精品解析:山东泰安市新泰市第一中学东校2026-2027学年高二上学期10月质量检测物理试题
2026-10-16
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内容正文:
2025级高二上学期第一次质量检测
物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )
A. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
B. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 木块A离开墙壁后,弹簧弹性势能最大时,弹簧一定是被压缩了
D. 木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
【答案】D
【解析】
【详解】AB.木块A离开墙壁前,弹簧一直处于压缩状态,所以A一直受到墙壁对其的支持力,该力不做功,所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒,故AB错误;
D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统在水平方向上不受外力,竖直方向上所受合力为零,所以该系统动量守恒,机械能守恒,D正确;
C.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,当A、B共速时,弹簧的弹性势能最大,此时弹簧可能处于压缩状态也可能处于拉伸状态。比如A刚离开墙壁后,第一次与B共速时,弹簧处于拉伸状态;它们第二次共速时,弹簧则处于压缩状态。故C错误。
故选D。
2. 某次大风暴雨极端天气,造成大面积停电,电力工作人员进行高空作业抢修。若质量为70kg的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为3.2m(可视为自由落体运动)。此后经历时间1.6s安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间内安全带对人的平均作用力大小为( )
A. 1050N B. 700N C. 350N D. 1350N
【答案】A
【解析】
【详解】人下落3.2m的时间
设向下为正方向,对整个过程由动量定理
解得
F=1050N
故选A。
3. 如图所示,质量为M、半径为R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面最低点刚好与水平面相切,在A点的正上方h高处由静止释放一个质量为m的物块(可视为质点),物块下落后刚好从A点无碰撞地进入圆弧面,当物块滑到B点时,圆弧体向左滑动的距离为x,则下列说法正确的是( )
A. h越大,x越大 B. h越小,越大
C. 越大,x越大 D. 越小,x越大
【答案】C
【解析】
【详解】物块在圆弧面上滑动过程中,物块和圆弧体在水平方向上动量守恒,且水平方向的总动量为零,设物块在水平方向的速度大小为,圆弧体在水平方向的动量大小为,则有
则有
解得
故越大,x越大,C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 灯L1和L2的灯丝都断了
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流表坏了或未接好,电压表无示数,不符合题意,故A错误;
B.从a经过L1到b的电路中有断路,电流表无示数,电压表有示数,并且为电源电压,符合题意,故B正确;
C.L2灯丝断了或灯座未接通,电压表无示数,不符合题意,故C错误;
D.灯L1和L2的灯丝都断了,则电流表和电压表均无示数,不符合题意,故D错误。
故选B。
5. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象,图线b是某电阻R的U−I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )
A. 硅光电池的电动势大于3.6V
B. 硅光电池的总功率为0.4W
C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32W
D. 若将R换成阻值更大的电阻(光照不变),电源效率将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律得 U=E-Ir,当I=0时,E=U=3.6V,即硅光电池的电动势等于3.6V,故A错误。
B.硅光电池的总功率为
P总=EI=3.6×0.2W=0.72W
故B错误。
C.硅光电池的内阻
电池的内阻消耗的热功率为
P热=I2r=0.32 W
故C正确。
D.电源效率
随外电阻的增大而增大,故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞后的s-t图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断( )
A. 碰前m2匀速,m1加速运动 B. 碰后m2和m1都向右运动
C. m2=0.3kg D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由s-t图像的斜率等于速度可知碰前m2静止,m1匀速运动,m1的速度为
向右运动;碰后m1速度为
向左运动,碰后m2的速度
向右运动,故AB错误;
CD.根据动量守恒定律得
代入数据解得
两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为
故C正确,D错误。
故选C。
7. 现有一欧姆表,其内部电源电动势为1.5V,电流表满偏电流为10mA。该欧姆表使用了一段时间后电源电动势降为1.2V,并且经欧姆调零后,测得某电阻Rx的阻值读数为120Ω,则Rx的实际电阻为( )
A. 154Ω B. 120Ω C. 96Ω D. 72Ω
【答案】C
【解析】
【详解】设欧姆表的内阻为,有
当测量值为120Ω时的电流值为
电动势降为1.2V后,欧姆表调零后的内阻为
则电动势为E′=1.2V,电流值为时的电阻值为R测,则有
解得
故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 如图甲所示的电路,电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中
C. 滑动变阻器消耗功率最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D. 调整滑动变阻器RP的阻值,可以使电源的输出电流达到2A
【答案】B
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于内阻时,输出功率最大,把定值电阻看成电源内阻的一部分,由图乙可知,当
时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为
故A错误;
B.由A可知
滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,有
解得
故B正确;
C.当回路中电流最大时,即时定值电阻R消耗的功率最大,故滑动变阻器消耗功率最大时,定值电阻R消耗功率不是最大,故C错误;
D.当滑动变阻器的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为
则调整滑动变阻器RP的阻值,不可以使电源的输出电流达到2A,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能发光.现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A. 电容的带电量变大
B. 灯泡亮度变亮
C. 与均保持不变
D. 当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭
【答案】BC
【解析】
【分析】想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短路.分析电路的连接关系,根据欧姆定律分析.
