内容正文:
山东省济宁市曲阜市2025-2026学年高二上学期期中教学质量检测
物理试题
2025.11
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ。设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A. ΔΦ1>ΔΦ2 B. ΔΦ1=ΔΦ2
C. ΔΦ1<ΔΦ2 D. 不能判断
【答案】C
【解析】
【详解】设金属框在位置Ⅰ的磁通量大小为Φ1在位置Ⅱ的磁通量大小为Φ2。第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量变化量的大小为
第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,磁通量变化量的大小为
则
ΔΦ1<ΔΦ2
故选C。
2. 如图所示,有一质量、边长为的正方体木块,静止于光滑水平面上,木块内部有一从顶面贯通至底面的通道,一个质量为的小球由静止开始从通道的左端运动到右端,在该过程中木块的位移为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】小球由静止开始从如图所示通道的左端运动到右端过程中,小球与木块组成的系统水平方向平均动量守恒,则有
即
根据题意
联立解得该过程中木块的位移为
故选B。
【点睛】
3. 蹦极也叫机索跳,是一项广受青年喜爱的极限运动。如图所示,运动员从平台自由落下,下落时绳索达到自然长度,此后又经时间,运动员到达最低点,该段时间内,固定在绳索悬点位置的拉力传感器显示绳索的平均作用力大小为。已知运动员的质量为,重力加速度,忽略空气阻力,则时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知,下落时运动员的速度
对运动员受力分析,选取竖直向上的方向为正方向,根据动量定理可得
解得
故选B。
4. 多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是( )
A. 若该读数是选用电阻挡“”倍率得到的,应该更换“”倍率,欧姆调零后再次进行测量
B. 多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为
C. 若选用的是直流电压“10V”量程,则指针读数应为8.5V
D. 测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极
【答案】B
【解析】
【详解】A.欧姆表的读数=倍率指针示数,该图指针偏转角度过大,说明电阻读数偏小,则倍率选大了,应该改用“”的倍率,欧姆调零后再次进行测量,故A错误;
B.多用电表作欧姆表使用时,是靠内部电源提供电流,中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻,若选用的是“”倍率测电阻,则欧姆表内阻约为,故B正确;
C.若使用直流电压10V量程,读数应估读为,故C错误;
D.测直流电压或直流电流时,应该让电流从红表笔流进,从黑表笔流出,以保证表盘指针能够正偏,故必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,故D错误。
故选B。
5. 质量为ma=1kg,mb=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示,则可知( )
A. 碰撞属于弹性碰撞
B. 碰撞前b球的动量大小为
C. 碰撞过程中a球受到的撞击力冲量的大小为
D. 碰撞过程中撞击力对a球做的功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图像的斜率表示速度,碰撞前两球的速度分别为,
碰撞后两球的速度分别为,
碰撞前系统总动能为
碰撞后系统总动能为
碰撞前、后系统总动能相等,碰撞为弹性碰撞,故A正确;
B.碰撞前球静止,其动量大小为,故B错误;
C.取碰撞前球运动方向为正方向,由动量定理,球所受撞击力的冲量大小为,故C正确;
D.小球在光滑水平面上,重力和支持力不做功,由动能定理,碰撞力对球做的功为,故D错误。
故选AC。
6. 在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源内阻为0.5Ω B. 此时电源总功率为4W
C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W
【答案】D
【解析】
【详解】A.设该电源电动势为E,内阻为r,由闭合电路欧姆定律有
代入题图直线Ⅰ中数据有
解得
,
故A错误;
BCD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时,灯泡L两端的电压为
流过灯泡的电流为
所以此时电源总功率为
由欧姆定律可得,小灯泡L接入电源时的电阻为
小灯泡L实际消耗的电功率为
故BC错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,电阻R1 = R4 = 3 Ω,R2 = R3 = 6 Ω,电流表为理想电流表,在A、B两端加上恒定电压UAB = 12 V,则以下说法正确的是( )
A. R1与R3两端的电压不相等 B. 通过R3与R4的电流相等
C. 流过电流表的电流方向向上 D. 流过电流表的电流大小为1 A
