2023-2024学年河北省邢台市四校质检联盟高二上学期第一次月考物理试题（解析版）

邢台市四校质检联盟2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.下列说法正确的是（）A.随着科技的发展，永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，这个过程能量是守恒的C.“既要马儿跑，又要马儿不吃草”是可能的D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，指针却能一直走动，说明能量可以凭空产生【答案】B【解析】【详解】A．根据能量守恒定律，永动机是不可以制成的，故A错误；B．根据能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，也不会凭空消失，太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，这个过程能量是守恒的，故B正确；C．没有不吃草的马，说明“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，故C错误；D．根据能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，戴在手上却能一直走动，原因是在运动的过程中，自动上的发条，故D错误。故选B。2.一课桌受到20N的推力作用，经4s，推力对课桌的冲量大小为（）A B. C. D.【答案】C【解析】【详解】推力对课桌的冲量大小为故选C。3.一种新型节能路灯如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是（）A.小风扇是用来给太阳能电池板散热的B.太阳能电池板将太阳能转化为电能C.小风扇是风力发电机，将电能转化为风能D.蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能【答案】B【解析】【详解】AC．“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯就可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，可用于路灯晚上照明使用，故A、C错误；B．“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故B正确；D．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D错误。故选B。4.若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列说法或操作正确的是（）A.接通打点计时器的电源的同时释放拖动纸带的小车B.先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源C.在相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量D.在相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后两车粘在一起【答案】D【解析】【详解】AB．为了合理利用纸带，使用打点计时器测量速度时，应先接通电源再释放小车，故AB错误；CD．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起，不是为了改变车的质量，故C错误，D正确。故选D。5.滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。如图所示，现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度匀速运动，突然小孩相对地面以速度向前跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的，但方向不变，则k为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】小孩跳离滑板车时，与滑板车组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有解得故选C。6.额定电压均为110V，额定功率PA=100W，PB=40W的A、B两盏灯泡，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流，对灯泡有可知RA<RB。对于A电路，由于RA<RB，所以UB>UA，又UB＋UA=220V则UB>110V，B灯被烧毁，UA<110V，A灯不能正常发光；对于B电路，由于RB>RA，A灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UB>U并，则UB>110V，B灯被烧毁，A灯不能正常发光；对于C电路，B灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于RA，所以可能UA=UB=110V两灯可以正常发光；对于D电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻，则UA=UB=110V两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，当灯A、B均正常发光时，由于C电路中滑动变阻器功率为PC=（IA-IB）×110V而D电路中滑动变阻器功率为PD=（IA＋IB）×110V所以C电路消耗电功率最小。故选C。7.1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成的。如图所示，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）A.碰撞后氮核的动量比氢核的小 B.碰撞后氮核的动能比氢核的大C.大于 D.小于【答案】D【解析】【详解】设中子的质量为，氢核的质量为，氮核的质量为。设中子与氢核碰撞后中子的速度为，则有联立解得设中子与氮核碰撞后中子的速度为，则有联立解得综上有碰撞后，氢核的动量为氮核的动量为可知；碰撞后，氢核的动能为氮核的动能为可知故ABC错误、D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示的电路中，电源的电动势为，电阻的阻值为，小灯泡的额定电压为、额定功率为。当开关接位置1时，理想电压表的示数为，假如小灯泡电阻不变，下列说法正确的是（）A.电源的内阻为B.小灯泡的电阻为C当开关接位置2时，小灯泡很亮D.当开关接位置2时，小灯泡两端的电压为【答案】AD【解析】【详解】A．开关接位置1时，理想电压表的示数为，则有，解得故A正确；B．小灯泡的电阻故B错误；C．当开关接位置2时，电路中的电流小灯泡消耗的功率小灯泡很暗，故C错误；D．结合上述，开关接位置2时，小灯泡两端的电压为故D正确故选AD。9.向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂为质量相等的a、b两块。