海师附中2024-2025学年度第一学期期中考试参考答案
高二物理
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
B D D B C B B D
多项选择题
9 10 11 12 13
BD BC BD CD CD
三、实验题
14. 答案:(1)0.1880(或0.1879或0.1881均可)(2);
解析:(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以遮光条的宽度为
(2)碰前滑块P的速度为
(3)碰后两滑块整体的速度为
若碰撞过程系统的动量守恒,则有
联立整理可得
该碰撞过程损失的机械能为
初动能为
所以
答案 (1)B (2)4.5 1.8 (3)不变 变大
解析 (1)通过观察实物图可知电压表直接接在电源与开关的串联部分两端,故电路图为B。
(2)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,有U=-Ir+E,则U I图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E,斜率的绝对值等于电池的内阻r,根据题图2可知,电池电动势E=4.5 V,电池内阻r=1.8 Ω。
(3)本实验的系统误差是电压表的分流造成的,使得电流表的示数小于流过电池的电流。考虑电压表内阻RV的影响,流过电压表的电流为IV=,可知流过电池的电流为I真=I测+,则I真>I测;因电压表内阻RV不变,随着电压U测值减小,I真与I测的差值也将减小,当电压U测值趋于0时,I真趋于I测。由以上分析可知,在题图2中重新绘制的U I图线在原图线右上方,如图所示,新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变,与纵坐标轴交点的数值将变大。
四、解答题
16.【答案】(1),方向竖直向下;(2)
【详解】(1)全红婵起跳后在空中运动过程,由动能定理得
解得
所以
方向竖直向下。
(2)运动员接触水面到运动员下沉到最低点,根据动量定理有
解得
17.【详解】(1)当后视镜处于高温挡时,通过电路的电流为
(2)当开关S接“2”时,只有R1接入电路,此时电路中电阻最小,由可知,此时为高温挡,电热丝R1的阻值为
(3)当开关 S 接“1”时,R1、R2串联接入电路,此时电路中电阻最大,由可知,为低温挡,此时电路的电流为
电路的总电阻为
R2的阻值为
工作5min电热丝R2产生的热量为
18.【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)设长木板和小物块B质量为m,C的质量为M,点燃火药瞬间BC动量守恒得
解得
小物块B、C组成的系统因火药燃烧而增加的机械能为
(2)分析可知由于长木板与水平面、小物块B与长木板之间的动摩擦因数相等,故B对长木板的最大静摩擦力小于地面对长木板的最大静摩擦力,所以当B向左运动在与左端碰撞前长木板静止,该过程中B的加速度大小为
对B运动分析得
解得(2.5s时B速度反向不符,舍去)
故B与木板碰撞前瞬间速度为
长木板和小物块B质量相等,发生弹性碰撞,根据动量守恒和能量守恒可知速度发生交换,即碰后瞬间木板的速度为,故长木板因小物块B的碰撞获得的动能为
(3)分析可知碰撞后随着木板向左运动,B与木板间发生相对滑动,向左加速运动,该段过程中B的加速度大小为
长木板匀减速的加速度大小为
设经过时间达到共同速度,得
解得,
该段时间木板位移为
分析可知共速后木板和B一起向左以
做匀减速运动,直到静止,该过程木板位移为
故整个过程中长木板运动的位移为海师附中2024-2025学年度第一学期期中考试试题
高二物理
满分:100分 时间:90分钟
第I卷(选择题)
一、单选题(请把正确的答案涂在答题卡上,每小题3分,共8小题,合计24分)
1. 两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1:5,相距为r时库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为3r处,则此时库仑力的大小为
A.F B.F C.F D.F
如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则
A. 电场强度的大小E =100V/m
B. b点的电势比d点的低
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
3.如图所示,一块均匀的方形样品,长、宽均为a、厚为b,若沿着AB方向测得的电阻为R,下列说法正确的是
A.沿CD方向的电阻大于R
B.该样品的电阻率为
C.沿EF方向的电阻为
D.增加a,不改变b,沿AB方向的电阻不变
4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是
A. I1增大,I2不变,U增大
B. I1减小,I2增大,U减小
C. I1增大,I2减小,U增大
D. I1减小,I2不变,U减小
5.有些汽车设置有安全气囊,它是用来保护乘客的,使汽车在出现撞击事故时,乘客不致发生致命危险,关于安全气囊的作用,下列说法中正确的是
A.减小人的动能变化量 B.减小人的动能变化率
C.减小人的动量变化率 D.减小人受到合外力的冲量
如图,甲乙两人静止在冰面上,突然两人掌心相碰互推对方,互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力,若两人与冰面间滑动摩擦因数相等,则下列说法正确的是
A.若,则在互推的过程中,甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
B.无论甲、乙质量关系如何,在互推过程中,甲、乙两人动量变化
量大小相等
C.若,则分开瞬间甲的速率大于乙的速率
D.若,则分开后乙先停下来
7.在光滑水平地面上放置一质量为的物块,时刻将一水平方向的力F作用在物块上,力F随时间变化的图像如图所示。则时,物块的动量大小和方向分别为
A.、沿力F的正方向
B.、沿力F的负方向
C.、沿力F的正方向
D.、沿力F的负方向
8.如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷口直径为,水流速度为v,水柱垂直汽车表面,水柱冲击汽车后水沿汽车表面散开。已知水的密度为。下列说法正确的是
A.高压水枪单位时间喷出的水的体积为
B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为
C.水柱对汽车的平均冲力为
