精品解析:山东德州市庆云县第一中学2026-2027学年高二上学期第二次阶段检测物理试题
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内容正文:
高二上学期物理第二次月考试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图甲拳击训练时,训练师拿着厚厚的防护垫以延长接触时间避免自己受伤:铁砂掌大师在表演“手劈砖头”时,往往减少手与砖接触时间才能完成挑战,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲量
B. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲力
C. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的作用力
D. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的冲量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.拳击训练时拳头对人的冲量是一定的,根据动量定理
F∆t=∆p
可知,带上厚厚的防护垫以延长接触时间,为了减小拳手对自己的冲力,选项A错误,B正确;
CD.练铁砂掌时手对砖头的冲量是一定的,根据动量定理
F∆t=∆p
可知,减少手与砖接触时间才能增加手对砖头的作用力,选项CD错误。
故选B。
2. 在郊外的军事体验基地里,有一门模拟小火炮(总质量),里面装着一枚训练用橡胶炮弹(质量)。基地的地面是特别处理过的光滑硬化地面,几乎没有摩擦力。当体验者按下发射按钮,炮弹从炮口以速率与水平地面成θ的角度飞出,如图所示,则火炮后退的速度大小为(设水平地面光滑)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】炮弹离开炮口时,炮弹和炮车组成的系统在水平方向动量守恒,设火炮后退的速度大小为,取炮车后退的方向为正,根据系统水平方向动量守恒有
可得炮车后退的速度大小为
故选C。
3. 2026年8月朱雀三号可回收运载火箭着陆最后阶段,仅靠缓冲着陆腿上的液压阻尼装置提供阻力进行减速,经时间t后火箭从速度v0刚好减为零。已知火箭质量为m,重力加速度为g,空气阻力不计,取竖直向上为正方向。则关闭发动机后的减速过程中,缓冲装置对火箭的平均作用力的冲量大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】取竖直向上为正方向,根据动量定理可得
所以
故选A。
4. 如图所示是一个多用电表的内部电路图,下列说法中正确的是( )
A. 当开关接和时用于测电流,且接的量程比接大
B. 当开关接时用于测电阻,A为黑表笔,B为红表笔
C. 当开关接时A表笔电势比B表笔高
D. 当开关接和时用于测电压,且接比接量程大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图示电路图可知,当开关S接1和2时表头与分流电阻并联,多用电表用于测电流,接1时分流电阻小,由此可知接1的量程比接2大,故A正确;
B.由图示电路图可知,开关S接3时可以用于测电阻,A表笔与内置电源负极相连,B与内置电源正极相连,A为红表笔,B为黑表笔,故B错误;
C.由图示电路图可知,开关接4时,表笔A与内置电源负极相连,B表笔与电源正极相连,A表笔电势比B表笔电势低,故C错误;
D.由图示电路图可知,开关S接5和6时表头与分压电阻串联,可以用于测电压,接6时的分压电阻大,接6时的量程大,故D错误。
故选A。
5. 弹簧振子的平衡位置记为O点,小球在A、B间做简谐运动,如图甲所示;它的振动图像如图乙所示,取向右为正方向。下列说法正确的是( )
A. 在末小球的速度方向是
B. 在内,小球的动能和弹簧的弹性势能均变大
C. 小球在末和末的速度相同,加速度不相同
D. 小球在内的路程是,在末的位移为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在末小球的速度方向是,A错误;
B.在内,小球的动能变大、弹簧的弹性势能变小,B错误;
C.小球在末和末的速度相同,加速度大小相同、方向不同。C正确;
D.由图可知
内路程
在末的位移与末的位移相等,为。D错误。
故选C。
6. 如图所示,一玩具水枪的枪口直径为d,水的密度为,水平出射速度为v,垂直击中竖直目标后以大小为的速度反向溅回,则水柱水平击中目标的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】时间t内流经水枪的水的体积为
t时间内冲到目标的水的质量为
m=ρV
取初速度方向为正方向,根据动量定理
解得水受到作用力
由牛顿第三定律可得,水柱击中目标的平均冲击力大小为。
故选B。
7. 质量为的物体在光滑水平地面上做初速度为的匀速直线运动,某时刻开始,物体受到如图所示的水平力的作用,已知时间内力的方向与物体的初速度方向相反,时间内力的方向与物体的初速度方向相同,则物体在第末的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图像与坐标轴所围面积的物理意义为冲量,设0~6s时间内,力F的冲量为I,第6s末物体的速度大小为v,由动量定理得
0~2s与2~4s的冲量大小相等,方向相反,则合冲量
解得
故选C。
8. 如图所示,质量为的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上,圆槽半径为,一个质量为的小球静止在凹槽的左端最高点处。现将小球释放,在小球第一次从开始经最低点运动到右侧最高点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在整个过程中,小球和凹槽组成的系统动量守恒
B. 小球在从A到B的运动过程中支持力对小球不做功
C. 小球从A到C的过程中,凹槽先向左运动,后向右运动
D. 当小球运动到C点时,凹槽相对地面走过的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球和凹槽组成的系统所受合外力的水平分量为零,系统水平方向动量守恒;小球在竖直方向的动量发生变化,系统总动量不守恒,A错误;
B.小球从运动到的过程中,凹槽由静止开始向左运动,获得动能。由于系统机械能守恒,小球的机械能减少,故支持力对小球做负功,B错误;
