精品解析:山东济宁市第一中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
物理
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
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. 关于地磁场,下列说法正确的是( )
A. 地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
B. 地球内部磁场方向从地理南极指向地理北极
C. 地磁场的磁感线是闭合的
D. 若地磁场是由地球自转(自西向东转动)引起,可以判断出地球是带正电的
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球表面磁场方向由水平分量和垂直分量组成,并非任意位置都与地面平行。例如,在磁极附近,磁场方向近似垂直于地面,故A错误;
B.地磁北极位于地理南极附近,地磁南极位于地理北极附近,因此地球内部磁场方向大致从地理北极指向地理南极,而非从地理南极指向地理北极,故B错误;
C.根据磁场的基本性质(磁感线为无源闭合曲线),地磁场的磁感线总是闭合的,故C正确;
D.假设地磁场由地球自转(自西向东)引起,由安培定则可知地球应带负电,故D错误。
故选C。
2. 李军在检修一只1000瓦的电炉时,发现电炉丝断了一小截,他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长,这样再接入原电路中使用时,其实际发热功率将( )
A. 大于1000瓦 B. 等于1000瓦 C. 小于1000瓦 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】根据可知S减小,R增大,又由
可知其实际发热功率将减小。
故选C。
3. 10月11日,2026中国网球公开赛女单决赛,中国选手郑钦文以击败“小米辣”米拉·安德列娃,成为中网20年来第一位夺得单打冠军的中国球员。同时,创造了中国网球新历史。假设在某次击球过程中,质量为60 g的网球以的水平速度飞来,郑钦文引拍击球,球拍与网球作用0.01 s后,网球以的水平速度反方向飞出,在此过程中,不考虑网球重力及空气阻力的作用,下列说法正确的是( )
A. 网球对球拍的冲量与球拍对网球的冲量相同
B. 网球的动量变化量大小为
C. 球拍对网球的平均作用力大小为120 N
D. 网球受到的冲量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.网球对球拍的作用力与球拍对网球的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,作用时间相同,根据冲量定义,两个冲量大小相等、方向相反,由于冲量是矢量,方向不同则冲量不相同,故A错误;
B.规定网球飞来的方向为正方向,网球的动量变化量
其大小为,故B正确;
C.根据动量定理,球拍对网球的平均作用力满足
代入数据得
即平均作用力大小为,故C错误;
D.根据动量定理,网球受到的冲量等于其动量变化量,大小为,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,木块A置于光滑水平面上,水平轻质弹簧左端固定于竖直墙壁上,右端与木块A相连接,弹簧处于原长状态。子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧一起作为研究对象(系统),从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中,该系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量不守恒,机械能不守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒
D. 动量不守恒,机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AC.整个运动过程中,由于墙壁对弹簧有作用力,系统所受合外力不为零,动量不守恒,故AC错误;
BD.子弹射入木块的过程有摩擦生热,系统机械能不守恒,故B正确,D错误。
故选B。
5. 将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A. 30 B. 5.7×102
C. 6.0×102 D. 6.3×102
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】开始总动量为零,规定气体喷出的方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得火箭的动量
负号表示方向,大小为30。
故选A。
6. 灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为8V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
C. 当电源电压为6V时,小灯泡L的实际功率为3.6W
D. 当电流表示数为0.4A时,电源电压为4V
【答案】D
【解析】
【详解】A.图乙图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,A表示随着电压增大,电阻不断增大,则A表示灯泡L的I-U关系图像,B图线斜率不变,则电阻不变,表示定值电阻的I-U关系图像,故A错误;
B.图甲中灯泡L和定值电阻R串联接在电压为8V的电源两端,因串联电路电流相等,同时两者电压之和为8V,从I=0.4A开始向下移,由图乙可得
