江阴市四校联考2023-2024学年高二上学期11月期中考试
物理
考生注意:
1. 本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。全卷共16题,本次考试时间为75分钟,满分100分。
2. 选择题请用2B铅笔填涂在答题卡上,非选择题用黑色的水笔书写在答题卷上。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分.每小题只有一个选项最符合题意.
1.北京时间2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射升空。“比冲”是航天器发射系统的常用物理量,用于表达动力系统的效率,其可以描述为单位质量推进剂产生的冲量。据此分析,“比冲”的国际单位可以是( )
A.m/s B.m/s2 C.N D.N s
2.下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱组成的,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,乙表是电压表 B.甲表是电压表,乙表是电流表
C.在甲图中,R增大时量程增大 D.在乙图中,R增大时量程减小
4.科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针静止时,N极指向为北偏东60°,如图虚线所示。设该位置地磁场磁感应强度的水平分量为B,磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小值为( )
A. B.
C. D.
5.硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。如图甲所示,它的结构很简单,核心部分是一个大面积的PN结,把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路,当二极管的管芯(PN结)受到光照时,你就会看到微安表的表针发生偏转,显示出回路里有电流,这个现象称为光生伏特效应,具有低碳环保的优点。如图乙所示,其中图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻 R的U-I图像。当它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻可表示为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,A、B、C、D是一平抛运动物体轨迹上的四点,图中方格均为边长相同的正方形,空气阻力不计。若将A到B、B到C、C到D三段过程中物体动量变化量的大小分别记为、、。则等于( )
A.1:1:1 B.1:2:3
C.1:3:5 D.1:4:9
7.如图所示,A、B两物体的质量比mA:mB=4:3,它们原来静止在足够长的平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑。当弹簧突然释放后,且已知A、B组成的系统动量守恒。则有( )
A.A、B与C的动摩擦因数相等 B.A、B与C的动摩擦因数是否相等不确定
C.最终稳定时小车向右运动 D.A、B、C系统动量守恒
8.2022年11月29日23时08分,神舟十五号载人飞船发射入轨,6名航天员实现了太空会师,2022年12月4日晚上20时09分,神舟十四号飞行乘组(陈冬、刘洋和蔡旭哲)完成了所有的既定任务后成功返回地面,其中还包括三次太空行走。如图所示,已知某次陈冬离开空间站太空行走时,连同装备共100kg,在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态,装备中有一个高压气源,能以50m/s的速度喷出气体,为了能在5min内返回空间站,他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化)( )
A.0.10kg B.0.20kg C.0.35kg D.0.40kg
9.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线同一方向运动,A球的动量是,B球的动量是,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能值是( )
A., B. ,
C., D.,
10.如图所示,质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一轻弹簧,静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度,并把此时记为0时刻,规定向左为正方向,内P、Q物块运动的图像如图所示,其中t轴下方部分的面积大小为,t轴上方部分的面积大小为,则( )
A.物体Q的质量为
B.时刻Q物体的速度为
C.时刻P物体的速度为
D.时间内弹簧对Q物体先做正功后做负功
11.如图所示,水平固定一个光滑长杆,有个质量为m的小滑块A套在长杆上可自由滑动,在水平杆上竖直固定一个挡板P,小滑块靠在挡板的右侧处于静止状态,在小滑块的下端用长为L的细线悬挂一个质量为2m的小球B,将小球拉至左端水平位置,使细线处于自然长度,由静止释放,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.A和B组成的系统水平方向上动量守恒
B.小球B第一次摆到最低点速度为
C.小球B在运动过程中相对最低点所能上升的最大高度为
D.小滑块A能获得的最大速度为
二、非选择题:本题共5题,共56分.其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12.(15分)有一陶瓷圆筒,外面镀有一层很薄的合金薄膜。为测定薄膜的厚度,某同学先用20分度的游标卡尺测出陶瓷圆筒长度为L,又用螺旋测微器测得筒外径d,最后用多用电表粗测其电阻。并在电工手册查得薄膜的电阻率为。
(1)该同学用螺旋测微器测得筒外径d如图1所示,则筒外径 mm,用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“”挡时发现指针偏转角度过小,他应该换用 挡(填“”或“”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图2所示,则金属棒的阻值约为 。
(2)该同学利用所测得的及查表的数据,求得薄膜厚度表达式D=______(均用字母表示),就可计算出薄膜的厚度。
