参考答案:
1.B
【详解】A.所受的合外力大小不变,方向改变,不是恒力,故A错误;
B.经过最高点时,具有向下的加速度,处于失重状态,故B正确;
C.运动过程中,乘客的动能不变,势能随着高度变化而变化,机械能不守恒,故C错误;
D.绕行一圈的过程中,乘客所受重力的冲量等于重力与周期的乘积不为零,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】子弹射入木块过程子弹与木块组成的系统动量守恒,但是子弹射入木块后留在其中,这个过和属于完全非弹性碰撞动能损失最大,有内能产生,所以机械能不守恒,在弹簧被压缩至最短的过程,有弹力作用,所以系统动量不守恒,但是机械能守恒,则全过程系统的动量不守恒,机械能也不守恒,所以A正确;BCD错误;
故选A。
3.B
【详解】根据电流强度的定义有
故选B。
4.B
【详解】与并联,电阻相等,则有
根据串联电流特点流过的电流为流过、 电流之和,则有
故有
故选B。
5.D
【详解】A.充电宝的输出电压U、输出电流I,所以充电宝输出的电功率为
故A错误;
B.充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以无法判断充电宝产生的热功率,故B错误;
C.U是充电宝的输出电压,不是手机电池的内电压,所以不能用,计算手机电池产生的焦耳热,应为
故C错误;
D.充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能,一部分转化为手机电池产生的焦耳热,故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为
故D正确。
故选D。
6.B
【详解】穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,且当线圈平面与磁场垂直时,有
故选B。
7.D
【详解】矩形线框的磁通量发生变化,才能产生感应电流。
故选D。
8.A
【详解】A.冰壶在第1s内由动量定理
解得冰壶第1s末的速度大小为
选项A正确;
B.力F前1s内的冲量大小为
选项B错误;
C.冰壶在前2s内由动量定理
解得第2s末速度大小为
选项C错误;
D.前2s内运动员对冰壶做的功为
选项D错误。
故选A。
9.AD
【详解】物块与地面间的摩擦力为
AC.对物块从s内由动量定理可知
即
得
3s时物块的动量为
设3s后经过时间t物块的速度减为0,由动量定理可得
即
解得
所以物块在4s时速度减为0,则此时物块的动能也为0,故A正确,C错误;
B.s物块发生的位移为x1,由动能定理可得
即
得
过程中,对物块由动能定理可得
即
得
物块开始反向运动,物块的加速度大小为
发生的位移为
即6s时物块没有回到初始位置,故B错误;
D.物块在6s时的速度大小为
拉力所做的功为
故D正确。
故选AD。
10.BC
【详解】A.动量为矢量,b球落地时的速度方向竖直向下,而c球做平抛运动,落地时的速度方向与竖直方向有一定的夹角,因此可知,b、c两小球落地时,动量不可能相同,故A错误;
B.a球做自由落体运动,c球做平抛运动,而平抛运动竖直方向的分运动即为自由落体运动,因此可知a、c两小球落地时竖直方向速度相同,而重力的瞬时功率为
由此可知a、c两小球落地时,重力的瞬时功率相等,故B正确;
C.b球做竖直上抛运动,c球做平抛运动,两球在运动过程中均只有重力做功,而抛出点高度相同,其中b球上升到最高点到下落到抛出点时重力所做的功的代数和为零,因此对b球,其重力做功与c球重力做功相同,设抛出点距地面高,而根据动能则有
两球初速度大小相等,因此可知两球落地时,动能相等,故C正确;
D.重力的冲量
a球做自由落体运动,b球做竖直上抛运动,显然b球落地时间大于a球的落地时间,因此可知从抛出到落地,a球重力的冲量小于b球重力的冲量,故D错误。
故选BC。
11.AC
【详解】电流的微观表达式为
在时间内通过导体横截面的自由电子的电量为
则在时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为
故选AC。
12.BD
【详解】A.由U=IR知对于一个确定的导体来说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也越大,但是,不能说导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,A错误;
B.由知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,B正确;
C.关系式是定义式,导体电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,C错误;
D.导体电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体电阻在数值上等于它两端的电压与通过它的电流之比,由可知,对于一个确定的导体来说,温度恒定时,所加的电压跟通过的电流的比值是一确定值,D正确。
故选BD。
13. 0.34 见解析 外 5 有 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)
【详解】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
[2]电压表的百分比变化为
电流表的百分比变化为
因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法
(2)①[3]电路图如图
②[4]两次实验中电路电流相同,因此可有
可得
读数可得
[5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。
14. 5 a 2.9 0.80
【详解】①[1]因为电源内阻较小,故对于电源来说应该采用电流表外接法,图中采用的是电流表内接;故导线5连接不当,应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱;
②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大,故应将滑片置于a端;
③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势,故E=2.9V;图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A,故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有的电阻,在计算过程中等效为内阻,故电源内阻为
15.(1)1.5W;(2)8W
【详解】(1)电动机不转时,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能完全转化为热能,此时电动机可看成纯电阻,则
当加电压为2V、电流为1A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和热能之和。转化的热功率为
总功率为
P总=U2I2=2W
则输出功率为
P出=P总-P热=1.5W
(2)若在电动机正常工作时被卡住,电动机无机械能输出,看作纯电阻电路,此时的电热功率为
16.(1);(2),
【详解】(1)当开关S接B点时,电流表示数,的功率为。根据
解得
(2)当开关S接A点时,电流表示数,有
当开关S接B点时,电流表示数,有
代入数据解得
,
17.(1);(2);(3)
【详解】(1)物块在小车上相对滑动过程中,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律
解得
(2)物块在小车上滑动过程,对物块应用动量定理
解得
(3)对小车,根据动能定理
解得
18.(1);(2);(3),方向水平向左;,方向水平向右
【详解】(1)炸药爆炸过程,由动量守恒可得
根据能量守恒可得
解得
据动量定理可得,炸药爆炸对A的冲量大小为
(2)弹簧最短时,弹性势能最大,B、C共速,由动量守恒可得
根据机械能守恒可得
解得弹簧弹性势能的最大值为
(3)弹簧再次恢复原长时,弹性势能为零,根据动量守恒和机械能守恒分别可得
联立解得
即B的速度方向水平向左,C的速度方向水平向右。保密★启用前
郯城县2023-2024学年高二上学期10月第一次质量检测
物理(理科)
考试范围:必修三 十一章至十三章、选择性必修一 1.1-1.3; 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(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.如图所示是某游乐场中的“摩天轮”,乘客坐在座厢内随着座厢一起在竖直面内做匀速圆周运动,则在此过程中乘客( )
A.所受的合外力是一个恒力
B.经过最高点时处于失重状态
C.运动过程中,乘客的机械能守恒
D.绕行一圈的过程中,乘客所受重力的冲量为零
2.如图所示,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
动量不守恒,机械能不守恒
动量守恒,机械能不守恒
动量不守恒,机械能守恒
动量守恒,机械能守恒
3.在2s的时间内通过导体某横截面的电量为 3.2C则通过导体的电流强度为( )
A.0.8A B.1.6 A C.3.2A D.6.4A
4.在如图所示的电路中,有三个阻值相同的电阻,则通过 、 、 的电流之比为( )
5.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )
充电宝输出的电功率为
充电宝产生的热功率为
手机电池产生的焦耳热为
手机电池储存的化学能为
6.已知匝数为n的正方形线框,面积为S,垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,则穿过该线框的磁通量为( )
Φ=nBS
Φ=BS
7.如图所示,下列矩形线框在无限大的匀强磁场中运动,则能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
8.冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目,运动员需要先给冰壶一个初速度,使冰壶沿着冰面达到指定区域,若某次比赛过程冰面可视为光滑,质量为5kg的冰壶(可视为质点)静止于光滑水平面上。从t=0时刻开始,冰壶受到运动员的水平外力F作用,外力F随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
冰壶第1s末的速度大小为
力F前1s内的冲量大小为
冰壶第2s末速度大小为
前2s内运动员对冰壶做的功为
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取。则( )
A.时物块的动能为零
B.时物块回到初始位置
C.时物块的动量为
D.时间内F对物块所做的功为
10.a、b、c三个相同小球距地面高度相同,其中a小球由静止释放,b小球以初速度v0竖直上抛,c小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.b、c两小球落地时,动量相同
B.a、c两小球落地时,重力的瞬时功率相等
C.b、c两小球落地时,动能相等
D.从抛出到落地,a、b两小球重力的冲量相等
11.有一横截面积为的铜导线,流经其中的电流为,设每单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速度为,在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. B. C. D.
12.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.由关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B.由关系式I= 可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
C.由关系式R= 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
D.由关系式R= 可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共计20分)
13.小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数 A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表 (填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻 。此方法 (填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是 。
14.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表 (量程,内阻约为)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (,额定电流)
待测电池组 (电动势约为,内阻约为)
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是 。
②改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的
端(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题(本题共计4小题 ,15题8分,16题8分,17题12分,18题12分 ,共计40分)
15.(本题8分)有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。
(1)求电动机正常工作时的输出功率;
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
16.(本题8分)如图所示电路中,定值电阻Ω,当开关S接A点时,电流表示数当开关S接B点时,电流表示数, 的功率为0.81W。求:
(1)电阻 的阻值;
(2)该电源的电动势E和内阻r。
17.(本题12分)质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,如图所示,最后在车面上某处与小车保持相对静止,物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,试求:
(1)物块与小车的共同速度大小v;
(2)物块在车面上滑行的时间t;
(3)从开始到共速,小车运动的位移大小x。
18.(本题12分)如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为,,,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有转化为A和B的动能,A和B分开后,立刻取走A。求:
(1)炸药爆炸对A的冲量大小;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)弹簧再次恢复原长时,B和C的速度大小和方向。
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