内容正文:
华东师大二附中2026学年第一学期10月练习
高二 物理
(考试时间60分钟,满分100分)
(试卷共4页,答题纸共2页)
特别提示:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,漏选给一半分,错选、多选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.如无特殊说明,本卷重力加速度g大小取9.8 m/s2。
扫地机器人
某智能扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫,其前端装有感应器,通过发射、接收超声波或者红外线来侦测障碍物。已知机器人电池容量为3000 mA·h,电机两端电压为15 V,吸尘时的输入功率为30 W,输出功率为22 W。
1. (不定项)“mA·h”单位对应的物理量可以是( )
A. 电荷量 B. 电流 C. 电功 D. 电功率
2. 吸尘时电机的额定电流为________A,电机的效率为________%,电机的内阻为________Ω。
3. 扫地机器人有喷水功能,喷口直径约为几厘米,喷出的水速约为几十厘米每秒。水竖直向下喷出,忽略喷出水流的自重,水对地面的冲击力大小的数量级是( )
A. 100 N B. 102 N C. 104 N D. 106 N
4. 扫地机器人的水箱对水还有温度指示功能。L为指示灯泡,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的升高而减小。电源电动势和内阻恒定。
(1)定值电阻的作用主要是________。
(2)闭合开关,温度升高时,灯泡L( )
A.变亮 B.变暗 C.亮度不变
追寻守恒量
在物理学中,对守恒量的追寻是历久弥新的话题。从机械能守恒到动量守恒,都是科学家不断探索的结果。用质量均为0.207 kg的A、B两个滑块,以及质量为0.104 kg的滑块C开展碰撞实验。
5. 如图,在两滑块相对的面上固定尼龙搭扣,一旦搭扣互相接触,两滑块将粘在一起。碰撞前滑块B静止,滑块A向右运动与滑块B碰撞。测得碰撞前后的速度如表。由表可知,A、B滑块组成的系统( )
物理量
碰撞前
0.342
0
碰撞后
0.168
0.168
A. 动量近似守恒,机械能近似守恒 B. 动量不守恒,机械能近似守恒
C. 动量近似守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒
6. 选择A、C滑块,如图。碰撞前两滑块相向运动。滑块A向右运动,速度的大小为0.544 m/s,滑块C向左运动,速度的大小为0.387 m/s;碰撞后两滑块弹开,滑块A向左运动,速度大小为0.069 m/s,滑块C向右运动,速度大小为0.832 m/s。
(1)A、C的碰撞过程( )
A.是完全弹性碰撞
B.是完全非弹性碰撞
C.既不是完全弹性碰撞,也不是完全非弹性碰撞
(2)(论证)对(1)中的选择做出解释______。
(3)以向右为正方向,A、C相互作用的过程中,A受到的合力冲量为________N·s。(保留3位有效数字)
各种各样的电源
随着科技的发展,诞生了各种各样的电源,其在电路中起到了各不相同的功能。
7. 常见的干电池具有确定的电动势和内阻,其接入的电路为纯电阻电路。
(1)(匹配)在电路的不同元件中,存在不同的能量转换方向,请仿照示例,将其能量的所有来源和所有去向填入表中。
能量来源
能量去向
干电池
①______
②______
外电阻
示例:B
③______
A.化学能 B.电能 C.内能 D.机械能
(2)干电池的电动势为,内阻为r,在时间t内通过干电池的电流恒为I。该过程中,干电池内部非静电力做的功为________,电源的输出功率为________。
(3)为了测量某干电池的电动势和内阻,将其接入测量电路后,其干路电流和路端电压的关系如图,由此可知,电池的电动势为________V,内阻为________Ω。(均保留3位有效数字)
8. 还有一类电源,能够控制保证通过电源干路的电流始终恒定,称为恒流源。有一恒流源按图示方法接在电路中。当滑动变阻器滑片向下滑动时
(1)电源消耗总功率的变化情况是( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
(2)电流表A示数的变化情况是( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
研究动量定理
可以用如图所示的装置研究动量定理。推动小车,使弹性圈与固定的力传感器碰撞,利用力传感器获得小车受到的力与作用时间的关系,测量碰撞前、后小车的速度。
9. 实验中,①为力传感器,②为________传感器,③为装有挡光片和弹性圈的小车,④为水平导轨。
10. 小车的质量为0.207 kg,挡光片的宽度为1 cm。小车第一次经过光电门时光电门示数为0.0067 s。在与力传感器相互作用时,测得力随时间的变化如图,忽略轨道阻力。