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想电流表的电阻为零,电流表连接的两点等电势,因此与并联,两端电压相等,故A错误;
B.与并联的等效电阻为
与并联的等效电阻为
两部分串联且阻值相等,两部分电压均为
通过与的电流分别为,,故B错误;
CD.由,可知,电阻中的电流由端流向端。通过与的电流分别为,
上方节点流入的电流大于流出的电流,根据节点电流关系,电流表中的电流大小为,方向向下,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )
A. 弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B. 板的加速度一直增大
C. 弹簧给木块A的冲量大小为
D. 弹簧的最大弹性势能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.当木块与长木板速度相等时,弹簧的压缩量最大,此后弹簧要恢复原状,木板B受到向左的弹力,木板还要进一步加速,故A错误;
B.木块与木板发生弹性碰撞,弹簧压缩量先增大后减小,故B板受到的弹力先大后小,故B的加速度先增大后减小,故B错误;
C.木块与木板发生弹性碰撞,动量守恒,机械能也守恒,规定向左为正方向,则有
联立解得
对木块A,根据动量定理有
故弹簧给木块A的冲量大小为,故C正确;
D.当木块与长木板速度相等时,则有
联立解得弹簧的最大弹性势能,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。全选对得4分,选对但不全得2分,有选错和0分)
9. 为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是( )
A. 蓄电池M端为正极 B. 蓄电池N端为正极
C. 螺线管P端为S极 D. 螺线管内部磁场方向由Q指向P
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小磁针的N极立即向螺线管偏转,右手螺旋定则可知蓄电池N端为正极,A错误;
B.小磁针的N极立即向螺线管偏转,右手螺旋定则可知蓄电池N端为正极,B正确;
C.小磁针的N极立即向螺线管偏转,说明螺线管Q端为S极,C错误;
D.螺线管内部磁场方向由Q指向P,D正确;
故选BD。
10. 如图所示,上表面粗糙的小车c静止在光滑水平面上,其上放有两个质量不同的物块a、b,a、b间有一根被压缩的轻弹簧。弹簧突然释放后,两物块发生滑动,下列说法正确的是( )
A. 若a、b两物体材料相同,则a、b组成的系统机械能不守恒、动量也不守恒
B. 若a、b两物体材料相同,则a、b、c组成的系统机械能不守恒、动量也不守恒
C. 若a、b两物体材料不同,则a、b组成的系统动量可能守恒、机械能一定不守恒
D. 若a、b两物体材料不同,则a、b、c组成的系统机械能可能守恒、动量可能守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若a、b两物体材料相同,由于质量不同,则a、b两物体受到的摩擦力大小不相等,则a、b组成的系统所受合外力不为0,动量不守恒;由于a、b两物体的动能均增加,所以a、b组成的系统机械能不守恒,故A正确;
B.若a、b两物体材料相同,由于水平面光滑,所以a、b、c组成的系统所受合外力为0,动量守恒;由于a、b、c的动能均增加,所以a、b、c组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.若a、b两物体材料不同,当a、b两物体受到的摩擦力大小相等时,则a、b组成的系统所受合外力为0,动量守恒;由于a、b两物体的动能均增加,所以a、b组成的系统机械能不守恒,故C正确;
D.若a、b两物体材料不同,由于水平面光滑,所以a、b、c组成的系统所受合外力为0,动量守恒;由于a、b两物体的动能均增加,c的动能也可能增加,所以a、b、c组成的系统机械能不守恒,故D错误。
故选AC。
11. 如图甲为手控可调节亮度的台灯,其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值,即可调节电源的输出功率。若电源电动势,内阻,灯泡电阻(固定不变),调节电位器即可改变台灯亮度,电位器接入电路中的阻值可在之间调节,则( )
A. 电源的最大输出功率为8W B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C. 电位器的最大功率为2.5W D. 当时,电源效率最大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大;由于灯泡电阻大于电源内阻,所以当电位器接入电路中的阻值为零时,电源的输出功率最大,则最大功率为,
联立解得W,故A正确;
B.由题可知,当电位器接入电路中的阻值为零时,电路中的电流最大,灯泡消耗的功率也最大,最大功率为W,故B错误;
C.根据题意,把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分,可知当电位器接入电路中的阻值为
电位器的功率最大,则有
最大功率为W,故C正确;
D.根据效率的计算公式有
可知外电阻越大时,效率越高,则当时,电源效率最大,故D正确。
故选ACD。
12. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、二极管和电压表、均为理想元件,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,当的滑动触头P向下滑动的过程中( )
A. 电压表的示数增大,电压表的示数增大
B. 电压表示数变化量的绝对值与电压表示数变化量的绝对值相等
C. 电容器上的电压与电流表A示数的比值不变
D. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.的滑动触头P向下滑动的过程中,电路中总电阻增大,则总电流减小,由于电压表测量的是路端电压,由
可知电压表的示数增大;由
可知电阻上的电压减小,由串联电路电压的特点可知
增大且减小,故电压表的示数增大,A正确;
BD.根据闭合电路欧姆定律可知
而
由此可知B错误,D正确;
C.由于二极管是理想的,故其导通时电阻为0,截止时电阻为无穷大,滑动触头P向下滑动的过程中,与电容器并联的电阻上的电压是减小的,则电容器应处于放电状态,由于电容器上极板带正电,故放电时,二极管处于截止状态,由此可知,电容器不能形成放电回路,所以电容器上的电压将保持不变,而流过电流表的电流是减小的,故电容器上的电压与电流表A示数的比值是增大的,所以C错误。
故选AD。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13. 在验证动量守恒定律的实验中,某实验小组的同学设计了图甲所示的实验装置:将气垫导轨放置在水平桌面上,气垫导轨右侧支点高度固定,左侧支点高度可调节,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,弹性滑块A、B上方固定宽度均为的遮光条,测得滑块A、B(包含遮光条)的质量分别为和。
(1)如图乙,用游标卡尺测得遮光条宽度_______mm;设遮光条通过光电门的时间为,则滑块通过光电门的速度________(用、表示);
(2)在调节气垫导轨水平时,该同学开启充气泵,将一个滑块轻放在导轨上,发现它向右加速运动,此时应调节左支点使其高度__________(选填“升高”或“降低”);实验中为确保碰撞后滑块A不反弹,则、应满足的关系是________(填“>”“<”或“=”);
(3)气垫导轨调节水平后,将滑块B静置于两光电门之间且靠近光电门2的右侧一端,滑块A置于光电门1右侧,用手轻推一下滑块A,使其向左运动,与滑块B发生碰撞后,滑块B和A先后通过光电门2。光电计时装置记录下滑块A的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和,滑块B的遮光条通过光电门2的时间为。实验中若等式_________(用题目所给字母表示)成立,即可验证滑块A、B在碰撞过程中动量守恒。
【答案】(1) ①. 5.45 ②.
(2) ①. 降低 ②. >
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知,遮光条宽度为
[2]遮光条通过光电门的时间为,根据时间极短的平均速度等于瞬时速度,则滑块通过光电门的速度为
【小问2详解】
[1]开启充气泵,将一个滑块轻放在导轨上,发现它向右加速运动;说明左高右低,则应调节左支点使其高度降低。
[2]实验中为确保碰撞后滑块不反弹,则、应满足的关系是>。
【小问3详解】
滑块A碰撞前的速度大小为
滑块A碰撞后的速度大小为
滑块B碰撞后的速度大小为
根据动量守恒可得
联立可得实验中若等式
即
成立,即可验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒。
14. “蓝天”实验小组正在测定粗细均匀的铅笔芯的电阻率,但却没有合适的电压表。同学们从实验室领取了直流电源、电流表G(满偏电流、内阻未知)、电流表A(量程为、内阻也未知)、滑动变阻器、电阻箱、长度可变的铅笔芯、开关、导线、螺旋测微器等。
(1)他们用螺旋测微器测量铅笔芯的直径的示数如图甲所示,则铅笔芯的直径________。
(2)为了精确测量电流表G的内阻,同学们设计了如图乙所示的实验电路。正确连接电路并将电阻箱调整为合适的阻值(该阻值记为),闭合开关并调节滑动变阻器使两表均有适当的示数,记录下此时电流表A的示数和电流表G的示数,则电流表G的内阻________(用、和表示)。
(3)同学们测定铅笔芯电阻率的实验电路如图丙所示,电流表G两端并联的铅笔芯的长度为,调节滑动变阻器使电流表G满偏,记录电流表A的示数。改变铅笔芯的长度,重复上述步骤,获得多组、数据,作出图像如图丁所示。图像的纵截距________(填“大于”、“小于”或“等于”),铅笔芯的电阻率________(用、、、等题中涉及的物理量符号表示)。
【答案】 ①. 1.415##1.414##1.416 ②. ③. 等于 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为,则铅笔芯的直径
(2)[2]电流表G和电阻箱并联,根据并联电路特点有
变形得
(3)[3]铅笔芯和电流表G并联,根据并联电路特点有
变形得
结合题图丙可知,图像的纵截距
[4]图像的斜率
结合铅笔芯的横截面积
可得铅笔芯的电阻率
15. 某景区观光电动车在载满游客时总质量,以的速度在水平路面匀速行驶,驱动电机的输入电流,输入电压,电动车行驶时所受阻力为车重的,取,不计电机内部摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:
(1)驱动电机的输入功率;
