精品解析：山东省济南市山东师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

2024年11月山东师大附中高二阶段性检测试题物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 B. 电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 C. 电动势与电势差的单位都是伏特，所以电动势实质上就是电势差 D. 由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力做功的多少成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，故A正确； B．根据电动势的定义式 可知电动势在数值上等于将正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功，故B错误； C．电源的电动势与电压的单位相同，都是伏特，但与电压有本质的区别，故C错误； D．电动势是用比值法定义的，故电动势的大小与非静电力做功的多少无关，由电源本身决定，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，图线1表示的导体的电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则下列说法正确的是（ ） A. 两个电阻的阻值之比 B. 把拉长到原来的3倍长后电阻等于 C. 将与串联后接于电源上，则电流比 D. 将与并联后接于电源上，则电流比 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知 故A错误； B．把拉长到原来的3倍长后，截面积变为原来的三分之一，根据可知，电阻变为原来的9倍，即等于3，故B错误； C．将与串联后接于电源上，则电流相等，即电流比为1:1，故C错误； D．将与并联后接于电源上，电压相等，则电流比为 故D正确。 故选D。 3. 一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示，装置中金属杠杆的一端接浮球，另一端触点接滑动变阻器，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升，下列分析正确的有（　　） A. 触点向上滑动 B. 电路中的电流变小 C. 两端电压增大 D. 路端电压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．当汽车加油时油箱内油面上升，浮球上升，则触点P向下滑动，故A错误； BCD．触点P向下滑动，可知滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；由于通过的电流增大，则两端电压增大，故BD错误，C正确。 故选C。 4. 如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图，电流表满偏电流为6mA，内阻为；电源电动势为3V，内阻为；滑动变阻器，下列说法正确的是（ ） A. 红表笔接M端，黑表笔接N端 B. 测量，指针指在电流表2mA刻度处，电阻值 C. 测量，指针指在电流表3mA刻度处，电阻值 D. 电源电动势不变，电源内阻增大，测量的测量值偏小 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流应从红表笔入，黑表笔出，所以红表笔接N端，黑表笔接M端，故A错误； BC．欧姆调零后，多用电表的内阻为 测量，根据欧姆定律有 则指针指在电流表2mA刻度处，电阻值为 指针指在电流表3mA刻度处，电阻值为 故B正确，C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表的内阻 电源电动势不变，电源内阻增大，只影响调零电阻的阻值的变化，不影响欧姆表内阻，测量的测量值准确，故D错误。 故选B。 5. 扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（ ） A. 电动机的电流 B. 电动机消耗的电功率 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机产生的热量 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．电动机是非纯电阻，根据能量守恒有 明显 得 电动机输出的机械功率为 故AB错误，C正确； D．经过时间t，电动机产生的热量为 故D错误。 故选C。 6. 生活中常用高压水枪清洗汽车，高压水枪喷口直径为D，喷出水流的流速为v，水柱垂直射向汽车表面后速度变为零，水的密度为，下列说法正确的是（ ） A. 高压水枪单位时间内喷出的水的质量为 B. 水柱对汽车的平均冲力为 C. 若高压水枪喷口的直径减小为原来的一半，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的2倍 D. 若高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的2倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．压水枪单位时间内喷出的水的体积为 高压水枪单位时间喷出水的质量为 故A正确； B．设水柱对汽车的平均冲力为F，垂直汽车表面方向，由动量定理得 时间内水柱的质量为 解得水柱对汽车的平均冲力为 故B错误； CD．根据 若高压水枪喷口的直径减小为原来的一半，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的；若高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍，则水柱对汽车的平均冲力为原来的4倍，故CD错误。 故选A。 7. 如图为边长为d的正方体，O为DE上的一点，，在FE、ND两边放置足够长的直导线，均通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。已知一根足够长直导线通过的电流一定时，磁感应强度B大小与距离r成反比（，式中k为常量）。图中O、Q两点处的磁感应强度大小之比为（　　） A. B. C. 1:3 D. 3:1 【答案】B 【解析】 【详解】两根导线在Q点的磁感应强度大小都为 且相互垂直，所以 导线EF在O点的场强大小为，导线DN在O点的场大小为，两个磁场垂直，所以 所以 故选B。 8. 