山东潍坊市高二上期中考试物理试题解析版.docx
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山东潍坊市高二上期中考试物理试题解析版
高二物理
一、单项选择题:
本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.我国是全球第一快递大国。
快递在运输易碎物品时,经常用泡沫塑料做填充物,这是为了减小在搬运过程中( )
A.物品受到的冲量B.物品的动量
C.物品的动量变化量D.物品的动量变化率
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】运输易碎器件等物品时,经常用泡沫塑料作填充物,这是为了在运输过程中,延长了力的作用时间,减小作用力,即使物体的动量变化率减小,不易损坏;物体受到的冲量、物体的动量以及动量的变化均是无法减小的,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.四个定值电阻连成如图所示的电路。
RA、RC的规格为“6V6W”,RB、RD的规格为“6V12W”。
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功率最大,为12W
【答案】A
【解析】
【分析】
【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( )
A.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】
【分析】
【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
得
故CD错误;
AB.由上面结论动量大小
则
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。
4.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度与电流强度I成正比,与该点到直导线的距离r成反比。
现有三根平行的通电长直导线A、C、O,其中A、C导线中的电流大小为I1,O导线中的电流大小为I2。
与导线垂直的截面内的B点与A、C组成等腰直角三角形,O处在AC的中点,电流方向如图,此时B处的磁感应强度为零,则下列说法正确的是( )
A.2I1=I2
B.I1=I2
C.A导线所受的磁场力向左
D.若移走O导线,则B处磁场将沿BO方向
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.由安培定则得通电长直导线A、C、O在B处产生的磁感应强度如下图所示
由题意可得通电长直导线产生的磁场中的某点磁感应强度B与电流I和该点到直导线的距离r的关系为,由此可得
联立解得,故AB错误;
C.由安培定则可知,A导线处的磁场方向竖直向下,故由左手定则可知,A导线所受的磁场力向左,故C正确;
D.由上图可知,若移走O导线,则B处的磁场将沿水平向右方向,故D错误。
故选C。
5.如图所示,闭合矩形导体框在水平方向的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴OO'勾速转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为1.0T,导体框边长分别为10cm和25cm,导体框从图示位置开始转动,则( )
A.此时穿过线框的磁通量最大
B.转过60°角时,导体框的磁通量增加了Wb
C.转过60°角时,导体框的磁通量增加了Wb
D.转动过程中导体框中没有感应电流
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.图示时刻,穿过线框的磁通量为零,故A错误;
BC.转过60°角时,导体框平面与中性面夹角为30°,故导体框的磁通量增加了
故C正确,B错误;
D.转动过程中导体框中产生正弦交变电流,故D错误。
故选C。
6.如图所示,质量为m的小球b与水平轻弹簧相连且静止,放在光滑的水平面上,等质量的小球a以速度v0沿弹簧所在直线冲向小球b。
从a开始压缩弹簧到分离的整个过程中,下列说法中正确的是()
A.弹簧对a球的冲量大小为
B.a球的最小速度为
C.弹簧具有的最大弹性势能为
D.b球的最大动能为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.设a与弹簧接触之前到a与弹簧分离的过程,a的速度为,b的速度为,在整个过程中,动量守恒,机械能也守恒,由
得
v=0
则弹簧被压缩最短到a与弹簧分离的过程,a的速度为0,b的速度为,从a开始压缩弹簧到分离的整个过程中,根据动量定理,弹簧对a球的冲量大小
所以A错误;
B.a与弹簧分离时速度最小,为0,所以B错误;
C.设以v0的方向为正方向,整个过程中动量守恒,设当弹簧被压缩到最短,a、b的速度相等为,此时弹簧弹性势能最大为,根据动量守恒
解得
由机械能守恒定律
所以C错误;
D.根据题意a与弹簧分离时b的速度最大为,则此时b的动能也最大,根据动量守恒定律
解得
则b的最大动能为
所以D正确。
故选D。