(1)已知图与t轴围成的面积约为300小格,则该过程中力传感器给小车的冲量大小为________N·s。
(2)(计算)求小车第二次经过光电门时的光电门示数______。
测量小灯泡的伏安特性
某同学欲研究小灯泡L(额定功率约0.7 W,额定电压2.8 V)的伏安特性。
实验室提供的器材如下:学生电源E(电动势约为4 V,内阻可不计),电流表(量程0~3 A),电流表(量程0~600 mA),电压表(量程0~15 V),电压表(量程0~3 V)、滑动变阻器(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A),开关、导线若干。
11. (多选)实验要求尽可能准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线,则( )
A. 电流表选用 B. 电流表选用 C. 电压表选用 D. 电压表选用
12. 为了让数据从0开始变化,用笔画线代替导线,补全电路图。
13. 测得小灯泡的伏安特性曲线如图。将该灯泡与一个电动势为3 V,内阻为10 Ω的电源直接相连,此时灯泡的实际功率为________W。
14. 实验室中有一多用电表,多用电表的内置电源是1节干电池,用其测量灯泡的相关量。当灯泡接在电路中时,某次电压测量值如图,量程选择的是5 V,则此时灯泡电压为________V。
15. 若将灯泡从电路中取下,直接用多用电表的欧姆挡测量,其测得的电阻与正常发光时的电阻R相比,满足( )
A. B. C.
如图,一只质量的猴子视作质点,一手抓在长为的不可伸长的绳的一端,绳另一端固定在距地面高处,不计空气阻力。猴子每次都在绳与竖直方向夹角的最高点由静止开始荡下。猴子在最低点时,绳恰好没有断裂。
16. 猴子到达最低点时的速度大小________,此时绳中拉力大小________。
17. 猴子从最高点首次到达最低点的过程中,绳中拉力的冲量方向( )
A. 竖直向下 B. 竖直向上 C. 水平向右 D. 水平向左
E. 斜向左上 F. 斜向右上
18. (论证)猴子荡到最高点的瞬间不慎松手,竖直下落。科学研究表明,当猴子受到的地面平均冲击力不超过其重力的3倍时,身体不会受到伤害。猴子从触地到停下的时间为0.2 s,判断该猴子着地时,身体是否会受到伤害。
19. (简答)猴子发现其能荡到的最低点处结着香蕉。猴子认为,可以在其到达最低点的瞬间摘下并抱住香蕉,与香蕉一起荡上去,从而避免绳子断裂。忽略摘香蕉、抱住香蕉的时间以及摘香蕉时香蕉与枝干的相互作用,通过计算评析该方案。
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华东师大二附中2026学年第一学期10月练习
高二 物理
(考试时间60分钟,满分100分)
(试卷共4页,答题纸共2页)
特别提示:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,漏选给一半分,错选、多选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.如无特殊说明,本卷重力加速度g大小取9.8 m/s2。
扫地机器人
某智能扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫,其前端装有感应器,通过发射、接收超声波或者红外线来侦测障碍物。已知机器人电池容量为3000 mA·h,电机两端电压为15 V,吸尘时的输入功率为30 W,输出功率为22 W。
1. (不定项)“mA·h”单位对应的物理量可以是( )
A. 电荷量 B. 电流 C. 电功 D. 电功率
2. 吸尘时电机的额定电流为________A,电机的效率为________%,电机的内阻为________Ω。
3. 扫地机器人有喷水功能,喷口直径约为几厘米,喷出的水速约为几十厘米每秒。水竖直向下喷出,忽略喷出水流的自重,水对地面的冲击力大小的数量级是( )
A. 100 N B. 102 N C. 104 N D. 106 N
4. 扫地机器人的水箱对水还有温度指示功能。L为指示灯泡,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的升高而减小。电源电动势和内阻恒定。
(1)定值电阻的作用主要是________。
(2)闭合开关,温度升高时,灯泡L( )
A.变亮 B.变暗 C.亮度不变
【答案】1. A 2. ①. 2 ②. 73.3 ③. 2 3. A
4. ①. 保护电路(或分压限流) ②. B
【解析】
【1题详解】
A.由可知,,是电荷量的单位,故A正确;
B.电流的单位是,不是,故B错误;
C.电功的单位是或,不是,故C错误;
D.电功率的单位是,不是,故D错误。
故选A。
【2题详解】
[1]吸尘时电机输入功率为,两端电压为,根据
