内容正文:
2025年秋学期高二期中质量调研
物理试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列物理量的名称和单位符号对应正确的是( )
A. 电容(F) B. 电动势(J) C. 电功(W) D. 冲量(N/s)
【答案】A
【解析】
【详解】A.电容的国际单位是法拉,符号为,故A正确;
B.电动势的国际单位是伏特(),焦耳()是能量、功的单位,故B错误;
C.电功的国际单位是焦耳(),瓦特()是功率的单位,故C错误;
D.由冲量公式可知,冲量的单位是,而非,故D错误。
故选A。
2. 某手机电池背面印有的一些信息如图所示,电池充满电后,下列说法正确的是( )
A. “mA·h”是能量的单位
B. 该电池能提供的最小电压为3.6V
C. 该电池充满后可释放的电能最多为7200J
D. 若该手机的待机电流为10mA,则手机最多可待机200h
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电池的铭牌读出该电池的容量为,指的是该电池放电时能输出的总电荷量,即“”是电荷量的单位,故A错误;
B.由电池的铭牌读出该电池的电动势为3.6V,电动势大小等于电路总电压,即该电池能提供的理论最大电压为3.6V,考虑电池内阻,该电池能提供的最大电压小于3.6V,故B错误;
C.电池充满电后,可提供的电能为,故C错误;
D.若电池以10mA的电流工作,该电池的容量为,由知
则电池可工作200小时,故D正确。
故选D。
3. 坐过山车时,人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺,感觉惊险刺激。如图所示,某车厢通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变,该过程中车厢内的游客( )
A. 所受合力的冲量为零 B. 动量变化率为零
C. 所受合力做功为零 D. 机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意分析可知,由于游客速率不变,游客做匀速圆周运动,该游客所受合力不为零,根据可知该游客所受合力的冲量不为零,故A错误;
B.根据题意分析可知,根据动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化,则动量变化率数值上为合力大小,故不为0,故B错误;
C.根据题意分析可知,由于游客速率不变,则动能变化量为零,由动能定理可知,该游客所受合力做功为零,故C正确;
D.根据题意分析可知,游客匀速率上升,动能不变,重力势能增加,则该游客的机械能增加,故D错误。
故选C。
4. 如图,在“嫦娥三号”到达距离月球100m高度时,会在反推火箭的作用下短暂悬停。若它悬停时,反推火箭时间内向下喷出的气体质量为m,喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v,则“嫦娥三号”在此高度时的重力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对时间内喷出的气体,规定喷出的气体方向为正方向,根据动量定理有
解得
牛顿第三定律可知喷出气体对火箭的作用力大小
根据二力平衡可知“嫦娥三号”的重力大小为,故选B。
5. 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,如果测得的g值偏小,可能的原因是( )
A. 将摆线长加球的直径当作摆长
B. 实验中误将31次全振动计为30次全振动
C. 结束计时时,提前按秒表
D. 小球做圆锥摆运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据单摆周期公式有可得
将摆线长加球的直径当作摆长时偏大,则测得的g值偏大,选项A错误;
B.实验中误将31次全振动计为30次全振动,使得T偏大,则测得的g值偏小,选项B正确;
C.结束计时时,提前按秒表,使得T偏小,则测得的g值偏大,选项C错误;
D.摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动,则有
周期将比小,则测得的g值偏大,选项D错误。
故选B。
6. 如图所示,光滑水平面上有一静止的木块,一颗子弹以水平速度v0射穿木块,并沿原来速度方向远离木块。则在子弹射入木块的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒,动量守恒
B. 子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小
C. 子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
D. 子弹动能变化量的大小等于木块动能变化量的大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.子弹穿过木块时,因水平面光滑,系统水平方向合外力为零,动量守恒。但子弹与木块间摩擦力做功转化为内能,系统机械能不守恒,故A错误;
B.由牛顿第三定律,子弹与木块间相互作用力f大小相等、方向相反,作用时间t相同。根据冲量I=Ft,二者冲量大小相等,故B正确;
C.设摩擦力大小为f,木块位移为x1,子弹位移为x2。因子弹速度始终大于木块速度,故x2>x1。子弹对木块做功W1=fx1,木块对子弹做功W2=﹣fx2。由于x1≠x2,得|W1|≠|W2|,故C错误;
D.由动能定理,子弹动能变化量|ΔEk2|=fx2,木块动能变化量|ΔEk1|=fx1。因x2>x1,故|ΔEk2|>|ΔEk1|,即子弹动能减少量大于木块动能增加量,故D错误。
故选B。
7. 张家界大峡谷玻璃桥的蹦极项目垂直高度为260m。一体验者质量为60kg,在参与该项运动时从跳下到最低点历时8s,下落过程不计空气阻力,弹性绳的作用力随时间变化的图像如图所示,。下列说法正确的是( )
A. 下落过程中绳的作用力做功大于156000J
B. 体验者下落过程中所受重力的冲量等于零
C. 体验者下落过程中所受合力的冲量不等于零
D. 阴影部分图形所围面积
