2024-2025学年山东省烟台第一中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年山东省烟台第一中学高二（上）月考物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，一不可伸长的轻绳的一端固定于点，另一端系一小球，开始时将轻绳向右拉至水平，然后将小球由静止释放，则小球由静止到运动到最低点的过程，下列说法正确的是( )
A. 拉力对小球的冲量为零 B. 重力对小球的冲量为零
C. 合力对小球的冲量方向水平向左 D. 合力对小球的冲量方向始终指向圆心
2.中国已成功发射可重复使用试验航天器。某实验小组仿照航天器的发射原理，在地球表面竖直向上发射了一质量为含燃料火箭，当火箭以大小为的速度竖直向上飞行时，火箭接到加速的指令瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为，加速后航天器的速度大小为，不计喷气过程重力的影响，所有速度均为对地速度。则喷出气体的质量为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，小明同学用图甲所示的电路图完成“测量电源电动势和内电阻的实验”，图乙中实线为按照实验所记录的电压表示数与电流表示数所作出的图线。由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差，两条虚线中有一条是真实图线，则下列关于此方案的误差说法正确的是( )
A. 本实验产生系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏大
B. 本实验产生系统误差的原因是电流表的分压作用，使电压表示数偏大
C. 图线表示真实图线，小明所测电动势和内阻均偏小
D. 图线表示真实图线，小明所测电动势为真实值，内阻偏大
4.水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水的流量为单位时间流出水的体积，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为。已知水的密度为，重力加速度大小为，则墙壁受到的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
5.在如图甲所示的电路中，电源电动势保持不变，不计内阻，为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流表均为理想电表，两者示数的关系图线如图乙所示，则( )
A. 电源电动势为 B. 定值电阻的阻值为
C. 的电功率最大为 D. 的电功率最大为
6.如图甲所示，质量不等的、两物块，静止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力分别作用、一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的图像如图乙中、所示，已知图中线段，则( )
A. 摩擦力对、两物块的冲量 B. 摩擦力对、两物块的冲量
C. 推力对、的冲量 D. 、两物块的质量
7.质量为的小车放在光滑的水平面上，小车上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的小球，如图所示，将小球向右拉至细线与竖直方向成角后由静止释放，下列说法正确的是( )
A. 球、车组成的系统总动量守恒
B. 小球不能向左摆到原高度
C. 小车向右移动的最大距离为
D. 小球运动到最低点时的速度大小为
8.在如图所示的电路图中，电源的电动势为，内阻为，当滑动变阻器的滑片滑动时，理想电流表、理想电压表的示数也会相应的改变。已知电压表、电流表的示数和示数的变化量分别为、、、，电阻消耗的功率为，电源的效率为。则当滑动变阻器的阻值变化时，下列有关物理量之间变化关系的图像正确的是
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向端移动时，电压表、和的示数分别为、和，三个电压表示数变化量的绝对值分别为，和，电流表的示数为，电流表示数变化量的绝对值为，以下说法中正确的是
A. 增大， 不变
B. 电源的总功率和效率均增大
C.
D. 如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为，则
10.如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为静止放置的物块、、，物块的左侧固定一轻弹簧弹簧左侧的挡板质量不计。若以的初速度向运动并压缩弹簧弹簧始终在弹性限度内，当、速度相等时，与恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设和碰撞时间极短，则以下说法正确的是( )
A. 弹簧压缩到最短时的速度大小为
B. 从开始运动到弹簧压缩最短时受到的合外力冲量大小为
C. 从开始运动到与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为
D. 在、、相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为
11.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻，电阻，电阻，电阻，滑动变阻器接入电路的阻值为，电容器的电容，和间的连接点为点，点接地电势为零。开始单刀双掷开关与触点连接，下列说法正确的是( )
A. 如果仅改变的滑片位置，电源的最大输出功率为
B. 如果仅改变的滑片位置，的最大功率为
C. 如果仅将的滑片向上滑动，点的电势会增大
D. 若仅将开关由触点拨向触点，流过的电荷量为
12.如图所示，在光滑水平面放有个质量均为的白球在一条直线上，一质量为的黑球以与白球共线的速度与号小球发生弹性正碰，白色小球之间的碰撞也为弹性正碰。下列说法正确的是( )
A. 号白球最终速度大小为
B. 号白球最终速度大小为
C. 黑球最终速度大小为
D. 若所有小球依次碰撞均粘在一起，则最终整体运动速度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.图甲为小刚同学设计的测量电源电动势与内阻的实验电路图。
实验过程如下：
按图甲连接电路，其中保护电阻，调节电阻箱，记录多组和的数值，并且画出了图线，如图乙所示。由图线，计算得到电源的电动势_________，内阻_________。
用该电源、电阻箱和量程为内阻约为的毫安表改装成欧姆表，如图丙所示。正确使用该欧姆表测量某待测电阻，指针指在毫安表满偏量程的处，则被测电阻阻值为_________。
若考虑图甲中电压表内阻对测量数据的影响，则电阻测量值_________选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
14.某同学利用如图所示的实验装置验证两小球在斜槽末端碰撞过程中动量守恒。实验时，将斜槽固定在桌面上，斜槽末端距地面高度。安装光电门于斜槽末端附近，调整光电门的高度，使激光发射点与球心高。已知：两小球的质量，，取当地重力加速度。
用游标卡尺测量小球的直径为；
小球静止于斜槽末端，令小球从斜槽上某一位置由静止滑下。小球通过光电门后，与小球对心正碰。碰后小球反弹，再次经过光电门，小球水平抛出；
某次实验，光电门测得小球与小球碰撞前后两次遮光的时间分别为、，随即取走小球：
测得小球抛出的水平位移为。
下列关于实验的要求正确的是______；
A.小球的质量必须大于小球的质量
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球、的大小必须相同
规定向右为正方向，通过测量数据计算系统碰前的动量为_____，碰后的总动量为_____。结果均保留两位有效数字在误差允许的范围内，两小球碰撞过程遵循动量守恒定律。
多次改变小球释放的高度，将每次小球先后遮光的时间、及小球抛出的水平位移记录下来，以为横坐标，以_____填“”或“”为纵坐标，将绘制出一条正比例关系图线。若图线的斜率约为_____结果保留三位有效数字，也可以得出碰撞过程动量守恒的结论。
四、简答题：本大题共1小题，共8分。
15.如图所示，跳跳鞋是一种适合运动、休闲和潮流场合的鞋类。直接将弹簧固定安装在运动鞋的底部，利用人体自身的重量和腿部向下的压力，使得弹簧变形后产生一个竖直向上的弹力，将人向上弹起，最终带离地面。某运动员穿着跳跳鞋从距地面高处由静止自由落下，与地面撞击后反弹竖直上升。已知运动员与地面的接触时间为。撞击过程中损失了的机械能。运动员与装备的总质量为，忽略空气阻力和跳跳鞋的尺寸，不考虑人体生物能与机械能的转换即不考虑人自身做功，重力加速度取。求：
运动员刚离开地面时的动量大小；
运动员对地面的平均撞击力。
五、计算题：本大题共3小题，共28分。
16.如图，图甲中为一电动机，当滑动变阻器的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，求：
电源电动势和内阻；
滑动变阻器的最大阻值；
电流表示数为时电动机的输出功率。
17.如图所示，光滑水平面上放置着滑板和滑块，滑块置于的左端，滑板的上表面由粗糙水平部分和四分之一光滑圆弧组成，三者的质量分别为、、，滑块可视为质点开始时静止，、一起以的速度匀速向右运动，与发生碰撞时间极短后向右运动，经过一段时间后，滑上的圆弧部分，然后又滑回到的水平部分直到、再次达到共同速度，一起向右匀速运动，且恰好不再与碰撞已知与水平部分的动摩擦因数为，且运动过程中始终没有离开，重力加速为，求：
与发生碰撞后的瞬间的速度大小；
滑板粗糙水平部分的最小长度；
若粗糙水平部分为最小长度，求滑板上光滑圆弧的最小半径
18.如图所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，在距离木板右端处有一固定挡板，质量为的小物块从木板的左端以大小为的初速度向右滑上木板，小物块与木板间的动摩擦因数为，木板足够长，小物块可视为质点，木板与挡板的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短，重力加速度大小取，求：
若在与碰撞前与已达到共同速度，则至少为多少；
若，整个运动过程中相对于运动的路程为多少结果保留三位有效数字：
若要使与第一次碰撞前瞬间与的动量相等，则为多少；
若，则和会碰撞几次。
参考答案
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13.；；；小于。
14.