7.由我国自主研发制造的世界上最大的海上风电机SL5000,它的机舱上可以起降直升机,叶片直径128米,风轮高度超过40层楼,是世界风电制造业的一个奇迹。
风速为12m/s时发电机满载发电,风通过发电机后速度减为11m/s,已知空气的密度为1.3kg/m3,则风受到的平均阻力约为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】叶片,所以叶片旋转所形成的圆面积为
设秒内流过该圆面积的风柱体积为
风柱的质量为
设风柱受到的平均阻力为,取的方向为正方向,故
根据动量定理有
带入数据解得
故选B。
8.在某次创新实验大赛中,一实验小组需要使用量程为(0~3A)的电流表和量程为(0~15V)的电压表。
主办方仅给提供一只毫安表(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=6mA),定值电阻R1=1Ω,以及0~9999.9Ω的变阻箱R2。
该实验小组根据实验器材设计的电路如图所示,则( )
A.电键K掷于1时,可改装成量程为0~3A的电流表,此时R2=40Ω
B.电键K掷于1时,可政装成量程为0~15V的电压表,此时R2=2401Ω
C.电键K掷于2时,可改装成量程为0~3A的电流表,此时R2=400Ω
D.电键K掷于2时,可改装成量程为0~15V的电压表,此时R2=24Ω
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.将电键K掷于1位置,并联了一个分流电阻R1,改装电流表最大量程为
显然量程不足3A,因R2串联于电路中,故改装的电流表量程与R2无关,故A错误;
B.电键K掷于1时,若改装成量程为0∼15V的电压表,此时变阻箱R2的阻值为
故B错误;
C.将电键K掷于2,若改装成量程为0∼3A的电流表,此时变阻箱R2的阻值为
故C正确;
D.电键K掷于2时,若改装成量程为0∼15V电压表,此时变阻箱R2的阻值为
故D错误
故选C。
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,一个钢珠自空中自由下落,然后陷入沙坑中,不计空气阻力,把在空中下落的过程为过程I,进入沙坑直到停止的过程为过程II,则()
A.过程II中钢珠动量的改变量等于零
B.过程II中阻力冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小
C.整个过程中合外力的总冲量等于零
D.过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.过程II中钢珠的速度变化量不为零,所以钢珠的动量改变量不等于零,所以A错误;
BC.过程II中钢珠受到阻力和重力,在整个过程中根据动量定理总冲量为零,即过程II阻力的冲量等于过程I重力冲量和过程II重力冲量之和,所以过程II阻力冲量的大小大于过程I中重力冲量的大小,所以B错误,C正确;
D.根据动量定理可知D正确。
故选CD。
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
【答案】BD
【解析】
【分析】
【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
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【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
12.如图所示,电路中滑动变阻器最大电阻值及定值电阻的阻值均为R,电源电动势为E,内阻为r,R大于r0。
电压表V1、V2和电流表A1、A2均为理想电表。
将滑动变阻器滑片向下滑动,则( )
A.A1示数变大B.A2示数变大C.V1示数增大D.V2示数变大
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】BCD.当滑动变阻器滑片向下滑动时,电阻R3阻值减小,则电路中总电阻减小,干路电流增大,R1、R2并联电阻不变,故电压表V2读数增大;又因为路端电压减小,故电压表V1读数减小;从而通过R4的电流,即电流表A2的读数减小,故BC错误D正确;
A.滑片未滑动时,由于定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值均为R,电流表A1的示数为0,滑片滑动后,由于R3阻值小于R4阻值,故流过R3的电流大于流过R4的电流,电流表A1将有从右向左的电流,故A1读数将增大,故A正确。
故选AD。
三、非选择题:
本题共6小题,共60分。
13.气垫导轨是一种常用的实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦,如图甲所示。
利用气垫导轨,通过频闪照相运用动量守恒定律的知识,可以测量物体的质量以及判断碰撞过程中的一些特点,开始时滑块B静止,滑块A、B碰撞前后的位置情况如图乙所示。
请回答以下问题:
(1)若该实验在空间站中进行,气垫导轨在安装时______(选填“需要”或“不需要”)处于水平;
(2)若滑块A的质量为150g,则滑块B的质量为______;
(3)该碰撞过程中,系统的机械