D.当出水速度变为原来的2倍时,则水对车压力变为原来的4倍
二、多项选择题(每小题全对4分,漏选得2分,错选不得分。共5小题合计20分)
9.手电筒中的干电池的电动势为1.5V,用它给某小灯泡供电时,电流为,在某次接通开关的10s时间内,下列说法正确的是
A.该干电池外接电阻越大,输出功率越大
B.干电池在内将4.5J的化学能转化为电能
C.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
D.电路中每通过的电荷量,电源把1.5J的化学能转化为电能
10.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在光滑的水平面上的A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是
A.弹簧振子,振动周期为1.6s,振幅为24cm
B.0.5s末和1.1s末,振子的速度不相同
C.在时间内,振子的速度和加速度方向始终相反
D.振子做简谐运动的表达式为
如图,一个弹簧振子在M、N之间做简谐运动。O为平衡位置,P、Q是振动过程中关于0对称的两个位置,下列说法正确的是
A.振子在从M点向N点运动过程中,动能先减小后增大
B.振子在OP间与OQ间的运动时间相等
C.振子运动到P、Q两点时,位移相同
D.振子在从M点向N点运动过程中,加速度先减小后增大
12.如下图所示,甲和他的冰车总质量,甲推着质量 的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为,乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞,甲将小木箱以速度v沿冰面推出,木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,则小木箱的速度v可能为
A. B. C. D.
13.如图甲所示,滑块B静止在光滑的水平面上,滑块的左侧面为光滑圆弧面,圆弧面底部与水平面相切。一质量为m的小球A以速度向右运动,小球与滑块在整个相互作用的过程中,两者水平方向的速度大小与时间t之间的关系如图乙所示,若小球全程未能冲出滑块的顶端,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.滑块B的质量为小球A质量的2倍
B.小球A能够到达的最大高度为
C.最终小球离开滑块时,两者的相对速度大小为
D.在时间内,滑块对小球做的负功大小为
实验题(第14题每空2分,合计8分;第15小题每空2分,10分)
14.某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,调节气垫导轨的充气源,轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动;然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放,经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞,并粘合在一起,最终通过光电门2。已测得滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。
用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示,则宽度______cm。
如果滑块P经过光电门1、光电门2时,测得遮光条的挡光时间分别为,则碰前滑块P的速度为 (用测量的物理量表示)
若碰撞过程,系统的动量守恒,则关系式______成立;该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为______。(用测量的物理量表示)
15.实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的U I图像如图2所示。
图1的电路图为下图中的________。(选填“A”或“B”)
如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω。
实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,在图2中重新绘制U I图线,与原图线比较,新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将________,与纵坐标轴交点的数值将________。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
四、解答题(请把答案写在答题卡上,共3小题,合计38分)
16.(10分)在刚刚结束的第19届杭州亚运会上,16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超,获得评委们的四个满分,从而获得女子10米跳台冠军。如图所示,在比赛中质量为m的全红婵,从跳台上以初速度竖直向上跳起,从跳台上起跳到入水前重心下降了H。入水后由于水的阻力使速度减为0,全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为t,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)全红婵入水瞬间的动量;
(2)全红婵入水后,水的平均阻力大小。
17.(12分)小明家新买的一辆汽车,具有后视镜加热功能(如图甲)。他查询资料,了解到加热电路简化图如图乙所示,S为挡位切换开关,根据气温、雨水情况可切换高温、低温和关三个挡位,高温挡功率为12W,低温挡功率为9W。电源电压恒为12V,和均为阻值不变的电热丝。求:
(1)当后视镜处于高温挡时,通过电路的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)当后视镜处于低温挡时,工作5min电热丝产生的热量。
18.(16分)如图所示,长木板A放在粗糙水平面上,静置于长木板上右端的小物块B、C之间放有少量火药,某时刻点燃火药,小物块C获得2m/s的初速度向右离开长木板,小物块B在长木板上向左运动1.25m时与长木板的左端发生弹性碰撞。已知长木板和小物块B的质量均为1kg,小物块C质量为1.5kg,长木板与水平面、小物块B与长木板之间的动摩擦因数均为0.2,,小物块B、C可看成是质点,求:
(1)小物块B、C组成的系统因火药燃烧而增加的机械能;
(2)长木板因小物块B的碰撞获得的动能;
(3)整个过程中长木板运动的位移。