内容正文:
江苏省梅村高级中学空港分校
2024-2025学年秋学期期中检测高二物理
一、单选题(本题共10小题,每小题4分,共40分。)
1. 能源是人类社会活动的物质基础,节约能源应成为公民的行为习惯。下列说法中正确的是( )
A. 太阳能转化为电能过程中能量增加 B. 能量耗散会降低能源利用的品质
C. 能量耗散过程中能量在不断减少 D. 能量总是守恒的,所以不需要节约能源
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能转化为电能过程中会有能量损失,选项A错误;
B.能量耗散会降低能源利用的品质,选项B正确;
C.能量总是守恒的,能量耗散过程中总能量不会减少,选项C错误;
D.能量总是守恒的,但是可利用的能源逐渐减小,所以需要节约能源,选项D错误。
故选B。
2. 如图,一弹簧振子沿轴做简谐运动,振子零时刻向右经过A点,时第一次到达点,已知振子经过、两点时的速度大小相等,内经过的路程为,该弹簧振子的周期和振幅分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据简谐运动对称性可知,振子零时刻向右经过A点,后第一次到达B点,已知振子经过A、B两点时的速度大小相等,则A、B两点关于平衡位置对称,而振动经过了半个周期的运动,则周期为
从A到B经过了半个周期的振动,路程为,而一个完整的周期路程为0.8m,为4个振幅的路程,有
解得振幅为
故选C。
3. 如图所示,将一个内阻为1000Ω、量程为1V的电压表与定值电阻R串联,改装成为一个量程为3V的电压表,则的阻值为( )
A. 2000Ω B. 4000Ω C. 5000Ω D. 6000Ω
【答案】A
【解析】
【详解】由串联电路特点得
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( )
A. 小球每次都能水平飞出槽口
B. 小球每次都以相同的速度飞出槽口
C. 小球在空中飞行的时间不变
D. 小球每次都能对心碰撞
【答案】B
【解析】
【详解】入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放,是为了使小球每次都以相同的速度飞出槽口;故B正确;而只要末端水平,小球即可以做平抛运动,与起点无关,同时时间由高度决定,而要使小球做对心碰撞,应该使两小球的半径相同,故ACD错误;故选B.
5. 如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动, 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示.圆盘匀速转动时,小球做受迫振动.小球振动稳定时.下列说法正确的是( )
A. 小球振动的固有频率是
B. 小球做受迫振动时周期一定是
C. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著增大
D. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球振动的固有周期,则其固有频率为,A错误;
B.小球做受迫振动时周期等于驱动力的周期,即等于圆盘转动周期,不一定等于固有周期,B错误;
CD.圆盘转动周期在附近时,驱动力周期等于振动系统的固有周期,小球产生共振现象,振幅显著增大,C正确D错误。
故选C。
6. 在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路,由图像可知下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的内阻为2Ω D. 电源的输出功率为6W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像Ⅰ可知,电源的电动势为3V,选项A错误;
B.电阻R的阻值为
选项B正确;
C.电源的内阻为
选项C错误;
D.电源的输出功率为
P=IU=2×2W=4W
选项D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的S﹣t图象.已知m1=0.1kg,由此可以判断( )
①碰前m2静止,m1向右运动;
②碰后m2和m1都向右运动;
③由动量守恒可以算出m2=0.3kg;
④碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能;
以上判断正确的是( )
A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】A.由s−t(位移时间)图象的斜率得到,碰前m2的位移不随时间而变化,处于静止;m1速度大小为v1=△s/△t=4m/s,方向只有向右才能与m2相撞,故①正确;
B.由图读出,碰后m2的速度为正方向,说明向右运动,m1的速度为负方向,说明向左运动,故②错误;
C.由图求出碰后m2和m1的速度分别为v′2=2m/s,v′1=−2m/s,根据动量守恒定律得
m1v1=m2v′2+m1v′1
代入解得,m2=0.3kg,故③正确;
D.碰撞过程中系统损失机械能
④错误.