【详解】A.将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小,电路中电流增大,电源的内电压以及R上的电压增大,则灯泡和滑动变阻器两端的电压之和减小,即电容器两端的电压减小,根据Q=CU可知,电容器带电量减小,选项A错误;
B.电路中电流增大,通过灯泡的电流增大,所以灯泡变亮,故B正确;
C.根据U2=E-Ir,得=r,保持不变.=R,保持不变,故C正确;
D.当电路稳定后,断开电键,电容器通过灯泡和变阻器放电,所以小灯泡不会立即熄灭,故D错误;
故选BC
【点睛】本题是电路的动态分析问题,关键要搞清电路的结构,明确电表各测量哪部分电路的电压或电流,根据闭合电路欧姆定律进行分析.
10. 如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A. P甲=P乙 B. P甲>P乙 C. P1>P2 D. P1=P2
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则
所以
故A正确,B错误;
CD.设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则
所以
故C错误,D正确。
故选AD。
11. 如图所示,在光滑的水平冰面上,一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量M=40kg,球的质量m=5kg。某时刻人将球以相对于地面v0=4m/s的水平速度向前方固定挡板推出,球与挡板碰撞后速度大小不变,人接住球后再以同样的速度将球推出(假设人、球、冰车共速后才推球),直到人不能再接到球,下列说法正确的是( )
A. 人第一次推球时,人、冰车、小球组成的系统动量守恒
B. 人从第一次推球直到不能再接到球,人、冰车、小球组成的系统动量守恒
C. 人第一次接到球后,人、球、冰车共同的速度大小为
D. 人第3次将球推出后将不能再接到球
【答案】AC
【解析】
【详解】A.第一次推球时(小球未与挡板接触),人、冰车和小球组成的系统所受的合外力为零,系统动量守恒,故A正确;
B.球与挡板碰撞过程,系统所受合外力不为零,人、冰车和小球组成的系统动量不守恒,故B错误;
C.设挡板每次对球碰撞作用的冲量为I,则有
对人、冰车与球组成的系统,人第一次接到球后,根据动量定理可得
解得,故C正确;
D.人推n次后,根据动量定理可得
解得
若人不再接到球,则
代入数据解得
人将球推出5次后不再接到球,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为l的细线,细线另一端系一质量为m的小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直且无拉力,并由静止释放小球C,重力加速度为g,小球和木块均可视为质点。下列判断正确的是( )
A. 小球C从释放到轨迹最低点的过程中,物体A、B和小球C组成的系统动量守恒
B. 小球C从释放到轨迹最低点的过程中,木块A移动的距离为
C. 木块A、B分离时,木块A的速度大小为
D. 小球C第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度为l(相对于轨迹的最低点)
【答案】BC
【解析】
【详解】A.系统在小球下摆过程中,竖直方向小球存在向心加速度,合外力竖直方向不为零,因此系统总动量不守恒,系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,故A错误;
B.小球从释放到最低点的过程中,A、B始终共速运动,系统水平方向动量守恒,初始总水平动量为0
满足人船模型规律: 设小球水平位移大小为,A、B的位移大小为,则
由几何关系,小球相对A的水平位移为,即
联立解得,即木块A移动距离为,故B正确;
C.小球摆到轨迹最低点时,细线拉力竖直向上,此后小球向左运动时,细线对A的拉力会产生向左的分力,使A减速,而B不受水平力将保持匀速,因此小球到达最低点瞬间就是A、B分离的时刻。
对该过程,水平动量守恒
系统机械能守恒
联立解得分离时A的速度,故C正确;
D.初始 C 的势能为,当AB分离时,B物体分去一部分机械能,AC的总机械能小于,所以C到达的最大高度一定小于,故D错误。
故选BC。
三、实验题:本题共2个小题,每空2分,共14分
13. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材,画出了如图甲所示的原理图。