C.小球相对凹槽的水平运动方向始终向右,结合系统水平方向动量守恒可知,小球相对地面的水平速度向右,凹槽在运动期间始终向左运动,C错误;
D.设小球从到过程中向右的水平位移大小为,凹槽向左的位移大小为。由系统水平方向动量守恒可知,两者的水平速度大小始终与各自质量成反比,故位移大小也满足
小球相对凹槽向右移动的水平距离为直径,故
联立解得
由于凹槽不改变运动方向,其相对地面走过的路程为,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻r=1Ω,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻。闭合电键后,灯泡恰好正常发光,电动机也恰好正常工作,以下判断正确的是( )
A. 电动机的输入功率为8W
B. 电动机的输出功率为12W
C. 电动机的机械效率为25%
D. 电源的输出功率为20W
【答案】AD
【解析】
【详解】A.灯泡恰好正常发光可知电流为
电动机两端的电压
电动机的输入功率,故A正确;
B.电动机的输出功率,故B错误;
C.电动机的机械效率,故C错误;
D.电源的输出功率,故D正确。
故选AD。
10. 长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,。下列说法正确的是( )
A. 木板A获得的动能为0.1J B. 系统损失的机械能为2J
C. 木板A的最小长度为1m D. A、B间的动摩擦因数为0.2
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体B的初速度为,由图像可知,最终木板A与物体B共速,速度为。 A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律有
解得
木板A获得的动能为,故A错误;
B.根据能量守恒定律可知系统损失的机械能
代入数据解得,故B正确;
C.根据图像与t轴所围的面积表示位移,可得0~1s内物体B的位移为
木板A的位移为
木板A的最小长度为,故C正确;
D.根据图像的斜率表示加速度,可得物体B的加速度为
负号表示加速度的方向与的方向相反,根据牛顿第二定律有
解得A、B间的动摩擦因数,故D错误。
故选BC。
11. 如图甲所示,一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度并从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,已知,下列说法正确的是( )
A. 物块B的质量为4kg
B. 弹簧的最大弹性势能为4.5J
C. 时刻A、B的动能之比为
D. 从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时刻两物块速度相同,均为,根据动量守恒可得
解得物块B的质量为,故A正确;
B.当两物块速度相同时,弹簧弹性势能最大,根据能量守恒可得
解得弹簧的最大弹性势能,故B错误;
C.时刻,由图乙可知A、B速度分别为,
A、B的动能之比为,故C错误;
D.由图乙可知,B的速度在时刻最大,可知此时弹簧恢复原长,此后B开始做减速运动,弹簧处于拉伸状态;时刻,两物块速度再一次相同,此时弹簧伸长量最大,时刻,弹簧刚好再次恢复原长,则从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长,故D正确。
故选AD。
12. 在图甲电路中,电表均为理想电表,a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R(量程()的阻值,测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示,倾斜虚线为曲线B的切线;a、b两端接上导线时,测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值,电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和,则下列说法正确的是( )
A. 当电压表的示数为9V时,元件B的电阻为3Ω
B. 当a、b两端接上元件B时,滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时,变小
C. 当a、b两端接上元件A时,
D. 当a、b两端接上元件A时,滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据元件B的图线知,当电压表示数为9V时,流过元件B的电流为0.3A,故元件B的电阻为,故A错误;
B.元件B在不同电压下的阻值不同
当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时,元件B两端的电压逐渐减小,由图可知,变大,故B错误;
C.当a、b两端接上元件A时,根据闭合电路欧姆定律有
即
结合图线C可知
得电源的内阻
即,故C正确;
D.由题图乙中图线A知,元件A的电阻
由题图乙中图线C知,电源的电动势
当a、b两端接上元件A时,令
滑动变阻器R消耗的功率
当时,滑动变阻器R消耗的最大功率为,故D正确。
故选CD。
三、实验题:本题共2小题,共计16分。
13. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
(1)如图(a),先用多用电表“”挡粗测其电阻R=____Ω,然后用图(b)的螺旋测微器测其直径___________mm,再用毫米刻度尺测其长度为L。
为了减小实验误差,需进一步测其电阻R,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表量程,内阻约为;
B.电压表量程,内阻约为;
C.电流表量程,内阻约为;
D.电流表量程,内阻约为;
E.滑动变阻器;
F.滑动变阻器;
G.电池组电动势为;
H.开关,导线若干。
(2)为减小实验误差,选用如图(c)为该实验的电路原理图,则电压表应选___________,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。均填器材前的字母代号
(3)通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值,并以U为纵轴、I为横轴建立图像,作出一条过原点的倾斜直线,若直线斜率大小为k,则该金属丝电阻率ρ=_______用题中字母、k、L、d及数字表示。
