内容正文:
江苏省震泽中学2025级高二上学期第一次检测
物 理
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 一束带电粒子平行飞过小磁针上方,如图所示,此时小磁针极向纸内偏转,这一束粒子可能是( )
向右飞行的正离子束
向左飞行的正离子束
向右飞行的负离子束
向左飞行的负离子束
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】向右飞行的正离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,正离子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针S极向纸外偏转,不符合题意,故①错误;向左飞行的正离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,正离子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针S极向纸内偏转,符合题意,故②正确;向右飞行的负离子束形成的电流方向向左,根据安培定则可知,负离子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针S极向纸内偏转,符合题意,故③正确;向左飞行的负离子束形成的电流方向向右,根据安培定则可知,负离子束在下方产生的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针S极向纸外偏转,不符合题意,故④错误。综合可知②③符合题意。
故选C。
2. 如图为某手机电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )
A. “毫安时”()是电能的单位
B. 该电池充满电可提供的电能为7.2J
C. 指的是该电池放电时能输出的总电荷量
D. 若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据
可知“毫安时”()是电量的单位,指的是该电池放电时能输出的总电荷量,故A错误,C正确;
B.该电池充满电可提供的电能为
故B错误;
D.若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机时长为
故D错误。
故选C。
3. 如图甲,虚线框内为欧姆表的内部电路图,a、b为电表面板上的表笔插孔,图乙为多用电表的刻度面板,下列说法正确的是( )
A. b为表笔负插孔
B. d端为电源的正极
C. 欧姆调零时,将两个表笔短接,发现指针所指的电阻刻度值大于零,应将滑动变阻器的滑片向上移
D. 选择开关拨在“×100 Ω”,欧姆调零后,欧姆表的内阻值为1500 Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.b为表笔正插孔,故A错误;
B.“红进黑出”,因此d为电源负极,故B错误;
C.欧姆调零时,将两个表笔短接,发现指针所指的电阻刻度值大于零,表明电流还没满偏,应减小电阻,因此应将滑动变阻器的滑片向下移,故C错误;
D.选择开关拨在“×100 Ω”,欧姆调零后,欧姆表的内阻值等于中值电阻,即为1500 Ω,故D正确。
故选D。
4. 在赤道表面某位置小磁针静止时N极指向北偏东30°,经研究是因为小磁针正下方有一条通电直导线沿南北方向放置,已知该位置地磁场的磁感应强度大小为B(不考虑地磁偏角的影响)则该通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一条通电直导线沿南北方向放置,产生的磁场沿东西方向,小磁针静止时N极指向北偏东30°,则合磁场方向为北偏东30°,该位置地磁场的磁感应强度大小为B,根据矢量合成可知通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为
故选C。
5. 质量相等的三个小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,碰撞后a继续沿原方向运动,b静止,c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是( )
A. A球 B. B球
C. C球 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】在三个小球发生碰撞的过程中,系统动量都是守恒的,根据动量守恒定律得
mv0=mv+Mv′
整理可得
Mv′=mv0-mv
取初速度方向为正方向,因c球反向弹回,即v<0,可得c球的动量变化最大,可知C球的动量数值是最大的。
故选C。
6. 利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中R0为定值电阻,R是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒( )
A. 电路的总电阻减小,电压表的示数减小 B. 电路的总电阻增大,电流表的示数减小
C. 电压表和电流表示数的比值不变 D. 电路消耗的总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】若检测时司机喝了酒,则R减小,电路总电阻减小,电流变大,即电流表示数变大,R0两端的电压变大,电压表的示数变大;电路消耗的总功率P=IE变大;根据
可知电压表和电流表示数的比值不变。
故选C。
7. 如图,在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线。为探测该导线的走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如下表。忽略地磁场的影响,则该导线可能的走向是( )
