，应用牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$