江苏省扬州中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题(Word版附答案)
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这是一份江苏省扬州中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题(Word版附答案),共10页。试卷主要包含了单选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(每题4分,共10题)
1.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小),C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S电路达到稳定状态后,若增大照射光强度,则( )
A.小灯泡的功率减小
B.电容器极板上的电荷量增加
C.电源的输出功率一定增大
D.两表示数变化量的比值不变
2.如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig=300mA,内阻为Rg=10Ω,变阻箱R接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A.改装为15V量程的电压表,选择图甲,R0=20Ω
B.改装为15V量程的电压表,选择图乙,R0=40Ω
C.改装为0.6A量程的电流表,选择图甲,R0=5Ω
D.改装为0.6A量程的电流表,选择图乙,R0=10Ω
3.如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为电表面板上的表笔插孔,下列说法正确的是( )
A.a孔插红表笔
B.用“×100Ω”倍率测量时指针在0Ω附近;应先换用“×10Ω”倍率
C.更换倍率测量电阻时,不需要重新进行欧姆调零
D.若要测量电路中某电阻的阻值,需要断开开关,但可将该电阻连在电路中进行测量
4.在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图下面说法错误的是( )
A.电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的效率为50%
D.电源的输出功率为4W
5.网球质量约60g,某球员高速击球时,球迎面飞来的速度约为50m/s,球与球拍接触的时间大约是0.004s,倘若要用球拍以同等的速率将球反向击回,则此过程中网球( )
A.动量变化量为0B.动量变化量约为3.0kg·m/s
C.受到球拍的冲击力约为750ND.受到球拍的冲击力约为1500N
6.“娱乐风洞”是在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图,一质量为m的游客恰好静止在半径为R的圆柱形竖直风洞内,已知气流密度为ρ,游客在这种姿势下的受风面积(游客在垂直于风力方向的投影面积)为S,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定。假设气流吹到人身上后速度变为零,重力加速度为g,不考虑气体重力,下列说法正确的是( )
A.气流速度大小为
B.若风速变为原来的,则游客向下加速,加速度大小为
C.若风速变为原来的2倍,则游客向上加速,加速度大小为3g
D.风速不变,游客在受风面积变化时仍能静止
7.如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为m的木板A,通过不可伸长的轻绳与质量2m的足够长的木板B连接。质量为m可看成质点的物块C静止在木板B右端。开始时,A、B、C均静止,绳未拉紧。现在使木板A以v0的速度向右运动,经过一段时间后系统达到稳定状态。绳子拉直绷紧后瞬间,A、B同速,在绳子绷紧后瞬间,下列说法中正确的是( )
A.绳子绷紧前后,A、B、C系统机械能守恒B.木板A的速度大小为v0
C.木板B的速度大小为D.物块C的速度大小为
8.如图所示,长为L的轻质细绳一端与带孔小球P连接,另一端与木块Q连接,小球P穿在光滑的固定水平杆(足够长)上,小球P与木块Q的质量均为m。t=0时刻,给木块Q一水平向右的瞬时冲量,使其获得的初速度,则从t=0时刻至Q再次运动到P正下方的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳对P先做正功后做负功
B.绳对P的冲量大小为
C.木块Q运动到右侧最高点时的速度大小为0
D.木块Q再次运动到P正下方时,P的速度大小为
9.如图所示,一质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上固定一个竖直支架,轻绳一端固定在支架上,另一端固定一质量为m的小球,轻绳长为l,将小球向右拉至轻绳水平后,从静止释放,忽略各摩擦阻力,则( )
A.系统的动量守恒
B.小球运动到最低点时小车速度为零
C.小球不能向左摆到原高度
D.小车向右移动的最大距离为
10.质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为处(不计空气阻力,小球视为质点),则( )
A.小球离开小车后做竖直上抛运动
B.小球和小车组成的系统机械能守恒
C.小球在最低时,地面对小车的支持力为2mg
D.小球第二次上升最大高度到距B点所在水平线为
二、实验题(22分,共2题)
11.某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻,在实验室找到以下实验器材:电流表A、电阻箱、开关、导线若干。
(1)实验电路图如图1所示
图1 图2 图3
改变电阻箱的阻值,记录多组电阻箱示数R和电流表示数I,画出图像,如图2所示。由图2可得电源的电动势E=______,内阻r=______。若不考虑偶然误差,电动势测量值与真实值相比______,内阻测量值与真实值相比______。(填“偏大”“偏小”或“相等”)
(2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻RA,为此又在实验室找到另一个电流表A1(内阻未知),并设计了如图3所示电路,实验步骤如下:
①闭合S1,断开S2,调节电阻箱示数为R1,电流表A1的示数为I0,
②闭合S1,闭合S2,调节电阻箱,直到______,此时电阻箱示数为R2,则电流表A的内阻RA=______。
12.某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器,器材有电源E1(电动势为12V,内阻不计),电源E2(电动势为1.5V,内阻不计),电流表A(量程为0.6A,内阻很小),电压表V(量程为6V,内阻r=1000Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为100Ω),电阻箱R2,热敏电阻RT(室温下阻值约为1.5kΩ),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2和导线若干。
(1)根据图甲测量电路,为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值,电源应选______,电表1应选______(填“电流表A”或“电压表V”)。
(2)测量热敏电阻RT的阻值随温度t的变化关系。
①依据图甲连接电路,将热敏电阻RT置于温控箱中,将滑动变阻器的滑片置于最左端。
②闭合开关S1,将单刀双掷开关S2打到b端,调节温控箱的温度,调节滑动变阻器R1使电表1有适当读数;保持滑动变阻器R1滑片的位置不变,将单刀双掷开关S2打到a端,调节______,记录温控箱的温度t和电阻箱R2的阻值。
③重复②中的步骤,在坐标纸中描绘热敏电阻的RT-t图像,如图乙所示。
(3)利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置,其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V,内阻很小,不计报警器电阻对电路的影响,若报警器的电压高于2V时会报警,要求报警器在温度高于36℃时发出警报,则电阻箱R的阻值应该调为______Ω,若考虑到电源内阻的影响,则实际报警温度会______(填“高于”“低于”或“等于”)36℃。
三、解答题(共38分,共4题)
13.(6分)如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,水平放置的平行板电容器的电容C=100μF,,开关S断开后,电容器中的带电粒子处于静止状态,取g=10m/s2,求:
(1)开关S断开时,电容器所带的电量;
(2)开关S闭合瞬间,带电粒子的加速度大小和方向。
14.(8分)如图(a)所示,一倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平地面上,质量m=2kg的滑块在斜面上足够高的位置由静止释放,并沿斜面向下加速运动。从释放时刻起,用平行斜面向上的拉力F作用在滑块上,拉力F随时间t变化的图像如图(b)所示,2s时滑块速度达到最大。已知重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
图(a) 图(b)
(1)滑块与斜面的动摩擦因数和滑块的最大速度vm的大小;
(2)经过多长时间滑块到达最低点。
15.(12分)如图所示,一质量M=3kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,B的右侧有竖直墙壁,B的右端与墙壁的距离L=4m。现有一可视为质点的质量m=1kg的小物块A,以v0=8m/s的水平初速度从B的左端滑上B,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失。
(1)求B与竖直墙壁碰撞前,A、B组成的系统产生的内能及A、B的相对位移;
(2)求从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间t;
(3)若B的右端与墙壁的距离L可以改变,并要求B只与墙壁碰撞两次,则L应该满足什么条件?
16.(12分)如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为0.36v0t0。A、B分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为θ(sinθ=0.6),与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
图(a) 图(b)
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(3)物块A与斜面间的动摩擦因数。
10月考答案
1-5DBBCD6-10CCDDA
11.(1) b 相等 偏大
(2)A1的示数再次变为I0 R2-R1
12.(1)E1 V
(2)调节R2使得电表1的示数保持不变
(3)1800 高于
13.(1);(2)10m/s2,方向竖直向上
(1)开关S断开时,电容器两端电电势差与R2电压相等,则
根据电容的定义式有
(2)设粒子的质量为m,电荷量为q,平行板电容器两板间的距离为d。
开关S断开后,电容器两极板间的电压为
由于粒子静止,则有
开关S闭合后,电容器两极板间的电压为
因为,由牛顿第二定律知,粒子加速度方向竖直向上,由上可
则粒子的加速度大小为
14.(1)0.25,4m/s;(2)4s
(1)根据题意可知,时下滑速度最大,则物块合外力为0,由图(b)可知此时,
平衡条件有,代入数据得
从释放到的过程,沿斜面方向由动量定理有
解得
(2)设经过滑块到达最低点,此时滑块速度为0,
沿斜面方向由动量定理有
由图像可知,所以时刻,解得
15.【答案】(1)24J;(2)3.5s;(3)
(1)设A、B达到的共同速度为v,根据动量守恒定律有
解得
设这一过程中B向右运动的位移为,根据动能定理有
解得
因,A、B达到共同速度后才与墙碰撞,
对系统由能量守恒定律得
代入数据解得
设从A滑上B到两者达到共同速度所用的时间为t1,则有,
代入数据解得
两者达到共同速度后一起匀速运动,直到B第一次与墙壁碰撞,
设匀速运动所用时间为,则
解得
所以从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间为
(3)要能碰撞两次,表明第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小不等。取水平向右为正方向,设B与墙壁第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2,根据动量守恒定律有
设B与墙壁第二次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v3、v4,
根据动量守恒定律有
若要B与墙只发生两次碰撞,则第一次碰撞后系统总动量方向要向右,第二次碰撞后总动量方向不能向右,所以有,
根据B往返运动的对称性知,根据动能定理有
联立以上各式,由可得
由可得
即应满足的条件是
16.(1);(2);(3)0.45
【详解】(1)当弹簧被压缩最短时,弹簧弹性势能最大,此时A、B速度相等,即时刻,
根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
联立解得,
(2)解法一:同一时刻弹簧对A、B的弹力大小相等,
根据牛顿第二定律
可知同一时刻
则同一时刻A、B的的瞬时速度分别为,
根据位移等速度在时间上的累积可得(累积),(累积)
又
解得
第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值
解法二:B接触弹簧后,压缩弹簧的过程中,A、B动量守恒,有
对方程两边同时乘以时间,有
之间,根据位移等速度在时间上的累积,可得
将代入可得
则第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值
(3)物块A第二次到达斜面的最高点与第一次相同,说明物块A第二次与B分离后速度大小仍为,方向水平向右,设物块A第一次滑下斜面的速度大小为,
设向左为正方向,根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得
联立解
方法一:设在斜面上滑行的长度为L,上滑过程,
根据动能定理可得
下滑过程,根据动能定理可得
联立解得
方法二:根据牛顿第二定律,可以分别计算出滑块A上滑和下滑时的加速度,
,
上滑时末速度为0,下滑时初速度为0,由匀变速直线运动的位移速度关系可得
,
联立可解得
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