2024-2025学年江苏省兴化中学高二(上)阶段性测试物理试卷(一)(含答案)
展开1.下列说法正确的是( )
A. 电动势大的电源做功一定多,储存的电能越多
B. 电动势就是电势差,电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压
C. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功
D. 为了能更方便测量电源内阻,应使用旧电池
2.图示为一已进行欧姆调零的欧姆表,用该欧姆表测一电阻R的阻值时,指针偏转至满刻度的12处。现用该欧姆表测一未知电阻的阻值,指针偏转到满刻度的13处,可知该电阻的阻值为( )
A. RB. 2R
C. 3RD. 4R
3.如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,闭合开关S,向右移动滑片P,则( )
A. 灯泡L变亮
B. 灯泡L亮度不变
C. R0的功率变大
D. R0的功率不变
4.某一规格小灯泡的伏安特性曲线如图所示,现将它直接接在电源电动势E=3 V,内阻r=6 Ω的电源上,小灯泡的实际功率约为( )
A. 0.17 WB. 0.35 WC. 0.71 WD. 1.41 W
5.将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电源电动势为9V
B. 该电源内阻为1Ω
C. 调整R,电源最大输出功率为9W
D. 电阻箱功率最大时电源效率为50%
6.交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示,传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻R0=r,电路中的电表均为理想电表.当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时,下列说法错误的是( )
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
B. 饮酒量越多,电源的效率越小
C. 饮酒量越多,电源的输出功率一定越大
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
7.一玩具起重机的电路示意图如图所示。电源电动势为6 V,内电阻为0.5 Ω,电阻R=2.5 Ω,当电动机以1 m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125 kg的物体时(不计一切摩擦阻力,g取10 m/s2),标有“3 V 1.5 W”的灯泡正好正常发光,则电动机的内阻为( )
A. 1.5 ΩB. 3.5 Ω
C. 4.0 ΩD. 1.0 Ω
8.在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积
B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积
D. 加速度大小先增大后减小
9.如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A. 圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C. 圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D. 圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
10.在气象学上,按风力大小可划分为十二个等级,当风力达到6级以上时,人逆风行走就会很困难。我们可以在风洞中模拟人体在大风中的受力情况,将一模型放在水平地面上,模型与地面间的最大静摩擦力294N,其与水平方向的风作用的有效面积为1.2m2,空气的密度为1.25kg/m3,风吹到模型表面上速度立刻减为0,则在确保不被风吹动的前提下,该模型能够承受水平方向的最大风速为( )
A. 7.0m/sB. 14.0m/sC. 19.8m/sD. 28.0m/s
11.如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,5节质量均为m的车厢编组运行,只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,若初始空气对地速度为0,车厢前方空气撞击车厢后速度立刻与列车速度相同。已知空气密度为ρ,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其他阻力,忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度一半时,2号车厢对3号车厢的作用力大小为( )
A. F′=453P2ρSB. F′=21203P2ρSC. F′=563P2ρSD. F′=7203P2ρS
二、实验题:本大题共1小题,共9分。
12.某欧姆表由于长时间未使用,电源电动势和内阻发生了明显变化,导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“×1”挡位,已知毫安表的量程为400mA,内阻约为1Ω。
(1)在电路连接时,要注意毫安表的“−”接线柱要与欧姆表的___________(选填“红”或“黑”)表笔相连;
(2)调节电阻箱的阻值,当毫安表的读数为400mA时,欧姆表指针偏转到整个表盘45位置的10Ω刻度处,如图乙所示,则欧姆表表头G的量程为_________mA;
(3)连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表电流I,作出R−1I图像,如图丙所示,则电源的电动势E=______ V。在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值_________真实值(选填
“大于“小于”或“等于”);
(4)若想让该欧姆表在“×1”挡位下可以正常使用,则更换的新电源电动势E′=_______V。
三、计算题:本大题共4小题,共40分。
13.虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻0∼240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻RC,已知MN两端电压U=220V,A与B的电阻RA=RB=24Ω,求:
(1)MN间电阻R的变化范围;
(2)当RC=240Ω,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)
14.全气囊是有效保护乘客的装置,如图甲所示,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M=30kg,H=3.2m,重力加速度大小取g=10m/s2。求
(1)碰撞过程中F的冲量大小和方向
(2)碰撞结束后头锤上升的最大高度
15.如图所示,电源电动势E=22V、内阻r=4Ω,电阻R1=R2=R3=R=5Ω,电流表为理想电表,电容器的电容C=6μF。闭合开关S,电路稳定后,求:
(1)电流表的示数;
(2)R3两端的电压;
(3)S断开后通过R1的电荷量为多少?
16.如图所示,游乐场有一种讲蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目,一位质量m=60kg的游客系着一条原长L=5m的弹性绳,由静止从O点开始下落,弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间t1=1s,游客到达B点时弹性绳自动和人体分离,游客顺着滑梯BC来到安全区域,滑梯BC可看作半径为0.8m的光滑14圆弧,C为圆弧的最低点,将此游客视为质点,不计下落过程中的空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)从开始下落至安全带最长状态的过程中,游客受到的重力冲量I的大小;
(2)从开始张紧至最长状态的过程中,弹性绳所受的平均冲力F的大小;
(3)若游客在滑梯BC上运动的时间t2=0.8s,求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.B
5.B
6.A
7.D
8.D
9.D
10.B
11.B
12.(1)红(2)500(3)5,等于(4)20
13.(1)根据电路可知当 RC=0 时MN间电阻R的阻值最小,为
R=RARBRA+RB=12Ω
当 RC=240Ω 时MN间电阻R的阻值最大,为
R=RARB+240RA+RB+240=22Ω
故MN间电阻R的变化范围为
12Ω≤R≤22Ω
(2)当 RC=240Ω ,通过电热器B的电流为
I=URC+RB
此时电热器B消耗的功率为
PB=I2RB
解得
PB=16.7W
14.解:(1)由图像可知碰撞过程中F的冲量大小IF=12×0.1×6600N⋅s=330N⋅s,
方向竖直向上;
(2)头锤落到气囊上时的速度v0= 2gH=8m/s,
与气囊作用过程由动量定理(向上为正方向)IF−Mgt=Mv−(−Mv0),
解得v=2m/s,
则上升的最大高度ℎ=v22g=0.2m。
15.解:(1)闭合开关S,电路稳定后,外电路总电阻为R总=R3(R1+R2)R1+R2+R3=5×(5+5)5+5+5Ω=103Ω,
电流表示数为I=ER总+r=22103+4A=3A;
(2)R3两端的电压等于路端电压,为U=IR总=3×103V=10V;
(3)闭合开关S,电路稳定后,电容器的电压等于R1两端的电压,
为U1=R1R1+R2U=55+5×10V=5V,
电容器所带的电荷量为Q=CU1=6×10−6×5C=3.0×10−5C,
若S断开,电容器放电,相当于电源,R2与R3串联后再与R1并联,
通过R2与R3的电流与R1的电流之比为I23I1=R1R2+R3=55+5=12,
则通过R1的电荷量为Q1=23Q=23×3.0×10−5C=2.0×10−5C。
16.解:(1)游客在弹性绳未绷紧时,做自由落体运动,经历的时间t0= 2Lg= 2×510s=1s
从开始下落至安全带最长状态的过程中,游客受到的重力冲量I的大小为
I=mgt0+t1=1200N·s
(2)从初始位置到弹性绳刚好绷紧瞬间,游客的速度为v=gt0=10m/s
从开始张紧至最长状态的过程中,对游客由动量定理可得I合=Δp
则有F−mgt1=mv
解得弹性绳所受的平均冲力F=1200N
(3)从B到C的过程中,由动能定理可得mgR=12mvC2−0
解得vC=4m/s
从B到C的过程中,动量的变化量为Δp=mvC−0=240kg·m/s,方向水平向左
重力的冲量为IG=mgt2=480N·m,方向竖直向下,
由动量定理可知I合=Δp
则游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小IN= IG2+Δp2=240 5N·s
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