解得
[2]电机效率为
代入数据解得
[3]根据能量守恒定律有
代入数据解得
【3题详解】
设喷口直径约为,水速约为,水的密度取,喷口横截面积,单位时间内喷出水的质量
水冲击地面后速度变为0,根据动量定理有
联立解得
代入数据得
数量级为
故选A。
【4题详解】
[1]定值电阻的作用主要是保护电路(或分压限流)。
[2]A.温度升高时,热敏电阻的阻值减小,并联部分电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律有
干路电流增大,定值电阻两端电压增大,并联部分电压减小,灯泡两端电压减小,灯泡变暗,故A错误;
B.由以上分析可知,灯泡两端电压减小,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故B正确;
C.灯泡亮度由实际功率决定,温度升高时灯泡实际功率减小,亮度变暗,故C错误。
故选B。
追寻守恒量
在物理学中,对守恒量的追寻是历久弥新的话题。从机械能守恒到动量守恒,都是科学家不断探索的结果。用质量均为0.207 kg的A、B两个滑块,以及质量为0.104 kg的滑块C开展碰撞实验。
5. 如图,在两滑块相对的面上固定尼龙搭扣,一旦搭扣互相接触,两滑块将粘在一起。碰撞前滑块B静止,滑块A向右运动与滑块B碰撞。测得碰撞前后的速度如表。由表可知,A、B滑块组成的系统( )
物理量
碰撞前
0.342
0
碰撞后
0.168
0.168
A. 动量近似守恒,机械能近似守恒 B. 动量不守恒,机械能近似守恒
C. 动量近似守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒
6. 选择A、C滑块,如图。碰撞前两滑块相向运动。滑块A向右运动,速度的大小为0.544 m/s,滑块C向左运动,速度的大小为0.387 m/s;碰撞后两滑块弹开,滑块A向左运动,速度大小为0.069 m/s,滑块C向右运动,速度大小为0.832 m/s。
(1)A、C的碰撞过程( )
A.是完全弹性碰撞
B.是完全非弹性碰撞
C.既不是完全弹性碰撞,也不是完全非弹性碰撞
(2)(论证)对(1)中的选择做出解释______。
(3)以向右为正方向,A、C相互作用的过程中,A受到的合力冲量为________N·s。(保留3位有效数字)
【答案】5. C 6. ①. C ②. 碰撞前后系统动量近似守恒,机械能不守恒,且碰撞后两滑块分离 ③. -0.127
【解析】
【5题详解】
将碰撞前、后分别记为状态1、状态2。取,为系统,水平方向外力冲量可忽略,碰撞前系统动量为
代入数据得
碰撞后两滑块粘在一起,系统动量为
代入数据得
两次测得的动量数值接近,故系统动量近似守恒。碰撞前系统动能为
碰撞后系统动能为
由于碰撞后两滑块粘在一起,重力势能不变而动能减少,系统机械能不守恒,故选C。
【6题详解】
[1]取,为系统,碰撞前、后分别记为状态1、状态2。碰撞时间很短,水平方向外力冲量可忽略,系统碰撞前动量为
代入数据得,碰撞后系统动量为
代入数据得,系统碰撞前的动能为
系统碰撞后的动能为
动量近似守恒而动能减少,且碰撞后两滑块仍分离,因此碰撞既不是完全弹性碰撞,也不是完全非弹性碰撞。
故选C。
[2]完全弹性碰撞要求碰撞前后系统动能守恒,本题动能减少;完全非弹性碰撞要求碰撞后两滑块粘在一起并具有相同速度,本题碰撞后两滑块向相反方向运动,所以选择C项。
[3]以向右为正方向,受到的合力冲量等于动量的变化量,故
负号表示冲量方向向左。
各种各样的电源
随着科技的发展,诞生了各种各样的电源,其在电路中起到了各不相同的功能。
7. 常见的干电池具有确定的电动势和内阻,其接入的电路为纯电阻电路。
(1)(匹配)在电路的不同元件中,存在不同的能量转换方向,请仿照示例,将其能量的所有来源和所有去向填入表中。
能量来源
能量去向
干电池
①______
②______
外电阻
示例:B
③______
A.化学能 B.电能 C.内能 D.机械能
(2)干电池的电动势为,内阻为r,在时间t内通过干电池的电流恒为I。该过程中,干电池内部非静电力做的功为________,电源的输出功率为________。
(3)为了测量某干电池的电动势和内阻,将其接入测量电路后,其干路电流和路端电压的关系如图,由此可知,电池的电动势为________V,内阻为________Ω。(均保留3位有效数字)
8. 还有一类电源,能够控制保证通过电源干路的电流始终恒定,称为恒流源。有一恒流源按图示方法接在电路中。当滑动变阻器滑片向下滑动时
(1)电源消耗总功率的变化情况是( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
(2)电流表A示数的变化情况是( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】7. ①. 化学能 ②. 电能、内能 ③. 内能 ④. ⑤. ⑥. ⑦.
