山东省德州市九校2025-2026学年高二上学期校际联考(五)
物理试题
一、单选题
1.关于电流,下列说法正确的是( )
A.根据可知,I与q成正比
B.电流的强弱和方向都不变的电流是恒定电流
C.电流有方向,因此电流是矢量
D.只有正电荷的移动,才能形成电流
2.如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最高点。规定向右为正方向,图乙所示是其振动图像。取π2≈10,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.摆球摆到平衡位置O点时合力为零 B.在0.6s~0.8s时间内,小球的动能逐渐增大
C.t=0.4s时摆球位于B点 D.此单摆的摆长约为0.16m
3.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流变化的关系图像,图线是某电阻的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A.的阻值随电压升高而增大,此时的阻值为
B.电源的效率为33.3%
C.若将电阻R换成定值电阻,电源的输出功率增大
D.若再串联一定值电阻,电源的输出功率一定增加
4.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球、发生一维碰撞,如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知小球的质量为,由此可以判断( )
A.碰前做匀加速直线运动 B.小球的质量为
C.碰撞的过程,球受到的冲量大小 D.碰撞过程为非弹性碰撞
5.一辆电动小车上的光伏电池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电动机的效率为。已知小车的质量为m,运动过程中受到的阻力(k为常量),该光伏电池的光电转换效率为,则光伏电池单位时间内获得的太阳能为( )
A. B. C. D.
6.《刑法修正案(八)》将醉驾入刑。法律规定每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲,ab两端电压,是酒精气体传感器,其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙,R是定值电阻,其阻值恒定为,电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.饮酒量越多,电压表示数越小
B.饮酒量越多,电阻的功率越小
C.若测试仪中电流表示数低于,说明驾驶员处于醉驾状态
D.若测试仪中电压表示数超过,说明驾驶员处于醉驾状态
7.如图,光滑水平面上放着截面为半圆形的光滑凹槽M与物体N,且两者不粘连,小球从图示位置由静止释放,凹槽半径为R,小球、凹槽M和物体N三者质量相同。下列说法正确的是( )
A.小球与凹槽M、物体N组成的系统动量守恒
B.当小球运动到最低点时M向右运动的位移为
C.当小球运动到最低点时M、N分离
D.小球沿圆弧向左运动到最高点时对地的速度大小为零
8.如图所示,电阻,,为一滑动变阻器,电压表、电流表均为理想电表,且电源内阻恒定。现将开关S闭合,调节滑片P,观察电压表和电流表示数的变化。当滑片P距左端点的长度为总长度的时,两个电压表的示数均达到最大值。下面正确的是( )
A.滑片P从端滑向端过程中,电压表示数之比不断变大
B.滑片P从端滑向端过程中,电流表示数之比保持不变
C.由于电源内阻未知,所以的阻值无法确定
D.若电源内阻,电压表示数达到最大值时,电源的输出功率也达到最大值
二、多选题
9.如图所示,电源的电动势为,内阻为,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动一段长度,电流表、、的示数变化量为、、,下列判断中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.
C.电源的输出功率增大,电源的效率增加
D.通过的电流从右向左
10.如图所示,质量m=0.04kg的小球套在光滑水平杆上,与一端固定的轻弹簧链接组成弹簧振子,小球做简谐运动的位移随时间变化关系为(cm),O点为其平衡位置。已知该弹簧振子的周期为,其中m为小球质量,k为弹簧劲度系数,下列说法正确的是( )
A.弹簧振子做简谐运动的周期为0.2s
B.在任意时间内小球通过的路程均为75cm
C.小球的最大加速度大小为
D.在与时刻小球的动量相同
11.如图所示,在倾角为的足够长的绝缘固定斜面上,静止放置有质量分别为、的两金属块A、B,其中带电量为,不带电。现让金属块以初速度沿斜面向下运动,一段时间后与金属块发生弹性正碰,且碰撞后A、B带电荷量均为。已知金属块与斜面间的滑动摩擦因数为,下列说法正确的是( )
A.碰撞前,A沿斜面做匀加速直线运动
B.碰撞后,A、B都沿斜面向下运动的过程中总动量守恒
C.碰撞后,当的速度为时,的速度为
D.碰撞后,A、B系统的电势能逐渐减小
12.如图甲所示,光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。时,以水平向左的初速度开始运动,的初速度为,A、B运动的图像如图乙所示。已知的质量为,时间内的位移为时二者发生碰撞并粘在一起,则( )
A.橡皮绳的最大弹性势能为
B.橡皮绳的原长为
C.时间内橡皮绳对的平均作用力大小为
D.橡皮绳的最大形变量为
三、实验题
13.某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻,他们在实验室找到了如下器材:
A.电压表(,内阻约为)
B.灵敏电流计(,内阻为)
C.滑动变阻器()
D.电阻箱()
E.开关和导线若干
(1)他们首先将灵敏电流计改装成量程为的电流表,需要将电阻箱调为 后与灵敏电流计 (选填“串”或“并”)联。
(2)他们设计了甲、乙两个实验电路,电流表为改装后的电表,为了减小误差,实验时应该选择 (选填“甲”或“乙”)。