若a的速度方向仍沿原来的方向，且速度小于炸裂前瞬间炮弹的速度，则（）A.b的速度方向一定与炸裂前瞬间炮弹的速度方向相同B.炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小不一定相等C.a先到达水平地面D.从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的小【答案】AD【解析】【详解】A．a、b组成的系统在水平方向上动量守恒，设炮弹炸裂前瞬间的速度为v，炸裂后a、b的速度分别为、，取炮弹炸裂前速度方向为正方向，由动量守恒定律得据题可得>v即b的速度方向与炸裂前瞬间的速度方向相同，故A正确；B．炸裂的过程中，根据动量守恒定律得得即a、b动量的变化量大小一定相等，方向一定相反，故B错误；C．炸裂后都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地时间由高度决定，可知a、b一定同时到达地面，故C错误；D．由A分析知从炸裂到落地这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的小，故D正确。故选AD。10.如图所示，三个电阻、、的阻值均为R，电源的内阻，c为滑动变阻器的中间位置。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a点滑动，下列说法正确的是（）A.消耗的功率变大 B.消耗的功率变小C.电源输出的功率不变 D.电源内阻消耗的功率变小【答案】AB【解析】【详解】D．滑动变阻器分为左右两部分，分别与和串联，两部分并联后再与串联，为滑动变阻器的中点，滑片在此点时，外电阻最大，总电阻最大，将滑动变阻器的滑片由点向端滑动，总电阻减小，总电流增大，根据可知电源内阻消耗的功率变大，故D错误；AB．由于总电流增大，两端电压增大，则并联电路电压减小，所在支路电阻增大，则所在支路电流减小，消耗的功率变小；根据可知所在支路电流增大，则消耗的功率变大，故AB正确；C．电源的输出功率为可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由题意可知，电源的内阻一定小于外电阻，则当外电阻减小时，外电阻与内阻越接近，电源输出功率变大，故C错误。故选AB。三、非选择题：共54分。11.在“验证动量守恒定律”的实验中，先将入射小球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平面上的记录纸上留下印迹P，多次重复操作，再把被碰小球放在斜槽轨道水平端的最右端处静止，让入射小球从斜槽轨道上原来的固定点由静止开始滚下，入射小球与水平端被碰小球相碰，碰后两小球分别落在记录纸上的M、N位置，重复操作多次。（1）入射小球的质量为30g，直径为2.0cm，下列可选为被碰小球的是______。A．质量为20g，直径为3.2cmB．质量为22g，直径为3.0cmC．质量为10g，直径为2.0cm（2）确定小球的平均落点的方法是______。（3）入射小球的质量为，被碰小球的质量为，用图中所给字母写出实验需要验证的表达式______。【答案】①.C②.用圆规画尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即是小球平均落点的位置③.【解析】【详解】（1）[1]为了防止入射球反弹，应用质量大的小球去碰撞质量小的小球；同时两球的半径应该相等。故选C。（2）[2]确定小球的平均落点的方法是用圆规画尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即是小球平均落点的位置。（3）[3]根据动量守恒可得入射小球前后两次分别落在P、M点，小球做平抛运动的时间相等，则则有12.某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值，ab部分的长度。（1）该同学先利用如图乙所示的电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势______V，内阻______Ω；（2）该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数______Ω；③已知所用的弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，则该电子秤所能称量物体的最大质量______kg（结果保留两位有效数字）。【答案】①.4.0②.0.5③.3.5④.4.0【解析】【详解】（1）[1][2]对图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律可得E＝U′+Ir即U′＝E–IrU′—I图像与纵轴交点的纵坐标等于两节纽扣电池串联后的电动势，图线斜率的绝对值等于电池的内阻，由题图丁可知电动势为E＝4.0V内阻为（2）[3]电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为R＝12Ω，根据欧姆定律可得解得R0＝3.5Ω[4]滑动变阻器的滑片P滑到b端，弹簧的形变量增加了20cm，由平衡条件有kΔx＝mg则该电子秤所能称量的最大质量为m＝4.0kg13.如图所示，质量的物体，在的水平力作用下由静止开始沿地面向右运动，已知物体与地面间的动摩擦因数，若F作用了后撤去，撤去F后又经物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用的时间，物体反向弹回的速度大小，取重力加速度大小，求墙壁对物体的平均作用力大小。【答案】【解析】【详解】选物体为研究对象，在时间内，以F的方向为正方向。根据动量定理得解得撤去后，由动量定理得解得物体与墙壁作用后速度的方向变为向左，根据动量定理得解得故墙壁对物体的平均作用力大小为。14.如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻，电源电动势E=40V。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求：（1）电源内阻r；（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。【答案】（1）；（2）25A，87.5W【解析】【详解】（1）当S断开时有解得（2）当开关S闭合时，电动机两端电压通过电动机的电流解得电动机输出的机械功率解得15.如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面4m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量，冰块的质量，斜面体的质量，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度大小。求：（1）冰块在斜面体上上升到最大高度时的速度大小；（2）冰块在斜面体上上升的最大高度h；（3）冰块与斜面体分离后斜面体和冰块的速度大小，并判断冰块能否追上小孩。【答案】（1）；（2）0.6m；（3）斜面体的速度大小为2m/s，冰块的速度大小为2m/s，冰