所以电路消耗的总功率为,故B错误;
C.当电源电压为6V时,流过小灯泡的电流为0.35A,所以小灯泡的实际功率为,故C错误;
D.由于灯泡L与定值电阻并联,则二者两端电压相等,但二者总电流为0.4A,由图乙可知,当电压为4V时,流过灯泡的电流为0.3A,流过电阻的电流为0.1A,总电流为0.4A,故D正确。
故选D。
7. 某电路如图所示,其中,R2最大值为3Ω,电源内阻r=1Ω,在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是( )
A. 电压表示数逐渐减小
B. 电流表示数逐渐增大
C. 电压表示数与电流表示数比值
D. 电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联后与串联,再与并联。电压表测量路端电压。
A.在从0开始逐渐增大的过程中,外电路总电阻增大,干路电流减小,电源的内电压减小,则路端电压U增大,电压表示数逐渐增大,故A错误;
B.路端电压增大,则通过的电流增大,而干路电流减小,则通过的电流减小,的电压减小,因与电压之和等于路端电压,则通过的电压增大,通过的电流增大,因的电流与通过电流表的电流之和等于干路电流,则电流表示数逐渐减小,故B错误;
C.电压表示数与电流表示数比值
可知
故C错误;
D.根据闭合电路的欧姆定律有
所以
其中
减小,增大,故电流表示数变化大小应大于总电流变化大小
则有
即
故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示电路中,两定值电阻,电容器的电容。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最上端向最下端缓慢滑动过程中,分别记录电压表和电流表的示数,得到图像如图乙所示。已知电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为,内阻为
B. 滑动变阻器的最大值为
C. 当滑片P滑到最下端时,电容器的带电量为
D. 滑片P从最上端向最下端滑动过程中,电流表示数最大值为
【答案】B
【解析】
【详解】A.题意可知并联再与串联,电压表测的是并联电路电压,根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙有,
代入题中数据,联立解得
故A错误;
B.题意可知滑片在滑动变阻器最上端时,接入电路的阻值最大(设最大阻值为),此时电压表、电流表示数分为,根据欧姆定律有
代入题中数据,联立解得
故B正确;
C.图甲可知电容器与并联,电容器两端电压与两端电压相同,滑片P滑到最下端时,被短路,根据闭合电路欧姆定律可知两端电压
联立以上解得
则电容器的带电量为
故C错误;
D.滑片P在滑动变阻器最下端时,整个电路电阻最小,电流最大,根据闭合电路欧姆定律可知最大电流
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,选对但选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
9. 下列各图中,小磁针的指向正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由右手螺旋定则可知,通电螺线管左侧为N极,则内部磁感线方向向左,则小磁针的N极指向左,故A选项正确;
B.赤道处的磁场方向由南极指向北极,则小磁针的N极指向北,故B选项正确;
C.条形磁铁的磁感线在外部从N极出发指向S极,所以小磁针的N极应指向下方,故C选项错误;
D.蹄形磁铁磁感线在外部从N极出发指向S极,所以小磁针的N极应指向右方,故D选项正确。
故选ABD。
10. 如图所示,小球A、B用长为L的轻质细绳连接,B球穿在光滑水平细杆上,A球质量为m,B球质量为2m。初始时刻,细绳处于水平状态,将A、B由静止释放,空气阻力不计,重力加速度为g。从释放到A第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒
B. B球向右运动距离为
C. A球机械能减小了
D. 细绳对B球的冲量等于B球动量的变化量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对A、B组成的系统,在竖直方向上A球有加速度,系统所受的合外力不为零,因此系统的动量不守恒,A错误;
B.系统在水平方向动量守恒
即,又
解得,B球向右运动的距离为,B正确;
C.对A、B组成的系统,水平方向动量守恒
系统机械能守恒
联立解得
A球重力势能减少了
A球动能增加了
A球机械能的变化量 ,C正确;
D.B球在运动过程中受到重力、细杆的支持力和细绳的拉力,B球动量的变化量等于这三个力冲量的矢量和,D错误。
故选BC。
11. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
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P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率一直增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.把定值电阻看作电源内阻的一部分,则等效内阻
当电源等效内阻和滑动变阻器的阻值相等时电源的输出功率最大,即时,滑动变阻器消耗的最大功率为
代入数据解得,故A错误;
B.图乙中时,变阻器消耗的功率最大,则
当变阻器的电阻为时,变阻器消耗的功率和变阻器的电阻为时的相等,根据功率公式有