倾角的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质滑轮固定在足够长的斜面顶端，小球和物块用轻绳及轻弹簧连接在滑轮的两侧，小球的质量为m、物块的质量为M。小球在斜面上处时，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，由静止释放小球，小球从至最低点过程中，物块恰好未离开地面，此过程中小球的最大速度为。已知弹簧的弹性势能表达式，重力加速度为，则（　　） A. B. 弹性势能的最大值 C. 若物块的质量为，小球的速度不会超过 D. 若物块的质量为，弹簧弹性势能最大时小球的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，设的距离为，小球从到过程中，由动能定理有 此时，物块恰好未离开地面，则有 解得 ， 故A错误； B．弹性势能的最大值为 故B错误； C．由上述分析可知，若物块的质量为，当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，离开之后，对物块和小球的整体，由牛顿第二定律有 解得 整体做加速运动，小球的速度一定会超过，故C错误； D．由题意可知，开始阶段，当小球所受合力为0时，速度最大为，则有 若物块的质量为，则当弹簧弹力等于时，物块恰好未离开地面，可知，此时小球的速度为，物块离开地面后，物块和小球的整体所受合外力为0，当小球和物块速度大小第一次相等时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，则有 解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 9. 光电池是一种太阳能电池。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的关系图像（电池内阻不是常量），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，下列说法正确的是（ ） A. 光电池的电动势为5V B. 光电池的内阻为 C. 光电池的输出功率为0.5W D. 回路中的总电阻为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 可知，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为 根据两图线交点处的状态可知，硅光电池的内阻为 故A错误；B正确； C．光电池的输出功率为 故C正确； D．外电阻为 回路中的总电阻为 故D错误。 故选BC。 10. 如图是利用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈，且，匝数为n。线圈底边水平，一半的高度处于虚线框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时，两臂再次达到新的平衡，重力加速度为g，则（ ） A. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向上 B. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向下 C. 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 D. 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电流反向后，左侧质量增加，可知反向后的安培力方向竖直向下，故初始安培力方向竖直向上，即顺时针电流时，线圈所受安培力向上，故A正确，B错误； CD．由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外；由两次均平衡，可知 由几何关系可 联立解得 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图为学生设计的一个自动控制电路，电源的电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，C为电容器，为定值电阻，L为灯泡，电流表和电压表均为理想电表。已知光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，闭合开关，电容器未被击穿。减小光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ） A. 灯泡变暗 B. 电容器储存电量变小 C. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 D. 电源的输出功率变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．减少光敏电阻R的光照强度，则光敏电阻阻值增大，则总电阻增大，干路电流减小，内电压和定值电阻分得电压减小，灯泡电压增大，灯泡亮度变亮，故A错误； B．并联部分电阻增大，干路电流减小，定值电阻R0分压减小，根据 可知电容器所带电量减少，故B正确； C．根据闭合电路欧姆定律可知路端电压为 根据数学知识则有 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故C正确； D．内外电阻的阻值关系未知，光敏电阻阻值增大时，电源的输出功率不一定变大，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒和动量守恒 B. 当小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 C. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 D. 从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于不计一切摩擦，在小球与U形管相互作用过程中，小球的动能只能与U形管的动能发生转移，故小球与U形管组成的系统机械能守恒，系统的合外力不为零，动量不守恒；但沿导槽方向所受合外力为零，系统在沿导槽方向动量守恒，故A错误； B．小球进出U形管的过程，小球与U形管系统机械能守恒，系统沿着轨道方向动量守恒，设小球和U形管的末速度为、，有 解得 ， 此过程类比成完全弹性碰撞，质量相等交换速度，即小球从U形管的另一端射出时速度大小为0，故B错误； C．小球运动到U形管圆弧部分的最左端过程，沿着轨道方向系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 解得 设小球的合速度为v3，根据机械能守恒定律得 解得 故C正确； D．