山东省烟台市栖霞市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题(含解析)

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名称 山东省烟台市栖霞市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-10-11 07:10:00

文档简介

栖霞市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试题 答案版
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下最能体现能量守恒定律的是(  )
A. 闭合电路欧姆定律 B. 动能定理
C. 动量守恒定律 D. 牛顿第三定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.闭合电路的欧姆定律
即电源的功率等于输出功率与内阻功率之和,直接体现了能量守恒,故A正确;
B.动能定理可知:合外力做功等于系统动能的增加量,没有体现能量守恒,故B错误;
C.动量守恒定律不能体现能量守恒,故C错误;
D.牛顿第三定律不能体现能量守恒,故D错误。
故选A。
2. 四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V 6W”,RB、RD的规格为“6V 12W”。将该电路接在输出电压U=11V的恒压电源上,则(  )
A. RA的功率最大,为6W
B. RB的功率最小,为0. 67W
C. RC的功率最小,为1.33W
D. RD的功率最大,为12W
【2题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】根据规格可算出RA、RC的电阻为6Ω,RB、RD的电阻为3Ω,故电路总电阻为11Ω,可得回路总电流为1A,即过RA、RD的电流为1A,过RB的电流为A,过RC的电流为A,根据
可得RA、RB、RC、RD的功率依次是6W、43W、23W、3W,故 A正确,BCD错误。
故选A。
3. 甲、乙两物体质量分别为m1和m2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t图像如图所示,则在碰撞前(  )
乙的动能大 B. 甲的动能大
C. 乙的动量大 D. 甲的动量大
【答案】A
【解析】
【详解】CD.根据位移时间图象的斜率等于速度,可知,碰撞前甲的速度v1小于乙的速度v2,碰撞后两个物体的速度为零,根据动量守恒有

故CD错误;
AB.由上面结论动量大小

因为动量
动能
所以
所以
即乙的动能大,故A正确,B错误。
故选A。
产品名称:充电宝 产品型号:K112 电池容量: 电源输入: 电源输出: 爱国者电子科技有限公司
4. 机场规定:严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机,一充电宝铭牌标识如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 机场限定的是充电宝储存的电能不超过
B. 按照机场规定该充电宝不能带上飞机
C. 充电宝上标注的是指其能储存的电能
D. 充电宝上标注的是指其能储存的最大电量为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据可得
故机场携带的充电宝的电能不能超过,故A正确;
B.由表中数据可知该充电宝的额定能量为
因此该充电宝可以带上飞机,故B错误;
CD.充电宝上标注的是其储存的最大电量,不是电能,储存的最大电量为
故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,质量为m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零并又开始下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff,重力加速度为g。在整个运动过程中,下列说法正确的是(  )
A. 支持力对滑块的总冲量为mg(t1+t2)cos θ B. 重力对滑块的总冲量为mg(t1+t2)sin θ
C. 合外力的冲量为0 D. 摩擦力的总冲量为Ff(t1+t2)
【答案】A
【解析】
【详解】A.将重力按照垂直斜面和平行于斜面分解,可得支持力
则支持力对滑块的总冲量为
方向垂直斜面向上,故A正确;
B.根据冲量的定义知,重力对滑块的总冲量为
方向竖直向下,故B错误;
C.一开始小滑块的动量沿斜面向上,最后小滑块的动量沿斜面向下,根据动量定理可知
显然合外力的冲量不为0。故C错误;
D.小滑块向上滑动时摩擦力方向沿斜面向下,小滑块向下滑动时摩擦力方向沿斜面向上,以沿斜面向上为正方向,则摩擦力的总冲量为
故D错误。
故选A。
6. 如图所示,图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该 电路中电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是()
A. 电源电动势为30V
B. 电源的内阻为
C. 电流为2.5 A时,外电路的电阻为
D. 输出功率为120W时,输出电压是50V
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律,电源的输出电压:
U=E-Ir
对照U-I图象,当I=0时,U=E=50V,故A错误;
B.U-I图象斜率的绝对值表示内电阻,故:
故B错误;
C.电流为2.5A时,总电阻为
故外电路电阻为:
R=R总-r=15Ω
故C正确;
D.输出功率为120W时,对照P-I图象,电流为4A,由P=UI得输出电压为30V,故D错误.
