
1. 我國天津地標(biāo)之一“天津之眼”是世界上唯一一個(gè)橋上瞰景摩天輪.摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做軌道半徑為R、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,質(zhì)量為m的乘客從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,重力的沖量大小為
A. 0B. C. D.
【答案】D
【解析】乘客從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中經(jīng)過的時(shí)間為,則重力的沖量:;
A. 0,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B ,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C. ,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
D. ,與結(jié)論相符,選項(xiàng)D正確;
2. 如圖所示,是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路,A、B為分壓器的輸出端,R是電阻,電源電壓為U保持恒定。如果滑動(dòng)片P位于變阻器的中央,下列判斷正確的是( )
A. 輸出端的電壓大于
B. 輸出端的電壓等于
C. 滑動(dòng)片P向上移動(dòng),輸出電壓增大
D. 負(fù)載電阻R的阻值越大,輸出電壓越小
【答案】C
【解析】AB.由電路可知,電阻R與滑動(dòng)變阻器的下半部分并聯(lián),并聯(lián)后再與上半部分串聯(lián),由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,并聯(lián)部分的電阻小于滑動(dòng)變阻器電阻的一半,再由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,輸出端的電壓即為并聯(lián)部分的電壓小于,故AB錯(cuò)誤;
C.滑動(dòng)片P向上移動(dòng),并聯(lián)部分的電阻變大,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,輸出電壓增大,故C正確;
D.負(fù)載電阻R的阻值越大,并聯(lián)部分的電阻越大,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知,輸出電壓越大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M、長為5米的靜止小船的右端,小船的左端靠在岸邊(如圖所示),當(dāng)他向左走到船的左端時(shí),船左端離岸的距離是1米,則( )
A. M=2mB. M=3mC. M=4mD. M=5m
【答案】C
【解析】設(shè)人、船位移大小分別為l1、l2
以人的速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得
兩邊同乘時(shí)間t得
則
而
解得
故選C。
4. 舞中幡是中國傳承千年的雜技項(xiàng)目之一,在拋中幡表演中,雜技演員站在地上,將幡從胸口處豎直向上拋起,后,在自己的胸口處開始接幡,并下蹲緩沖,經(jīng)過,將幡接穩(wěn)在手中。若一根中幡質(zhì)量約為20kg,重力加速度。假設(shè)忽略幡運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力,雜技演員接幡過程中,幡對(duì)手的平均作用力為( )
A. 300NB. 500NC. 600ND. 800N
【答案】B
【解析】中幡豎直向上拋起,后在胸口處接住,根據(jù)豎直上拋的對(duì)稱性,中幡下落到胸口的時(shí)間為,則接幡時(shí)幡的速度
根據(jù)動(dòng)量定理,規(guī)定豎直向下為正方向,則有
解得手對(duì)幡的平均作用力為
方向豎直向上;根據(jù)牛頓第三定律,幡對(duì)手的平均作用力為500N。
故選B。
5. 如圖是勞動(dòng)者拋沙袋入車的情境圖。一排人站在平直的軌道旁,分別標(biāo)記為1,2,3……已知車的質(zhì)量為40kg,每個(gè)沙袋質(zhì)量為5kg。當(dāng)車經(jīng)過一人身旁時(shí),此人將一個(gè)沙袋沿與車前進(jìn)相反的方向以4m/s投入到車內(nèi),沙袋與車瞬間就獲得共同速度。已知車原來的速度大小為10m/s,當(dāng)車停止運(yùn)動(dòng)時(shí),一共拋入的沙袋有( )
A. 20個(gè)B. 25個(gè)C. 30個(gè)D. 40個(gè)
