江西省新余市2022-2023学年高二下学期期末物理试题(解析版)
展开1. 现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法不符合节能要求的是( )
A. 电脑使用完毕后关机并切断电源B. 电视机长时间处于待机状态
C. 长时间外出需要切断热水器电源D. 手机充电结束后拔掉充电器
【答案】B
【解析】电脑使用完毕后关机并切断电源,长时间外出需要切断热水器电源,手机充电结束后拔掉充电器,这三种做法符合节能要求,电视机长时间处于待机状态不符合节能要求。
故选B。
2. 一台洗衣机的脱水桶正常工作时非常稳定,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,下列说法中不正确的是( )
A. 洗衣机做的是受迫振动
B. 正常工作时,洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大
C. 正常工作时,洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小
D. 当洗衣机振动最剧烈时,脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率
【答案】C
【解析】A.洗衣机在脱水桶的驱动下振动,属于受迫振动,故A正确,不符合题意;
BC.正常工作时,洗衣机非常稳定,故洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大,故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.当洗衣机振动最剧烈时,为共振,此时脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的,后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术.某运动员在一次练习发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m,若抛球过程,手掌和球接触时间为5ms,不计空气阻力,则该过程中手掌对球的作用力大小约为( )
A. 0.4NB. 4NC. 40ND. 400N
【答案】B
【解析】乒乓球抛出的速度为,对抛球的过程利用动量守恒可得,化简可得.故B正确,ACD错误.
4. 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为和;当电动机正常运转时,电流表和电压表的示数分别为和。不计一切阻力,则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )
A. 电动机的内电阻为
B. 电动机正常工作时的效率为
C. 电动机的输出功率为
D. 若电动机拉着重物m以速度v匀速上升,则
【答案】B
【解析】A.依题意,电动机停止转动时,纯电阻,其内电阻为
故A错误;
C.电动机正常工作时,输出功率为
联立,可得
故C错误;
B.电动机正常工作时的效率为
故B正确;
D.若电动机拉着重物m以速度v匀速上升,则
即
故D错误。
故选B。
5. 如图小球A和小球B质量之比为1:3,球A用细绳系住,绳子的另一端固定,球B置于光滑水平面上,当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰好与球B弹性正碰,则碰后球A能上升的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设A球的质量为m,A球下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得
得
A、B碰撞过程,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
设碰后球A能上升的最大高度是H,由机械能守恒定律得
解得
6. 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且,a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面,b点在a、c连线之间,d点在b点附近,则磁感应强度可能为零的点是( )
A. a点B. b点C. c点D. d点
【答案】C
【解析】由右手螺旋定则可知,电流在a点产生的磁场向上,电流在a点产生的磁场向下,但因为电流,所以a点的合磁场向上,不为零,电流,在b点产生的磁场方向均向下,所以合磁场向下,所以b点磁场不为零,电流在c点产生的磁场向下,电流在c点产生的磁场向上,但因为电流,所以c点的合磁场可能为零,电流在d点产生的磁场方向斜向右下,电流在d点产生的磁场方向斜向左下,所以d点的合磁场向下,不为零。
7. 一平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为,每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设单位时间撞击锅盖的豆子个数为n,由动量定理可得
其中
解得
ACD错误,B正确。
故选B。
8. 如图所示为水平弹簧振子做简谐运动的振动图像。已知弹簧的劲度系数为10N/cm,下列说法正确的是( )
A. 图中A点,振子所受的回复力大小为2.5N
B. 图中A点,振子的速度方向指向x轴的负方向
C. 弹簧振子的振幅等于0.5cm
D. 4s时间内,振子做了4次全振动
【答案】AC
【解析】A.图中A点,振子所受的回复力大小为
选项A正确;
B.图中A点,振子的速度方向指向x轴的正方向,选项B错误;
C.由图可知,弹簧振子振幅等于0.5cm,选项C正确;
D.4s时间内,振子做了2次全振动,选项D错误。
故选AC。
9. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,图中,关于两电阻的描述正确的是( )
A. 电阻a的阻值随电流的增大而减小
B. 电阻b的阻值
C. 在两图线交点处,电阻a的阻值大于电阻b的阻值
D. 在电阻b两端加4V电压时,流过电阻的电流是2A
【答案】AD
【解析】A.因为图像上某点与原点连线的斜率为该状态下电阻的倒数,由图可知,随电流的增大,a的图像上的点与原点连线的斜率越来越大,即a的电阻随电流的增大而减小,故A正确;
B.图像某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,则电阻b的阻值
故B错误;
C.两图像的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故C错误;
D.由于b电阻的阻值为2.0,在电阻b两端加4V电压时,流过电阻的电流为
故D正确。
10. 如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两个物体,mA=2kg,mB=1kg,速度的大小均为=8m/s,速度方向相反。A板足够长,A、B之间有摩擦,当观察到B做加速运动时,A的速度大小可能为( )
A. 2m/sB. 3m/s
C. 3.5m/sD. 2.5m/s
【答案】BC
【解析】由题意可知,A、B两个物体先都做减速运动,取水平向右为正方向,A、B组成的系统初动量的总和为
由于A、B两个物体在运动中受的摩擦力大小相等,A的质量大于B的质量,由牛顿第二定律可知,A的加速度小于B的加速度,可知B的速度先减小到零,后在摩擦力的作用下反向做加速运动,当速度与A的速度相等时,与A一起向右做匀速运动,在整个A、B相互摩擦的运动中A一直减速,当B的速度是零时,设A的速度为v1,此时由动量守恒定律,可得
代入数据解得
设A、B两个物体做匀速运动的速度为v2,由动量守恒定律,可得
代入数据解得
由以上计算可知,B做加速运动时,A的速度大小范围是
因此A的速度大小可能为或,AD错误,BC正确。
二、实验题(本题共2小题,6+8=共14分)
11. 如图甲所示,在光滑的水平轨道上有甲、乙两辆实验小车,甲车系着一条穿过打点计时器的纸带,当甲车受到水平向右的冲量的同时,立即启动打点计时器.甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,打出纸带如图所示。
(1)实验测得滑块甲的质量m1=0.10kg,滑块乙的质量m2=0.30kg;打点计时器所用交变电流的频率f=50.0Hz。则碰撞前后甲、乙两物体的总动量分别为______kg·m/s、______kg·m/s(保留三位有效数字);
(2)实验结论:______。
【答案】(1)0.200 0.196 (2)在误差允许的范围内,甲乙组成的系统碰撞前后动量守恒
【解析】(1)[1]碰撞前乙物体静止不动,所以甲、乙的总动量
[2]碰撞后甲乙粘在一起运动,速度相同,总动量
(2)[3]碰撞前后的总动量非常接近,相对误差为2%,即在误差允许的范围内,甲乙组成的系统,在碰撞前后的动量是守恒的。
12. 用图甲所示的电路,根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图像,由图可知测得的电池的电动势为_____V,与电动势的真实值相比______(偏大、偏小、相等);内电阻为_____Ω,与内阻的真实值相比______(偏大、偏小、相等)。
【答案】1.40 偏小 1.00 偏小
【解析】[1][3]根据闭合电路的欧姆定律有
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
[2][4]根据电路图可知误差来源于电压表的分流,设电压表内阻为,根据欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距为
可得
图像的斜率绝对值为
可得
则测得电池的电动势、内阻与电动势的真实值相比偏小,与内阻的真实值相比偏小。
三、解答题(本题共3小题,第13题11分,第14题13分,第15题16分,共40分。必须写出重要的文字说明和演算过程,只给答案的不给分)
13. 锂电池可为新能源汽车供电。某锂电池的电动势E=2V,将此电池与R=18Ω的电阻按如图所示的电路连接。闭合开关S,通过电阻R的电流I=0.1A。求:
(1)电阻R两端的电压U;
(2)电阻R消耗的功率P;
(3)电池的内阻r。
【答案】(1)1.8V;(2)0.18W;(3)
【解析】(1)根据欧姆定律,可得
(2)电阻R消耗的功率为
(3)由闭合电路欧姆定律,可得
解得
14. 如图所示,甲为某一简谐横波在t=0时刻的图像,x=2m处的质点Р的振动图像如图乙所示。
(1)写出该波振幅和周期的大小;
(2)求该波的传播方向和波速v;
(3)求s时质点Р的位置坐标。
【答案】(1)3cm,4s;(2)沿x轴正方向传播,2m/s;(3)(2m,1.5 cm)
【解析】(1)由图可知该波振幅和周期的大小分别为 A=3cm,T=4s;
(2)由质点P的振动图像可以看出,0时刻质点P向上振动,根据上下坡法可知,该波沿x轴正方向传播。
由图甲知=8m,所以波速
v=2m/s
(3)质点P的振动方程为
(cm)
由得
(cm)
则s时
y=1.5cm
横坐标不变,所以质点P的坐标为(2m,1.5cm)。
15. 如图所示为某自动控制系统的装置示意图,装置中间有一个以的速度逆时针匀速转动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平轨道PM平滑连接,半径,高的光滑圆弧的最低点与PM在P点平滑连接,在P点处安装有自动控制系统,当物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带右端与半径的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接,物块a从右侧圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带,经过M点时控制系统会使静止在P点的物块b自动解锁,之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知物块a,b的质量分别为、,两物块均可视为质点,物块a与传送带间的动摩擦因数,MN间的距离为,(,取)。求:
(1)物块a运动到圆弧轨道最低点N时受到支持力大小为多少;
(2)物块a在第一次碰后,从经过M点到再次回到M点所用的时间为多少;
(3)物块b第一次在P点相碰后到再次回到P所用的时间为多少。
【答案】(1)15N;(2)2s;(3)1s
【解析】(1)对a从出发点到N由动能定理得
在N点对物块a由牛顿第二定律得
解得
(2)在传送带上,对物块a满足
解得
故物块a到达M点时
a和b发生弹性碰撞有
解得
又因为
所以物块a在第一次碰后,从经过M点到再次回到M点所用的时间为
(3)对b的上升过程由动能定理得
解得
故物块b在圆弧上运动可看作简谐运动,即物块b第一次在P点相碰后到再次回到P所用时间为
2022-2023学年江西省新余市高二(下)期末统一考试物理试卷(含解析): 这是一份2022-2023学年江西省新余市高二(下)期末统一考试物理试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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