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个过程动能变化,重力做功
根据动能定理
得,即绳的作用力做功多少等于156000J,故A错误;
B. 重力的冲量,故B错误;
C. 根据动量定理,合力冲量等于动量变化,初末动量均为,因此,即合力冲量等于,故C错误;
D. 图像的面积表示弹力的总冲量,对整个过程由动量定理
得,即阴影面积为,故D正确。
故选D。
8. “充气碰碰球”游戏简化为如图乙所示的模型:直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线上运动,碰前A球的动量,B球静止,碰后B球的动量变为。则两球质量与间的关系可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由动量守恒
得,方向与原方向一致。
动能,碰撞过程总动能不增加可得
化简得
即
碰撞后A、B都向右运动,A速度不能大于B,否则会继续碰撞,不合理,可得
化简得
即
综上可得
故选B。
【点睛】
9. 一根粗细均匀的木棒下端绕几圈铁丝,木棒就可以竖直浮在杯内水中,如图所示。将木棒轻轻向下压一小段距离后由静止释放,此后木棒的运动可视为简谐运动。从释放开始计时,经过t时间木棒第二次达到最大速度,则下列判断正确的是( )
A. 木棒振动的频率为t
B. 减小木棒振动的幅度,木棒振动的频率将变大
C. 木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力相同
D. 从释放开始计时,经过t时间,木棒振动的加速度与速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.设木棒振动的周期为,从释放开始计时,经过时间木棒第二次达到最大速度,则
解得
振动的频率为
故A错误;
B.减小木棒振动的幅度,木棒振动的频率不变,故B错误;
D.从撤去压力开始计时,经过时间,木棒在平衡位置上方正在向上运动,此时加速度向下,速度向上,故D正确;
C.木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力大小相等,方向相反,故C错误。
故选D。
10. 在机械振动中,关于共振现象,以下说法正确的是( )
A. 在图1中,A、B、C三个小球。其中C球的固有频率最大
B. 在图1中,若把A球拉开较小角度,A球释放后较短时间内,B、C球的振幅相等
C. 在图2中,若把两单摆放在同一地点。则甲乙两单摆的摆长之比为4:1
D. 图2中,若两单摆长相同,放在不同的星球上,则甲乙两单摆所处星球的重力加速度之比为4:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.由物体固有频率周期公式可得,其中小球C的摆长最长,故而其固有周期最大,则固有频率最小,故A错误;
B.当A小球释放之后,BC小球做受迫振动。由于B小球的固有频率,更接近于A小球的频率,则B小球的振幅要比C小球的大,故B错误;
CD.由图乙可知,甲、乙两个单摆的固有频率之比为1:2,由
又因为
可得
若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为4:1,若两单摆摆长相同放在不同的星球上,则甲、乙两单摆所处星球的重力加速度之比为1:4,故C正确,D错误。
故选C。
11. 如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻,电阻,电表均为理想电表。当电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等。下列说法中正确的是( )
A. 电键K闭合时,电压表的示数较大
B. 电键K闭合时,电源的效率较大
C. 电阻的阻值小于
D. 电键K从断开到闭合,电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值
【答案】C
【解析】
【详解】A.电键K闭合时R2被短路,外电路总电阻较小,电路中电流较大,电压表示数为
可知电压表的示数较小,故A错误;
B.路端电压为
电键K闭合时,电路中电流较大,则路端电压较小。电源的效率为
可知电源的效率较小,故B错误;
C.把r与串联的总电阻等效为电源的内阻,则有
电源输出功率
当时等效电源输出功率最大
电键K断开时,ab段电路间的阻值为
电键K闭合时,ab段电路间的阻值为
当电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等,则,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律得
则电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值,故D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共60分。其中第13题~16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。
12. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了图1所示电路,实验室提供的器材有:
①干电池一节(电动势约1.5V,内阻待测)
②电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
③电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
④滑动变阻器R(最大阻值20Ω)
⑤定值电阻(阻值0.5Ω)
⑥开关一个,导线若干
(1)请根据图1所示电路图用笔画线代替导线完成图2所示实物图的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出U-I图像,如图3所示。根据图线求得电动势___________V,内阻___________Ω。(结果均保留2位小数)
(4)据如图1电路,判别电源电动势测量值与真实值的大小关系:___________。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1) (2)右