在小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，垂直轨道的分速度为 运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，在垂直轨道方向，以垂直向下为正方向，对小球，根据动量定理有 U形管与平行导槽间的作用力是作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反、作用时间相等，导槽对U形管的冲量大小为，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 为验证动量守恒定律，小华同学设计了如图所示的装置，固定的倾斜轨道AB与直轨道BC平滑连接，光电门1与光电门2固定在轨道BC上。质量分别为、的正方体小钢块a、b（未画出）与BC间的动摩擦因数均相同。 （1）用游标卡尺测量小钢块a、b的边长分别为、，若测得小钢块a的边长示数如图乙所示，则其边长为______cm。 （2）如图甲所示，让a从A处释放，经过光电门1、2的挡光时间分别为11.00ms、10.00ms，则应将______（选填“B”或“C”）端调高，如此反复调整直至a经过光电门1、2的挡光时间相等为止。 （3）将b静置于直轨道BC上的处，a从倾斜轨道AB上处释放，a先后连续通过光电门1、2的挡光时间分别为t、，b通过光电门2的挡光时间为。若在实验误差允许的范围内，满足关系式______（用题中所给的物理量符号表示），则说明a、b碰撞过程动量守恒：满足关系式______（用、t、表示），则说明a、b间的碰撞是弹性碰撞。 【答案】（1）2.040 （2）C （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读书为 【小问2详解】 由于 说明a经过光电门1的速度小于经过光电门2的速度，a做加速运动，需将C端调高。 【小问3详解】 [1] 根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，a碰撞前后的速度大小分别为 b碰撞后的速度大小为 若a、b碰撞过程动量守恒，则应满足 可得 [2]若a、b碰撞过程是弹性碰撞，则还需满足机械能守恒，即 联立解得 即 14. 用伏安法测一个待测电阻的阻值（阻值约为），提供如下器材： 电池组E（电动势3V，内阻不计） 电流表（量程0～15mA，内阻约为） 电流表（量程0～300，内阻为） 滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） 电阻箱（阻值范围，额定电流1A） 开关S、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下面问题： （1）将电流表与电阻箱串联，改装成一个量程为3.0V的电压表，需将电阻箱阻值调到______。 （2）在方框中完整画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号. （3）调节滑动变阻器，两表的示数如图所示，可读出电流表的示数是______mA，电流表的示数是______。测得待测电阻的阻值是______。 【答案】（1）9000 （2） （3） ①. 9.0 ②. 150 ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]将电流表与电阻箱串联组成电压表；改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值 【小问2详解】 [1] 用电流表测量电流，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为，电流表内阻约为，电压表内阻为 则 电流表应采用外接法，电路图如图所示 【小问3详解】 [1]由图可知，电流表的示数为； [2]由图可知，电流表的示数为； [3]根据欧姆定律得 15. 直流电动机的简化电路如图所示，电源电动势，电动机M的内阻，定值电阻。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求： （1）开关断开时电源的输出功率。 （2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。 【答案】（1） （2）; 【解析】 【小问1详解】 开关断开时，由闭合电路欧姆定律得 解得电源内阻为 电源的路端电压为 故电源的输出功率为 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律可得端压为 流经电动机的电流为 电动机的输入功率为 电动机的热功率为 故电动机的输出机械功率为 16. 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，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中头锤的动量变化量的大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 【答案】（1），方向竖直向上 （2）0.2m 【解析】 【小问1详解】 由图像可知图像面积大小等于碰撞过程中F的冲量大小，其大小为 方向竖直向上； 碰撞过程中，根据动量定理有 方向竖直向上。 【小问2详解】 头锤落到气囊上时的速度大小为 与气囊作用过程由动量定理得 解得 v=2m/s 则上升的最大高度 =0.2m 17. 如图所示，质量为，半径的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上，有两个大小、形状相同的可视为质点的小球、，、，右侧与球心等高处连接一轻质弹簧，弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将从圆弧槽顶端由静止释放，重力加速度，求： （1）若圆弧槽固定不动，小球滑到圆弧槽底端时，小球对圆弧槽的压力大小； （2）若圆弧槽不固定，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能； （3）若圆弧槽不固定，试通过计算分析小球能否再次滑上圆弧槽。 【答案】（1）30N （2）J （3）不能 【解析】 【小问1详解】 圆弧槽固定，小球下滑过程满足机械能守恒，则有 小球滑离圆弧槽低端时，由牛顿第二定律可得 解得 N 根据牛顿第三定律可知，小球对圆弧槽的压力大小为30N。 