代入数据解得(舍去)或,故B正确;
C.根据可知,通过定值电阻的电流越大,定值电阻消耗的功率就越大,当滑动变阻器接入电路的电阻最小为零时,定值电阻消耗的功率最大,故C错误;
D.电源的效率为
所以外电阻越大,电源的效率就越高,当将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,变阻器接入电路的电阻逐渐增大,外电阻逐渐增大,则电源的效率逐渐增大,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲,物体、之间用弹簧连接放在光滑水平面上,右侧与竖直固定挡板相接触。时刻,物体以一定速度向右运动,时与物体相碰(碰撞时间极短),并立即与粘连且不再分开。P在前运动的图像如图乙所示,已知、,则( )
A. 的质量为
B. 到的时间内,挡板对的冲量大小为
C. 离开挡板后,的最大速度为
D. 离开挡板后,弹簧的最大弹性势能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体碰前的速度为,碰后的速度为,设其质量为,由动量守恒
解得物体的质量为,故A错误;
B.由图可得,到的时间内,物体与作为一个整体,速度由向右变为向左的,动量变化了
对,根据动量定理,挡板对其冲量的大小与弹簧弹力对其冲量大小相等。对和M,根据动量定理,即弹力对和M的冲量大小为,即弹力对N的冲量大小为,即挡板对的冲量大小为,故B正确;
C.离开挡板后,当弹簧再次恢复原长时,的速度达到最大,设此时、的速度为、,根据动量守恒和能量守恒,
这相当于是一次弹性碰撞,解得的最大速度为,故C正确;
D.离开挡板后,当、作为一个整体和共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒和能量守恒,
解得,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
13. 为验证系统动量守恒定律,某实验小组设计如图所示的实验装置,其中甲、乙两小球半径相同,实验步骤如下:
①用天平测出甲、乙两小球质量,分别记为、;
②分别用不可伸长的轻绳将甲、乙小球悬挂在天花板上,两小球球心到悬点的距离均为,两悬点在同一水平线上;
③两球之间夹有一根轻质短弹簧,用轻质细线将小球甲、乙连接,使甲、乙两球间的弹簧处于压缩状态,两球都静止在同一高度的最低点位置。
④剪断细线,解除弹簧锁定,弹簧迅速弹开两小球;
⑤弹开后甲、乙两球分别向左右两侧摆动,测得甲球最大摆角为,乙球最大摆角为;
⑥重复多次实验。
已知小球摆动过程不计空气阻力,重力加速度为g,两小球可视为质点,回答以下问题:
(1)弹簧弹开瞬间,甲球速度大小___________
(2)若验证系统动量守恒定律,在误差允许的范围内,则需满足关系式:___________(用、、、表示)
(3)在步骤④中,解除弹簧锁定,弹簧弹开的过程时间极短,系统在水平方向不受外力,则下列说法正确的是___________
A. 弹开过程中,弹簧对甲、乙两球的冲量大小之比为
B. 弹开过程中,弹簧对甲、乙两球的冲量大小之比为
C. 若弹簧的弹性势能全部转化为两球的动能,则两球动能之比为
D. 若弹簧的弹性势能全部转化为两球的动能,则两球动能之比为
【答案】(1)
(2) (3)D
【解析】
【小问1详解】
甲球弹开后向上摆动,只有重力做功,机械能守恒。甲球上升的最大高度为
根据机械能守恒定律有
联立解得
【小问2详解】
同理,乙球弹开瞬间的速度大小为
弹簧弹开瞬间,系统在水平方向不受外力,动量守恒,取甲球速度方向为正方向,有
代入速度表达式化简得
【小问3详解】
AB.弹开过程中,弹簧对甲、乙两球的作用力大小相等、方向相反,作用时间相同,由冲量定义可知弹簧对甲、乙两球的冲量大小相等,即冲量大小之比为,故A错误,B错误;
CD.若弹簧的弹性势能全部转化为两球的动能,由动量守恒定律可知两球动量大小相等,设为,则两球动能分别为、
两球动能之比为,故C错误,D正确。
故选D。
14. 某物理实验小组准备测量未知电阻Rx(约为2kΩ)的阻值和某型号手机锂电池的电动势和内阻。电池已拆开,电动势E标称值为3.4V,允许最大放电电流为100mA。在实验室备有如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,内阻RV约为10kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻RA为25Ω)
C.电流表A2(量程2mA,内阻R2约为100Ω)
D.滑动变阻器R(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R0(0~9999Ω)
F.开关S一个、导线若干
(1)为了测定电阻Rx的阻值,实验小组设计了如图甲所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,则电流表应选用______(选填“A1”或“A2”),将电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值,则测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)该实验小组设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中,多次改变电阻箱的阻值,获得多组数据,根据数据作出的图像为图丙所示的直线,根据图像可知该锂电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. A2 ②. 大于
(2) ①. 3.3 ②. 8.3