7. 在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为、,碰后它们动量的变化分别为、,下列数值可能正确的是(  )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
【答案】A
【解析】
【详解】对于碰撞问题要遵循三个规律:动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况
BD.本题属于追及碰撞,碰前,后面运动物体速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞),碰后,前面物体动量增大,后面物体的动量减小,减小量等于增大量,所以,,并且
由此可知:BD不符合题意;
A.碰撞后
根据关系式
满足以上三条定律,A符合题意;
C.碰撞后
根据关系式
A球的质量和动量大小都不变,动能不变,而B球的质量不变,动量增大,所以B球的动能增大,系统的机械能比碰撞前增大了,C不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,下列对此过程的推断不正确的是(  )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力与子弹B受到的阻力大小相等
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D. 子弹A射入木块时的速度一定比子弹B射入木块时的速度大
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.由于木块始终保持静止状态,则两子弹对木块的推力大小相等,则两子弹所受的阻力大小相等。设为f,根据动能定理得,对A子弹有
-fdA=0-EkA
对B子弹有
-fdB=0-EkB
由于dA>dB,则子弹入射时的初动能EkA>EkB,对两子弹和木块组成的系统动量守恒,则有
而EkA>EkB,则有mA<mB,故子弹A射入木块时的速度一定比子弹B射入木块时的速度大,故ABD正确,不符合题意;
C.子弹A、B从木块两侧同时射入木块,木块始终保持静止,分析得知,两子弹在木块中运动时间必定相等,否则木块就会运动,故C错误,符合题意。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
10. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是(  )
A. 电阻R3消耗的功率变大
B. 电容器C上的电荷量变大
C. 灯L变暗
D. 流经电源的电流变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,电阻变大,则外电路的总电阻变大,大电阻分大电压,则外电压变大,故R3消耗的功率变大,故A正确;
B.R2变大,外电路的总电阻变大,则干路总电流变小,而R3上电压变大则电流变大,故R1上电流变小,电压变小,故电容器两端电压变小,Q=CU,则电荷量变小,故B错误;
C.R2变大,大电阻分大电压,则R2的电压变大,灯泡的电压变大,故灯L变亮,故C错误;
D.当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,电阻变大,则外电路的总电阻变大,总电流变小,流经电源的电流变小,故D正确。
故选AD。
11. 如图甲所示,一轻质弹簧的两端分别与质量是m1、m2的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平面上,两物块质量之比m1:m2=2:3。现给物块A一个水平向右的初速度v0并从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,下列说法正确的(  )
A. 物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒
B. 物块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.整个系统所受合外力为零,故物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒;只有弹簧弹力做功,势能和动能相互转化,机械能守恒,故物块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,故AB正确;
CD.两滑块组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
m1v0=(m1+m2)v3
解得
v3=0.4v0
故D正确,C错误。
故选ABD。
10. 如图所示,质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,。现在人由静止开始由船头走到船尾,不计船在运动过程中所受的水的阻力。则(  )
A. 人和船运动方向相同
B. 船运行速度小于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移为
【10题答案】
【答案】BD
【解析】
【详解】对于人和船系统,不计船在运动过程中所受的水的阻力,动量守恒,有
所以人和船运动的方向相反,由于,所以,当人停止时,船也停止,根据
解得
故选BD。
11. 如图所示,质量为1kg的滑块静止在光滑的水平面上,滑块的弧面光滑,底部与水平轨道相切,一个质量为2kg的小球以3m/s的初速度滑上滑块,已知小球不能越过滑块,g取10m/s2。则(  )
A. 小球滑到滑块最高点时,小球的速度大小为零
B. 小球滑到滑块最高点时,滑块的速度大小为2m/s
C. 小球滑到滑块最高点时上升的高度为0.15m
D. 滑块所能获得的最大速度为4m/s
【11题答案】
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.小球与滑块组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,小球到达最高点时小球与滑块的水平速度相等,设为v,设小球上升的最大高度为h,小球的初速度v0=3m/s,小球质量m=2kg,滑块质量M=1kg,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得
整个过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得
代入数据解得
v=2m/s,h=0.15m
故A错误,BC正确;
D.小球与滑块分离时滑块的速度最大,设此时小球的速度为v1,滑块的速度为v2,系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
代入数据解得
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,小车A前端贴有橡皮泥,后端连一穿过打点计时器的纸带,接通打点计时器电源后,让小车A以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图乙上。
(1)实验前,该实验小组必须做的一项实验步骤是______,才能使小车在木板上做匀速直线运动;
(2)图中的数据有AB、BC、CD、DE四段,计算小车A碰撞前的速度大小应______段,计算两车碰撞后的速度大小应选______段;
(3)若小车A的质量为0.4kg,小车B的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是______,碰后两小车的总动量是______。(结果保留4位有效数字)
【答案】 ①. 平衡摩擦力 ②. BC段 ③. DE段 ④. 0.6848kg·m/s ⑤. 0.6840kg·m/s
【解析】
【详解】(1)[1] 实验前,该实验小组必须做的一项实验步骤是平衡摩擦力,才能使小车在木板上做匀速直线运动。
(2)[2][3] 推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度。
(3)[4][5] 碰前小车的速度为:
碰前的总动量为:
p=mAvA=0.4×1.712=0.6848kg m/s
碰后小车的共同速度为:
碰后的动量为:
p′=(mA+mB)v=(0.4+0.2)×1.140kg m/s=0.6840kg m/s
14. 在“测量电源电动势和内阻”的实验中,已知待测电池的电动势约1.5V,内阻约1.0Ω。某同学利用图甲所示的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R1:0~20Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2:0~100Ω,额定电流1A
(1)为了调节方便,测量结果尽量准确,实验中电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________(填写仪器的字母代号)。
(2)经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U-I图线。由此得出电源的电动势E=___________V;内阻r =___________Ω。
(3)该同学实验中发现,在保证所有器材安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片时电压表的示数取不到1.0V以下,出现这一现象的原因可能是________________________;改进的方法为___________。
【答案】 ①. A1 ②. R1 ③. 1.50(1.491.50) ④. 0.83(0.810.85) ⑤. 电源内阻太小 ⑥. 可在电源旁边串联一个较小阻值定值电阻
【解析】
【详解】(1)[1]电源电动势约为1.5V,流过电路的最大电流约为零点几安培,电流表应选择A1;
[2]由于电源内阻较小,为了调节方便,测量结果尽量准确,则滑动变阻器应选R1;
(2)[3]由图示电源U-I图像可知,电源电动势
由于误差1.49V~1.50V均可。
[4]电源内阻
由于误差均可。
(3)[5][6]根据串联电路中电压与电阻成正比,可知节滑动变阻器的滑片时电压表的示数取不到1.0V以下,说明电源内阻太小,为了使电压表示数更小,可在电源旁边串联一个较小阻值的定值电阻。
15. 如图所示,在水平面上有一装有炮弹的火炮,其总质量为M,炮弹的质量为m,若炮管与水平地面的夹角为,炮弹射出后落到水平地面上,炮弹落点到炮口初始位置的水平距离为L,炮车与地面间的动摩擦因数为,忽略炮口到地面的高度,炮弹飞行的阻力忽略不计。求:
(1)炮弹射出的初速度大小;
(2)炮车后退的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)炮弹抛出的初速度为,炮弹做斜抛运动,水平方向
竖直方向
解得
(2)炮弹发射过程系统水平方向动量守恒
炮车后退过程由动能定理
解得
16. 古人云:“绳锯木断、水滴石穿”。请你根据下面所提供的信息,估算水对石头冲击力的大小。已知某小瀑布落差为h=20m,水流量为Q=1.0m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。假设水在最高点的速度为零,落到大石头上竖直溅起最大高度为h′=0.8m。不计水的重力,取重力加速度g=10m/s2。
【答案】
【解析】
【分析】根据流量算得一小段时间内落下水的质量,再根据前后高度算得水落在石头上前后的速度,最后运用动量定理求解冲击力的大小。
【详解】由水流量可知: 时间内流下的水的质量为
水下落的过程为自由落体运动,则水冲击石头前的速度为
(方向竖直向下)
水溅起的过程为竖直上抛运动,则水冲击石头后的速度为
(方向竖直向上)
以竖直向下为正方向,对水冲击石头的过程运用动量定理
代入数据解得
17. 如图所示的电路中,电源电动势,电阻,电动机线圈电阻为,若开关闭合后电压表示数,铭牌上标有“、”的电动机刚好正常工作,求:
(1)电阻及电源内阻大小;
(2)电动机的机械效率;
(3)若某时刻出现故障,电动机卡死不转,此时电压表示数。
【答案】(1),;(2)75%;(3)
【解析】
【详解】(1)由部分电路欧姆定律得
通过电动机的电流为
通过的电流为
由闭合电路欧姆定律
解得
(2)发热功率为
则输出功率为
电动机的机械效率
(3)电动机卡死不转,此时电动机为纯电阻,外电路电阻为
总电流
路端电压为
18. 如图所示,在倾角θ=37°的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,槽两端侧壁A、B间的距离d=0.12m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处,现同时由静止释放球和槽,不计球与槽之间的摩擦,斜面足够长,且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短,系统不损失机械能,球和槽的质量相等,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)释放球和槽后,经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞;
(2)第一次碰撞后的瞬间,球和槽的速度;
(3)若一开始不是由静止释放小球,而是给小球一个沿斜面向下大小为0.9m/s的初速度,试分析:球与槽的侧壁A能否发生碰撞,若能,请求出从开始释放小球到小球与侧壁A发生第一次碰撞所需要的时间是多少。
【答案】(1)0.2s;(2)0,1.2m/s,方向沿斜面向下;(3)能,0.2s
【解析】
【详解】(1)设球和槽的质量为m,槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为
槽所受重力沿斜面的分力
G1=mgsinθ=0.6mg
因为G1=f,所以槽受力平衡,释放后保持静止,释放后,球做匀加速运动
mgsinθ= ma1

a1=6m/s2
经时间t1球与槽的侧壁B发生第一次碰撞
d=

t1=0.2s
(2)碰撞前球的速度为
v1=a1t1=1.2m/s
球和槽发生碰撞前后,动量定恒
mv1=mv1′+mv2′
碰撞过程不损失机械能,得
解得第一次碰撞后瞬间球的速度v1′和槽的速度v2′分别为
v1′=0,v2′=1.2m/s
方向沿斜面向下;
(3)给小球一个沿斜面向下大小为0.9m/s的初速度
此时凹槽静止,球做匀加速运动
a1=6m/s2
当小球到达侧壁B时,由运动学方程
解得
t2=0.1s,t2=0.4s(舍去)
此时,小球速度
v3=v0+a1t2
解得
v3=1.5m/s
小球与凹槽碰后交换速度。即:凹槽的速度等于v3=1.5m/s,小球的速度为0
当小球与凹槽侧壁A发生碰撞时,需满足关系
解得
t3=0.1s,t3=0.4s(舍去)
从开始释放小球到小球与侧壁A发生第一次碰撞所需要的时间是
t2+t3=0.2s栖霞市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下最能体现能量守恒定律的是(  )
A. 闭合电路欧姆定律 B. 动能定理
C. 动量守恒定律 D. 牛顿第三定律
2. 四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V 6W”,RB、RD的规格为“6V 12W”。将该电路接在输出电压U=11V的恒压电源上,则(  )
A. RA的功率最大,为6W
B. RB的功率最小,为0. 67W
C. RC的功率最小,为1.33W
D. RD的功率最大,为12W
3. 甲、乙两物体质量分别为m1和m2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t图像如图所示,则在碰撞前(  )
乙的动能大 B. 甲的动能大
C. 乙的动量大 D. 甲的动量大
产品名称:充电宝 产品型号:K112 电池容量: 电源输入: 电源输出: 爱国者电子科技有限公司
4. 机场规定:严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机,一充电宝铭牌标识如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 机场限定的是充电宝储存的电能不超过
B. 按照机场规定该充电宝不能带上飞机
C. 充电宝上标注的是指其能储存的电能
D. 充电宝上标注的是指其能储存的最大电量为
5. 如图所示,质量为m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零并又开始下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff,重力加速度为g。在整个运动过程中,下列说法正确的是(  )
支持力对滑块的总冲量为mg(t1+t2)cos θ
B. 重力对滑块的总冲量为mg(t1+t2)sin θ
C. 合外力的冲量为0 D. 摩擦力的总冲量为Ff(t1+t2)
6. 如图所示,图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该 电路中电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是()
A. 电源电动势为30V
B. 电源的内阻为
C. 电流为2.5 A时,外电路的电阻为
D. 输出功率为120W时,输出电压是50V
7. 在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为、,碰后它们动量的变化分别为、,下列数值可能正确的是(  )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
8. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,下列对此过程的推断不正确的是(  )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力与子弹B受到的阻力大小相等
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D. 子弹A射入木块时的速度一定比子弹B射入木块时的速度大
二、多项选择题:本题共4小题每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是(  )
A. 电阻R3消耗的功率变大
B. 电容器C上的电荷量变大
C. 灯L变暗
D. 流经电源的电流变小
10. 如图甲所示,一轻质弹簧的两端分别与质量是m1、m2的A、B两物块相连,它们静止在光滑水平面上,两物块质量之比m1:m2=2:3。现给物块A一个水平向右的初速度v0并从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,下列说法正确的(  )
A. 物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒
B. 物块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
C.
D.
11. 如图所示,质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,。现在人由静止开始由船头走到船尾,不计船在运动过程中所受的水的阻力。则( )
A. 人和船运动方向相同
B. 船运行速度小于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移为
12. 如图所示,质量为1kg的滑块静止在光滑的水平面上,滑块的弧面光滑,底部与水平轨道相切,一个质量为2kg的小球以3m/s的初速度滑上滑块,已知小球不能越过滑块,g取10m/s2。则(  )
A. 小球滑到滑块最高点时,小球的速度大小为零
B. 小球滑到滑块最高点时,滑块的速度大小为2m/s
C. 小球滑到滑块最高点时上升的高度为0.15m
D. 滑块所能获得的最大速度为4m/s
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,小车A前端贴有橡皮泥,后端连一穿过打点计时器的纸带,接通打点计时器电源后,让小车A以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图乙上。
(1)实验前,该实验小组必须做的一项实验步骤是______,才能使小车在木板上做匀速直线运动;
(2)图中的数据有AB、BC、CD、DE四段,计算小车A碰撞前的速度大小应______段,计算两车碰撞后的速度大小应选______段;
(3)若小车A的质量为0.4kg,小车B的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是______,碰后两小车的总动量是______。(结果保留4位有效数字)
14. 在“测量电源电动势和内阻”的实验中,已知待测电池的电动势约1.5V,内阻约1.0Ω。某同学利用图甲所示的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R1:0~20Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2:0~100Ω,额定电流1A
(1)为了调节方便,测量结果尽量准确,实验中电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________(填写仪器的字母代号)。
(2)经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U-I图线。由此得出电源的电动势E=___________V;内阻r =___________Ω。
(3)该同学实验中发现,在保证所有器材安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片时电压表的示数取不到1.0V以下,出现这一现象的原因可能是________________________;改进的方法为___________。
15. 如图所示,在水平面上有一装有炮弹的火炮,其总质量为M,炮弹的质量为m,若炮管与水平地面的夹角为,炮弹射出后落到水平地面上,炮弹落点到炮口初始位置的水平距离为L,炮车与地面间的动摩擦因数为,忽略炮口到地面的高度,炮弹飞行的阻力忽略不计。求:
(1)炮弹射出的初速度大小;
(2)炮车后退的距离。
16. 古人云:“绳锯木断、水滴石穿”。请你根据下面所提供的信息,估算水对石头冲击力的大小。已知某小瀑布落差为h=20m,水流量为Q=1.0m3/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。假设水在最高点的速度为零,落到大石头上竖直溅起最大高度为h′=0.8m。不计水的重力,取重力加速度g=10m/s2。
17. 如图所示的电路中,电源电动势,电阻,电动机线圈电阻为,若开关闭合后电压表示数,铭牌上标有“、”的电动机刚好正常工作,求:
(1)电阻及电源内阻大小;
(2)电动机的机械效率;
(3)若某时刻出现故障,电动机卡死不转,此时电压表示数。
18. 如图所示,在倾角θ=37°的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,槽两端侧壁A、B间的距离d=0.12m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处,现同时由静止释放球和槽,不计球与槽之间的摩擦,斜面足够长,且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短,系统不损失机械能,球和槽的质量相等,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)释放球和槽后,经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞;
(2)第一次碰撞后的瞬间,球和槽的速度;
(3)若一开始不是由静止释放小球,而是给小球一个沿斜面向下大小为0.9m/s的初速度,试分析:球与槽的侧壁A能否发生碰撞,若能,请求出从开始释放小球到小球与侧壁A发生第一次碰撞所需要的时间是多少。
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