探测
灵敏电流计有无示数
线圈平面平行于地面Oabc
沿Oa方向平移
无
沿Oc方向平移
无
线圈平面平行于墙面Oade
沿Oa方向平移
有
沿Oe方向平移
无
A. Oa方向 B. Ob方向 C. Oc方向 D. Oe方向
【答案】D
【解析】
【详解】通电直导线周围的磁场的是以导线为圆心的一个个同心圆,当线圈平面平行于地面Oabc移动时,线圈中无感应电流产生,则穿过线圈的磁通量不变,说明线圈平面与磁场所在平面平行,即通电导线应垂直于Oabc平面,当线圈平面平行于墙面Oade移动时,沿Oa方向平移有电流,磁通量变化,沿Oe方向平移无电流,磁通量不变,说明导线应该沿Oe方向。
故选D。
8. 如图所示,电源电动势为,内阻为,滑动变阻器为,为电动机,电动机线圈的电阻为 开关闭合后,电动机开始转动,稳定后回路中的电流大小为则( )
A. 电流大小
B. 电动机两端的电压
C. 当时,电源的输出功率最大
D. 当时,电源的输出功率最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于电动机转动时不是纯电阻元件,存在反电动势,回路中的电流小于,故A错误;
B.由于电动机转动时消耗的电能有一部分转化为机械能,所以两端电压大于,故B错误;
C.若电路是纯电阻电路,当时,电源的输出功率有最大值,此时电路的电流为
但电动机属于非纯电阻负载,所以当时,外电路等效电阻大于电源内阻,回路中的电流小于,电源的输出功率没有达到最大,故C错误;
D.电源的输出功率为
根据数学关系可知,当电流时,输出功率有最大值,故D正确。
故选D。
9. 如图是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时,压力随时间变化的图像,a点对应开始下蹲时刻,b点对应下蹲至最低位置的时刻,图中阴影面积分别为S1、S2,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 人跳起后上升的最大高度为1.8m
B. 从人开始下蹲至离地,压力传感器对人的平均支持力大小为525N
C. bc过程,人始终处于超重状态
D. S1=S2
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知,人在空中的时间为
上升高度
故A错误;
B.人离地时的速度为
人的重力为
质量
自开始下蹲至离地,用时
对人,根据动量定理有
解得
故B错误;
C.bc过程,压力传感器对人的支持力先大于重力后小于重力,即先超重后失重,故C错误;
D.图中面积表示合力对人的冲量大小,S1对应的冲量向下,S2对应的冲量向上,a、b点人的速度均为零,所以
故D正确。
故选D。
10. 如图甲的电路中,是可调电阻,是定值电阻,电源内阻不计。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据作出的图像如图乙中所示,下列说法中正确的是( )
A. 阻值大小为
B. 电源电动势为3V
C. 从状态到过程中,电阻的阻值不断增大
D. 从状态到过程中,电阻的功率先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源内阻不计,则有
结合图乙有,故A错误;
B.将A点坐标(0.1,2)代入表达式
结合上述解得E=2.5V,故B错误;
C.根据图乙可知,从状态到过程中,电流逐渐增大,则回路总电阻逐渐减小,可知,电阻的阻值不断减小,故C错误;
D.电阻消耗功率
根据数学对勾函数可知,当时,电流为
此时电阻消耗功率达到最大值,从状态到过程中,电阻的阻值不断减小,该过程电阻的功率先增大后减小,故D正确。
故选D。
11. 如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系图象正确的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律可得电压表读数
图形是向下倾斜的直线,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片向右移动,则R1减小,电流I变大,根据
可知P-I图形是开口向上的抛物线的一部分,故B错误;
C.电容器电量
图形是向下倾斜的直线,故C正确;
D.由
可知
图形是过原点的倾斜直线,故D错误。
故选C。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为0~3V的电压表V
B.量程为0~0.6A的电流表A1
C.量程为0~3A的电流表A2
D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。
(1)电流表应该选择__________(选填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择__________(选填“E”或“F”);
(2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图像,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为,则电源甲的电动势__________V,内阻__________Ω;(均保留两位有效数字)
(3)在测量电源的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是( )
A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用