【答案】 ①. 6.0 ②. 4.699 ③. A ④. D ⑤. E ⑥.
【解析】
【分析】
【详解】(1) [1]用多用电表“”挡粗测其电阻,由图所示可知,所测阻值为
[2]由图示螺旋测微器可知,其示数
(2) [3]电源电动势为3V,电压表应选择A;
[4]电路最大电流约为
电流表应选择D;
[5]由图示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择E。
(3) [6]由欧姆定律可知,图象的斜率
由电阻定律得
解得,电阻率
14. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放,P点为A球落点的平均位置;再将半径相同的B球放在水平轨道的末端,将A球仍从原位置由静止释放,M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影,O、M、P、N位于同一水平直线上。
(1)若小球A的质量为,小球B的质量为,为保证两球碰撞后沿同一方向运动,则要求_______填“>”“=”或“<”
(2)实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内,如图乙所示,取其圆心作为平均落点的位置,这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差”
(3)本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度
(4)若测得,,,在误差允许的范围内,满足关系式________成立,则验证了动量守恒定律;若满足关系式________成立,则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示
【答案】(1)> (2)偶然误差
(3)没必要 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为了防止入射小球发生反弹,入射小球的质量应大于被碰小球的质量,即;
【小问2详解】
多次实验的落地点分散是由操作中不可控的随机因素导致的偶然误差,用最小圆的圆心作为平均落点,是对多次落点取平均的处理方式,目的是减小偶然误差。
【小问3详解】
平抛运动在竖直方向做自由落体运动
小球在空中的运动时间
由于小球碰撞前后做自由落体运动的高度都相同,因此小球做平抛运动的时间相同;需要验证的表达式为
等式两边的时间消去,所以没必要测量小球做平抛运动的高度。
【小问4详解】
[1]设平抛运动的时间为t,则碰前A球的速度
碰后的速度为
被碰小球的速度为
取水平向右为正方向,若碰撞过程中系统的动量守恒,则满足
即验证成立,则验证了动量守恒定律;
[2]若碰撞为弹性碰撞,满足机械能守恒定律,需要验证
联立
化简可得
四、计算题:本题共4小题,共计44分。解答应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。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示,一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点,质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中,此后经 物块第一次返回 P点,空气阻力不计, 求:
(1)子弹与物块作用过程产生的热量;
(2)t=1.5s内弹簧对物块的冲量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
子弹打入瞬间,子弹和物块可看作动量守恒,则有
解得
对子弹和物块,由能量守恒定律可得
解得
【小问2详解】
选向上为正方向,在t=1.5s内,对物块由动量定理
解得,方向竖直向上
16. 质量均为的木块和,并排放在光滑水平面上,如图所示。上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的细线,细线另一端系一质量也为的球。现将球拉起使细线水平伸直,并由静止释放球。
(1)若木块固定在水平面上,求球向左摆动能达到的最大高度;
(2)若木块不固定,求球第一次摆到最低点时球的位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
木块固定在水平面上,球向下摆动过程中木块和产生挤压保持静止,故球在该过程中满足机械能守恒,经过最低点的速度大小满足
解得
当球摆过最低点后,木块与分离,球带动木块向左运动,系统水平方向动量守恒,取向左为正方向,当球向左摆动达到的最大高度时,、保持相对静止,有
同时,根据系统机械能守恒,有
联立解得
【小问2详解】
木块不固定,则系统水平方向不受外力作用,则对球和木块、组成的系统水平方向平均动量守恒,设水平向左为正方向,任意时刻有
对时间微元求和得
球第一次摆到最低点时,球和木块、的相对位移满足
解得,
故球第一次摆到最低点时球的位移大小
17. 如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的圆弧槽C,与长木板接触但不粘连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速度v0从右端滑上B,并以滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,重力加速度为g。求:
(1)A与木板B上表面间的动摩擦因数μ;
(2)圆弧槽C的半径R;
(3)当A滑离C时,C的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)当A在B上滑动时,A与整体发生作用,由于水平面光滑,A与B、C组成的系统动量守恒,取水平向左为正方向,则有
解得
系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能,则
而
联立解得
(2)当A滑上C,B与C分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为v2,由于水平面光滑,A与C组成的系统水平方向动量守恒,有
A与C组成的系统机械能守恒,有
联立解得
(3)当A滑离C时,设A的速度为,C的速度为,A与C组成的系统水平方向动量守恒,则有
A与C组成的系统机械能守恒,则有
联立解得