【小问2详解】 圆弧槽不固定，槽和小球组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，则有 由系统机械能守恒可得 联立解得 ， 当小球、速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，根据动量守恒得 解得共同速度为 根据能量守恒可得 代入数据可得 J 【小问3详解】 当弹簧回复原长时小球向右运动，速度为，小球向左运动，速度为，根据动量守恒得 由能量守恒得 联立解得 由于，故不能再次滑上圆弧槽。 18. 如图所示，在倾角的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，把一小球放在凹槽上的A点处，A点到凹槽侧壁B处的距离。现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度，，。求： （1）由静止释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度大小； （3）小球第n次到达凹槽侧壁所用的时间。 【答案】（1）0.2s （2）0；1.2m/s （3）（0.4n-0.2）s（n=1、2、3……） 【解析】 【小问1详解】 对小球根据牛顿第二定律可得 mgsin37°=ma1 解得 a1＝6m/s2 对槽根据牛顿第二定律可得 mgsin37°-μ•2mgcos37°=ma2 解得 a2=0 根据 解得 t1=0.2s 【小问2详解】 对小球运用运动学公式可得 v2=2a1d 解得 v=1.2m/s 取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律可得 联立解得小球与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间，小球和槽的速度大小分别为 ，1.2m/s 【小问3详解】 小球第一次与槽碰撞经过的时间为t1，第一次碰撞后再次与槽碰撞经过的时间为，第一次碰撞后槽匀速运动且速度为1.2m/s，小球匀加速且加速度仍为a1，故有 解得 =0.4s 故从小球开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间为 =0.2s+0.4s=0.6s 第二次碰前小球和槽的速度分别为2.4m/s和1.2m/s，碰后两者再次交换速度，即槽的速度为=2.4m/s，球的速度为=1.2m/s，碰后第四次碰撞经过的时间为t3，则 解得 =0.4s 故从小球开始运动至与槽的侧壁发生第3次碰撞所需的时间为 t3= t1+ t2+ t3=0.2s+0.4s+0.4s=1.0s 则以此类推，当小球第n次到达凹槽侧壁所用的时间为 tn=0.2s+（n-1）0.4s=（0.4n-0.2）s（n=1、2、3……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年11月山东师大附中高二阶段性检测试题物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 B. 电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 C. 电动势与电势差的单位都是伏特，所以电动势实质上就是电势差 D. 由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力做功的多少成正比 2. 如图所示，图线1表示的导体的电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则下列说法正确的是（ ） A. 两个电阻的阻值之比 B. 把拉长到原来的3倍长后电阻等于 C. 将与串联后接于电源上，则电流比 D. 将与并联后接于电源上，则电流比 3. 一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示，装置中金属杠杆的一端接浮球，另一端触点接滑动变阻器，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升，下列分析正确的有（　　） A. 触点向上滑动 B. 电路中的电流变小 C. 两端电压增大 D. 路端电压增大 4. 如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图，电流表满偏电流为6mA，内阻为；电源电动势为3V，内阻为；滑动变阻器，下列说法正确的是（ ） A. 红表笔接M端，黑表笔接N端 B. 测量，指针指在电流表2mA刻度处，电阻值 C. 测量，指针指在电流表3mA刻度处，电阻值 D. 电源电动势不变，电源内阻增大，测量的测量值偏小 5. 扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（ ） A. 电动机的电流 B. 电动机消耗的电功率 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机产生的热量 6. 生活中常用高压水枪清洗汽车，高压水枪喷口直径为D，喷出水流的流速为v，水柱垂直射向汽车表面后速度变为零，水的密度为，下列说法正确的是（ ） A. 高压水枪单位时间内喷出的水的质量为 B. 水柱对汽车的平均冲力为 C. 若高压水枪喷口的直径减小为原来的一半，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的2倍 D. 若高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍，则水柱对汽车的平均冲力变为原来的2倍 7. 如图为边长为d的正方体，O为DE上的一点，，在FE、ND两边放置足够长的直导线，均通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。已知一根足够长直导线通过的电流一定时，磁感应强度B大小与距离r成反比（，式中k为常量）。图中O、Q两点处的磁感应强度大小之比为（　　） A. B. C. 1:3 D. 3:1 8. 倾角的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质滑轮固定在足够长的斜面顶端，小球和物块用轻绳及轻弹簧连接在滑轮的两侧，小球的质量为m、物块的质量为M。小球在斜面上处时，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，由静止释放小球，小球从至最低点过程中，物块恰好未离开地面，此过程中小球的最大速度为。已知弹簧的弹性势能表达式，重力加速度为，则（　　） A. B. 弹性势能的最大值 C. 若物块的质量为，小球的速度不会超过 D. 