(3) ①. 1.48 ②. 0.30
(4)等于
【解析】
【小问1详解】
根据电路图连接实物图如图所示
【小问2详解】
为保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至最右端。
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
可知图像的纵截距表示电动势,则E=1.48V
图像的斜率的绝对值表示电源内阻和阻值之和,则
【小问4详解】
电压表有分流作用,当电流为零时,电压表的示数等于电源电动势,所以电源电动势测量值与真实值之间的大小关系为
13. 如图甲所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为0.01kg的小球,构成竖直方向的弹簧振子。从时刻开始,小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示。。求:
(1)弹簧振子的振幅和周期,并写出其振动方程;
(2)0~0.1s时间内弹簧弹力的冲量大小。
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知弹簧振子的振幅为A=10cm=0.1m
周期为T=0.2s
结合简谐振动的通式
可知其振动方程为
【小问2详解】
弹簧振子振动的过程中只受到重力和弹簧的弹力,根据动量定理0~0.1s时间内合力冲量大小为零,则
代入数据可得弹力的冲量
14. 如图所示为电流表改装成电阻表的电路。两表笔直接接触时,指针满偏,偏转角度为,此时刚好完成了欧姆调零,调好的电阻表内阻r=150Ω。
(1)将被测电阻接在两表笔间,指针偏转的角度为,求被测电阻Rx大小;
(2)若已知两表笔直接接触时满偏电流Ig=10mA,现用两表笔接电容C=2×10-6F的电容器,求稳定时电容器的带电荷量Q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设满偏电流为,两表笔短接时,则有
两表笔间接待测电阻时,则有
联立解得
【小问2详解】
由题可知,电源的电动势
则稳定时电容器的带电荷量
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=1Ω,开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压UM=6V,额定功率PM=9W,线圈电阻RM=0.4Ω,求:
(1)电动机正常工作时,输出的机械功率;
(2)R2的阻值;
(3)若R1、R2电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当R1的阻值多大时,R1消耗的电功率最大,最大值是多少?
【答案】(1)8.1W
(2)
(3)2Ω,4.5W
【解析】
【小问1详解】
由电动机的额定功率
得电动机的额定电流
又
由
得
【小问2详解】
由闭合电路欧姆定律得
又
又
得
【小问3详解】
R1消耗的电功率
由,当且仅当
时取等号,此时最大。即
时,
16. 图所示,在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量的小车,小车左右两边均为半径的四分之一光滑圆弧轨道,轨道末端平滑连接一长度的水平粗糙面。有一个质量为的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端点静止释放,小物块和小车在粗糙区域的动摩擦因数。取。
(1)求小物块滑到左侧圆弧轨道末端时小物块受到支持力的大小;
(2)若解除小车锁定,小物块滑到左侧圆弧轨道末端时的速度大小;
(3)在(2)问的初始条件下,小物块最终停在小车的哪一处?求整个运动过程中小车发生的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)物块将停在离左而光滑圆弧轨道最低点处
【解析】
【小问1详解】
小物块从滑到左侧圆弧轨道末端过程,由机械能守恒定律,得
在最低点,小物块受到支持力的大小为,有
解得。
【小问2详解】
小物块和小车组成的系统水平方向动量守恒,设小物块滑到左侧圆弧轨道末端时速度大小为,小车速度大小为,则有,
解得。
【小问3详解】
从小物块滑下到最终相对小车静止,物块在小车粗糙面上滑动的路程满足
解得
代入计算得
当时,,即物块将停在离左侧光滑圆弧轨道最低点处。
整个过程中,物块相对小车发生位移为
选取小物块和小车为系统,由于水平方向动量守恒,设小物块水平向右发生位移大小为,小车水平向左发生位移大小为,则有
由动量守恒有
两边同时乘以运动时间,有
代入数据解得。
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2025年秋学期高二期中质量调研
物理试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列物理量的名称和单位符号对应正确的是( )
A. 电容(F) B. 电动势(J) C. 电功(W) D. 冲量(N/s)
2. 某手机电池背面印有的一些信息如图所示,电池充满电后,下列说法正确的是( )
A. “mA·h”是能量的单位
B. 该电池能提供的最小电压为3.6V
C. 该电池充满后可释放的电能最多为7200J
D. 若该手机的待机电流为10mA,则手机最多可待机200h
3. 坐过山车时,人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺,感觉惊险刺激。如图所示,某车厢通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变,该过程中车厢内的游客( )
A. 所受合力的冲量为零 B. 动量变化率为零
C. 所受合力做功为零 D. 机械能守恒
4. 如图,在“嫦娥三号”到达距离月球100m高度时,会在反推火箭的作用下短暂悬停。若它悬停时,反推火箭时间内向下喷出的气体质量为m,喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v,则“嫦娥三号”在此高度时的重力大小为( )