18. 如图所示,物块A、B质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板C静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板C的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板C的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的50%转化为A、B两物块的动能,物块A以的速度向左运动,物块B滑上木板C并压缩弹簧。已知木板C粗糙部分长度为2m,物块B与木板C之间的动摩擦因数,物块B可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块B的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值;
(4)物块B与木板C分离时,物块B的速度大小。(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
炸药爆炸过程,对A、B系统有
解得
【小问2详解】
根据能量守恒有
解得
【小问3详解】
当物块B与木板C共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有
解得
根据能量守恒有
解得
【小问4详解】
设物块B与木板C分离时,二者速度分别为、,根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得,[舍掉]
故分离时物块B的速度大小为
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高二上学期物理第二次月考试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图甲拳击训练时,训练师拿着厚厚的防护垫以延长接触时间避免自己受伤:铁砂掌大师在表演“手劈砖头”时,往往减少手与砖接触时间才能完成挑战,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲量
B. 拳击训练师是为了减小拳手对自己的冲力
C. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的作用力
D. 铁砂掌大师是为了减小手对砖头的冲量
2. 在郊外的军事体验基地里,有一门模拟小火炮(总质量),里面装着一枚训练用橡胶炮弹(质量)。基地的地面是特别处理过的光滑硬化地面,几乎没有摩擦力。当体验者按下发射按钮,炮弹从炮口以速率与水平地面成θ的角度飞出,如图所示,则火炮后退的速度大小为(设水平地面光滑)( )
A. B. C. D.
3. 2026年8月朱雀三号可回收运载火箭着陆最后阶段,仅靠缓冲着陆腿上的液压阻尼装置提供阻力进行减速,经时间t后火箭从速度v0刚好减为零。已知火箭质量为m,重力加速度为g,空气阻力不计,取竖直向上为正方向。则关闭发动机后的减速过程中,缓冲装置对火箭的平均作用力的冲量大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示是一个多用电表的内部电路图,下列说法中正确的是( )
A. 当开关接和时用于测电流,且接的量程比接大
B. 当开关接时用于测电阻,A为黑表笔,B为红表笔
C. 当开关接时A表笔电势比B表笔高
D. 当开关接和时用于测电压,且接比接量程大
5. 弹簧振子的平衡位置记为O点,小球在A、B间做简谐运动,如图甲所示;它的振动图像如图乙所示,取向右为正方向。下列说法正确的是( )
A. 在末小球的速度方向是
B. 在内,小球的动能和弹簧的弹性势能均变大
C. 小球在末和末的速度相同,加速度不相同
D. 小球在内的路程是,在末的位移为
6. 如图所示,一玩具水枪的枪口直径为d,水的密度为,水平出射速度为v,垂直击中竖直目标后以大小为的速度反向溅回,则水柱水平击中目标的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
7. 质量为的物体在光滑水平地面上做初速度为的匀速直线运动,某时刻开始,物体受到如图所示的水平力的作用,已知时间内力的方向与物体的初速度方向相反,时间内力的方向与物体的初速度方向相同,则物体在第末的速度大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,质量为的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上,圆槽半径为,一个质量为的小球静止在凹槽的左端最高点处。现将小球释放,在小球第一次从开始经最低点运动到右侧最高点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在整个过程中,小球和凹槽组成的系统动量守恒
B. 小球在从A到B的运动过程中支持力对小球不做功
C. 小球从A到C的过程中,凹槽先向左运动,后向右运动
D. 当小球运动到C点时,凹槽相对地面走过的路程为
二、多项选择题:本题共4小题,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻r=1Ω,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻。闭合电键后,灯泡恰好正常发光,电动机也恰好正常工作,以下判断正确的是( )
A. 电动机的输入功率为8W
B. 电动机的输出功率为12W
C. 电动机的机械效率为25%
D. 电源的输出功率为20W
10. 长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,。下列说法正确的是( )
A. 木板A获得的动能为0.1J B. 系统损失的机械能为2J
C. 木板A的最小长度为1m D. A、B间的动摩擦因数为0.2
11. 如图甲所示,一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度并从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,已知,下列说法正确的是( )
A. 物块B的质量为4kg
B. 弹簧的最大弹性势能为4.5J
C. 时刻A、B的动能之比为
D. 从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