8. ①. B ②. A
【解析】
【7题详解】
(1)[1]干电池内非静电力做功使化学能转化为电能;干电池内阻发热还使部分化学能转化为内能。
[2]因此干电池的能量去向为电能和内能;
[3]外电阻消耗电能并转化为内能。
(2)[4]在时间内通过电源的电荷量为,由电动势的定义可知,非静电力做功为
闭合电路中有,故
[5]电源输出功率为
(3)[6]干电池的路端电压与干路电流满足闭合电路欧姆定律,整理得
图线与轴的截距对应,读图得
[7]在图线上取两点和,斜率大小为
由可知斜率大小满足
因此。
【8题详解】
(1)[1]设恒流源输出的干路电流为。滑片向下移动时,接入电路的滑动变阻器有效电阻减小,它与并联固定电阻组成的并联部分等效电阻为
由此可知减小,外电路总电阻为,其中为干路上的串联电阻。电源端电压满足,由电功率公式得电源消耗的总功率为
由于恒定且减小,电源消耗的总功率减小。
故选B。
(2)[2]并联部分两端电压为
电流表所在支路电流为
当减小时,增大,所以电流表读数增大。
故选A。
研究动量定理
可以用如图所示的装置研究动量定理。推动小车,使弹性圈与固定的力传感器碰撞,利用力传感器获得小车受到的力与作用时间的关系,测量碰撞前、后小车的速度。
9. 实验中,①为力传感器,②为________传感器,③为装有挡光片和弹性圈的小车,④为水平导轨。
10. 小车的质量为0.207 kg,挡光片的宽度为1 cm。小车第一次经过光电门时光电门示数为0.0067 s。在与力传感器相互作用时,测得力随时间的变化如图,忽略轨道阻力。
(1)已知图与t轴围成的面积约为300小格,则该过程中力传感器给小车的冲量大小为________N·s。
(2)(计算)求小车第二次经过光电门时的光电门示数______。
【答案】9. 光电门 10. ①. ②.
【解析】
【9题详解】
②是光电门传感器,用于测量挡光片通过光电门的时间。
【10题详解】
[1]由图像与时间轴所围面积表示冲量,图中纵轴每小格为、横轴每小格为,所以力传感器给小车的冲量大小为
[2]取小车碰撞力传感器前的运动方向为正方向,挡光片宽度为。第一次通过光电门的速度由确定。代入数据得
碰撞过程中力传感器的冲量方向与正方向相反,由动量定理得
解得小车碰撞后的速度为
其速率为,所以第二次通过光电门时,光电门示数为
测量小灯泡的伏安特性
某同学欲研究小灯泡L(额定功率约0.7 W,额定电压2.8 V)的伏安特性。
实验室提供的器材如下:学生电源E(电动势约为4 V,内阻可不计),电流表(量程0~3 A),电流表(量程0~600 mA),电压表(量程0~15 V),电压表(量程0~3 V)、滑动变阻器(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A),开关、导线若干。
11. (多选)实验要求尽可能准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线,则( )
A. 电流表选用 B. 电流表选用 C. 电压表选用 D. 电压表选用
12. 为了让数据从0开始变化,用笔画线代替导线,补全电路图。
13. 测得小灯泡的伏安特性曲线如图。将该灯泡与一个电动势为3 V,内阻为10 Ω的电源直接相连,此时灯泡的实际功率为________W。
14. 实验室中有一多用电表,多用电表的内置电源是1节干电池,用其测量灯泡的相关量。当灯泡接在电路中时,某次电压测量值如图,量程选择的是5 V,则此时灯泡电压为________V。
15. 若将灯泡从电路中取下,直接用多用电表的欧姆挡测量,其测得的电阻与正常发光时的电阻R相比,满足( )