A. B. C. D.
5. 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,如果测得的g值偏小,可能的原因是( )
A. 将摆线长加球的直径当作摆长
B. 实验中误将31次全振动计为30次全振动
C. 结束计时时,提前按秒表
D. 小球做圆锥摆运动
6. 如图所示,光滑水平面上有一静止的木块,一颗子弹以水平速度v0射穿木块,并沿原来速度方向远离木块。则在子弹射入木块的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒,动量守恒
B. 子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小
C. 子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功
D. 子弹动能变化量的大小等于木块动能变化量的大小
7. 张家界大峡谷玻璃桥的蹦极项目垂直高度为260m。一体验者质量为60kg,在参与该项运动时从跳下到最低点历时8s,下落过程不计空气阻力,弹性绳的作用力随时间变化的图像如图所示,。下列说法正确的是( )
A. 下落过程中绳的作用力做功大于156000J
B. 体验者下落过程中所受重力的冲量等于零
C. 体验者下落过程中所受合力的冲量不等于零
D. 阴影部分图形所围面积
8. “充气碰碰球”游戏简化为如图乙所示的模型:直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线上运动,碰前A球的动量,B球静止,碰后B球的动量变为。则两球质量与间的关系可能是( )
A. B. C. D.
9. 一根粗细均匀的木棒下端绕几圈铁丝,木棒就可以竖直浮在杯内水中,如图所示。将木棒轻轻向下压一小段距离后由静止释放,此后木棒的运动可视为简谐运动。从释放开始计时,经过t时间木棒第二次达到最大速度,则下列判断正确的是( )
A. 木棒振动的频率为t
B. 减小木棒振动的幅度,木棒振动的频率将变大
C. 木棒露出水面最长时与露出水面最短时受到的合外力相同
D. 从释放开始计时,经过t时间,木棒振动的加速度与速度方向相反
10. 在机械振动中,关于共振现象,以下说法正确的是( )
A. 在图1中,A、B、C三个小球。其中C球的固有频率最大
B. 在图1中,若把A球拉开较小角度,A球释放后较短时间内,B、C球的振幅相等
C. 在图2中,若把两单摆放在同一地点。则甲乙两单摆的摆长之比为4:1
D. 图2中,若两单摆长相同,放在不同的星球上,则甲乙两单摆所处星球的重力加速度之比为4:1
11. 如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻,电阻,电表均为理想电表。当电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等。下列说法中正确的是( )
A. 电键K闭合时,电压表的示数较大
B. 电键K闭合时,电源的效率较大
C. 电阻的阻值小于
D. 电键K从断开到闭合,电压表的示数变化与电流表的示数变化的比值
二、非选择题:共5题,共60分。其中第13题~16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。
12. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了图1所示电路,实验室提供的器材有:
①干电池一节(电动势约1.5V,内阻待测)
②电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
③电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
④滑动变阻器R(最大阻值20Ω)
⑤定值电阻(阻值0.5Ω)
⑥开关一个,导线若干
(1)请根据图1所示电路图用笔画线代替导线完成图2所示实物图的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出U-I图像,如图3所示。根据图线求得电动势___________V,内阻___________Ω。(结果均保留2位小数)
(4)据如图1电路,判别电源电动势测量值与真实值的大小关系:___________。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
13. 如图甲所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为0.01kg的小球,构成竖直方向的弹簧振子。从时刻开始,小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示。。求:
(1)弹簧振子的振幅和周期,并写出其振动方程;
(2)0~0.1s时间内弹簧弹力的冲量大小。
14. 如图所示为电流表改装成电阻表的电路。两表笔直接接触时,指针满偏,偏转角度为,此时刚好完成了欧姆调零,调好的电阻表内阻r=150Ω。
(1)将被测电阻接在两表笔间,指针偏转的角度为,求被测电阻Rx大小;
(2)若已知两表笔直接接触时满偏电流Ig=10mA,现用两表笔接电容C=2×10-6F的电容器,求稳定时电容器的带电荷量Q。
15. 如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=1Ω,开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压UM=6V,额定功率PM=9W,线圈电阻RM=0.4Ω,求:
(1)电动机正常工作时,输出的机械功率;
(2)R2的阻值;
(3)若R1、R2电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当R1的阻值多大时,R1消耗的电功率最大,最大值是多少?
16. 图所示,在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量的小车,小车左右两边均为半径的四分之一光滑圆弧轨道,轨道末端平滑连接一长度的水平粗糙面。有一个质量为的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端点静止释放,小物块和小车在粗糙区域的动摩擦因数。取。
(1)求小物块滑到左侧圆弧轨道末端时小物块受到支持力的大小;
(2)若解除小车锁定,小物块滑到左侧圆弧轨道末端时的速度大小;
(3)在(2)问的初始条件下,小物块最终停在小车的哪一处?求整个运动过程中小车发生的位移大小。
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