2024六盘水高二上学期期中考试物理试题含解析
展开(考试时长:75分钟:试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卷上填写姓名和考号等相关信息并贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卷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。回答非选择题时,将答案写在答题卷上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卷交回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 如果汽车的一个轮子失去平衡,汽车在某种速率条件下会因共振而发生强烈摇晃现象。针对这一现象的说法正确的是( )
A. 汽车摇晃的频率与汽车速率无关
B. 汽车速率越大,摇晃越强烈
C. 汽车速率越小,摇晃越强烈
D. 汽车速率取某一特定值时,摇晃最强烈
【答案】D
【解析】
【详解】汽车的一个轮子失去平衡,汽车做受迫振动,频率由摇晃的频率决定,即与汽车的速率有关,摇晃最强烈,即出现了共振,此时摇晃频率与汽车固有频率相等,所以汽车速率取某一特定值时,摇晃最强烈。
故选D。
2. 如图所示,运动员用头颠球时,足球从静止开始下落与头撞击后又被竖直顶起。关于足球与头撞击的过程,以下判断正确的是( )
A. 足球对头的平均作用力大小小于头对足球的平均作用力大小
B. 足球对头的平均作用力大于足球所受的重力
C. 足球对头的平均作用力等于足球所受的重力
D. 足球对头的平均作用力小于足球所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球与头部作用过程中,头部对足球的作用力与足球对头的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,故A错误;
BCD.设头对足球平均作用力大小为,足球重为,取向上为正方向,根据动量定理得
由题知,所以有
根据牛顿第三定律知,足球对头平均作用力,则有
故B正确,CD错误。
故选B。
3. 如图所示,斜面体固定在水平地面上,滑块和弹簧组成弹簧振子,滑块在光滑斜面上的A、B两点之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 滑块运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
B. 滑块运动到O点时,弹簧的弹力为0
C. 滑块由A向O运动过程中,弹簧弹性势能一直在减小
D. 滑块由O向B运动过程中,滑块的机械能一直在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑块运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力3个力的作用,回复力是效果力,并非滑块受到的力,故A错误;
B.滑块运动到O点时,所受合力为0,则弹簧的弹力等于重力沿斜面向下的分力,不为0,故B错误;
C.滑块由A向O运动过程中,弹簧的形变量减小,弹性势能一直在减小,故C正确;
D.滑块由O向B运动过程中,弹力做负功,滑块的机械能一直在减小,故D错误;
故选C。
4. 如图所示电路中,电源电动势,内阻,电动机内阻,额定电流。闭合电键S,当电阻箱调至时,电动机恰好正常工作,则电动机的额定功率为( )
A. 0.25WB. 0.875WC. 1.125WD. 1.375W
【答案】C
【解析】
【详解】电动机恰好正常工作,知电路的电流
由闭合电路的欧姆定律有
解得
则电动机的额定功率为
故选C。
5. 2023年9月21日,“天宫课堂”第四课开讲,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了“验证动量守恒定律”的实验。假设实验所用较小钢球的质量为较大钢球质量的一半,较小钢球以大小为1m/s的水平向左的速度与静止的较大钢球正碰,碰后速度大小分别为、,两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。则( )
A.