故选A。
8. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电池内阻的测量值为 B. 外电路发生短路时的电流为0.40A
C. 电池电动势和内阻的测量值均偏小 D. 电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律有
由图像可知,电动势测量值为
V
电源内阻
外电路发生短路时的电流为
A
故AB错误;
CD.由图甲所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用了外接法,由于电压表的分流,使电流表所测电流小于流过电源的电流;实验误差来源于电压表的分流,电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为电源电动势与内阻测量值都小于真实值,故C正确,D错误。
故选C。
9. 某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车,如图所示,叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开,叶片旋转形成的圆面积为S,空气密度为ρ,下列说法正确的是( )
A. 风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B. t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C. 叶片匀速旋转时,空气对小车的推力为
D. 叶片匀速旋转时,单位时间内空气流动动能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.风力小车的原理是消耗电能,先转化成风能,再推动小车运动,所以是电能转化为小车的动能,故A错误;
B.t时间内叶片排开的空气质量为
故B错误;
C.由动量定理可得叶片匀速旋转时,空气受到的推力为
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为,故C正确;
D.叶片匀速旋转时,单位时间内空气流动的动能为
故D错误。
故选C。
10. 如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S后,若减弱照射光强度,则( )
A. 电压表的示数增大
B. 电容器上的电荷量减小
C. 电流表的示数增大
D. 小灯泡的功率减小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由题图可知,L与R2串联后和电容器C并联,再与R1串联,电容器C在电路稳定时相当于断路,当减弱照射光强度时,光敏电阻R2阻值增大,则电路的总电阻增大,总电流I减小,R1两端电压减小,电压表的示数减小,电流表的示数减小,故AC错误;
B.电容器两端电压
UC=E-I(R1+r)
I减小,则UC增大,根据Q=CU可知电容器上的电荷量增大,故B错误;
D.流过小灯泡电流减小,根据可知小灯泡的功率减小,故D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学想测量一段金属丝的电阻,实验室提供的器材如下:
A.直流电源(电动势约6V,内阻不计)
B.滑动变阻器R(阻值)
C.电流表(量程约0.5A,)
D.电流表(量程约1.5A,内阻约)
E.定值电阻(阻值约)
F.定值电阻(阻值为)
G.开关一个与导线若干
(1)实验时,先用多用电表粗测电阻丝的阻值,若发现指针偏转过大,应换用更___________(选填“大”或“小”)倍率测量,当用了×10倍率后测量指针偏转如图(a)所示,即___________。
(2)在实验中,既要满足实验要求,又要减小误差,该同学采用如图(b)所示的电路图,电表A应选用___________,定值电阻应选用___________。(均填写器材前字母)
(3)连接好电路,开始做实验,实验中电流表和的读数分别为和,请用已知量写出金属丝电阻的表达式___________。(用题中所给字母表示)
【答案】(1) ①. 小 ②.
(2) ①. C ②. E
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]测量时,指针偏转过大,可知电阻太小,即选用更小倍率测量
[2]当用了×10倍率测量时电阻为
【小问2详解】
[1][2]由图(b)可知,电表A与定值电阻串联改装为电压表,间接测量两端电压,而电表B在测量电路的干路上,其量程最大值要大干电表A的量程最大值,并且电表A的内阻必须为确定的已知值,故电表A要选用内阻为确定值的电流表,故电表A应选用C,电表B应选用D,电源电动势
将电流表A改装成量程最大值为6V的电压表,应串联的电阻为R,则
故定值电阻选用E。
【小问3详解】
流过待测金属丝电阻的电流
待测金属丝电阻两端的电压
金属丝电阻表达式
12. 如图电路,电动机M与电阻R串联,电动机的电阻r=2Ω,电阻R=10Ω。当外加电压U=200V时,理想电压表示数为UV=150V。试求:
(1)通过R的电流;
(2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)5A (2)700W
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律有
解得
I=5A
小问2详解】
根据能量转化与守恒有
解得
P机=700W
13. 图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像:
(1)写出摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;
(2)若当地的重力加速度为,取,求单摆的摆长。
【答案】(1);(2)0.36m
【解析】
【详解】(1)单摆振动周期T=1.2s,则摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式
(2)根据单摆周期公式
可得
14. “蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落,在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg,橡皮绳原长45m,人可看成质点,不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间。(g取10m/s2)求:
(1)人从 P 点下落到最低点的过程中,重力的冲量大小;
(2)人下落到橡皮绳刚伸直(原长)时,人的动量大小;
(3)从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中,橡皮绳对人平均作用力为多大?
【答案】(1)4500N·s
(2)1500kg·m/s
(3)750N
【解析】
【小问1详解】
重力冲量的大小
代入数据得
【小问2详解】
人做自由落体运动,下落45m高度时,根据
解得
所以此时人的动量大小
【小问3详解】
人从下落到橡皮绳正好拉直的时间设为,则
解得
橡皮绳作用时间
由动量定理得
橡皮绳对人的平均作用力大小为
15. 如图所示,人在光滑的冰面上玩推木箱游戏,人与车的总质量为M,木箱的质量为m,开始均静止于光滑冰面上。现人将木箱以速率v(相对于地面)水平推向竖直墙壁,木箱与墙壁碰撞后又以速率v弹回,人接住木箱后再以速率v(相对地面)将木箱推向墙壁,如此反复,求:
(1)人第一次推木箱后,人和小车的速度大小v1;
(2)人第二次推木箱后,人和小车的速度大小v2;
(3)若M=60kg,m=3kg,v=6m/s,从第一次算起,人推多少次木箱后,人将会接不到木箱。
【答案】(1);(2);(3)11次
【解析】
【详解】(1)对人和车、木箱组成的系统,在人接、推木箱的过程中,取人和车的运动方向为正方向,第一次推动过程中由系统动量守恒定律可得
解得
(2)第二次推动过程中由系统动量守恒定律可得
解得
(3)第三次推动过程中由系统动量守恒定律可得
解得.
