江苏省无锡市锡山高级中学2023-2024学年高一下学期期末物理（选修）试卷

这是一份江苏省无锡市锡山高级中学2023-2024学年高一下学期期末物理（选修）试卷，共6页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

命题：管小庆 审核：刘桂荣
一、单项选择题（每题只有一个正确选项，共10小题，每题4分，共40分）
1.如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（ ）
A.水平方向动量守恒，机械能守恒
B.水平方向动量守恒，机械能不守恒
C.水平方向动量不守恒，机械能守恒
D.水平方向动量不守恒，机械能不守恒
2.在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小关系是（ ）
A． B． C． D．
3.“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝75V，I＝50mA，则该钻孔的深度h约为（ ）
A.50m B.100m C.120m D.150m
4．如图电路，R3为热敏电阻（阻值随温度升高而降低）其余为定值电阻。当R3所在处出现火情时，以下说法正确的是（ ）
A.电压表示数不变 B.电压表示数变大
C.电流表示数变小 D.电流表示数变大
5．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内( )
A.手机电池产生的焦耳热为 eq \f(U2,r)t
B.手机的输入功率为UI
C.充电宝产生的热功率为I2r
D.手机电池储存的化学能为UIt
6．在短道速滑接力赛中，“接棒”运动员甲在“交棒”运动员乙前面向前滑行，追上时乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。不计阻力，则( )
A．乙对甲的冲量与甲对乙的冲量大小相等
B．甲的动量变化一定比乙的动量变化快
C．甲的动量变化量与乙的动量变化量大小不等
D．甲的速度变化量与乙的速度变化量大小相等
7.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有( )
A.R接电源a和电源b，R上分得的电压相等
B.R接电源a和电源b，R上流经的电流相等
C.R接到电源a上，电源的输出功率较小
D.R接到电源b上，电源的输出功率较小
图1
图2
8.某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。改装后利用一标准毫安表进行校准（如图1，虚线框内是改装后的电表）。当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图2，产生上述问题的原因可能是（ ）
A．微安表串联电阻偏大 B．微安表串联电阻偏小
C．微安表并联电阻偏大 D．微安表并联电阻偏小
9．某同学用内阻Rg=200Ω、满偏电流Ig=5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏，再将阻值为600Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.该电源电动势为3V
B.该电源电动势为4.5V
C.刻度1mA处标注3000Ω
D.刻度1.5mA处标注1500Ω
10.庄老师、王老师喜欢比赛打水漂（图1）。我们可以将打水漂简化成如下理想模型（图2）。质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为v0，与水平方向的夹角α＝30°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ＝0.2。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列说法正确的是( )
图1
图2
A．由于忽略薄片重力，所以薄片与水平面间的摩擦力也可忽略
B．薄片每次与水平面碰撞过程中，水平面对弹片竖直方向支持力的冲量都相同
C．薄片每次碰撞后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为30°
D．薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上
图1
二、非选择题：共5小题，计60分．其中第12题-第15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.
11.（16分）在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图1，可选用的实验器材有：
电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）；
电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）；
滑动变阻器R1（最大阻值20）；滑动变阻器R2（最大阻值300）；
图2
干电池；开关S；导线若干；
（6分）选择合适的器材：电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写所选器材前的符号）
（2）（4分）测得的7组数据已标在如图2所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势 V和内阻 Ω。（注意纵坐标未从0开始）
（3）（2分）两个实验小组用不同的电池完成了上述的实验后，发现各电池电动势相同，只是内阻有差异．同学们选择了内阻差异较大的甲、乙两个电池进一步探究电池的内阻热功率P随路端电压U变化的关系，画出了图3所示的P－U图像．已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是________.
图3
（4）（2分）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图4中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析
图4
（5）（2分）图4中虚线U(I)的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图4实线U(I)的函数解析式是U=( )·I+( )。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA）
12.（8分）测量元电荷电量大小的装置如图，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板相距d。外部电路电源电动势为ε，内阻为r，保护电阻R0，电阻箱阻值调为R，现闭合开关S1、S2，稳定后求
AB两板间的电压；
从显微镜发现，一个质量为m的油滴在两板中间处于静止状态，该油滴所带电量。（重力加速度为g）
13.（8分）在平静的水面上漂浮着一块质量M=150g的带有支架的木板，木板左边的支架上静静地蹲着一只质量为m=50g的青蛙，支架高为h=20cm，支架右方的水平木板长s=120cm，突然青蛙向右水平跳出。水的阻力不计，g=10m/s2
如果青蛙相对地面跳出的初速度是0.3m/s，则木板后退的速度是多大？
如果青蛙水平跳出恰好入水，则对地跳出的初速度至少为多少？
14.（12分）如图1，竖直平面内A、B两点分别固定有一对等量同种点电荷，电荷量均为Q（Q>0）。A、B、M、N四点距O点的距离均为2L，以O为原点，竖直向上为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则OM上的电势ψ随位置x的变化关系如图2所示（k为静电力常量）。一电荷量为Q（Q>0）质量为m的小球S以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点。求
（1）小球S从M点运动到O点的过程中，MO间的电势差和电场力做的功；
（2）小球S从M点运动到x=L/2处，动能的变化量；
（3）小球在OM段运动的加速度大小a随位置x的变化关系如图3所示（g为重力加速度大小）。为保证小球S能运动到N点，小球S从M点下落时的初动能须满足什么条件。
x
O
ψ
x
O
a
图3
图2
图1
15.（16分）智能手机内置加速度传感器，管老师将平放的手机从一定高度处自由下落到床垫上，“phyphx”APP（图1）显示手机下落过程中的加速度随时间变化的图像如图2，已知手机的质量为0.2kg，忽略空气阻力，自由落体加速度g=10m/s2，求
手机刚接触床垫时的速度大小；
床垫对手机的最大弹力；
手机第一次与床垫碰撞过程中，床垫对手机的冲量大小以及该过程损失的能量；
如图3，有一弹性小球，手机质量是它的100倍，将其置于手机上方（间距很小），一起从原来的高度自由下落，手机第一次从床垫反弹恰好离开床垫时，弹性小球刚好与手机发生弹性碰撞，求弹性小球弹起的高度比释放时高了多少米？
注意：本题进行了适当简化与理想化，可能用到的计算1962=38416
3922=153664
图1
图2
图3
弹性小球