精品解析：上海市格致中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

格致中学二〇二四学年度第一学期期中考试 高二年级 物理（等级） 试卷（共6页） （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 一、选择题（共38分。1-10题为单选题，每小题3分；11-12题为多选题，每小题4分） 1. 简谐运动属于（　　） A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 匀变速运动 D. 变加速运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】简谐运动中，加速度随时间不断变化，则属于变加速运动。 故选D。 2. 关于乒乓球运动，下列说法正确的是（　　） A. 球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大 B. 一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小 C. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量保持不变 D. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由动量定理有 可知，乒乓球的动量变化量等于合外力的冲量，即乒乓球的动量变化量除了与力的大小方向有关，还与力的作用时间有关，故A错误； B．用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、作用时间相同。由 可知冲量大小相等，故B错误； CD．动量是矢量，既有大小又有方向，当球拍以原速率反向击出的过程，乒乓球的速率不变，可知动能不变。但是方向发生了改变，因此乒乓球的动量发生了改变，故C错误，D正确。 故选D。 3. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 用球拍颠乒乓球，球的运动是简谐运动 B. 若物体做简谐运动，合外力与位移的关系符合 C. 弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小 D. 做简谐运动的物体，轨迹一定是正弦曲线 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移得大小成正比，并且总是指向平衡位置，即合外力与位移的关系符合，这样的运动称为简谐运动,所以用球拍颠乒乓球，球的运动不是简谐运动，故A错误, B正确； C．弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动时，回复力与位移得关系应满足，则在振子向着平衡位置运动的过程中，位移逐渐减少，振子所受的回复力也在逐渐减小，故C正确； D．做简谐运动的物体，因为轨迹是质点运动的路径，如弹簧振子的轨迹是直线，故D错误。 故选BC。 4. 如图，木块B静止在光滑的水平桌面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将轻弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（　　） A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量守恒、机械能不守恒 C. 动量不守恒、机械能守恒 D. 动量不守恒、机械能不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，有摩擦力做功，机械能不守恒，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒。 故选D。 5. 某智能手机的锂离子聚合物电池容量为5000mA•h，手机支持超级快充“20V/4.4A”，兼容“11V/6A”或“10V/4A”超级快充，电池电动势为3.6V，正常通话额定功率为2W，则（　　） A. 题中“mA•h”是能量的单位 B. 最大超级快充对应的功率是66W C. 充满电后可以正常通话的时间为9h D. 充满电后可以正常通话的时间为18h 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知“mA•h”是电荷量的单位，故A错误； B．最大超级快充对应的功率是 故B错误； CD．充满电后可以正常通话的时间为 故C正确，D错误。 故选C。 6. 一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】某一时刻作计时起点（），经周期，振子具有正方向最大加速度，则其位移为负方向最大，说明时刻质点经过平衡位置向负方向运动，故A正确，BCD错误． 7. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A. 导体的电阻随电压增大而增大 B. 导体的电阻率随电压的增大而减小 C. 导体两端电压为8V时，电阻等于 D. 导体两端电压为4V时，通过导体的电流为0.15A 【答案】B 【解析】 【详解】AB．I-U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随导体两端电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大，表明导体的阻值逐渐变小，根据电阻定律 可知，该导体的电阻率减小。故A错误；B正确； C．根据电阻的定义式，当导体两端电压为8V时，通过导体的电流为0.3A，电阻 故C错误； D．当导体两端电压为4V时，电阻大于，则 即电流小于0.15A。故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且MN=40cm，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 B. 振子在运动过程中，振子的机械能守恒 C. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐增大 D. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为10cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，振子做简谐运动，由简谐运动的对称性可知，在振动过程中，若速度大小相同，则振子要么位于同一位置，要么位于关于平衡位置对称的位置处，所以弹簧的长度不一定相等，故A错误； B．