山东省烟台市爱华高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题(无答案)

烟台市爱华高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理
满分：100分 时长：90分钟
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项符合题目要求，9~14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的作用力越大，受到冲量越大 B．物体的动量变化越大，受到的冲量越大
C．物体的动量越大，受到的冲量越大 D．物体的动量变化越快，受到的冲量越大
2．下列关于电源电动势的说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
B．对于给定的电源，移动电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大
D．干电池的电动势为1.5V，表示当1C的电荷量通过干电池时有1.5J的化学能转化为电能
3．如图所示，电源电动势E=12V，内阻，，直流电动机内阻．当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为），则R1和R2连入电路中的阻值分别为（ ）
A．2Ω、2Ω B．2Ω、1.5Ω C．1.5Ω、1.5Ω D．1.5Ω、2Ω
4．短道速滑接力是很具观赏性的比赛项目，比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程下列说法正确的是（ ）
A．两运动员的动量变化一定相同
B．两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
C．两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零
D．两运动员之间相互作用力的冲量一定相等
5．保龄球运动因为具有很高的观赏性被很多人所喜爱，某人在一次击球练习中，首先用力将甲球抛出，接着又用力将乙球抛出，两球均在光滑的轨道上沿同一直线向同一方向运动，某时刻乙球追上甲球并发生碰撞，假设碰撞前甲球的动量为24kg·m/s，乙球的动量为25kg·m/s，碰后甲球的动量变为30kg·m/s，两球大小形状完全相同，则下列关于甲、乙两球质量m甲与m乙的的关系，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示的图像中，直线①为某一电源的路端电压U与电流I的关系图像，直线②、③分别为电阻R1、R2的U—I图线，下列说法正确的是（ ）
A．该电源的电动势为3V，内阻为2Ω
B．电阻R1、R2的阻值之比为1：4
C．把电阻R1、R2分别接在该电源两端时，电源的输出功率相等
D．将该电源与电阻R1相连构成闭合电路时，电源的输出功率最大
7．如图所示，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和2.0V。重新调节R，使电动机恢复正常运转时，此时电路中电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机的内阻为7.5Ω B．电动机正常工作时输出的功率为22W
C．电动机正常工作时消耗的功率为26W D．电动机正常工作时，R上消耗的功率为8W
8．斯诺克是我们所熟知的运动项目，球员出杆击打白球，运动白球撞击彩色球使其入洞并计分。假设在光滑水平面的一条直线上依次放4个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度v0与4号红球发生碰撞，假设发生的碰撞均为弹性正碰，则白球最终的速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
9．关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．科学研究发现，一切与热现象有关的宏观过程都具有可逆性
B．在能源的利用过程中，能量在总量上并未减少，但能量的品质降低了
C．能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．风能、水能和核能都属于可再生能源，因此我国近年来不断地开发利用这些新能源
10．如图所示的电路中，R0、R1、R2均为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表．开关S闭合后，当照射到R3的光照强度增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变小
C．电容器所带电荷量增加 D．R2的功率变大
11．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r=2Ω，定值电阻，当滑动变阻器R的滑片向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电源的总功率减小 B．R3消耗的功率减小
C．电源的效率增大 D．电源的输出功率增大
12．在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军．在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度v0竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0．入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为
B．全红婵受到水的阻力的冲量大小为
C．从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为mv0
D．全红婵入水后受到重力的冲量大小为
13．光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（ ）
A．
B．滑块下滑过程中斜面体A做匀加速直线运动
C．此过程中斜面体向左滑动的距离为
D．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒
14．如图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为3m的弧槽，弧槽和水平面平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点）从距离水平面高度为h的A点由静止沿弧槽滑下，之后被轻质弹簧反向弹出。不计一切阻力及能量损失，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．滑块沿弧槽下滑过程中，二者组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．弹簧获得最大弹性势能为
C．滑块沿弧槽上升的最大高度等于h
D．滑块再一次离开弧槽后，不可能和弹簧发生作用
第II卷（非选择题，共58分）
二、本大题共4小题，共20分，把答案填在答题卡中指定的横线上。
15．某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中，组成了一个苹果电池，并测定该苹果电池的电动势和内阻。实验前该小组同学通过上网查阅有关苹果电池的资料获知：常见的苹果电池的电动势一般为1V左右，内阻约1kΩ。除了苹果电池以外，实验室还提供了如下器材：
①电流表（量程0~0.6mA，内阻几十欧）
②电压表V（量程0~3V，内阻约2kΩ）
③滑动变阻器R（阻值0~1kΩ）
④开关一个，导线若干
（1）为了更准确的测量苹果电池的电动势和内阻，请你用笔画线代替导线，在上图中连接好实验电路图；
（2）若不计测量中的偶然误差，用这种方法得出的电动势和内阻的值与真实值相比，电动势______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”），内阻______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
16．如图甲所示，用半径相同的两个小球碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹的平均落点P，再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N为碰后两个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）要保证实验成功，入射小球A的质量应______（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球B的质量，入射小球A的直径______（选填“必须等于”或“可以不等于”）被碰小球B的直径。
（2）下列说法中正确的是______。
A．安装的斜槽轨道必须光滑，末端必须水平
B．实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C．除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺
（3）实验中，测量出两个小球的质量分别为m1、m2，测量出三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3，在实验误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
（4）某实验小组设计了如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化，方案如下：让从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的钢球A和塑料球B进行实验，测量出A、B两球的质量分别为m1、m2，其他操作重复验证动量守恒时的步骤。如果M'、P'、N'为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O'，用刻度尺测量M'、P'、N'到O'的距离分别为y1、y2、y3。在实验误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
17．某小组用如图1所示的装置验证动量守恒定律。
（1）关于橡皮泥在本实验中的作用，下列说法正确的是______
A．改变小车的质量
B．在两车碰撞时起到缓冲作用，防止撞坏小车
C．若在两个小车的碰撞端分别贴上尼龙搭扣（魔术贴），可起到相同的作用
（2）关于实验的操作，下列说法正确的是______
A．实验前应微调木板的倾斜程度，使小车P能静止在木板上
B．接通打点计时器电源后，应将小车P由静止释放
C．与小车P碰撞前，小车Q应静止在木板上的适当位置
D．加砝码以改变小车质量再次实验，必须再次调整木板倾角
（3）打点计时器每隔0.02s打一次点，实验得到的一条纸带如图2所示，已将各计数点之间的距离标在图上。则小车P碰撞前的速度为______m/s。（计算结果保留三位有效数字）
（4）测得小车P的总质量为m，小车Q的总质量为m2，图2中AB、BC、CD、DE四段长度分别为x3、x4、x3、x4，为了验证动量守恒定律，需要验证的表达式是______。（用题中所给物理量符号表示）
（5）某同学发现系统碰后动量的测量值总是大于碰前动量的测量值，可能的原因是______。（写出一条即可）
18．某物理实验小组同学为了测量两节新买的干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，其中定值电阻和滑动变阻器各有两种型号可供选择，分别是定值电阻a（阻值为4Ω，额定功率为4W）；定值电阻b（阻值为10Ω，额定功率为15W）；滑动变阻器c（阻值范围为0~20Ω、额定电流为2A）；滑动变阻器d（阻值范围为0~200Ω、额定电流为1A）。为了减小实验误差，
（1）定值电阻应选择______（选填“a”或“b”），滑动变阻器应选择（选填“c”或“d”）。
（2）移动滑动变阻器的滑片，小组同学获得多组电压表和电流表的数据，并绘制了电压表的示数U和电流表的示数I之间关系图像如图乙所示，实验中使用的电表均可视为理想电表。根据图像可得两节电池的内阻为______Ω，电动势为______V。（结果均保留两位有效数字）
三、本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
19．2020年12月2日，探月工程“嫦娥五号”的着陆器和上升器组合体完成了月壤自动采样及封装。封装结束后上升器的总质量为m，它将从着陆器上发射并离开月球表面。已知月球表面没有大气层，上升器从着陆器上发射时，通过推进剂燃烧产生高温高压气体，从尾部向下喷出气体而获得动力。已知月球表面重力加速度为g，上升器尾部喷口横截面积为S，喷出气体的密度为ρ，设发射之初上升器以恒定的加速度a竖直向上运动，不考虑上升器由于喷气带来的质量变化，忽略月球的自转以及高度的变化对重力加速度的影响。求：
（1）发射之初，上升器上升到离月球表面h高度的过程中，喷出气体对上升器的冲量大小；
（2）喷出气体的速度大小。
20．如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r未知，电阻电容器的电容。开始时，开关S1闭合，S2断开，电路稳定时理想电流表A的示数为1．5A。
（1）求电源内阻r；
（2）合上S2，求待电路稳定后电流表的示数大小；
（3）合上S2，待电路稳定后再断开S1，求之后流过R1的总电量是多少 （结果保留2位小数）
21．如图所示，电源电动势E=12V，内电阻r=1Ω，电容器的电容，电阻，，、为电阻箱，闭合开关S。
（1）若求电路稳定时电容器的带电量Q；
（2）调节电阻箱R2的阻值，求R2功率的最大值。
22．如图所示，一质量为m1、长度L=3m的木板静止在光滑的水平地面上，木板的右侧有一半径、质量和木板质量相等的光滑四分之一圆弧形轨道停放在光滑的水平地面上，轨道末端的切线水平，且末端高度与木板高度相同，木板右端与圆弧轨道的末端相距。现有一个质量为的小物块从木板左端点以的初速度滑上木板，经过一段时间之后木板与圆弧轨道碰撞并立即粘在一起。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.9，重力加速度。求：
（1）木板和圆弧轨道碰撞前瞬间，木板的瞬时速度大小；
（2）木板和圆弧轨道碰撞前，小物块在木板上滑动的位移大小；
（3）小物块滑上圆弧轨道后上升的最大高度。