①电压表V(量程3 V,内阻约为10 kΩ)
②电流表G(量程3 mA,内阻=100 Ω)
③电流表A(量程3 A,内阻约为0.5 Ω)
④滑动变阻器(0~20 Ω,2 A)
⑤滑动变阻器(0~500 Ω,1 A)
⑥定值电阻=0.5 Ω
⑦开关S和导线若干
(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是________A。(结果保留小数点后一位)
(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________。(填写器材序号)
(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势________V,电源的内阻________Ω。(保留两位有效数字)
【答案】(1)0.6 (2)④
(3) ①. 1.5 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
改装后能够测量的最大值为
【小问2详解】
为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,考虑电源内阻,滑动变阻器最大阻值太大,滑动变阻器应选用。
【小问3详解】
[1][2]图乙中横坐标单位为,由闭合电路欧姆定律得
结合图像知,
14. 某同学利用实验室已有的器材设计了如下电路测量某一太阳能电池的电动势和内电阻,已知电源的电动势大约为5.8 V,内电阻大约为几十欧,实验中用到的其他器材有:
A.电压表V(量程为3 V,内阻无限大)
B.表头G(量程10 mA,内阻待测量)
C.定值电阻
D.保护电阻
E.电阻箱(量程0~99.99 Ω)
F.开关两个,导线若干
(1)将电阻R调整到最大值,闭合开关、,缓慢调节电阻箱大小,使表头的示数为4 mA。此时电压表示数为满偏的,则表头的电阻________;
(2)断开开关,多次改变电阻箱的阻值,记录阻值大小为R,同时记录对应的表头的电流值为I,建立图像,描点连线得到如图线性图像。根据图中的数据,可得该太阳能电池的电动势________V,内电阻________(结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)300 (2) ①. 6.0 ②. 60
【解析】
【小问1详解】
电压表示数为满偏的,电压为,电流
并联电路电压相等有
代入数据解得
【小问2详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律得
变形得
结合图像得,
四、计算题:本题共4个小题,共46分
15. 电源(电动势为E、内阻为r)、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时,理想电压表示数为6.0V。已知电源内阻r=1.0Ω,求:
(1)电源电动势E的大小;
(2)当通电时间t=20s时,电阻箱产生的焦耳热Q。
【答案】(1)9.0V;(2)360J
【解析】
【详解】(1)由部分电路欧姆定律可得,通过电阻箱的电流大小
由闭合电路欧姆定律可得,电源电动势
(2)由焦耳定律可得,通电时间t=20s时,电阻箱产生的焦耳热
16. 如图所示,用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上,弹簧处于原长,质量为4 kg的物块C以v=6 m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动,与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短),并且C与A碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体B的速度多大?弹簧弹性势能的最大值是多大?
(2)弹簧第一次恢复原长时B的速度多大?
【答案】(1)Ep=12J;(2)
【解析】
【详解】(1) 当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大
由于A、B、C三者组成的系统动量守恒:
(mA+mB)v=(mA+mB+mC)V
解得:V=3m/s
由于A、C两者组成的系统动量守恒:
mCv=(mA+mC)v1
解得v1=4 m/s
设弹簧的弹性势能最大为EP,根据机械能守恒得:
解得:;
(2) )C、A碰撞后为初状态,再次恢复原长为末状态,则有:
系统动量守恒有:
系统能量守恒有:
解得:.
