高二物理参考答案
1.B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.D 7.B 8.C
9.BC 10.BD 11.ACD 12.BC
13. B BC
14. 3.0 1.0
15.根据自由落体运动规律,该工人自由下落5m的时间为
则根据动量定理可得
代入数据可得安全带所受的平均冲力
16.设分离时卫星速度方向为正方向,分离后卫星的速度为,火箭壳体的速度为,由动量守恒,有
由题意可知
联立以上两式并代入数值,解得
,
17.(1)发动机做功,
赛车加速的过程中发动机和摩擦力做功,由动能定理可得:
代入数据得,
(2)关闭发动机后,赛车与木板组成的系统 的动量守恒,选取向右为正方向,设最终的共同速度为v,则:mv1=(M+m)v
则共同速度:v=0.2m/s
该过程中:
解得
关闭发动机后,对木板动量定理:
得t=0.3s
18.(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v1,以整体为研究对象,作用的过程中动量和机械能都守恒,选向右的方向为正,应用动量守恒和能量关系有:
联立解得:
.
(2)以滑块和乙车为研究对象,选向右的方向为正,在此动过程中,由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
联立解得新泰市部分中学2023-2024学年高二上学期第一次质量检测
物理试题
考试时间:100分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共24分)
1.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kg·m/s,B球的动量是7 kg·m/s.当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值分别是( )
A.6 kg·m/s,6 kg·m/s B.3 kg·m/s,9 kg·m/s
C.2 kg·m/s,14 kg·m/s D.-5 kg·m/s,15 kg·m/s
2.有两个物体其质量分别为和且,它们的初动量相同,若a和b分别受到不变的阻力和的作用,经过相同的位移停下来,它们的运动时间分别为和,则( )
A.且 B.且
C.且 D.且
3.如图所示,图中两条直线及曲线分别代表电源I、II的U-I图象和一小灯泡的伏安特性曲线,则根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.电源I的电动势大于II的电动势
B.电源I的内阻大于II的内阻
C.小灯泡两端电压为U0时,其阻值为
D.将小灯泡与电源I串联时,电源的输出功率为I2U0
4.如图所示,质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动,与原来静止的质量为4m的B球碰撞,碰撞后A球以v=av0 (待定系数a<1)的速率弹回,并与挡板P发生完全弹性碰撞,若要使A球能追上B球再次相撞,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.5.如图所示,一半圆槽滑块的质量为M,半圆槽半径为R,滑块置于光滑水平桌面上,一质量为m的小智能机器人(可视为质点)置于半圆槽的A端,在无线遥控器控制下,机器人从半圆槽A端移动到B端。下面说法正确的是( )
A.只有小机器人运动,滑块不运动
B.滑块运动的距离是
C.滑块与小机器人运动的水平距离之和为2R
D.小机器人运动的位移是滑块的倍
6.如图所示,物块A和B的质量分别为mA、mB,B置于水平面上,A、B之间夹着一个轻弹簧(弹簧和两物块均不相连),现用手缓慢向下压A然后将A从静止释放,结果A离开弹簧时的速度为v.设物块A从被释放到离开弹簧所用的时间为t,不计空气阻力,已知重力加速度为g,则在t时间内地面对B的冲量大小为
A.mAv B.mAv+mAgt
C.mAv-mAgt-mBgt D.mAv+mAgt+mBgt
7.质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,t=0时刻,分别受到水平拉力F1、F2的作用从静止开始运动。经过时间t0和3t0,分别撤去F1和F2。两物体速度随时间变化的图线如图所示。设F1和F2对物体的冲量大小分别为I1和I2,对物体做的功分别为W1和W2( )
A.I1:I2=4:5,W1:W2=9:4 B.I1:I2=4:5,W1:W2=6:5
C.I1:I2=3:2,W1:W2=6:5 D.I1:I2=3:2,W1:W2=9:4
8.下图是用高压水枪清洗汽车的照片。设水枪喷出水柱截面为圆形,直径为D,水流速度为v,水柱垂直汽车表面,水柱冲击汽车后沿原方向的速度为零。高压水枪的质量为M,手持高压水枪操作,已知水的密度为ρ。下列说法不正确的是( )
A.水柱对汽车的平均冲力为ρπD2v2
B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2
C.高压水枪喷出水柱直径D减半时,水柱对汽车的平均冲力加倍
D.当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时,压强变为原来的4倍
二、多选题(每题4分,共16分,选不全得2分,有错误项得0分。)
9.如图所示电路,,,是最大阻值为的滑动变阻器V1、V2、A均为理想电表,示数分别为、和I,示数的变化量分别为、、。现将滑动变阻器的触头从最左端缓慢向右滑动,则下列说法正确的是( )
A.
B.保持不变
C.当时,消耗的电功率达到最大值
D.当时,消耗的电功率达到最大值
10.如图所示,在光滑水平面上质量为m的物体A以速度v0与静止的物体B发生碰撞,物体B的质量为2m,则碰撞后物体B的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球,带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为。为定值电阻,为滑动变阻器,为电阻箱。闭合开关S,电流表和电压表的示数分别为和。已知电源电动势和内阻一定,电表均为理想电表。下列说法正确的有( )
A.小球带负电
B.将的滑片向左移动,角变小
C.调节使其阻值减小,与的比值变小
D.调节使其阻值减小,的变化量的绝对值与的变化量的绝对值的比值不变
12.如图所示,质量相等的小球A、B由轻质弹簧连接,A球上端用细线悬挂于天花板。现烧断细线,两小球从静止开始下落,至弹簧第一次恢复原长过程中(B球未触地),不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细线烧断瞬间,A球的加速度为g,B球的加速度为零
B.整个过程中,弹簧对A、B球的冲量大小相等
C.弹簧第一次恢复原长时,A球动量大于B球动量
D.整个过程中,A、B球的重力做功相等
第II卷(非选择题)
三、实验题(13题8分,14题6分,共14分。)
13.一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机(闪光频率固定的连拍相机)来寻求碰撞中的不变量。实验步骤如下:
步骤1:用天平测出、两个小球的质量、;
步骤2:安装并调整好实验装置,调整好频闪相机的位置并固定;
步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;
步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽上由静止释放,使它们碰撞。两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示。经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。
(1)若入射小球的质量为,半径为;被碰小球的质量为,半径为,则要求 ;
A., B., C., D.,
(2)以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项 ;
A.斜槽必须光滑
B.斜槽末端必须水平
C.入射小球每次必须从同一高度释放
D.必须保证乙图中的和丙图中的、都相等
(3)写出该实验小组猜想结果的表达式 (用“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”中的量表示);
(4)他们猜想本实验中的碰撞或多或少总有机械能的损失,是非弹性碰撞,支持这一猜想的表达式为 (用“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”中的量表示)。
14.在测定某电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.电流表A1(内阻忽略不计):
B.电流表A2(内阻忽略不计);
C.定值电阻R0(阻值为2kΩ);
D.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω);
E.开关和导线若干。
课外物理兴趣小组发现上述器材中没有电压表,但有两个电流表,于是共同设计了如图甲所示的电路来完成实验。
(1)按图甲连接好电路后,闭合开关,电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,被测电池的内阻表示为r,则电池的电动势E= ;(用I1、I2、R0和r表示)
(2)移动滑动变阻器的滑片P,获得多组电流表A1和电流表A2的数据。兴趣小组利用测出的实验数据作出I1—I2图像如图乙所示。在数据分析时,兴趣小组发现电流表A1的示数I1总是远远小于电流表A2的示数I2,可以将I2看成干路电流。兴趣小组继续分析图乙的图线,得出被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
15.(10分)质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s,安全带自然长度为5m,g取10m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小是多少?
16.(12分)如图所示,用火箭发射人造卫星,假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星质量,最后一节火箭壳体的质量,某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度,试分析计算:
(1)分离后卫星的速度是多大?
(2)火箭壳体的速度是多大?(以地面为参考系)
17.(12分)质量为M=1.5kg的足够长的木板固定在光滑水平面上,其左端有质量为m=0.5kg、可视为质点的遥控电动赛车,由静止出发,经过时间t1=2.0s赛车向右滑行了L1=1.44m,之后关闭电动机,同时解除对木板的固定,赛车在木板上又滑行一段距离后,恰好停在木板的右端.若通电后赛车以恒定功率P=0.8W行驶,赛车与木板的阻力为1N,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)2.0s内电动机做功和2.0s时赛车的速度v1;
(2)关闭发动机后,赛车与木板发生的相对位移及发生相对位移的时间.
18.(12分)如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,求:
①滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
②滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上滑行的距离(取g=10m/s2).
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