(3)他们用正确的电路完成实验,记录了5组数据,并画出了图线如图丙所示,由此可得出干电池的电动势 ,内阻 。(均保留两位小数)
(4)此实验电动势测量值 真实值(填等于或大于或小于)。
14.如图所示,某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验,轻质细线一端固定,另一端拴住小球,小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上,且小球与导轨不接触。重力加速度大小为,实验步骤如下:
(1)用天平测出滑块(含挡光片)的质量为,小球的质量为;
(2)用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为,用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示,则挡光片的宽度 cm;
(3)调节气垫导轨水平,给滑块一向右的瞬时速度,使滑块向右运动通过光电门,测出挡光时间为;滑块与小球发生碰撞后反弹,再次通过光电门,测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角,则碰后小球的速度大小为 (用、、表示);若碰撞过程中系统动量守恒,则应满足的关系式为 (用题给字母表示);
(4)若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒,则需要满足表达式 成立。
四、解答题
15.某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图所示,设竖直向上为正方向。则求:
(1)A点的振动方程;
(2)A点在第20s时的位移和前20s内的路程。
16.如图,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,电容C=4μF,开关闭合电路稳定后,电动机恰好正常工作,已知电动机额定电压UM=9V,线圈电阻RM=1Ω,求:
(1)电动机正常工作时的机械功率;
(2)电动机突然发生故障被卡死,卡死前后电容器上电量的变化量。
17.如图所示,某航拍小型飞机有四个相同的风扇,每个风扇的半径均为R,当它在无风的天气悬停时,每个风扇都呈水平状态,风扇吹出的空气速度大小都等于v,吹出的空气流动方向相同。已知空气的平均密度为,则风扇悬停时,不考虑其他位置空气流动的影响,求:
(1)单位时间内每个风扇吹出的空气的质量;
(2)无人机的总重力;
(3)每个风扇对空气做功的功率。
18.如图,光滑水平面上有一平板小车A,其上表面中点K左侧光滑,右侧粗糙。A左端固定一轻质竖直挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,另一端处于自由状态,且在K点左侧。可看作质点的物块B放在A上,推动B压缩弹簧到某位置锁定,此时弹簧弹性势能。物体C静置于A右边的水平面上。C的上表面是光滑圆弧,圆弧最低点P处切线水平,与A上表面等高。让A、B一起以的速度向右匀速运动,某时刻解除锁定,B刚好未从A上滑下,而后A与C发生碰撞并粘在一起。已知A、B、C的质量分别为、、,B与A右侧表面间的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)小车A的总长度;
(2)物块B能上升的最大高度;
(3)物块B第二次到达P点的速度大小;
(4)从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中,物块B压缩弹簧的次数,以及最终物块B距小车A右端的距离。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B B A D C D AB CD
题号 11 12
答案 BCD AC
13.(1) 3.0 并
(2)乙
(3) 1.50 1.25
(4)等于
14. 1.240
15.(1)由图可知,振幅,周期,圆频率,初相位。所以振动方程为
(2)前20s内振动的周期数为
第20s时的位移
前20s内的路程
16.(1)根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得
所以电动机的发热功率
所以电动机的机械功率
(2)电动机正常工作时,电容两端的电压
电动机卡死后,由闭合电路欧姆定律有
电容两端电压
根据
可得电容电量的变化量为
即卡死前后电容器上电量减少了。
17.(1)单位时间内被每个螺旋桨推动的空气质量为
(2)根据动量定理可得
解得每个螺旋桨对空气的作用力为
根据牛顿第三定律可知,空气对每个螺旋的作用力大小为
根据平衡条件可得无人机的总重力为
(3)每个风扇对空气做功的功率为
18.(1)某时刻解除锁定,B刚好未从A上滑下,由于A、B组成的系统满足动量守恒,则B在A右端时两者的速度仍为,根据能量守恒可得
解得小车A的总长度为
(2)A与C发生碰撞并粘在一起,根据动量守恒可得
解得
物块B滑上光滑圆弧,不管是否能从顶端抛出,物块B到达最高点时,A、B、C具有相同的水平速度,根据系统水平方向动量守恒可得
解得
根据系统机械能守恒可得
解得物块B能上升的最大高度为
(3)设物块B第二次到达P点的速度大小,此时AC的速度大小为,从物块B第一次到达P点到物块B第二次到达P点过程,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得,
(4)从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中,A、B、C组成的系统满足水平方向动量守恒可得,最终A、B、C共速,且B相对静止于A的粗糙部分,则有
从A与C发生碰撞粘在一起到最终A、B、C共速过程,根据能量守恒可得
联立解得该过程B相对A的粗糙部分通过的路程为
由
可知从物块B第1次被弹开到最终相对小车A静止的过程中,物块B压缩弹簧的次数为4次;最终物块B距小车A右端的距离为