17. 如图所示,半径为R的光滑四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面最高点B与圆心O等高,物块a、b、c一字排开也静止在光滑的水平面上,已知物块a的质量为m、物块c的质量为。给物块a一个水平向右的初速度,a、b碰撞后粘在一起,b与c发生弹性碰撞后a、b的速度恰好为零,c刚滑上圆弧面时对圆弧面最低点A的压力大小为,c沿圆弧面上滑恰好能滑到B点,重力加速度为g,不计物块的大小,求:
(1)b、c碰撞后一瞬间,物块c的速度大小;
(2)a与b碰撞过程中损失的机械能;
(3)圆弧体的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设b与c碰撞后一瞬间,c的速度大小为,c刚滑上圆弧面最低点A时有
根据牛顿第三定律有
解得
【小问2详解】
由于a、b碰撞后粘在一起,b与c发生弹性碰撞后a、b的速度恰好为零,则有,
解得
设a与b碰撞前的速度大小为,根据动量守恒定律有
a与b碰撞过程中损失的机械能为
解得
【小问3详解】
设圆弧体的质量为M,物块c从A点滑到B点时,c与圆弧体共同速度为,根据水平方向动量守恒有
根据机械能守恒有
解得
18. 环保、便捷是新能源电动汽车的特点,孝感市各大景区均已使用电动车游览观光。某探究小组将电动车的一个车灯卸下来,与滑动变阻器(耐压值很大)和电源(内限不计)串联(如图1),发现当滑动变阻器的阻值为时,车灯能够正常发光,已知车灯组中每个灯的两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线如图2所示。某景区电动车电瓶的输出电压为,4个并联的相同规格的车灯和电动机串联连接,车灯均正常发光(如图3)。假设载满游客时的总质量为500kg,在行驶过程中,车与地面之间的阻力等于正压力的k倍,;若电动机内阻为,不计电动机内部摩擦,只考虑电动机的内阻发热损耗能量,重力加速度,求:
(1)每个车灯在正常发光时的工作电压和工作电流(计算和作图分析);
(2)景区内电动车行驶时,电动机的输出功率;
(3)电动车在水平地面上的最大速度。
【答案】(1)20V,2.5A;(2)2000W;(3)4m/s
【解析】
【详解】(1)设行车灯的正常工作电压和工作电流为U、,则由图可知,根据闭合电路欧姆定律,可得
解得
在图上画出此表达式所对应的图像,得到如下图所示的直线
由图可知直线和曲线的交点坐标为(20V,2.5A)所以行车灯的正常工作电压和工作电流分为20V,2.5A。
(2)每个车灯均正常发光,则通过电动机的电流
电动机的电压
电动机的输入功率
电动机内阻的发热功率
电动机行驶时输出的机械功率
(3)在水平地面上行驶时,电动车行驶时所受阻力
电动车以最大速度匀速行驶时动力
解得
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2025级高二上学期第一次质量检测
物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )
A. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
B. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 木块A离开墙壁后,弹簧弹性势能最大时,弹簧一定是被压缩了
D. 木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
2. 某次大风暴雨极端天气,造成大面积停电,电力工作人员进行高空作业抢修。若质量为70kg的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为3.2m(可视为自由落体运动)。此后经历时间1.6s安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间内安全带对人的平均作用力大小为( )
A. 1050N B. 700N C. 350N D. 1350N
3. 如图所示,质量为M、半径为R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面最低点刚好与水平面相切,在A点的正上方h高处由静止释放一个质量为m的物块(可视为质点),物块下落后刚好从A点无碰撞地进入圆弧面,当物块滑到B点时,圆弧体向左滑动的距离为x,则下列说法正确的是( )
A. h越大,x越大 B. h越小,越大
C. 越大,x越大 D. 越小,x越大
4. 如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C. 灯L2的灯丝断了或灯座未接通
D. 灯L1和L2的灯丝都断了
5. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象,图线b是某电阻R的U−I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )
A. 硅光电池的电动势大于3.6V
B. 硅光电池的总功率为0.4W
C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32W
D. 若将R换成阻值更大的电阻(光照不变),电源效率将减小
6. 如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞后的s-t图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断( )
A. 碰前m2匀速,m1加速运动 B. 碰后m2和m1都向右运动
C. m2=0.3kg D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
7. 现有一欧姆表,其内部电源电动势为1.5V,电流表满偏电流为10mA。该欧姆表使用了一段时间后电源电动势降为1.2V,并且经欧姆调零后,测得某电阻Rx的阻值读数为120Ω,则Rx的实际电阻为( )
A. 154Ω B. 120Ω C. 96Ω D. 72Ω
8. 如图甲所示的电路,电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中
C. 滑动变阻器消耗功率最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D. 调整滑动变阻器RP的阻值,可以使电源的输出电流达到2A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能发光.现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A. 电容的带电量变大