15.设运动员反弹离地时的速度大小为，则
根据
代入数值解得
方向竖直向上。
设运动员下落刚接触地面时的速度大小为 ，有
设地面对运动员的平均撞击力为，取向上为正，根据动量定理可得
解得
根据牛顿第三定律，运动员对地面的平均撞击力为，方向竖直向下。

16.解：由图可知电压表表示路端电压，根据闭合电路欧姆定律，
所以且其斜率绝对值表示电源内阻，
则由图得电源内阻且由图可得，电流时，
则由闭合电路欧姆定律得电动势；
当时，电路中电流最小，
此时变阻器的电阻为最大值，由图像得；
电动机不转时相当于纯电阻，根据图像可得，电动机的电阻为，
由图像可得，电路中电流为时，电动机电压为，
此时电动机输出功率为。
17.解：与发生碰撞，根据动量守恒：
在上滑动，根据动量守恒：
其中
解得：，
由第一问解得与刚撞完时，的速度：
在上滑动，再次回到的最左端共速时，滑板粗糙水平部分的长度最小，根据能量守恒得
，解得
恰好运动到圆弧轨道最高点，根据动量守恒有
根据能量守恒
解得：。
18.；；；
【详解】在上做匀减速运动，做匀加速运动，设、相对静止时，共同速度为 ，根据动量守恒有
解得
的运动加速度为
运动加速度大小
运动的距离
因此，要使与碰撞前与已相对静止，则应 。
若 ，则与撞前已经处于静止状态，故
则
与同速后一起向右运动与碰撞，原速返回，继续向右运动，设向左为正方向，根据动量守恒定律可知
解得
运动的距离
运动距离为
故
故整个运动过程中相对于运动的路程为
若要使与第一次碰撞前瞬间与的动量相等，则
则
其中
解得
故为
当 时
得
此时
，
与碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时
，
与再次碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时
，
故碰撞次数为次。

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