……
第n次推出木箱后人与车的速度为
人接不到木箱,需要满足vn≥v,即
解得n≥10.5
则第11次推出后,人和车的速率大于木箱的速率,人接不到木箱。
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2024-2025学年秋学期期中检测高二物理
一、单选题(本题共10小题,每小题4分,共40分。)
1. 能源是人类社会活动物质基础,节约能源应成为公民的行为习惯。下列说法中正确的是( )
A. 太阳能转化为电能过程中能量增加 B. 能量耗散会降低能源利用的品质
C. 能量耗散过程中能量在不断减少 D. 能量总是守恒的,所以不需要节约能源
2. 如图,一弹簧振子沿轴做简谐运动,振子零时刻向右经过A点,时第一次到达点,已知振子经过、两点时的速度大小相等,内经过的路程为,该弹簧振子的周期和振幅分别为( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,将一个内阻为1000Ω、量程为1V的电压表与定值电阻R串联,改装成为一个量程为3V的电压表,则的阻值为( )
A. 2000Ω B. 4000Ω C. 5000Ω D. 6000Ω
4. 在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( )
A. 小球每次都能水平飞出槽口
B. 小球每次都以相同的速度飞出槽口
C. 小球在空中飞行的时间不变
D. 小球每次都能对心碰撞
5. 如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动, 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示.圆盘匀速转动时,小球做受迫振动.小球振动稳定时.下列说法正确的是( )
A. 小球振动的固有频率是
B. 小球做受迫振动时周期一定是
C. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著增大
D. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著减小
6. 在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路,由图像可知下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的内阻为2Ω D. 电源的输出功率为6W
7. 如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的S﹣t图象.已知m1=0.1kg,由此可以判断( )
①碰前m2静止,m1向右运动;
②碰后m2和m1都向右运动;
③由动量守恒可以算出m2=0.3kg;
④碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能;
以上判断正确的是( )
A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ③④
8. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电池内阻的测量值为 B. 外电路发生短路时的电流为0.40A
C. 电池电动势和内阻测量值均偏小 D. 电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大
9. 某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车,如图所示,叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开,叶片旋转形成的圆面积为S,空气密度为ρ,下列说法正确的是( )
A. 风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B. t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C. 叶片匀速旋转时,空气对小车的推力为
D. 叶片匀速旋转时,单位时间内空气流动的动能为
10. 如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S后,若减弱照射光强度,则( )
A. 电压表的示数增大
B. 电容器上的电荷量减小
C. 电流表的示数增大
D. 小灯泡的功率减小
二、非选择题:本题共5小题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学想测量一段金属丝的电阻,实验室提供的器材如下:
A.直流电源(电动势约6V,内阻不计)
B滑动变阻器R(阻值)
C.电流表(量程约0.5A,)
D.电流表(量程约1.5A,内阻约)
E.定值电阻(阻值约)
F.定值电阻(阻值为)
G.开关一个与导线若干
(1)实验时,先用多用电表粗测电阻丝的阻值,若发现指针偏转过大,应换用更___________(选填“大”或“小”)倍率测量,当用了×10倍率后测量指针偏转如图(a)所示,即___________。
(2)在实验中,既要满足实验要求,又要减小误差,该同学采用如图(b)所示的电路图,电表A应选用___________,定值电阻应选用___________。(均填写器材前字母)
(3)连接好电路,开始做实验,实验中电流表和的读数分别为和,请用已知量写出金属丝电阻的表达式___________。(用题中所给字母表示)
12. 如图电路,电动机M与电阻R串联,电动机的电阻r=2Ω,电阻R=10Ω。当外加电压U=200V时,理想电压表示数为UV=150V。试求:
(1)通过R的电流;
(2)电动机输出机械功率。
13. 图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像:
(1)写出摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;
(2)若当地的重力加速度为,取,求单摆的摆长。
14. “蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落,在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg,橡皮绳原长45m,人可看成质点,不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间。(g取10m/s2)求:
(1)人从 P 点下落到最低点的过程中,重力的冲量大小;
(2)人下落到橡皮绳刚伸直(原长)时,人动量大小;
(3)从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中,橡皮绳对人平均作用力为多大?
15. 如图所示,人在光滑的冰面上玩推木箱游戏,人与车的总质量为M,木箱的质量为m,开始均静止于光滑冰面上。现人将木箱以速率v(相对于地面)水平推向竖直墙壁,木箱与墙壁碰撞后又以速率v弹回,人接住木箱后再以速率v(相对地面)将木箱推向墙壁,如此反复,求:
(1)人第一次推木箱后,人和小车的速度大小v1;
(2)人第二次推木箱后,人和小车的速度大小v2;
(3)若M=60kg,m=3kg,v=6m/s,从第一次算起,人推多少次木箱后,人将会接不到木箱。
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