B. 灯泡亮度变亮
C. 与均保持不变
D. 当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭
10. 如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A. P甲=P乙 B. P甲>P乙 C. P1>P2 D. P1=P2
11. 如图所示,在光滑的水平冰面上,一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量M=40kg,球的质量m=5kg。某时刻人将球以相对于地面v0=4m/s的水平速度向前方固定挡板推出,球与挡板碰撞后速度大小不变,人接住球后再以同样的速度将球推出(假设人、球、冰车共速后才推球),直到人不能再接到球,下列说法正确的是( )
A. 人第一次推球时,人、冰车、小球组成的系统动量守恒
B. 人从第一次推球直到不能再接到球,人、冰车、小球组成的系统动量守恒
C. 人第一次接到球后,人、球、冰车共同的速度大小为
D. 人第3次将球推出后将不能再接到球
12. 如图所示,质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为l的细线,细线另一端系一质量为m的小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直且无拉力,并由静止释放小球C,重力加速度为g,小球和木块均可视为质点。下列判断正确的是( )
A. 小球C从释放到轨迹最低点的过程中,物体A、B和小球C组成的系统动量守恒
B. 小球C从释放到轨迹最低点的过程中,木块A移动的距离为
C. 木块A、B分离时,木块A的速度大小为
D. 小球C第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度为l(相对于轨迹的最低点)
三、实验题:本题共2个小题,每空2分,共14分
13. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材,画出了如图甲所示的原理图。
①电压表V(量程3 V,内阻约为10 kΩ)
②电流表G(量程3 mA,内阻=100 Ω)
③电流表A(量程3 A,内阻约为0.5 Ω)
④滑动变阻器(0~20 Ω,2 A)
⑤滑动变阻器(0~500 Ω,1 A)
⑥定值电阻=0.5 Ω
⑦开关S和导线若干
(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是________A。(结果保留小数点后一位)
(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________。(填写器材序号)
(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势________V,电源的内阻________Ω。(保留两位有效数字)
14. 某同学利用实验室已有的器材设计了如下电路测量某一太阳能电池的电动势和内电阻,已知电源的电动势大约为5.8 V,内电阻大约为几十欧,实验中用到的其他器材有:
A.电压表V(量程为3 V,内阻无限大)
B.表头G(量程10 mA,内阻待测量)
C.定值电阻
D.保护电阻
E.电阻箱(量程0~99.99 Ω)
F.开关两个,导线若干
(1)将电阻R调整到最大值,闭合开关、,缓慢调节电阻箱大小,使表头的示数为4 mA。此时电压表示数为满偏的,则表头的电阻________;
(2)断开开关,多次改变电阻箱的阻值,记录阻值大小为R,同时记录对应的表头的电流值为I,建立图像,描点连线得到如图线性图像。根据图中的数据,可得该太阳能电池的电动势________V,内电阻________(结果均保留两位有效数字)。
四、计算题:本题共4个小题,共46分
15. 电源(电动势为E、内阻为r)、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时,理想电压表示数为6.0V。已知电源内阻r=1.0Ω,求:
(1)电源电动势E的大小;
(2)当通电时间t=20s时,电阻箱产生的焦耳热Q。
16. 如图所示,用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块静止于光滑的水平地面上,弹簧处于原长,质量为4 kg的物块C以v=6 m/s的初速度在光滑水平地面上向右运动,与前方的物块A发生碰撞(碰撞时间极短),并且C与A碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体B的速度多大?弹簧弹性势能的最大值是多大?
(2)弹簧第一次恢复原长时B的速度多大?
17. 如图所示,半径为R的光滑四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上,圆弧面最高点B与圆心O等高,物块a、b、c一字排开也静止在光滑的水平面上,已知物块a的质量为m、物块c的质量为。给物块a一个水平向右的初速度,a、b碰撞后粘在一起,b与c发生弹性碰撞后a、b的速度恰好为零,c刚滑上圆弧面时对圆弧面最低点A的压力大小为,c沿圆弧面上滑恰好能滑到B点,重力加速度为g,不计物块的大小,求:
(1)b、c碰撞后一瞬间,物块c的速度大小;
(2)a与b碰撞过程中损失的机械能;
(3)圆弧体的质量。
18. 环保、便捷是新能源电动汽车的特点,孝感市各大景区均已使用电动车游览观光。某探究小组将电动车的一个车灯卸下来,与滑动变阻器(耐压值很大)和电源(内限不计)串联(如图1),发现当滑动变阻器的阻值为时,车灯能够正常发光,已知车灯组中每个灯的两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线如图2所示。某景区电动车电瓶的输出电压为,4个并联的相同规格的车灯和电动机串联连接,车灯均正常发光(如图3)。假设载满游客时的总质量为500kg,在行驶过程中,车与地面之间的阻力等于正压力的k倍,;若电动机内阻为,不计电动机内部摩擦,只考虑电动机的内阻发热损耗能量,重力加速度,求:
(1)每个车灯在正常发光时的工作电压和工作电流(计算和作图分析);
(2)景区内电动车行驶时,电动机的输出功率;
(3)电动车在水平地面上的最大速度。
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