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】设小钢球的质量为m,较大钢球的质量为2m,两球碰撞过程中动量守恒、能量守恒,规定向左为正方向,根据动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
,
“-”代表方向向右
故选D。
6. 如图所示电路,电键S闭合后,电流表、和电压表V同一时刻读数分别记为、、U;滑动变阻器滑片向左滑动过程中,电流表、和电压表V示数变化量的大小分别为、、。则( )
A. 减小B. 増大
C. U减小D. 不断增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.滑动变阻器滑片向左滑动过程中,电阻增大, 则总电阻增大,可知总电流减小,即减小,则R3和内阻的电压减小,根据
E=U+U3+Ur
可知电压表示数U增大,则R2的电流增大,的电流减小,故A正确,BC错误;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
可知比值不变,故D错误;
故选A。
7. 水火箭制作原理如图甲所示,发射时在水火箭内高压空气压力作用下,水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出,外壳受到反冲作用而快速上升(如图乙)。某次发射过程水火箭将壳内质量为2.5kg的水相对地面以6m/s的速度在极短时间内喷出,已知水火箭外壳质量为0.5kg。空气阻力忽略不计,重力加速度g取.则下列说法正确的是( )
A. 水火箭喷水过程机械能守恒
B. 水火箭喷水结束时速度约为5m/s
C. 水火箭上升的最大高度约为30m
D. 水火箭上升的最大高度约为45m
【答案】D
【解析】
【详解】A.水火箭喷水过程,除重力外还有水与火箭的作用力对水火箭做功,机械能不守恒,故A错误;
BCD.设向上为正方向,设火箭筒外壳质量为M,水的质量为m,则由动量守恒可得
mv1=Mv2
解得水火箭喷水结束时速度约为
v2=30m/s
由
解得火箭上升的最大高度
h=45m
故D正确,BC错误。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 质点a、b的振动图像分别如图中实线和虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 质点a、b振动的振幅均为20cm
B. 质点a、b振动的频率之比为1:2
C. 质点a、b振动的周期之比为2:1
D. 质点a、b在0.2s内运动的路程之比为2:1
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知质点a、b振动的振幅均为20cm,故A正确;
BC.质点a的周期为0.2s、质点b的周期为0.4s,则a、b振动的周期之比为1:2,频率之比为2:1,故BC错误;
D.质点a在0.2s内的路程为80cm,质点a在0.2s内的路程为40cm,则运动的路程之比为2:1,故D正确;
故选AD。
9. 水平地面上O点正上方一个静止物体M炸裂为物块1、2,物块1、2初始速度沿水平方向,最终落地点分别为A、B两点,位置关系如图所示。忽略空气阻力的影响,则( )
A. 落地瞬间物块1的速率大于物块2的速率
B. 物块1的质量大于物块2的质量
C. 爆炸过程中物块1动量增加量的大小小于物块2动量增加量的大小
D. 爆炸过程中物块1的动能增加量小于物块2的动能增加量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体M爆炸后做平抛运动,竖直方向上距离相同,则下落时间相同,水平方向上物块1的运动距离小于物块2的运动距离,根据
可得水平方向上物块1的速率小于2的速率,即
落地速率为合速率,故落地瞬间物块1的速率小于物块2的速率,故A错误;
BC.由于爆炸过程中,在水平方向上动量守恒,则爆炸过程中物块1动量增加量的大小等于物块2动量增加量的大小,且
由于,则
故B正确,C错误;
D.根据
其中动量变化量大小相同,;则
故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,电源的电动势,闭合开关S,滑动变阻器滑片由A端滑至B端的过程,路端电压U随电流I变化规律如图乙中图线ab所示,电源效率随外电阻R的变化规律如图丙所示,电流表、电压表均视为理想电表。则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 滑动变阻器最大阻值
C. 滑片滑至A端时的电流
D. 电源输出的最大功率
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.乙图为路端电压U随I变化规律图像,结合闭合电路欧姆定律,其图像的表达式为
由上述分析可知,图像与横轴的交点为短路电流,其大小为3A,所以电源内阻为
故A项正确;
B.由题图丙和题意可知,滑动变阻器阻值最大时,电源效率最高,且电源效率,由公式有
由于该电路是纯电阻电路,有
解得
故B项正确;
C.由题电路图可知,滑片花在A段,其滑动变阻器的接入电路中的阻值最大,此时电路中的电流由闭合电路欧姆定律由
故C项正确;
D.电源的输出功率为
由闭合电路欧姆定律有
上述两个式子整理有
所以当滑动变阻器的阻值R等于电源内阻r,电源的输出功率达到最大,其值为
故D项错误。
故选ABC。
三、实验题(本题共2题,共16分)
11. 某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、米尺、20分度的游标卡尺、秒表等。
(1)如图甲所示,用游标卡尺测量摆球直径d,其示数如图乙所示,则摆球的直径______cm。
(2)用摆线和摆球组成单摆。用米尺测量摆线长度l,记录单摆的振动周期T,逐次改变单摆摆长,测量对应单摆的振动周期。
(3)以为横坐标,以T为纵坐标绘制图像,计算图像斜率k,则当地的重力加速度g可表示为______(用字母k表示)。
【答案】 ①. 1.550 ②.
【解析】
【详解】(1)[1]根据游标卡尺的读数规律,该读数为
(3)[2]根据周期公式有
若绘制图像,则有
解得
12. 某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻,所用器材如下:
待测叠层电池(电动势约为9V,内阻约为几欧);
电流表(量程为1mA,内阻);
电阻箱(最大电阻值);
定值电阻(阻值不超过20Ω);
开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。
(1)如图甲所示是该小组设计的测量定值电阻阻值的电路图,按图连接好器材后,先将电阻箱的阻值调到__________(填“最大阻值”或“零”),将K接到1端,闭合S,记下电流表的读数,再将K接到2端,调节电阻箱,使电流表的读数仍为,记下电阻箱此时的阻值为9989.9Ω,则定值电阻的阻值__________Ω。
(2)图乙、图丙是该小组设计的测量电源电动势和内阻的两个待选实验电路图,其中__________(填“图乙”或“图丙”)更加合理。
(3)按(2)中所选的电路图连接器材,进行实验,根据测量的数据做出图线如图丁所示,图线的斜率为k,纵截距为b,则电源的电动势__________,内阻__________(用k、和b表示)。
【答案】 ①. 最大 ②. 10 ③. 丙 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,防止流过电流表得电流过大,按图连接好器材后,先将电阻箱的阻值调到最大。
[2]当K接到1时,接入电路电阻箱得阻值为Rm,路端电压为
当K接到1时
代入数据解得
(2)[3]由于电流表量程较小,乙同学电路中电阻箱的调节范围较小,丙同学电路图中电阻箱的调节范围较大,因此丙同学的更合理。
(3)[4][5]根据串并联电路的特点可知电流表与电阻R0并联的总电阻为
干路电流为
根据闭合电路欧姆定律得
联立可得
结合图像可得
联立解得
四、计算题(本题共3题,共41分)
13. 如图为我国运动员严浪宇在杭州亚运会“蹦床”比赛中的画面,设严浪宇的质量为m,他从床垫正上方高处自由落下,落垫后反弹的高度为,他与床垫接触的时间为t,空气阻力不计,重力加速度为g。求:
(1)严浪宇自由下落高度的过程,重力对他的冲量大小;
(2)严浪宇与床垫接触的时间内,他对床垫的平均作用力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)严浪宇自由下落高度的过程,经过的时间
重力对他的冲量大小
(2)落到垫上时速度
落垫后反弹的速度为
设向上为正方向,由动量定理
解得
由牛顿第三定律可知他对床垫的平均作用力大小为
14. 如图所示,电源电动势,内电阻,定值电阻,,电容器电容。求:
(1)闭合电键S,稳定后流过电阻的电流大小;
(2)断开电键S后,流过电阻的电荷量。
【答案】(1)0.3A;(2)3.0×10-6C
【解析】
【详解】(1)外电阻
总电流
流过电阻的电流大小
(2)闭合电键S,稳定时电容器带电量
断开电键S后,流过电阻的电荷量
15. 如图所示,套筒C可以沿着水平固定的光滑杆(足够长)左右滑动,套筒下方用不可伸长的轻细线悬挂物体B。开始时物体B和套筒C均静止,子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为。已知子弹A、物体B、套筒C的质量分别为、,重力加速度g取。求:
(1)子弹A击穿物体B的过程,子弹A对物体B的冲量大小;
(2)物体B能上升的最大高度;
(3)套筒C可以达到的最大速度。
【答案】(1);(2)0.1m;(3)2m/s
【解析】
【详解】(1)子弹A击穿物体B的过程,动量守恒,规定向右为正方向,则
对物体B根据动量定理有
解得
(2)由(1)可解得子弹A击穿物体B后,B的速度为,m/s,物体B上升过程中,B、C组成的系统水平方向动量守恒,设最大高度为h,则有
解得
(3)当B回到最低点时,C的速度最大,根据B、C系统动量守恒可知
根据能量守恒定律有
解得
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