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题意,由欧姆定律可得,流过电流表的最大电流约为
则电流表应该选用A2;
[2]由电路图甲可知,电流表采用的是内接法,由于电流表的分压,电压表的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值大于真实值。
【小问2详解】
[1][2]由电路图乙,根据闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
结合图丙可得,
解得,
四、计算题(本题共4小题,共46分,要求写出主要的方程、结果和必要的文字说明)
15. 如图所示为某种电动绞缆机模型的工作示意图。电源的电动势,内阻,定值电阻,卷绳电动机的额定工作电压为、内部线圈电阻。卷绳电动机固定在平台上,通过不可伸长的轻绳与质量为的小船相连。闭合开关,卷绳电动机以额定电压、恒定输出功率工作,拉动小船靠岸,当轻绳与水平方向的夹角时,小船的速度大小为。已知,求
(1)卷绳电动机的输出功率;
(2)当轻绳与水平方向的夹角为时轻绳拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律有
通过电动机电流为
因为
解联立得
【小问2详解】
沿卷绳方向的速度
因为
联立解得
16. 如图所示,空间存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上,其匝数、面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方,其电流产生的磁场在点的磁感应强度。求:
(1)点的磁感应强度。
(2)穿过线框的磁通量大小。
【答案】(1),与水平面成角斜向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
点的磁感应强度如图所示
估计矢量合成法则有
与水平面夹角
则点磁感应强度与水平面成角斜向下
【小问2详解】
穿过线框磁通量大小
17. 如图所示,质量mA=0.4kg的滑块A和mB=0.2kg的滑块B(左侧粘有质量可忽略的炸药)静止在水平面上,它们两个相距L=2m,质量mC=0.3kg、左侧为四分之一圆弧的滑块C,与滑块A、B在同一直线上,滑块C圆弧的半径R=1.2m,圆弧面在最低点与水平面相切。滑块A在水平拉力F作用下向滑块B运动,拉力F大小与滑块A位移大小x的关系如图乙所示。滑块A与滑块B碰撞过程极短,碰撞过程中炸药发生爆炸,此后滑块A刚好静止,滑块B滑上滑块C。已知A、B两个滑块可视为质点,滑块B右侧水平面光滑,滑块B左侧水平面粗糙,滑块A与该部分水平面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力,设炸药爆炸过程中释放的化学能全部转化为两个滑块的动能。求:
(1)滑块A的最大速度大小;
(2)滑块B第一次离开滑块C的过程中,滑块C发生的位移和滑块C最终的速度大小。
【答案】(1)
(2)4.8m,8m/s
【解析】
【小问1详解】
滑块A的加速度为0时速度最大,此时
由图乙可知
代入题中数据,解得滑块A速度最大时有
对此过程分析,根据动能定理可得
由题意有
解得
【小问2详解】
当滑块B从滑块C上端离开时滑块B和滑块C水平方向共速,由水平方向动量守恒有
由能量守恒有
解得,
滑块B离开滑块C的时间
此过程中滑块C发生的位移
从滑块B滑上滑块C到离开滑块C的过程,由动量守恒有
由能量守恒有
联立解得C最终的速度
18. 如图所示,一光滑圆弧槽固定在水平面上,圆弧两端点a、b对应的圆心角为,a、b两点的高度差h=0.6m,b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面,质量m2=1kg的小车紧靠圆弧槽右端放置,且小车上表面与圆弧槽b点等高,质量均为m3=2kg的相同小球Q1和放在小车右侧。光滑水平台面上放有一个质量m1=3kg的滑块P,以v0=1m/s的初速度水平飞出,滑块P运动到a点时速度方向刚好与圆弧相切。已知滑块与小车之间的动摩擦因数为0.1,小球间的碰撞均为弹性碰撞,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求滑块P从圆弧b点离开时的速度大小;
(2)当滑块与小车第1次共速时小车与球Q1刚好发生弹性碰撞,当滑块与小车第2次共速时,小车与球Q1再次发生弹性碰撞,此时滑块恰好未从小车右端掉下。求:
①初始时球Q1与小车右端的距离;
②小车的长度。
【答案】(1)4m/s
(2)①1.5m ②4m
【解析】
【小问1详解】
设滑块落到圆弧a点时的速度为,则
解得
设滑块离开b点时速度,滑块从a到b机械能守恒,则有
解得
【小问2详解】
①设滑块与小车第一次共同速度为,小车的右端与球Q1之间的距离d,
由动量守恒定律有
解得
对小车,根据动能定理
小车的右端与球Q1之间的距离
②设从滑块运动到b点,到滑块与小车第1次达到共同速度前,滑块与小车的相对位移为
对滑块和小车,根据能量守恒定律
解得
设从滑块与小车第1次达到共同速度后,到滑块与小车第2次达到共同速度前,滑块与小车的相对位移为
小车与球Q1系统动量守恒
根据能量守恒定律
解得
球Q1与球Q2碰撞后速度互换,球Q1静止。
对滑块和小车,根据动量守恒
根据能量守恒定律
解得
则小车的长度
解得
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物理
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1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
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. 关于地磁场,下列说法正确的是( )
A. 地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
B. 地球内部磁场方向从地理南极指向地理北极
C. 地磁场的磁感线是闭合的
D. 若地磁场是由地球自转(自西向东转动)引起,可以判断出地球是带正电的
2. 李军在检修一只1000瓦的电炉时,发现电炉丝断了一小截,他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长,这样再接入原电路中使用时,其实际发热功率将( )
A. 大于1000瓦 B. 等于1000瓦 C. 小于1000瓦 D. 无法判断
3. 10月11日,2026中国网球公开赛女单决赛,中国选手郑钦文以击败“小米辣”米拉·安德列娃,成为中网20年来第一位夺得单打冠军的中国球员。同时,创造了中国网球新历史。假设在某次击球过程中,质量为60 g的网球以的水平速度飞来,郑钦文引拍击球,球拍与网球作用0.01 s后,网球以的水平速度反方向飞出,在此过程中,不考虑网球重力及空气阻力的作用,下列说法正确的是( )
A. 网球对球拍的冲量与球拍对网球的冲量相同
B. 网球的动量变化量大小为
C. 球拍对网球的平均作用力大小为120 N
D. 网球受到的冲量大小为
4. 如图所示,木块A置于光滑水平面上,水平轻质弹簧左端固定于竖直墙壁上,右端与木块A相连接,弹簧处于原长状态。子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧一起作为研究对象(系统),从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中,该系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量不守恒,机械能不守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒
D. 动量不守恒,机械能守恒
5. 将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A. 30 B. 5.7×102
C. 6.0×102 D. 6.3×102
6. 灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为8V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
C. 当电源电压为6V时,小灯泡L的实际功率为3.6W
D. 当电流表示数为0.4A时,电源电压为4V
7. 某电路如图所示,其中,R2最大值为3Ω,电源内阻r=1Ω,在R2从0开始逐渐增大的过程中以下说法正确的是( )
A. 电压表示数逐渐减小
B. 电流表示数逐渐增大
C. 电压表示数与电流表示数比值
D. 电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值
8. 如图甲所示电路中,两定值电阻,电容器的电容。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最上端向最下端缓慢滑动过程中,分别记录电压表和电流表的示数,得到图像如图乙所示。已知电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为,内阻为
B. 滑动变阻器的最大值为
C. 当滑片P滑到最下端时,电容器的带电量为
D. 滑片P从最上端向最下端滑动过程中,电流表示数最大值为
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,选对但选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
9. 下列各图中,小磁针的指向正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,小球A、B用长为L的轻质细绳连接,B球穿在光滑水平细杆上,A球质量为m,B球质量为2m。初始时刻,细绳处于水平状态,将A、B由静止释放,空气阻力不计,重力加速度为g。从释放到A第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒
B. B球向右运动距离为
C. A球机械能减小了
D. 细绳对B球的冲量等于B球动量的变化量
11. 如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
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P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率一直增大
12. 如图甲,物体、之间用弹簧连接放在光滑水平面上,右侧与竖直固定挡板相接触。时刻,物体以一定速度向右运动,时与物体相碰(碰撞时间极短),并立即与粘连且不再分开。P在前运动的图像如图乙所示,已知、,则( )
A. 的质量为
B. 到的时间内,挡板对的冲量大小为
C. 离开挡板后,的最大速度为
D. 离开挡板后,弹簧的最大弹性势能为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
13. 为验证系统动量守恒定律,某实验小组设计如图所示的实验装置,其中甲、乙两小球半径相同,实验步骤如下:
①用天平测出甲、乙两小球质量,分别记为、;