若物块的质量为，弹簧弹性势能最大时小球的速度为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 9. 光电池是一种太阳能电池。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的关系图像（电池内阻不是常量），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，下列说法正确的是（ ） A. 光电池的电动势为5V B. 光电池的内阻为 C. 光电池的输出功率为0.5W D. 回路中的总电阻为 10. 如图是利用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈，且，匝数为n。线圈底边水平，一半的高度处于虚线框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时，两臂再次达到新的平衡，重力加速度为g，则（ ） A. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向上 B. 当线圈中通入顺时针电流时，线圈所受安培力方向向下 C. 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 D. 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 11. 如图为学生设计的一个自动控制电路，电源的电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，C为电容器，为定值电阻，L为灯泡，电流表和电压表均为理想电表。已知光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，闭合开关，电容器未被击穿。减小光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ） A. 灯泡变暗 B. 电容器储存电量变小 C. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 D. 电源的输出功率变大 12. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒和动量守恒 B. 当小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 C. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 D. 从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 为验证动量守恒定律，小华同学设计了如图所示的装置，固定的倾斜轨道AB与直轨道BC平滑连接，光电门1与光电门2固定在轨道BC上。质量分别为、的正方体小钢块a、b（未画出）与BC间的动摩擦因数均相同。 （1）用游标卡尺测量小钢块a、b的边长分别为、，若测得小钢块a的边长示数如图乙所示，则其边长为______cm。 （2）如图甲所示，让a从A处释放，经过光电门1、2的挡光时间分别为11.00ms、10.00ms，则应将______（选填“B”或“C”）端调高，如此反复调整直至a经过光电门1、2的挡光时间相等为止。 （3）将b静置于直轨道BC上的处，a从倾斜轨道AB上处释放，a先后连续通过光电门1、2的挡光时间分别为t、，b通过光电门2的挡光时间为。若在实验误差允许的范围内，满足关系式______（用题中所给的物理量符号表示），则说明a、b碰撞过程动量守恒：满足关系式______（用、t、表示），则说明a、b间的碰撞是弹性碰撞。 14. 用伏安法测一个待测电阻的阻值（阻值约为），提供如下器材： 电池组E（电动势3V，内阻不计） 电流表（量程0～15mA，内阻约为） 电流表（量程0～300，内阻为） 滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） 电阻箱（阻值范围，额定电流1A） 开关S、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下面问题： （1）将电流表与电阻箱串联，改装成一个量程为3.0V的电压表，需将电阻箱阻值调到______。 （2）在方框中完整画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号. （3）调节滑动变阻器，两表的示数如图所示，可读出电流表的示数是______mA，电流表的示数是______。测得待测电阻的阻值是______。 15. 直流电动机的简化电路如图所示，电源电动势，电动机M的内阻，定值电阻。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求： （1）开关断开时电源的输出功率。 （2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。 16. 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，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中头锤的动量变化量的大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 17. 如图所示，质量为，半径的四分之一光滑圆弧槽静置于光滑水平地面上，有两个大小、形状相同的可视为质点的小球、，、，右侧与球心等高处连接一轻质弹簧，弹簧的另一端距圆弧槽底有一定距离。现将从圆弧槽顶端由静止释放，重力加速度，求： （1）若圆弧槽固定不动，小球滑到圆弧槽底端时，小球对圆弧槽的压力大小； （2）若圆弧槽不固定，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能； （3）若圆弧槽不固定，试通过计算分析小球能否再次滑上圆弧槽。 18. 如图所示，在倾角的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，把一小球放在凹槽上的A点处，A点到凹槽侧壁B处的距离。现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度，，。求： （1）由静止释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度大小； （3）小球第n次到达凹槽侧壁所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $