2023莱州一中高二上学期第一次月考物理试题含解析

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2021级高二第一次质量检测物理试题一、单项选择题（本题共8小题，每题3分，共24分：每小题只有一个选项符合题目要求）1. 在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（　　）A. 单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能B. 通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能C. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多D. 把该电池接入闭合电路后，电动势减小【答案】B【解析】【详解】AB. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，故通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，A错误，B正确；C．电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，一节7号电池的电动势为1.5V，因此该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小，C错误；D．电动势的大小为定值，与该电池是否接入电路无关，D错误；故选B。2. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个质量为10g的儿童玩具玻璃球从一居民楼的16层坠下，与地面的撞击时间约为，则该玻璃球对地面产生的冲击力约为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】每层楼高约为3m，玻璃球下落总高度自由下落时间与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.002s全过程根据动量定理可得联立解得故选B。3. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】由上图可知电源电动势为，电源内阻为．A．三电阻并联，，，；B．两个电阻串联，然后与第三个电阻并联，，，；C．三电阻串联，，，；D．两电阻并联后与第三个电阻串联，，，；【点睛】根据图象求得电源的电动势和内电阻是本题的关键，之后根据闭合电路欧姆定律来计算即可． 4. 如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是(　　)A. 电流表、电压表的读数均变小B. 电源内阻消耗的功率变大C. 液滴将向上运动D. 电源的输出功率变大【答案】C【解析】【分析】首先对电路进行分析：L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化；再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化，则可知液滴的受力变化，则可知液滴的运动情况．根据电源的内外电阻关系，分析电源输出功率的变化．【详解】AC．当L2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上移动；由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大；故A错误，C正确；B．因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，故B错误；D．由于电源的内外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化．故D错误．【点睛】本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分-整体-部分的分析思路进行分析．5. 如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为(　　)A. 2 Ω、2 Ω B. 2 Ω、1.5 ΩC. 1.5 Ω、1.5 Ω D. 1.5 Ω、2 Ω【答案】B【解析】【详解】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为2 Ω；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)，所以当I＝＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为2 W，发热功率为4 W，所以电动机的输入功率为6 W，电动机两端的电压为3 V，电阻R2两端的电压为3 V，所以R2接入电路中的阻值为1.5 Ω．A. 2 Ω、2 Ω，与结论不相符，选项A错误；    B. 2 Ω、1.5 Ω，与结论相符，选项B正确；    C. 1.5 Ω、1.5 Ω，与结论不相符，选项C错误；    D 1.5 Ω、2 Ω，与结论不相符，选项D错误．6. 如图所示，光滑的水平面上有一个质量为的凸型滑块，它的左侧面与水平面相切，并且光滑，滑块的高度为。质量为的小球，以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块，要使小球越过滑块，初速度至少是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】设小球的速度为，当小球滑到滑块最高点时，小球的速度为，滑块速度为，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律可得小球要越过滑块，应有假设上述两式变形得代入数据解得速度最小值为，故选B。7. 静止放置在水平面上的物体，从时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力和不变的摩擦阻力f共同作用，已知拉力与阻力f随时间t变化的图像如图所示，则（　　）A. 在时间内，物体重力的冲量为零 B. 时刻物体的速度不为零C. 时刻物体一定向右运动 D. 根据题设条件可求出物体运动的最大速度【答案】C【解析】【详解】A．在时间内，物体重力的冲量为，故A错误；B．在时间内，根据动量定理其中图像中面前表示冲量，故合力冲量为0，故时刻物体速度为零，故B错误；C．时间内，合力冲量大于0，方向向右，故末速度方向水平向右，故C正确；D．因为不知道物块质量，根据动量定理无法求解速度，故D错误。故选C。8. 如图所示，小球A的质量为m，B为带有圆弧轨道的物体，质量为，轨道半径为R，轨道末端与水平地面相切。水平地面上有紧密相挨的若干个小球，质量均为m，右边有一固定的弹性挡板。现让小球A从B的最高点的正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，与水平地面上的小球发生碰撞。设小球间、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，则（    ）A. 经过足够长的时间后，原来水平地面上的小球都将静止，而A和B向左做匀速运动B. 整个过程，小球A与物体B组成的系统水平方向动量守恒C. 整个过程，小球A机械能守恒D. 经过足够长的时间后，所有小球和物体B都将静止【答案】A【解析】【详解】AD．AB每次作用后B都在加速A都在减速，经过足够长时间后，A球返回向左运动速度小于B速度，追不上B，最终AB向左做匀速运动，小球间、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰，根据动量守恒可知，最后原来水平地面上的小球都将静止，故A正确，D错误；B．整个过程，小球A水平方向受到外界的作用力，AB系统水平合力不为0，故动量不守恒，故B错误；C．整个过程，小球A机械能一部分转化为B的机械能，故C错误。故选A。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。选对但不全的得2分）9. 某小灯泡的伏安特性曲线如图所示。若将此小灯泡与两节干电池组成的电池组（电动势、内阻）连接成闭合电路，则（　　）A. 小灯泡中的电流为 B. 小灯泡两端的电压为C. 小灯泡的工作电阻为 D. 小灯泡消耗的电功率为【答案】CD【解析】【详解】将此小灯泡与两节干电池组成的电池组（电动势、内阻）连接成闭合电路，则E=U+Ir即U=3-2.5I将此函数关系图像画在灯泡的U-I图像上，则交点即为该灯泡的工作点，由图可知U=2.0V I=0.4A，则小灯泡中的电流为0.4A，两端电压为2.0V；小灯泡的工作电阻为小灯泡消耗的电功率为故选CD。10. 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为 ，理想电流表示数变化量的绝对值 ，则A. A的示数增大 B. 的示数增大C. 与 的比值大于r D. 大于 【答案】ACD【解析】【详解】A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；C．电压表的变化量，所以，选项C对．11. 如图所示，一质量为的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为的小物块现以地面为参考系，给A和B一大小均为、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板，站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A做加速运动则在这段时间内的某时刻，木板B相对地面的速度大小可能是(    ) A.  B. C.  D. 【答案】BC【解析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：（M-m）v0=MvB1，解得：vB1=2.67m/s；当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：（M-m）v0=（M+m）vB2，解得：vB2=2m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为2m/s＜vB＜2.67m/s．故选BC正确，AD错误．12. 如图，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。下面说法正确的是（       ）A. 球B、C分离前，A、B两球组成的系统机械能逐渐减小B. 球B、C分离时，球B对地面的压力大小为2mgC. 从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为D. 小球A落地时的动能为【答案】AD【解析】【详解】A．球B、C分离前，求C对球B做负功，所以A、B两球组成的系统机械能逐渐减小，故A正确；B．球B、C分离时，对A、B两球组成的系统，球A有向下的加速度，求A处于失重状态，所以球B对地面的压力大小小于2mg，故B错误；D．A、B、C三球在水平方向不受外力作用，所以A、B、C三球在水平方向动量守恒，设在A落地瞬间A、B水平方向速度为，取向右为正方向有解得对A、B、C三球组成系统由机械能守恒得解得故D正确；C．从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功等于球B和球C的动能之和为故C错误。故选AD。三、非选择题：本题共6小题，共60分13. 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，是标称值为的定值电阻。（1）已知灵敏电流计G满偏电流，内阻，若要使改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值为________的定值电阻。（保留一位小数）（2）某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表V读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表A读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速应线运动规律”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻________（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是________________________。（3）该小组在前面实验的基础上，为探究图中电路各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________。（填选项前的字母）A．电压表内限的影响B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．的实际阻值比计算值偏小D．的实际阻值比标称值偏大【答案】    ①. 1.0    ②. 1.66    ③. 充分利用已测得的数据，减小实验误差    ④. CD#DC【解析】【详解】（1）[1]设改装后的电流表量程为I，电流计与电阻两端电压相等，则解得（2）[2]由得即得电池内阻为[3]优点是可以充分利用已测得的数据，减小实验误差。（3）[4]A．电压表读数等于路端电压，所以电压表内阻对测量结果没有影响，A错误；B．滑动变阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，B错误；C．若R1的实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大，C正确；D．R0的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，D正确。故选CD。14. 某小组为验证滑块碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验，竖直曲面轨道与水平轨道在O处平滑连接。两滑块P、Q与轨道的动摩擦因数相同。主要实验步骤如下：①用天平测出滑块P、Q的质量m1、m2；②将滑块P从斜槽上最高点释放，用刻度尺测出滑块P从O1开始在水平轨道上滑行的距离x0；③将滑块Q放在水平轨道O1处，滑块P从斜槽轨道最高点释放，它们在O1处发生碰撞。用刻度尺测出滑块碰撞后滑行的距离为x1、x2。(1)若要保证滑块P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，实验中应要求m1______m2（填“<”或“>”），在此条件下验证动量守恒定律的表达式为______。（用测得的物理量表示）(2)实验时若要将O1位置向右移动一小段距离，______（填“会”或“不会”）对验证动量守恒定律产生影响。【答案】    ①. ＞    ②.     ③. 不会【解析】【详解】(1)[1]为了防止碰后滑块P反弹，应用质量较大的滑块去碰质量较小的滑块，故要求m1＞m2；[2]滑块在水平地面上滑动时，根据动能定理可知v2=2μgx则可知 若满足动量守恒，则有m1v0=m1v1+m2v2将速度表达式代入，化简可得应验证的表达式为(2)[3]由以上分析可知，实验中主要分析碰撞后两滑块在水平地面上滑行的距离，因此将O1的位置向右移动一小段距离对实验结果没有影响。15. 在如图所示的电路中，电容器C1＝4.0 μF，C2＝3.0 μF，电阻R1＝8.0 Ω，R2＝6.0 Ω。闭合开关S1，给电容器C1、C2充电，电路达到稳定后，再闭合开关S2，电容器C1的极板上所带电荷量的减少量与电容器C2的极板上所带电荷量的减少量之比是16∶15。开关S2闭合时，电流表的示数为1.0 A。求：电源的电动势和内阻。【答案】E＝16 V，r＝2.0 Ω【解析】【分析】【详解】只闭合开关S1时，电容器C1的电荷量Q1＝C1E，C2的电荷量Q2＝C2E，式中E为电源的电动势；再闭合开关S2后，电流表的示数为I，则C1的电荷量Q1′＝C1IR1，C2的电荷量Q2′＝C2IR2，根据题意有由闭合电路的欧姆定律，有联立解得E＝16 V，r＝2.0 Ω16. 如图甲所示是我国农村建房时往高处抛送建筑材料的情景，即一人从地面将建筑材料抛出，被站在屋檐上的另一人接住。已知李师傅站在离房屋水平距离L=3.2m的A点，王师傅站在离地面高H=3.4m的屋檐上的B点，李师傅将质量m=2kg的砖头从A点正上方高h1=1.0m处斜向上抛出，砖头运动至最高点时恰被王师傅接住，若接住点在B点正上方高h2=0.8m处，砖头与王师傅接触的时间t=0.4s，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求：（1）李师傅抛砖头的速度大小；（2）王师傅在接砖头的过程中受到的平均作用力大小。【答案】（1）m/s；（2）N【解析】【详解】（1）根据运动的可逆性可知，砖头逆向的运动是平抛运动，则水平方向L=vxt1竖直方向vy=gt1H+h2－h1=gt12合速度v2=vx2+vy2解得v=m/s即李师傅抛砖头的速度大小为m/s。（2）对砖头水平方向，由动量定理由力的合成知解得F=N由牛顿第三定律得：王师傅在接砖头过程中受到的平均作用力大小为N。17. 长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；（2）碰撞前瞬间B的动能至少多大？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有①A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有②由动量定理，有③联立①②③式，得④（2）设两球粘在一起时速度大小为，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足⑤要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为，由动量守恒定律，有⑥又⑦联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为⑧18. 如图所示，质量为2kg的“”形木板A静止放置在光滑的水平地面上，其左端挡板与放在A板上的质量为的小物块之间夹着一小块炸药，炸药爆炸时，有的化学能全部转化为A、B的动能。爆炸结束瞬间，一质量为的物块以水平向左，大小为的速度从A板右端滑上木板，最终物块、C恰好没有发生碰撞，且木板与两物块间的动摩擦因数均为，取，求（1）炸药爆炸结束瞬间A、的速度大小及方向；（2）木板的长度为多少；（3）整个过程中摩擦力对做的功。【答案】（1），方向向左；，方向向右；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）爆炸过程，以为研究对象：得方向向左；方向向右；（2）爆炸后一段时间对得方向向右；对得方向向左；对得设时刻、共速，则满足解得此时此后、相对静止一起减速、整体的加速度的加速度不变得作出如图由图像可知板长（3）由图像可知对，时间内时间内得总功