振子在运动过程中，只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，但振子的机械能不守恒，故B错误； C．由简谐运动的对称性，可知从释放振子开始计时，在内振子从最大位移M处运动至平衡位置O处，其速度逐渐增大，则动能逐渐增大，故C正确； D．依题意，简谐振动的周期为 则 可知从释放振子开始计时，振子在末位于最大位移处N点，偏离平衡位置的位移大小为20cm，故D错误。 故选C。 9. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，测试仪电阻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，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时下列说法中正确的是（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 定值电阻的功率增大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量之比的绝对值减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，即电流表的示数增大，内电阻及的分电压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，故AB错误； C．定值电阻的功率为 因电路中电流增大，则的功率增大，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律得 则有 即比值不变，故D错误。 故选C。 10. 某次涨潮中，海浪以6m/s的速度垂直撞击到一平直石头上，之后沿石头两侧流走，已知石头受冲击的面积为1.5m2，海水的密度为1.05×103kg/m3，则海浪对石头的冲击力约为（　　） A. 9.45×103N B. 5.67×104N C. 8.51×104N D. 2.84×104N 【答案】B 【解析】 【详解】设时间内与石头碰撞的水质量为 取海浪的初速度方向为正方向，碰撞后海浪沿石头两侧流走即末速度为零，石头对海浪的力为，根据动量定理可得 根据牛顿第三定律可知 联立可得海浪对石头的冲击力约为 故选B。 11. 一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c．电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则下列说法正确的是（ ） A. 样品的电阻率为 B. 样品的电阻率为 C. 电流沿AB方向时样品的电阻为 D. 电流沿EF方向时样品的电阻为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．沿CD方向测得的电阻为R，根据电阻定律即有 那么电阻率为 A错误，B正确； CD．根据电阻定律，那么沿AB方向的电阻 沿EF方向的电阻 C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳定直流电源在纯电阻电路中的总功率，、输出功率电源内阻发热功率随路端电压U变化的图像，但具体对应关系未知，根据图像可判断（　　） A. 图像对应图线a，由图知电源电动势为9V，内阻为3Ω B. 外电路电阻为1.5Ω时，输出功率最大为2.25W C. Pr-U图像对应图线b，由图可知电源电动势为3V，内阻为1Ω D. 图像对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因为a图线在同一电压U下，对应的功率是最大的，所以是总功率PE的曲线，即PE-U图象对应图线a，当U=0时，对应，电源总功率为 当U=3V时，对应I=0，即电源电动势E=3V，则电源内阻，故A错误； B．当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，最大输出功率为 故B错误； C．当路端电压为零时，电源内阻消耗的功率最大，故Pr-U图像对应图线b，结合A选项的分析，故C正确； D．电源输出功率图像对应图线c，由闭合电路的欧姆定律可得，方程两边同时乘以I，可得 即 故D正确。 故选CD。 二、填空题（共22分，每空2分） 13. 描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是________，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为________。 【答案】 ①. 电动势 ②. 【解析】 【详解】[1]描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是电动势； [2]根据公式 可得 14. 某质点做简谐振动，其位移x与时间t关系如图，则该质点的振动周期为___________s，在0~1s内通过路程为___________cm，该质点的振动方程（即位移-时间函数表达式）为___________。 【答案】 ①. 0.8 ②. 25 ③. 【解析】 【详解】[1]该质点的振动周期为 [2]在0~1s内通过路程为 [3]该质点的振动方程 15. 水平弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过，第一次到达点M，再经过第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为________s或________s。 【答案】 ①. 2.4s ②. 0.8s 【解析】 【详解】[1]O为平衡位置，设C点为最远点，振子从O→C所需时间为，简谐运动具有对称性，所以振子从M→C 所用时间和从C→M所用时间相等，故 解得周期 [2]若振子一开始从平衡位置向点C运动，设点与点M关于点O对称，则振子从点 经过点C到点所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等，为0.2s，振子从点O到点、从点到点O及从点O到点M所需时间相等，则 解得周期为 16. 如图所示为某篮球运动员完成的一次“空中接传球”动作，接球时，球正好在传来的抛物线轨迹最高点，速度大小为v，方向水平向右；传出时，传出点在接球点的正上方H处，传出速度大小也是v，方向水平向左。接球到传出用时为，篮球质量为m，重力加速度为g。不计空气阻力，则接球到传出的过程，球重力的冲量大小为__________，运动员对球的冲量大小为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]接球到传出用时为，则重力的冲量大小为 方向竖直向下； [2]接球到传出的过程，合外力对篮球的冲量大小为 方向水平向左； 则接球到传出的过程，运动员对球的冲量大小 17. 如图甲所示，质量为1kg的物块静止放在水平地面上，现对物块施加水平向右的外力F，F随时间变化的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.3，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。则0~2s内，物块受到的合力冲量大小为__________N•s，6s末，物块的动量大小为_________kg•m/s。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]物块与水平地面间的最大静摩擦力为 由图像可知，在内物块处于静止状态，在时物块开始运动，则0~2s内，物块受到的合力冲量大小为 [2]在时物块开始运动，则1~6s内，对物块根据动量定理可得 其中 ， 解得6s末，物块的动量大小为 三、综合应用（共40分。其中18题16分，19题10分，20题14分） 注意：计算题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等 18. 用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律和测量轻弹簧对滑块的冲量、弹簧的弹性势能，实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门D（或E）时，计时器开始计时：挡光条到达光电门C（或F）时，计时器停止计时。实验主要步骤如下： a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b.给气垫导轨通气并调整使其水平； c.调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L，光电门E、F间的水平距离x； d. A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线拴住A、B，如图静置于气垫导轨上； e.烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。 （1）利用上述各量可得出弹簧对滑块A的作用力的冲量大小IA为____________，弹簧对滑块B的作用力的冲量大小IB为____________（用题中所给的字母表示）。 （2）利用上述测量的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：____________（用题中所给的字母表示）。 （3）利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=____________（用题中所给的字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]利用题述测量的物理量可知，弹簧恢复原长后滑块A的速度大小为 滑块B的速度大小为 很据动量定理，弹簧对滑块A的作用力的冲量大小为 [2]弹簧对滑块B的作用力的冲量大小 【小问2详解】 根据动量守恒定律知 所以验证动量守恒定律的表达式为 【小问3详解】 烧断细线前弹簧的弹性势能Ep等于烧断细线后两滑块A、B最终的动能之和，根据能量守恒知，利用题述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能为 19. 在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图所示的实验电路。其中待测电源（电动势约为3.0V，内阻约为几欧）；R0为定值电阻；ac为阻值均匀的电阻丝（总长60cm，单位长度的电阻为ρ0=0.2Ω/cm，电阻上标有长度刻度）；电流表A量程为0.6A，内阻不计） （1）实验时定值电阻R0有下列几种阻值，应选用 。 A. 20Ω B. 4.0Ω C. 30Ω D. 40Ω （2）实验中闭合开关S，滑动b点改变bc的长度L，记录bc的长度L和电流表A的示数I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，L为横坐标，作出的图线（用直线拟合），并计算出直线的斜率为k，纵截距为b，由此可知电源的电动势E=_________，内阻r=__________（均用字母R0、ρ0、k、b表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电路连接既要保证安全，又要尽可能减小误差，电动势约为3.0V，电流表量程为0.6A，电路中的最小总电阻为 所以选择B比较好，ACD接入电路，电流较小，误差较大，故选B。 【小问2详解】 [1]电阻丝串入电路的阻值为 根据闭合电路的欧姆定律 整理得到 所以，图线的斜率为 解得 纵截距为 解得 20. 炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V，内阻为1Ω的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为1Ω，额定电压为5V，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。求： （1）电路的电流； （2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能； （3）电风扇的机械功率和额定功率。 【答案】（1）；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 解得电路的电流为 （2）电风扇的热功率为 工作2分钟产生的热能为 （3）电风扇的额定功率为 电风扇的机械功率为 21. 甲、乙两位同学利用中国象棋进行游戏。某次游戏中，在水平放置的棋盘上，甲用手将甲方的棋子以0.4m/s的初速度正对乙方棋子弹出，两棋子相碰撞后（碰撞时间极短），甲方棋子速度大小变为0.1m/s，方向不变。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均L=4cm，棋子直径均为D=3cm，棋子质量相等均为m=20g，棋子与棋盘间的动摩擦因数均为μ=0.07。重力加速度g大小取10m/s2。求： （1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小； （3）判断甲、乙两棋子的碰撞是否为弹性碰撞，若是，请写出判断理由，若不是，请计算损失的机械能； （4）通过计算，判断乙方棋子中心是否滑出边界； 【答案】（1） （2） （3）不是弹性碰撞， （4）不会滑出边界 【解析】 【小问1详解】 设甲方的棋子与乙方棋子碰撞前瞬间的速度大小为，对甲方的棋子，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 两棋子碰撞过程由动量守恒可得 其中 可得碰撞后瞬间乙方棋子的速度大小为 【小问3详解】 甲、乙两棋子相碰时损失的机械能为 故不是弹性碰撞。 【小问4详解】 对乙方棋子，由动能定理可得 解得 可知乙方棋子中心不会滑出边界。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 格致中学二〇二四学年度第一学期期中考试 高二年级 物理（等级） 试卷（共6页） （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 一、选择题（共38分。1-10题为单选题，每小题3分；11-12题为多选题，每小题4分） 1. 简谐运动属于（　　） A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 匀变速运动 D. 变加速运动 2. 关于乒乓球运动，下列说法正确的是（　　） A. 球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大 B. 一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小 C. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量保持不变 D. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动能不变 3. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 用球拍颠乒乓球，球的运动是简谐运动 B. 若物体做简谐运动，合外力与位移的关系符合 C. 弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小 D. 做简谐运动的物体，轨迹一定是正弦曲线 4. 如图，木块B静止在光滑的水平桌面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将轻弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（　　） A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量守恒、机械能不守恒 C. 动量不守恒、机械能守恒 D. 动量不守恒、机械能不守恒 5. 某智能手机的锂离子聚合物电池容量为5000mA•h，手机支持超级快充“20V/4.4A”，兼容“11V/6A”或“10V/4A”超级快充，电池电动势为3.6V，正常通话额定功率为2W，则（　　） A. 题中“mA•h”是能量的单位 B. 最大超级快充对应的功率是66W C. 充满电后可以正常通话的时间为9h D. 充满电后可以正常通话的时间为18h 6. 一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是( ) A. B. C. D. 7. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A. 导体的电阻随电压增大而增大 B. 导体的电阻率随电压的增大而减小 C. 导体两端电压为8V时，电阻等于 D. 导体两端电压为4V时，通过导体的电流为0.15A 8. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且MN=40cm，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 B. 振子在运动过程中，振子的机械能守恒 C. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐增大 D. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为10cm 9. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，测试仪电阻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，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时下列说法中正确的是（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数增大 C. 定值电阻的功率增大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量之比的绝对值减小 10. 某次涨潮中，海浪以6m/s的速度垂直撞击到一平直石头上，之后沿石头两侧流走，已知石头受冲击的面积为1.5m2，海水的密度为1.05×103kg/m3，则海浪对石头的冲击力约为（　　） A. 9.45×103N B. 5.67×104N C. 8.51×104N D. 2.84×104N 11. 一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c．电流沿CD方向时测得样品的电阻为R，则下列说法正确的是（ ） A. 样品的电阻率为 B. 样品的电阻率为 C. 电流沿AB方向时样品的电阻为 D. 电流沿EF方向时样品的电阻为 12. 如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳定直流电源在纯电阻电路中的总功率，、输出功率电源内阻发热功率随路端电压U变化的图像，但具体对应关系未知，根据图像可判断（　　） A. 