(3)为更精确地测量薄膜的电阻,该同学从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表A(量程6mA,电阻约为)
B.电压表V(量程2V,电阻)
C.滑动变阻器R(,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约为)
E.定值电阻
F.开关一只,导线若干
为精确的测量出薄膜电阻,根据上述器材在方框内画出测电阻的最佳方案的电路图 ▲
13.(6分)如图所示,一高空作业的工人质量为65kg,系一条长为L=5m的安全带,若工人不慎跌落时,安全带的缓冲时间t=1s,g取10m/s2,忽略空气阻力的影响。求:
(1)从工人跌落到安全带最长时重力对人的冲量大小。
(2)从人跌落到安全带最长的过程中安全带受的平均冲力。
14.(8分)(1)如图1所示,匝数为N、面积为S的闭合线圈abcd水平放置,与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°,现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°,求:整个过程中线圈的磁通量变化量;
(2)如图2所示,在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线,其中A点处导线方向垂直纸面向外,。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度,k为比例系数,r为该点到导线的距离,I为导线中的电流强度。今测得C点的磁场沿BC方向向右,求:B点处导线中电流的方向以及AB两点处导线中电流的大小之比。
15.(12分)随着全球能源危机加剧,电动汽车逐渐成为家庭购车的首选。中国的汽车电池企业“宁德时代”和整车企业“比亚迪”,在全球新能源汽车领域处于领先地位。小明同学和爸爸晚上开车回家,小明同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为10.5V,内阻为0.05Ω,电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通,电动机未起动时,电流表示数为10A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到50A,电流表为理想电表,车灯的电阻认为不变。求:
(1)车灯电阻R;
(2)电动机启动后,车灯的功率减少了多少;
(3)电动机启动后,电动机的输出功率。
16.(15分)算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,算珠的质量是10g,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔,乙与边框a相隔,算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出,已知甲乙碰撞、甲乙与边框的碰撞都是弹性碰撞,碰撞时间极短且不计,整个过程中算盘一直处于静止状态,重力加速度g取。求:
(1)甲乙算珠第一次碰撞后乙的速度大小;
(2)乙算珠与边框a碰撞的时间为,求乙算珠与边框a碰撞时对边框a的力;
(3)甲、乙两颗算珠都停下来时,它们的距离。江阴市四校联考2023-2024学年高二上学期11月期中考试
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A B A B D A D B C C D
12.每空3分
(1) 12.134/12.135/12.136 2200
(3)
13.(6分)
(1)工人自由落的时间为有 解得 ............1分
重力的冲量大小 ............1分
解得 ............1分
(2)设向上为正,从释放到伸长到最长过程由动量定理,有............1分
人受到的安全带的平均作用力大小 ........... .1分
据牛顿第三定律得人给安全带的冲力F为1300N,竖直向下。 ...........1分
14.(8分)
解析:(1)设初位置穿过线圈的磁通量为正,可得线圈水平放置时的磁通量为 ................1分
将线圈以ab边为轴顺时针转动90°时,穿过线圈的磁通量为
................1分
则整个过程中线圈的磁通量变化量为 (按照正方向描述,正确可得分) ............1分
(3)由题意可知,C点的磁感应强度B由B指向C,设A处导线和B处导线中的电流在C点激发的磁场的磁感应强度分别为和,根据安培定则可知的方向垂直于AC向上,则的方向一定垂直于BC向下,如图所示,所以B处导线中的电流方向应垂直纸面向里 ............2分
,;,
由图可知 ............1分
根据直线电流产生的磁感应强度,联立解得 ............2分
15.(12分)
解析:(1)车灯接通,电动机未起动时,由全电路欧姆定律 ...........2分
得车灯电阻 ............2(分权重因为尽量给个分)
(2)车灯接通,电动机未起动时,车灯功率 ............1分
电动机启动后,路端电压 ............1分
车灯功率 ............1分
车灯的功率减少了 ............1分
(3)电动机启动后,通过电动机的电流 ............1分
电动机的功率 ............1分
电动机线圈消耗的热功率 ............1分
电动机的输出功率 ............1分
16.(15分)
解析:(1)(6分)甲乙滑动时的加速度大小均为
设甲与乙碰前的速度,则
解得 ............2分(动能定理或者运动学结果正确2分,结果错误,方程1分)
甲乙弹性碰撞时,由动量守恒定律 ............1分
机械能守恒可得 ............1分
解得碰后甲的速度为 ............1分
乙的速度为 ............1分
(2)(4分)甲乙碰后乙做减速运动,与边框a碰前有
得 ............1分(动能定理或者运动学)
乙与边框a弹性碰撞,对乙 ............1分
求得 ............1分
方向沿杆向下,由牛顿第三定律,边框a受到的弹力大小为N,方向沿杆向上 .........1分
(3)(5分)乙与甲碰前
求得 ............1分(动能定理或者运动学)
乙与甲二者质量相等,发生弹性碰撞后交换速度,则乙速度为0,甲速度为
............2分
甲继续运动,有
求得 ............1分
所以此时甲乙相距0.005m。 ............1分