A. B. C.
【答案】11. BD 12.
13. 0.216 14. 2.40 15. B
【解析】
【11题详解】
AB.小灯泡的额定电流约为
为减小读数的相对误差,电流表应选用量程,故A错误,B正确;
CD.灯泡两端电压的测量范围应覆盖其额定电压且尽量选小量程,故应选用量程,故C错误,D正确。
故选BD。
【12题详解】
为使灯泡两端电压从零开始调节,滑动变阻器采用分压接法,电源接在变阻器的两个固定端,滑片与一个固定端构成输出端。电流表与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,接线如答案图所示。
【13题详解】
闭合电路中,电源电动势满足,整理得
由图线与灯泡伏安特性曲线的交点读得,。灯泡的实际功率由决定,代入数据得
【14题详解】
量程为时应读取刻度,一格为0.1V;指针指在第24格,对应示数为。
【15题详解】
用欧姆挡测量时灯丝温度较低;正常发光时灯丝温度高,金属电阻率随温度升高而增大,所以冷态电阻小于正常发光时的电阻,即
故选B。
如图,一只质量的猴子视作质点,一手抓在长为的不可伸长的绳的一端,绳另一端固定在距地面高处,不计空气阻力。猴子每次都在绳与竖直方向夹角的最高点由静止开始荡下。猴子在最低点时,绳恰好没有断裂。
16. 猴子到达最低点时的速度大小________,此时绳中拉力大小________。
17. 猴子从最高点首次到达最低点的过程中,绳中拉力的冲量方向( )
A. 竖直向下 B. 竖直向上 C. 水平向右 D. 水平向左
E. 斜向左上 F. 斜向右上
18. (论证)猴子荡到最高点的瞬间不慎松手,竖直下落。科学研究表明,当猴子受到的地面平均冲击力不超过其重力的3倍时,身体不会受到伤害。猴子从触地到停下的时间为0.2 s,判断该猴子着地时,身体是否会受到伤害。
19. (简答)猴子发现其能荡到的最低点处结着香蕉。猴子认为,可以在其到达最低点的瞬间摘下并抱住香蕉,与香蕉一起荡上去,从而避免绳子断裂。忽略摘香蕉、抱住香蕉的时间以及摘香蕉时香蕉与枝干的相互作用,通过计算评析该方案。
【答案】16. ①. ②. 17. F
18. 会受到伤害(见解析)
19. 不能避免绳子断裂(见解析)
【解析】
【16题详解】
[1][2]由最高点A到最低点B的过程中,由动能定理可得
在最低点时有
代入数据,联立解得,。
【17题详解】
猴子从最高点首次到达最低点的过程中,猴子初动量为0,末动量水平向右,该过程中重力冲量竖直向下,由动量定理可知,绳中拉力冲量的竖直分量应与重力冲量抵消,猴子末动量等于绳中拉力冲量的水平分量,可得绳中拉力的冲量应斜向右上,故选F。
【18题详解】
A点距地面高度
设猴子触地时速度为,下落过程由动能定理得
解得
猴子触地过程,设平均冲击力为,由动量定理得
代入数据解得
即,故猴子着地时,身体会受到伤害。
【19题详解】
依题意,猴子到达B处时绳子恰好没有断裂,则绳子能承受的最大拉力为
设香蕉质量为,猴子摘下并抱住香蕉时速度为,绳子拉力为
由动量守恒可得
分析此时受力有
联立解得
欲取等号,需满足
代入数据解得,与事实不符,故有
综上,不能避免绳子断裂。
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