(2)电动车行驶时输出的机械功率;
(3)驱动电机的内阻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
驱动电机的输入功率
【小问2详解】
电动车行驶时所受阻力
电动车匀速行驶时
电动车行驶时输出的机械功率
【小问3详解】
驱动电机内阻的发热功率
根据焦耳定律
得
16. 《卖油翁》是宋代文学家欧阳修创作的一则写事明理的寓言故事,说明了熟能生巧的道理。油从距离地面高度为H的地方倒出,油束刚好充满钱孔倒入壶内,钱孔的横截面积为S,油壶的高度为h,油的密度为,重力加速度为g。若油倒入瓶底四处散开,没有飞溅。求
(1)极短时间内倒入油的质量;
(2)在最初的一段时间内,油对壶底的冲击力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设油到达壶口时的速度为,则
联立以上各式得
【小问2详解】
设油到达壶底时的速度为,则
规定竖直向上为正方向,对于内落入壶内的油,应用动量定理
联立以上各式得
17. 如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为的木块,现有一个质量为的子弹以的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,取),求:
(1)木块和子弹这个系统损失的机械能;
(2)木块所能达到的最大高度;
(3)圆环的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,取向右方向为正方向,根据动量守恒定律有
代入数据解得子弹和木块的共同速度为
根据能量守恒定律可得木块和子弹这个系统损失的机械能为
【小问2详解】
木块(含子弹)在向上摆动的过程中,以木块(含子弹)和圆环组成的系统为研究对象,根据系统水平方向动量守恒有
解得木块(含子弹)运动到最高点时的速度为
根据系统机械能守恒有
代入数据解得木块所能达到的最大高度为
【小问3详解】
当轻绳再次竖直时,木块回到原来的高度,此时金属圆环的速度最大。设轻绳再次竖直时木块(含子弹)的速度为,圆环的速度为,根据系统水平方向动量守恒有
根据系统机械能守恒有
联立解得
即圆环的最大速度为。
18. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧,弹簧处于原长时右端恰好位于点,弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长,且以的速率沿顺时针方向匀速转动,传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道,圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高,质量的长禾板(木板厚度不计)。现将一质量的滑块(视为质点且与弹簧未拴接)向左压缩弹簧至图中点后由静止释放,滑块从点滑上传送带,并从传送带右端点离开,恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示,滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。
(1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
(3)若去掉圆弧轨道和长木板,滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞,每次碰撞前后水平方向速度大小不变,且每次反弹的高度是上一次的三分之二,不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块Q第一次从G点到A点时与弹簧分离,从A点滑上传送带,对滑块Q由动能定理得
图可知该过程弹力做功
联立解得
【小问2详解】
滑块Q在D点,由牛顿第二定律可知
Q滑上长木板后,以Q和长木板为系统动量守恒,恰好没滑离,则滑到长木板右端时达到共同速度,则有
由能量守恒定律可知
代入数据,联立解得
【小问3详解】
设BC的竖直高度为h,传送带离地面高为H,则
Q滑上传送带时,则Q在传送带上匀加速运动,加速度大小为a,则
假设滑块Q在传送带上一直匀加速运动到右端离开传送带,到B点时的速度为,有
代入数据得
假设成立,即
从B点离开传送带恰好沿C点切线滑入CD轨道中,可知
滑块与地面发生碰撞前后水平方向速度不变,竖直方向速度减小。所以第一次碰撞后损失的机械能
第二次碰撞后损失的机械能
第三次碰撞损失的机械能
以此类推发生第n次碰撞损失的机械能为
发生n次碰撞后前n次滑块总共损失的机械能为
联立解得
代入数据得
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山东省济宁市曲阜市2025-2026学年高二上学期期中教学质量检测
物理试题
2025.11
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ。设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A. ΔΦ1>ΔΦ2 B. ΔΦ1=ΔΦ2
C. ΔΦ1<ΔΦ2 D. 不能判断
2. 如图所示,有一质量、边长为的正方体木块,静止于光滑水平面上,木块内部有一从顶面贯通至底面的通道,一个质量为的小球由静止开始从通道的左端运动到右端,在该过程中木块的位移为( )
A. B.
C. D.
3. 蹦极也叫机索跳,是一项广受青年喜爱的极限运动。如图所示,运动员从平台自由落下,下落时绳索达到自然长度,此后又经时间,运动员到达最低点,该段时间内,固定在绳索悬点位置的拉力传感器显示绳索的平均作用力大小为。已知运动员的质量为,重力加速度,忽略空气阻力,则时间为( )
A. B. C. D.
4. 多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是( )
A. 若该读数是选用电阻挡“”倍率得到的,应该更换“”倍率,欧姆调零后再次进行测量
B. 多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为
C. 若选用的是直流电压“10V”量程,则指针读数应为8.5V
D. 测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极
5. 质量为ma=1kg,mb=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示,则可知( )
A. 碰撞属于弹性碰撞
B. 碰撞前b球的动量大小为
C. 碰撞过程中a球受到的撞击力冲量的大小为
D. 碰撞过程中撞击力对a球做的功为
6. 在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源内阻为0.5Ω B. 此时电源总功率为4W
C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W
7. 如图所示,电阻R1 = R4 = 3 Ω,R2 = R3 = 6 Ω,电流表为理想电流表,在A、B两端加上恒定电压UAB = 12 V,则以下说法正确的是( )
A. R1与R3两端的电压不相等 B. 通过R3与R4的电流相等
C. 流过电流表的电流方向向上 D. 流过电流表的电流大小为1 A
8. 如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )
A. 弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B. 板的加速度一直增大
C. 弹簧给木块A的冲量大小为
D. 弹簧的最大弹性势能为
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。全选对得4分,选对但不全得2分,有选错和0分)
9. 为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是( )
A. 蓄电池M端为正极 B. 蓄电池N端为正极
C. 螺线管P端为S极 D. 螺线管内部磁场方向由Q指向P
10. 如图所示,上表面粗糙的小车c静止在光滑水平面上,其上放有两个质量不同的物块a、b,a、b间有一根被压缩的轻弹簧。弹簧突然释放后,两物块发生滑动,下列说法正确的是( )
A. 若a、b两物体材料相同,则a、b组成的系统机械能不守恒、动量也不守恒
B. 若a、b两物体材料相同,则a、b、c组成的系统机械能不守恒、动量也不守恒
C. 若a、b两物体材料不同,则a、b组成的系统动量可能守恒、机械能一定不守恒
D. 若a、b两物体材料不同,则a、b、c组成的系统机械能可能守恒、动量可能守恒
11. 如图甲为手控可调节亮度的台灯,其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值,即可调节电源的输出功率。若电源电动势,内阻,灯泡电阻(固定不变),调节电位器即可改变台灯亮度,电位器接入电路中的阻值可在之间调节,则( )
A. 电源的最大输出功率为8W B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C. 电位器的最大功率为2.5W D. 当时,电源效率最大
12. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、二极管和电压表、均为理想元件,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,当的滑动触头P向下滑动的过程中( )
A. 电压表的示数增大,电压表的示数增大
B. 电压表示数变化量的绝对值与电压表示数变化量的绝对值相等
C. 电容器上的电压与电流表A示数的比值不变
D. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13. 在验证动量守恒定律的实验中,某实验小组的同学设计了图甲所示的实验装置:将气垫导轨放置在水平桌面上,气垫导轨右侧支点高度固定,左侧支点高度可调节,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,弹性滑块A、B上方固定宽度均为的遮光条,测得滑块A、B(包含遮光条)的质量分别为和。
(1)如图乙,用游标卡尺测得遮光条宽度_______mm;设遮光条通过光电门的时间为,则滑块通过光电门的速度________(用、表示);
(2)在调节气垫导轨水平时,该同学开启充气泵,将一个滑块轻放在导轨上,发现它向右加速运动,此时应调节左支点使其高度__________(选填“升高”或“降低”);实验中为确保碰撞后滑块A不反弹,则、应满足的关系是________(填“>”“<”或“=”);
(3)气垫导轨调节水平后,将滑块B静置于两光电门之间且靠近光电门2的右侧一端,滑块A置于光电门1右侧,用手轻推一下滑块A,使其向左运动,与滑块B发生碰撞后,滑块B和A先后通过光电门2。光电计时装置记录下滑块A的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和,滑块B的遮光条通过光电门2的时间为。实验中若等式_________(用题目所给字母表示)成立,即可验证滑块A、B在碰撞过程中动量守恒。
14. “蓝天”实验小组正在测定粗细均匀的铅笔芯的电阻率,但却没有合适的电压表。同学们从实验室领取了直流电源、电流表G(满偏电流、内阻未知)、电流表A(量程为、内阻也未知)、滑动变阻器、电阻箱、长度可变的铅笔芯、开关、导线、螺旋测微器等。
(1)他们用螺旋测微器测量铅笔芯的直径的示数如图甲所示,则铅笔芯的直径________。
(2)为了精确测量电流表G的内阻,同学们设计了如图乙所示的实验电路。正确连接电路并将电阻箱调整为合适的阻值(该阻值记为),闭合开关并调节滑动变阻器使两表均有适当的示数,记录下此时电流表A的示数和电流表G的示数,则电流表G的内阻________(用、和表示)。
(3)同学们测定铅笔芯电阻率的实验电路如图丙所示,电流表G两端并联的铅笔芯的长度为,调节滑动变阻器使电流表G满偏,记录电流表A的示数。改变铅笔芯的长度,重复上述步骤,获得多组、数据,作出图像如图丁所示。图像的纵截距________(填“大于”、“小于”或“等于”),铅笔芯的电阻率________(用、、、等题中涉及的物理量符号表示)。
15. 某景区观光电动车在载满游客时总质量,以的速度在水平路面匀速行驶,驱动电机的输入电流,输入电压,电动车行驶时所受阻力为车重的,取,不计电机内部摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:
(1)驱动电机的输入功率;
(2)电动车行驶时输出的机械功率;
(3)驱动电机的内阻。
16. 《卖油翁》是宋代文学家欧阳修创作的一则写事明理的寓言故事,说明了熟能生巧的道理。油从距离地面高度为H的地方倒出,油束刚好充满钱孔倒入壶内,钱孔的横截面积为S,油壶的高度为h,油的密度为,重力加速度为g。若油倒入瓶底四处散开,没有飞溅。求
(1)极短时间内倒入油的质量;
(2)在最初的一段时间内,油对壶底的冲击力大小。
17. 如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为的木块,现有一个质量为的子弹以的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,取),求:
(1)木块和子弹这个系统损失的机械能;
(2)木块所能达到的最大高度;
(3)圆环的最大速度。
18. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧,弹簧处于原长时右端恰好位于点,弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长,且以的速率沿顺时针方向匀速转动,传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道,圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高,质量的长禾板(木板厚度不计)。现将一质量的滑块(视为质点且与弹簧未拴接)向左压缩弹簧至图中点后由静止释放,滑块从点滑上传送带,并从传送带右端点离开,恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道,然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示,滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小。
(1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小;
(2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时,轨道对其的支持力为,且滑块恰好未滑离长木板,求长木板的长度;
(3)若去掉圆弧轨道和长木板,滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞,每次碰撞前后水平方向速度大小不变,且每次反弹的高度是上一次的三分之二,不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。
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