图像对应图线a，由图知电源电动势为9V，内阻为3Ω B. 外电路电阻为1.5Ω时，输出功率最大为2.25W C. Pr-U图像对应图线b，由图可知电源电动势为3V，内阻为1Ω D. 图像对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为 二、填空题（共22分，每空2分） 13. 描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是________，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为________。 14. 某质点做简谐振动，其位移x与时间t关系如图，则该质点的振动周期为___________s，在0~1s内通过路程为___________cm，该质点的振动方程（即位移-时间函数表达式）为___________。 15. 水平弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过，第一次到达点M，再经过第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为________s或________s。 16. 如图所示为某篮球运动员完成的一次“空中接传球”动作，接球时，球正好在传来的抛物线轨迹最高点，速度大小为v，方向水平向右；传出时，传出点在接球点的正上方H处，传出速度大小也是v，方向水平向左。接球到传出用时为，篮球质量为m，重力加速度为g。不计空气阻力，则接球到传出的过程，球重力的冲量大小为__________，运动员对球的冲量大小为__________。 17. 如图甲所示，质量为1kg的物块静止放在水平地面上，现对物块施加水平向右的外力F，F随时间变化的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.3，接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。则0~2s内，物块受到的合力冲量大小为__________N•s，6s末，物块的动量大小为_________kg•m/s。 三、综合应用（共40分。其中18题16分，19题10分，20题14分） 注意：计算题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等 18. 用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律和测量轻弹簧对滑块的冲量、弹簧的弹性势能，实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门D（或E）时，计时器开始计时：挡光条到达光电门C（或F）时，计时器停止计时。实验主要步骤如下： a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b.给气垫导轨通气并调整使其水平； c.调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L，光电门E、F间的水平距离x； d. A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线拴住A、B，如图静置于气垫导轨上； e.烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。 （1）利用上述各量可得出弹簧对滑块A的作用力的冲量大小IA为____________，弹簧对滑块B的作用力的冲量大小IB为____________（用题中所给的字母表示）。 （2）利用上述测量的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：____________（用题中所给的字母表示）。 （3）利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=____________（用题中所给的字母表示）。 19. 在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图所示的实验电路。其中待测电源（电动势约为3.0V，内阻约为几欧）；R0为定值电阻；ac为阻值均匀的电阻丝（总长60cm，单位长度的电阻为ρ0=0.2Ω/cm，电阻上标有长度刻度）；电流表A量程为0.6A，内阻不计） （1）实验时定值电阻R0有下列几种阻值，应选用 。 A. 20Ω B. 4.0Ω C. 30Ω D. 40Ω （2）实验中闭合开关S，滑动b点改变bc的长度L，记录bc的长度L和电流表A的示数I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，L为横坐标，作出的图线（用直线拟合），并计算出直线的斜率为k，纵截距为b，由此可知电源的电动势E=_________，内阻r=__________（均用字母R0、ρ0、k、b表示） 20. 炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V，内阻为1Ω的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为1Ω，额定电压为5V，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。求： （1）电路的电流； （2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能； （3）电风扇的机械功率和额定功率。 21. 甲、乙两位同学利用中国象棋进行游戏。某次游戏中，在水平放置的棋盘上，甲用手将甲方的棋子以0.4m/s的初速度正对乙方棋子弹出，两棋子相碰撞后（碰撞时间极短），甲方棋子速度大小变为0.1m/s，方向不变。两棋子初始位置如图所示，棋子中心与网格线交叉点重合，该棋盘每方格长宽均L=4cm，棋子直径均为D=3cm，棋子质量相等均为m=20g，棋子与棋盘间的动摩擦因数均为μ=0.07。重力加速度g大小取10m/s2。求： （1）甲、乙两棋子碰撞前瞬间甲棋子的速度大小； （2）甲、乙两棋子碰撞后瞬间乙棋子的速度大小； （3）判断甲、乙两棋子的碰撞是否为弹性碰撞，若是，请写出判断理由，若不是，请计算损失的机械能； （4）通过计算，判断乙方棋子中心是否滑出边界； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $