2024-2025学年江苏省无锡市惠山区锡山高级中学锡西分校高二（上）段考物理试卷（含解析）

2024-2025学年无锡市惠山区锡山高级中学锡西分校高二（上）段考
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.质量为的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好有弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是，安全带长，取，不计空气阻力，则安全带所受的平均冲力的大小约为( )
A. B. C. D.
2.小球做简谐运动，若从平衡位置开始计时，经过，小球第一次经过点，又经过，小球第二次经过点，则再过多长时间该小球第三次经过点( )
A. B. C. D.
3.在如图所示的电路中，灯泡的电阻大于电源的内阻，闭合电键，将滑动变阻器
滑片向左移动一段距离后，电压表和电流表均视为理想下列结论正确的是( )
A. 灯泡变亮 B. 电源的输出功率变小
C. 电流表读数变大 D. 电容器上电荷量减小
4.如图所示，直线、分别为电源、的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻分别接到、两电源上，功率相等。则( )
A. 电源、效率相同
B. 电源的内阻更大
C. 若将定值电阻换为大于的电阻，电源的输出功率大于电源的输出功率
D. 若将定值电阻换为小于的电阻，电源的功率大于电源的功率
5.如图，弹簧振子的平衡位置为点，在、两点之间做简谐运动。、相距。小球经过点时开始计时，经过首次到达点。下列说法正确的是( )
A. 小球振动的周期为
B. 小球振动的振幅为
C. 小球的位移一时间关系为
D. 末小球位移为
6.如图所示，两个小球、大小相等，质量分布均匀。分别为：、，，、与轻弹簧拴接，静止在光滑水平面上，第一次用锤子在左侧与球心等高处水平快速向右敲击，作用于的冲量大小为，第二次两小球及弹簧仍静止在水平面上，用锤子在右侧与球心等高处水平快速向左敲击，作用于的冲量大小为，，则下列说法正确的是( )
A. 若两次锤子敲击完成瞬间，、两球获得的动量相等
B. 若两次锤子敲击分别对、两球做的功为和，则
C. 若两次弹簧压缩到最短时的长度分别为和，则
D. 若两次弹簧压缩到最短时、弹簧、的共同速度大小分别为和，则
7.光滑斜面上物块被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于点，如图所示，现将沿斜面拉到点无初速释放，物块在范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )
A. 在振动过程中，物块机械能守恒
B. 物块在点时，弹簧性势能最小
C. 物块在点时，系统势能最小
D. 物块在点时机械能最大
8.两球、在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，。当追上并发生碰撞后，两球、速度的可能值是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
9.如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为的水。已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力
B. 火箭上升过程中一直处于超重状态
C. 火箭获得的最大速度为
D. 火箭在空中飞行的时间为
10.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板上表面粗糙和滑块，滑块置于的左端，、间的动摩擦因数为，三者质量分别为，，，开始时静止，、一起以的速度匀速向右运动，与发生碰撞时间极短后立即一起向右运动，两滑块均可视为质点，取，则( )
A. 与碰撞后瞬间，的速度大小为
B. 与碰撞后瞬间，的速度大小为
C. 与碰撞过程中损失的机械能为
D. 若长木板的长度为，则滑块不会滑离长木板
11.如图所示，、、、、、，个小球并排放置在光滑的水平面上，其中、、、，个小球质量相等均为，另外两个小球、球质量相等均为，已知。球以速度向球运动，之后各小球所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后( )
A. 个小球静止，个小球运动 B. 个小球静止，个小球运动
C. 个小球静止，个小球运动 D. 个小球都运动
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，图甲中电压表的量程为，虚线框内为用电流计改装的电流表。
已知电流计的满偏电流、内阻，电路中已将它改装成量程为的电流表，则 ______。
通过移动变阻器的滑片，得到多组电压表的读数和电流计的读数，作出如图乙的图像。某次测量时，电压表的指针位置如图丙所示，则电压表读数为______。
请根据图乙求出电源的电动势 ______此空保留到小数点后两位，电源内阻 ______此空保留到小数点后一位。若只考虑电表内阻可能造成的影响，则电源内阻测量值______真实值选填“大于”、“小于”或“等于”。
三、简答题：本大题共1小题，共15分。
13.如图所示，质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点上。足够长的木板置于光滑水平地面上，两物块、放置在上，置于的左端，与相距。现将小球拉至与竖直方向成由静止释放，小球在最低点与发生弹性碰撞，一段时间后，与碰撞后粘在一起，两次碰撞时间均可忽略，已知与、与间动摩擦因数，、、的质量，重力加速度取，，，不计空气阻力。求：
与碰撞前瞬间，小球所受轻绳的拉力；
与碰撞前瞬间、的速度大小；
整个装置在全过程中损失的机械能。
四、计算题：本大题共3小题，共26分。
14.如图所示，质量为的滑块沿倾角为的固定斜面向上滑动，经过时间，滑块的速度变为零且立即开始下滑，经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度为。求：
支持力对滑块的总冲量；
摩擦力的总冲量。
15.如图所示，电源电动势，内阻，外电路中电阻，，，电容器的电容开关原来断开，现在合上开关到电路稳定的过程中，通过电流表的电荷量是多少？
16.如图所示，光滑水平地面上有一足够长的木板，左端放置可视为质点的物体，其质量为，木板与物体间动摩擦因数二者以相同的初速度起向右运动，木板与竖直墙碰撞时间极短，且没有机械能损失．．
I.如果木板质量，求物体相对木板滑动的最大距离；
如果木板质量，求物体相对木板滑动的最大距离．
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. 等于
13.解：小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
小球与发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒
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：，
在上滑动时设、相对静止，由牛顿第二定律得：
对、整体：
对：
代入数据解得：，假设正确
A、、组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
其中，代入数据解得：， 不符合实际，舍去
最终、、三者相对静止，一起做匀速直线运动，设共同速度为，
A、、系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
代入数据解得，整个装置在全过程中损失的机械能：
答：与碰撞前瞬间，小球所受轻绳的拉力大小是，方向竖直向上；
与碰撞前瞬间的速度大小是；
整个装置在全过程中损失的机械能是。
14.解：将重力按照垂直于斜面和平行于斜面分解，可得斜面对滑块的支持力大小为，方向垂直于斜面向上，则支持力对滑块的总冲量为，方向垂直于斜面向上；
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，取沿斜面向下为正方向，则摩擦力的总冲量为，摩擦力大小始终为，下滑时间更长，此时摩擦力方向沿斜面向上，所以摩擦力总冲量方向沿斜面向上。
答：支持力对滑块的总冲量为，方向垂直于斜面向上；
取沿斜面向下为正方向，则摩擦力的总冲量为，方向沿斜面向上。
15.解：开关断开时，如图甲所示，电容器上的电压等于电阻上的电压，
电容器所充电荷电量，
其极性是上板为正。
开关合上后，外电路的总电阻，
路端电压
由串联分压得电容器上电压
电容器充电后的电荷量为
其极性为上负下正，
故开关断开到合上后电路稳定的过程中通过电流表的电荷量为。
答：通过电流表的电荷量是。
16.解：Ⅰ木板与竖直墙碰撞后，以原速反弹，由动量守恒定律
，方向向左，不会与竖直墙再次碰撞．
由能量守恒定律
解得
Ⅱ木板与竖直墙碰撞后，以原速反弹，由动量守恒定律
，方向向右，将与竖直墙再次碰撞，最后木板停在竖直墙处
由能量守恒定律
解得．
答：如果木板质量，求物体相对木板滑动的最大距离为．
如果木板质量，求物体相对木板滑动的最大距离为．
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