C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用
【答案】(1) ①. B ②. F
(2) ①. 4.6 ②. 1.8 (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]测电动势约4.5V的电源的电动势与内阻时,由于有定值电阻的存在,电路中的最大电流约为,如果用量程为3 A的电流表,则读数误差太大,因此电流表应选B。
[2]定值电阻R1和电源内阻的阻值都较小,滑动变阻器的最大阻值不能太大,考虑到实验操作方便,应选择F。
【小问2详解】
[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有
拟合公式为
可得电源电动势为4.6V,
可得内阻
【小问3详解】
由电路图可知,电压表的分流作用会造成实验误差,导致电流表的电流不是通过电源的电流。
故选A。
三、计算题:本大题共4小题,共6+8+12+15=41分。
13. 在光滑水平面上停着一辆质量为60kg的平板小车,一个质量为40kg的小孩以相对于地面5m/s的水平速度从后面跳上车和车保持相对静止。
(1)求小孩跳上车和车保持相对静止时二者的速度大小;
(2)若此后小孩又向前跑,以相对于地面3.5m/s的水平速度从前面跳下车,求小孩跳下车后车的速度。
【答案】(1)2m/s
(2)1m/s,方向与原方向相同
【解析】
【小问1详解】
小孩和车组成的系统在水平方向上动量守恒,以小孩跳上车时的速度方向为正方向,则有
解得
即小孩跳上车和车保持相对静止时二者的速度大小为2m/s。
【小问2详解】
以二者相对静止时的速度方向为正方向,设小孩跳下车后车的速度为v3,在小孩跳下车的过程中,由动量守恒定律有
解得
即小孩跳下车后车的速度大小为1m/s,方向与原方向相同。
14. 洗车时,水枪喷出的水流射向汽车,会对汽车产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为,喷出水流的流速为,设水流垂直射向汽车车体后,速度变为0。已知水的密度为,不计水流的重力,求:
(1)水枪在时间内喷出水的质量;
(2)汽车受到水流平均冲击力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据公式可得,水枪在时间内喷出水的质量为
(2)以水运动方向为正方向,在与墙壁碰撞过程,对时间内的水,根据动量定理(水平分运动)得
解得
根据牛顿第三定律可得,汽车受到水流平均冲击力为
15. 如图所示电路,电源电动势E=6V,内阻为r=1Ω。闭合S1,断开S2,电流表的示数是1.00A;闭合S1,闭合S2,电流表的示数是2.00A,此时电动机竖直向上匀速吊起一质量为m=0.6kg的重物。已知电动机线圈电阻为R0=0.5Ω,电流表、电压表均为理想表,不计一切阻力,g取10m/s2。求:
(1)闭合S1、断开S2时,定值电阻R消耗的电功率;
(2)闭合S1、闭合S2时,重物向上运动的速率;
(3)闭合S1、闭合S2时,电源和电动机的效率。
【答案】(1)5W ; (2)0.68m/s ; (3) 66.7% ,85%
【解析】
【详解】(1)闭合、断开时,根据闭合电路的欧姆定律可得
定值电阻消耗的电功率为
代入数据解得
(2)闭合、断开时,根据闭合电路的欧姆定律可得
闭合、闭合时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据欧姆定律可得流过定值电阻的电流为
流过电动机的电流为
电动机输出的机械功率为
因为
解得
(3)闭合、闭合时,电源的效率为
解得
电动机的效率
解得
16. 小孙老师用玩具手枪以初速度竖直向上发射了一颗橡胶弹丸,若弹丸在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,弹丸运动的速率随时间变化的规律如图所示,时刻到达最高点,再次回落到发射点时,速率为,且落地前球已经做匀速运动。已知重力加速度为。
(1)假设弹丸的质量为,求出常数;
(2)求弹丸在空中运动的最大加速度和上升的最大高度H
(3)求弹丸从最高点回落到射出点的时间
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于速率随时间变化的图像斜率的绝对值表示加速度大小,根据图像可知,弹丸回到发射点时,弹丸的加速度为,则合力为,则有
解得
【小问2详解】
根据图像可知,弹丸刚刚射出时加速度最大,则有
解得
阻力为
则阻力的冲量为
其中表示路程,上升和下降的位移相等,球上升阶段阻力的冲量大小等于下落阶段阻力的冲量大小。根据动量定理可知
由图知
则
解得
【小问3详解】
由于弹丸上升过程与下落过程经过的位移大小相等,可知图像中,在时间内图线与时间轴所围几何图形的面积与在时间内图线与时间轴所围几何图形的面积相等,根据动量定理有,
由于空气阻力与速率成正比,若将速率随时间变化图像的纵坐标乘常数,则得到空气阻力随时间变化的图像,该图像与时间轴所围几何图形的面积表示空气阻力的冲量大小,根据上述,在时间内图线与时间轴所围几何图形的面积与在时间内图线与时间轴所围几何图形的面积相等,而弹丸向上运动与向下运动过程中空气阻力的冲量方向相反,则有
解得
【点睛】
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江苏省震泽中学2025级高二上学期第一次检测
物 理
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 一束带电粒子平行飞过小磁针上方,如图所示,此时小磁针极向纸内偏转,这一束粒子可能是( )