12. 在图甲电路中,电表均为理想电表,a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R(量程()的阻值,测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示,倾斜虚线为曲线B的切线;a、b两端接上导线时,测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值,电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和,则下列说法正确的是( )
A. 当电压表的示数为9V时,元件B的电阻为3Ω
B. 当a、b两端接上元件B时,滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时,变小
C. 当a、b两端接上元件A时,
D. 当a、b两端接上元件A时,滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
三、实验题:本题共2小题,共计16分。
13. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
(1)如图(a),先用多用电表“”挡粗测其电阻R=____Ω,然后用图(b)的螺旋测微器测其直径___________mm,再用毫米刻度尺测其长度为L。
为了减小实验误差,需进一步测其电阻R,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表量程,内阻约为;
B.电压表量程,内阻约为;
C.电流表量程,内阻约为;
D.电流表量程,内阻约为;
E.滑动变阻器;
F.滑动变阻器;
G.电池组电动势为;
H.开关,导线若干。
(2)为减小实验误差,选用如图(c)为该实验的电路原理图,则电压表应选___________,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。均填器材前的字母代号
(3)通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值,并以U为纵轴、I为横轴建立图像,作出一条过原点的倾斜直线,若直线斜率大小为k,则该金属丝电阻率ρ=_______用题中字母、k、L、d及数字表示。
14. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放,P点为A球落点的平均位置;再将半径相同的B球放在水平轨道的末端,将A球仍从原位置由静止释放,M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影,O、M、P、N位于同一水平直线上。
(1)若小球A的质量为,小球B的质量为,为保证两球碰撞后沿同一方向运动,则要求_______填“>”“=”或“<”
(2)实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内,如图乙所示,取其圆心作为平均落点的位置,这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差”
(3)本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度
(4)若测得,,,在误差允许的范围内,满足关系式________成立,则验证了动量守恒定律;若满足关系式________成立,则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示
四、计算题:本题共4小题,共计44分。解答应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。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示,一质量为M=0.38kg的物块静止于轻弹簧上端的P点,质量为 的子弹以v0 = 200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中,此后经 物块第一次返回 P点,空气阻力不计, 求:
(1)子弹与物块作用过程产生的热量;
(2)t=1.5s内弹簧对物块的冲量。
16. 质量均为的木块和,并排放在光滑水平面上,如图所示。上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的细线,细线另一端系一质量也为的球。现将球拉起使细线水平伸直,并由静止释放球。
(1)若木块固定在水平面上,求球向左摆动能达到的最大高度;
(2)若木块不固定,求球第一次摆到最低点时球的位移大小。
17. 如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的圆弧槽C,与长木板接触但不粘连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速度v0从右端滑上B,并以滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,重力加速度为g。求:
(1)A与木板B上表面间的动摩擦因数μ;
(2)圆弧槽C的半径R;
(3)当A滑离C时,C的速度大小。
18. 如图所示,物块A、B质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板C静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板C的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板C的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的50%转化为A、B两物块的动能,物块A以的速度向左运动,物块B滑上木板C并压缩弹簧。已知木板C粗糙部分长度为2m,物块B与木板C之间的动摩擦因数,物块B可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块B的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值;
(4)物块B与木板C分离时,物块B的速度大小。(结果可用根式表示)
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