【答案】A
【解析】設(shè)一共拋入n個(gè)沙袋,這些沙袋拋入車的過程,滿足動(dòng)量守恒,可得
解得
即拋入20個(gè)沙袋,車恰好停止運(yùn)動(dòng)。
故選A。
6. 如圖為丁俊暉正在準(zhǔn)備擊球,設(shè)丁俊暉在某一桿擊球過程中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直線上運(yùn)動(dòng),碰前白色球A的動(dòng)量pA=5kg·m/s,花色球B靜止,碰后花色球B的動(dòng)量變?yōu)閜'B=4kg·m/s,則兩球質(zhì)量mA與mB間的關(guān)系可能是( )
A. mB=mAB. mB=mA
C. mB=mAD. mB=6mA
【答案】A
【解析】由題,由動(dòng)量守恒定律得
pA+pB=pA′+pB′
得
pA′=1kg?m/s
P根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加,則有
代入解得
碰后,兩球同向運(yùn)動(dòng),A的速度不大于B的速度,則
解得
mB≤4mA
綜上得
故選A。
7. 硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖像(電池電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻不是定值),圖線b是某電阻R的圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),下列說法中正確的是( )
A. 硅光電池的內(nèi)阻為
B. 硅光電池的總功率為
C. 硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為
D. 若將R換成阻值更大的電阻,硅光電池的輸出功率增大
【答案】C
【解析】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律,有
當(dāng)時(shí),有
即圖線a的縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì),故硅光電池的電動(dòng)勢(shì)為
根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知,將它們組成閉合回路時(shí)
,
則硅光電池的內(nèi)阻為
故A錯(cuò)誤;
B.硅光電池的總功率為
故B錯(cuò)誤;
C.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為
故C正確;
D.若將R換成阻值更大的電阻,電路中電阻兩端的電壓變大,但電流變小,硅光電池的輸出功率不一定增大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 如圖所示的電路中, R1、R2、R3為阻值相同的電阻,C為電容器,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。先將電鍵S閉合,電路穩(wěn)定后,流過電源的電流為I1,電源的效率為η1,電容器的帶電量為Q1;再將S斷開,電路穩(wěn)定后,流過電源的電流為I2,電源的效率為η2,電容器的帶電量為Q2,則下列說法正確的是( )
A. I1< I2
B. η1>η2
C. Q1>Q2
D. S斷開后,通過電阻R3的電荷量為Q1+Q2
【答案】D
【解析】A.設(shè)三個(gè)相同的電阻為,電鍵S閉合,電路如圖
通過電源的電流
S斷開,電路如圖
通過電源的電流
所以,,A錯(cuò)誤;
B.電鍵S閉合,電源效率
S斷開,電源效率
所以,,B錯(cuò)誤;
C.電鍵S閉合,電容器的兩端的電壓等于電阻兩短的電壓
電容器的帶電量
S斷開,電容器的兩端的電壓等于電阻兩端的電壓
電容器的帶電量
分析可得,C錯(cuò)誤;
D.電鍵S閉合,給電容器充電,電容器下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,電容器充電電量為,S斷開后,電容器首先放電,通過的電荷量為,然后再給電容器充電,充電量為,則流過電荷量為
D正確。
故選D。
9. 在如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最頂端向下滑動(dòng)時(shí)( )
A. 電壓表V的示數(shù)先變大后變小
B. 電流表A的示數(shù)先變小后變大
C. 電壓表V的示數(shù)先變小后變大
D. 電流表A的示數(shù)先變大后變小
【答案】A
【解析】由圖可知,滑動(dòng)變阻器上、下部分電阻并聯(lián)后與R串聯(lián);電壓表測(cè)量電源兩端的電壓;電流表測(cè)量變阻器下部分的電流。
設(shè)滑動(dòng)變阻器中P以上部分的電阻為 ,滑動(dòng)變阻器的總阻值為,則變阻器在電路中的總阻值
當(dāng)時(shí),最大,P從最頂端向下滑動(dòng)時(shí),回路中的總電阻先增大,后減小,則路端電壓先增大后減小,所以電壓V的示數(shù)先變大后變小。
當(dāng)P滑向中點(diǎn)時(shí),增大,外電阻總電阻增大,總電流I減小,路端電壓增大,減小,變阻器的電壓增大,而下部分的電阻減小,所以電流表A的示數(shù)變大。
當(dāng)P滑過中點(diǎn)后,減小,外電阻總電阻減小,總電流I增大,路端電壓減小,增大,則變阻器的電壓減小,而上部分的電阻增大,則通過變阻器上部分的電流減小,所以電流表A的示數(shù)變大,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選A。
10. 如圖所示,在光滑水平面上有質(zhì)量為3m的小球A和質(zhì)量為5m的小球B通過輕彈簧拴接并處于靜止?fàn)顟B(tài),質(zhì)量也為5m的小球C以速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)并與B發(fā)生彈性碰撞。已知在小球A的左邊某處(圖中未畫出)固定有一彈性擋板(指小球與擋板碰撞時(shí)不計(jì)機(jī)械能損失),且當(dāng)小球A與擋板發(fā)生正碰后立即撤去擋板,碰撞時(shí)間極短。則小球A與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧彈性勢(shì)能的最大值不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于C球質(zhì)量與B球質(zhì)相等,發(fā)生彈性碰撞會(huì)交換速度,即碰后C球靜止。A、B開始向左運(yùn)動(dòng)后,開始階段B減速A加速,若當(dāng)時(shí),A與擋板相碰后反向,由動(dòng)量守恒可知,A、B總動(dòng)量為0,根據(jù)能量守恒定律,當(dāng)A、B速度同時(shí)為零時(shí)刻,此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能在此種情況下最大,為
當(dāng)彈簧第二次回到原長時(shí),,若此時(shí)正好與擋板相接觸,之后彈簧壓縮至最短,最短時(shí)彈簧彈性勢(shì)能在此種情況下最大,根據(jù)動(dòng)量守恒
解得
在這兩者區(qū)間取值均可,故ACD可能,B不可能。
由于本題選不可能的,故選B。
11. 如圖甲所示,一塊長度為L、質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平面上.一顆質(zhì)量也為m的子彈以水平速度v0射入木塊.當(dāng)子彈剛射穿木塊時(shí),木塊向前移動(dòng)的距離為s(圖乙).設(shè)子彈穿過木塊的過程中受到的阻力恒定不變,子彈可視為質(zhì)點(diǎn).則子彈穿過木塊的時(shí)間為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】以子彈與木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,滿足動(dòng)量守恒定律,分別對(duì)子彈和木塊列動(dòng)能定理表達(dá)式,再對(duì)木塊列動(dòng)量定理表達(dá)式,聯(lián)立可求解.子彈穿過木塊過程,對(duì)子彈和木塊的系統(tǒng),外力之和為零動(dòng)量守恒,有:,
設(shè)子彈穿過木塊的過程所受阻力為f,對(duì)子彈由動(dòng)能定理:,由動(dòng)量定理:,
對(duì)木塊由動(dòng)能定理:,由動(dòng)量定理:,
聯(lián)立解得:;故選D.
二、實(shí)驗(yàn)題:本大題共1小題,共15分。
12. 某同學(xué)利用一個(gè)多用電表(表盤如圖乙所示)測(cè)量一個(gè)內(nèi)阻約、滿偏電流的電流表的內(nèi)阻,主要步驟如下:
(1)歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率_______(填“×1”“×10”或“×100”)擋,先將紅、黑表筆短接調(diào)零后,將多用電表中“黑表筆”接到電流表_______(填“A”或“B”)接線柱上,“紅表筆”接另一個(gè)接線柱;
(2)多用電表表盤中的指針和電流表表盤指針?biāo)肝恢萌鐖D乙、丙所示,該同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_______Ω,這時(shí)電流表的讀數(shù)為_______mA;
(3)測(cè)量結(jié)束后,將選擇開關(guān)撥到OFF擋;
(4)通過進(jìn)一步分析還可得到多用電表內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)為_______V。
【答案】(1)×10 B (2)120 40 (4)10.8
【解析】(1)[1] [2]當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時(shí),測(cè)量值較為準(zhǔn)確,故選擇“×10”擋較好;多用電表的黑表筆與內(nèi)部電源正極連接,與外電路形成閉合回路后,電流從黑表筆流出,紅表筆流進(jìn),而電流表接入電路要注意“+”進(jìn)“-”出,故應(yīng)使電流從B(+)接線柱流入。
(2)[3] [4]歐姆表讀數(shù)等于表盤刻度值×倍率,即歐姆表的讀數(shù)為120Ω;電流表的量程是0~100mA,分度值為2mA,則示數(shù)為40mA。
(4)[5]由題圖乙可知表盤中間刻度為15,又選擇倍率為“×10”擋,所以此時(shí)多用電表的中值電阻為150Ω,根據(jù)
得。
三、簡答題:本大題共1小題,共9分。
13. 超市為節(jié)省收納空間,常常將手推購物車相互嵌套進(jìn)行收納。質(zhì)量均為m=16kg的兩輛購物車相距靜止在水平面上。第一輛車在工作人員猛推一下后,沿直線運(yùn)動(dòng)與第二輛車嵌套在一起,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了后停了下來。人推車時(shí)間、兩車相碰時(shí)間極短,可忽略,車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為車重的k=0.25倍,重力加速度取,求:
(1)兩輛車從嵌套后運(yùn)動(dòng)到停下來所用時(shí)間;
(2)兩輛車在嵌套過程中損失的機(jī)械能;
(3)工人對(duì)第一輛車所做的功。
【答案】(1)1s;(2);(3)240J
【解析】(1)對(duì)整體,由牛頓第二定律
解得
逆向過程
得
t=1s
(2)嵌套后,對(duì)整體
得
嵌套過程中
得
在嵌套過程中損失的機(jī)械能
解得
(3)對(duì)小車
解得
W=240J
四、計(jì)算題:本大題共3小題,共32分。
14. 如圖所示,某吊扇正常工作時(shí)扇葉附近向下排風(fēng)的風(fēng)速為v=14.0m/s,排風(fēng)量為Q=0.2m3/s,已知空氣平均密度ρ=1.3kg/m3,電機(jī)內(nèi)阻R=496Ω,請(qǐng)根據(jù)圖中吊扇的工作參數(shù)求吊扇正常工作時(shí):
(1)電機(jī)的輸出功率P出;
(2)吊扇對(duì)空氣向下的平均作用力F。
【答案】(1)24W;(2)3.64N
【解析】(1)正常工作時(shí),電流
電機(jī)的輸出功率為
P出=P-I2R=55W-0.252×496W=24W
(2)對(duì)空氣,由動(dòng)量定理
FΔt=Δmv-0=ρQΔtv-0
代入數(shù)據(jù)解得
F=3.64N
15. 已知某花炮發(fā)射器能在t1=0.2 s的時(shí)間內(nèi)將花炮豎直向上發(fā)射出去,花炮的質(zhì)量為m=1 kg、射出的最大高度與發(fā)射器之間的距離為h=180 m,且花炮剛好在最高點(diǎn)爆炸為兩塊物塊,假設(shè)爆炸前后花炮的質(zhì)量不變,經(jīng)過一段時(shí)間炸開的兩塊物塊同時(shí)落地。忽略一切阻力及發(fā)射器大小,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求花炮發(fā)射器發(fā)射花炮時(shí),對(duì)花炮產(chǎn)生的平均作用力的大小。
(2)如果爆炸時(shí)產(chǎn)生的兩塊物塊的速度均沿水平方向,落地時(shí)兩個(gè)落地點(diǎn)之間的距離為s=900 m且兩物塊的速度互相垂直,求兩物塊的質(zhì)量。
(3)求花炮內(nèi)炸藥的化學(xué)能。
【答案】(1)310 N;(2)0.2 kg,0.8 kg;(3)1 800 J
【解析】(1)花炮射出后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)其運(yùn)動(dòng)至h=180 m高空用時(shí)為t,由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知h=gt2
代入數(shù)據(jù)解得t=6s
設(shè)在發(fā)射時(shí)間t1=0.2 s內(nèi),發(fā)射器對(duì)花炮平均作用力大小為F,對(duì)花炮從發(fā)射到運(yùn)動(dòng)至h=180 m高空的整個(gè)過程,運(yùn)用動(dòng)量定理有Ft1-mg(t+t1)=0
代入數(shù)據(jù)解得F=310 N
(2)設(shè)花炮在最高點(diǎn)爆炸時(shí)炸裂成質(zhì)量為m1、m2的兩塊物塊,其對(duì)應(yīng)水平速度大小分別為v1、v2,方向相反
花炮爆炸時(shí)在水平方向所受合外力為零,由動(dòng)量守恒定律有m1v1-m2v2=0
且有m1+m2=m
由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和題目中所給信息有(v1+v2)t=900 m
設(shè)炸開的兩物塊落地時(shí)豎直方向的速度為vy,因落地時(shí)兩物塊的速度相互垂直,如圖所示,則有
代入數(shù)據(jù)解得
m1=0.2kg
m2=0.8kg
v1=120m/s
v2=30m/s
或者
m1=0.8kg
m2=0.2kg
v1=30m/s
v2=120m/s
(3)花炮在最高點(diǎn)爆炸前后由能量守恒定律可得炸藥產(chǎn)生的化學(xué)能
E=m1v12+m2v22=1800 J
16. 如圖所示,固定的光滑平臺(tái)上固定有光滑的半圓軌道,軌道半徑R=0.6m,平臺(tái)上靜止放置著兩個(gè)滑塊A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺(tái)右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3kg,車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高,小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點(diǎn),小車的上表面左端點(diǎn)P與Q點(diǎn)之間是粗糙的,PQ間距離為L,滑塊B與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,Q點(diǎn)右側(cè)表面是光滑的。點(diǎn)燃炸藥后,A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA=6m/s,而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個(gè)物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=10m/s2.,求∶
(1)滑塊A在半圓軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力;
(2)若L=0.8m,滑塊B滑上小車后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(3)要使滑塊B既能擠壓彈簧,又最終沒有滑離小車,則小車上PQ之間的距離L應(yīng)在什么范圍內(nèi)
【答案】(1)1N,方向豎直向上(2)(3)0.675m<L<1.35m
【解析】(1)A從軌道最低點(diǎn)到軌道最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得:
在最高點(diǎn)由牛頓第二定律:
滑塊在半圓軌道最高點(diǎn)受到的壓力為:
FN=1N
由牛頓第三定律得:滑塊對(duì)軌道的壓力大小為1N,方向向上
(2)爆炸過程由動(dòng)量守恒定律:
解得:vB=3m/s
滑塊B沖上小車后將彈簧壓縮到最短時(shí),彈簧具有最大彈性勢(shì)能,由動(dòng)量守恒定律可知:
由能量關(guān)系:
解得EP=0.22J
(3)滑塊最終沒有離開小車,滑塊和小車具有共同的末速度,設(shè)為u,滑塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有:
若小車PQ之間的距離L足夠大,則滑塊還沒與彈簧接觸就已經(jīng)與小車相對(duì)靜止,
設(shè)滑塊恰好滑到Q點(diǎn),由能量守恒定律得:
聯(lián)立解得:
L1=1.35m
若小車PQ之間的距離L不是很大,則滑塊必然擠壓彈簧,由于Q點(diǎn)右側(cè)是光滑的,滑塊必然被彈回到PQ之間,設(shè)滑塊恰好回到小車的左端P點(diǎn)處,由能量守恒定律得:
聯(lián)立解得:
L2=0675m
綜上所述,要使滑塊既能擠壓彈簧,又最終沒有離開小車,PQ之間的距離L應(yīng)滿足的范圍是0.675m<L<1.35m
這是一份2024~2025學(xué)年江蘇省常州市高二(上)期中物理試卷(含答案),共9頁。
這是一份2024-2025學(xué)年江蘇省泰州中學(xué)高二(上)月考物理試卷(10月)(含解析),共15頁。試卷主要包含了單選題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高二(上)月考物理試卷(9月)(含解析),共7頁。試卷主要包含了單選題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功