②分别用不可伸长的轻绳将甲、乙小球悬挂在天花板上,两小球球心到悬点的距离均为,两悬点在同一水平线上;
③两球之间夹有一根轻质短弹簧,用轻质细线将小球甲、乙连接,使甲、乙两球间的弹簧处于压缩状态,两球都静止在同一高度的最低点位置。
④剪断细线,解除弹簧锁定,弹簧迅速弹开两小球;
⑤弹开后甲、乙两球分别向左右两侧摆动,测得甲球最大摆角为,乙球最大摆角为;
⑥重复多次实验。
已知小球摆动过程不计空气阻力,重力加速度为g,两小球可视为质点,回答以下问题:
(1)弹簧弹开瞬间,甲球速度大小___________
(2)若验证系统动量守恒定律,在误差允许的范围内,则需满足关系式:___________(用、、、表示)
(3)在步骤④中,解除弹簧锁定,弹簧弹开的过程时间极短,系统在水平方向不受外力,则下列说法正确的是___________
A. 弹开过程中,弹簧对甲、乙两球的冲量大小之比为
B. 弹开过程中,弹簧对甲、乙两球的冲量大小之比为
C. 若弹簧的弹性势能全部转化为两球的动能,则两球动能之比为
D. 若弹簧的弹性势能全部转化为两球的动能,则两球动能之比为
14. 某物理实验小组准备测量未知电阻Rx(约为2kΩ)的阻值和某型号手机锂电池的电动势和内阻。电池已拆开,电动势E标称值为3.4V,允许最大放电电流为100mA。在实验室备有如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,内阻RV约为10kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻RA为25Ω)
C.电流表A2(量程2mA,内阻R2约为100Ω)
D.滑动变阻器R(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R0(0~9999Ω)
F.开关S一个、导线若干
(1)为了测定电阻Rx的阻值,实验小组设计了如图甲所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,则电流表应选用______(选填“A1”或“A2”),将电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值,则测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)该实验小组设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中,多次改变电阻箱的阻值,获得多组数据,根据数据作出的图像为图丙所示的直线,根据图像可知该锂电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本题共4小题,共46分,要求写出主要的方程、结果和必要的文字说明)
15. 如图所示为某种电动绞缆机模型的工作示意图。电源的电动势,内阻,定值电阻,卷绳电动机的额定工作电压为、内部线圈电阻。卷绳电动机固定在平台上,通过不可伸长的轻绳与质量为的小船相连。闭合开关,卷绳电动机以额定电压、恒定输出功率工作,拉动小船靠岸,当轻绳与水平方向的夹角时,小船的速度大小为。已知,求
(1)卷绳电动机的输出功率;
(2)当轻绳与水平方向的夹角为时轻绳拉力的大小。
16. 如图所示,空间存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上,其匝数、面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方,其电流产生的磁场在点的磁感应强度。求:
(1)点的磁感应强度。
(2)穿过线框的磁通量大小。
17. 如图所示,质量mA=0.4kg的滑块A和mB=0.2kg的滑块B(左侧粘有质量可忽略的炸药)静止在水平面上,它们两个相距L=2m,质量mC=0.3kg、左侧为四分之一圆弧的滑块C,与滑块A、B在同一直线上,滑块C圆弧的半径R=1.2m,圆弧面在最低点与水平面相切。滑块A在水平拉力F作用下向滑块B运动,拉力F大小与滑块A位移大小x的关系如图乙所示。滑块A与滑块B碰撞过程极短,碰撞过程中炸药发生爆炸,此后滑块A刚好静止,滑块B滑上滑块C。已知A、B两个滑块可视为质点,滑块B右侧水平面光滑,滑块B左侧水平面粗糙,滑块A与该部分水平面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力,设炸药爆炸过程中释放的化学能全部转化为两个滑块的动能。求:
(1)滑块A的最大速度大小;
(2)滑块B第一次离开滑块C的过程中,滑块C发生的位移和滑块C最终的速度大小。
18. 如图所示,一光滑圆弧槽固定在水平面上,圆弧两端点a、b对应的圆心角为,a、b两点的高度差h=0.6m,b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面,质量m2=1kg的小车紧靠圆弧槽右端放置,且小车上表面与圆弧槽b点等高,质量均为m3=2kg的相同小球Q1和放在小车右侧。光滑水平台面上放有一个质量m1=3kg的滑块P,以v0=1m/s的初速度水平飞出,滑块P运动到a点时速度方向刚好与圆弧相切。已知滑块与小车之间的动摩擦因数为0.1,小球间的碰撞均为弹性碰撞,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求滑块P从圆弧b点离开时的速度大小;
(2)当滑块与小车第1次共速时小车与球Q1刚好发生弹性碰撞,当滑块与小车第2次共速时,小车与球Q1再次发生弹性碰撞,此时滑块恰好未从小车右端掉下。求:
①初始时球Q1与小车右端的距离;
②小车的长度。
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