向右飞行的正离子束
向左飞行的正离子束
向右飞行的负离子束
向左飞行的负离子束
A. B. C. D.
2. 如图为某手机电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )
A. “毫安时”()是电能的单位
B. 该电池充满电可提供的电能为7.2J
C. 指的是该电池放电时能输出的总电荷量
D. 若该手机的待机电流为10mA,则最多可待机100小时
3. 如图甲,虚线框内为欧姆表的内部电路图,a、b为电表面板上的表笔插孔,图乙为多用电表的刻度面板,下列说法正确的是( )
A. b为表笔负插孔
B. d端为电源的正极
C. 欧姆调零时,将两个表笔短接,发现指针所指的电阻刻度值大于零,应将滑动变阻器的滑片向上移
D. 选择开关拨在“×100 Ω”,欧姆调零后,欧姆表的内阻值为1500 Ω
4. 在赤道表面某位置小磁针静止时N极指向北偏东30°,经研究是因为小磁针正下方有一条通电直导线沿南北方向放置,已知该位置地磁场的磁感应强度大小为B(不考虑地磁偏角的影响)则该通电直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
5. 质量相等的三个小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,碰撞后a继续沿原方向运动,b静止,c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是( )
A. A球 B. B球
C. C球 D. 不能确定
6. 利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中R0为定值电阻,R是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒( )
A. 电路的总电阻减小,电压表的示数减小 B. 电路的总电阻增大,电流表的示数减小
C. 电压表和电流表示数的比值不变 D. 电路消耗的总功率变小
7. 如图,在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线。为探测该导线的走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如下表。忽略地磁场的影响,则该导线可能的走向是( )
探测
灵敏电流计有无示数
线圈平面平行于地面Oabc
沿Oa方向平移
无
沿Oc方向平移
无
线圈平面平行于墙面Oade
沿Oa方向平移
有
沿Oe方向平移
无
A. Oa方向 B. Ob方向 C. Oc方向 D. Oe方向
8. 如图所示,电源电动势为,内阻为,滑动变阻器为,为电动机,电动机线圈的电阻为 开关闭合后,电动机开始转动,稳定后回路中的电流大小为则( )
A. 电流大小
B. 电动机两端的电压
C. 当时,电源的输出功率最大
D. 当时,电源的输出功率最大
9. 如图是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时,压力随时间变化的图像,a点对应开始下蹲时刻,b点对应下蹲至最低位置的时刻,图中阴影面积分别为S1、S2,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 人跳起后上升的最大高度为1.8m
B. 从人开始下蹲至离地,压力传感器对人的平均支持力大小为525N
C. bc过程,人始终处于超重状态
D. S1=S2
10. 如图甲的电路中,是可调电阻,是定值电阻,电源内阻不计。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据作出的图像如图乙中所示,下列说法中正确的是( )
A. 阻值大小为
B. 电源电动势为3V
C. 从状态到过程中,电阻的阻值不断增大
D. 从状态到过程中,电阻的功率先增大后减小
11. 如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系图象正确的是( )
A. B.
C.
D.
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为0~3V的电压表V
B.量程为0~0.6A的电流表A1
C.量程为0~3A的电流表A2
D.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。
(1)电流表应该选择__________(选填“B”或“C”);滑动变阻器应该选择__________(选填“E”或“F”);
(2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,计算机拟合得到如图乙所示U-I图像,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为,则电源甲的电动势__________V,内阻__________Ω;(均保留两位有效数字)
(3)在测量电源的电动势和内阻的实验中,产生系统误差的主要原因是( )
A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用
C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用
三、计算题:本大题共4小题,共6+8+12+15=41分。
13. 在光滑水平面上停着一辆质量为60kg的平板小车,一个质量为40kg的小孩以相对于地面5m/s的水平速度从后面跳上车和车保持相对静止。
(1)求小孩跳上车和车保持相对静止时二者的速度大小;
(2)若此后小孩又向前跑,以相对于地面3.5m/s的水平速度从前面跳下车,求小孩跳下车后车的速度。
14. 洗车时,水枪喷出的水流射向汽车,会对汽车产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为,喷出水流的流速为,设水流垂直射向汽车车体后,速度变为0。已知水的密度为,不计水流的重力,求:
(1)水枪在时间内喷出水的质量;
(2)汽车受到水流平均冲击力的大小。
15. 如图所示电路,电源电动势E=6V,内阻为r=1Ω。闭合S1,断开S2,电流表的示数是1.00A;闭合S1,闭合S2,电流表的示数是2.00A,此时电动机竖直向上匀速吊起一质量为m=0.6kg的重物。已知电动机线圈电阻为R0=0.5Ω,电流表、电压表均为理想表,不计一切阻力,g取10m/s2。求:
(1)闭合S1、断开S2时,定值电阻R消耗的电功率;
(2)闭合S1、闭合S2时,重物向上运动的速率;
(3)闭合S1、闭合S2时,电源和电动机的效率。
16. 小孙老师用玩具手枪以初速度竖直向上发射了一颗橡胶弹丸,若弹丸在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,弹丸运动的速率随时间变化的规律如图所示,时刻到达最高点,再次回落到发射点时,速率为,且落地前球已经做匀速运动。已知重力加速度为。
(1)假设弹丸的质量为,求出常数;
(2)求弹丸在空中运动的最大加速度和上升的最大高度H
(3)求弹丸从最高点回落到射出点的时间
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