：湖北省黄冈市外国语学校2023-2024学年高二上学期第一次阶段性考试物理试题（解析版）

学而优教有方秋季黄州中学（黄冈市外国语学校）高二第一学期第一次阶段性测试物理试题一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动C.平抛运动 D.竖直上抛运动【答案】A【解析】【详解】如果物体的动量不发生变化，则只有当物体的速度不变时，上述运动中，匀速圆周运动、平抛运动以及竖直上抛运动速度都要发生变化，则动量都发生变化；只有匀速直线运动的物体速度不变，则动量不变，故选A.2.一质量为的物体以某初速度竖直向上抛出，上升的位移为后开始向下运动，又经过一段时间物体回到抛出点，运动过程中物体受到的空气阻力大小恒为，重力加速度大小为，则对于这一完整过程，下列说法正确的是（）A.物体受到的重力在上升阶段做正功，在下降阶段做负功B.物体受到的空气阻力在上升阶段做正功，在下降阶段做负功C.重力做的功为D.空气阻力做的功为【答案】D【解析】【详解】A．由功的定义可知，物体受到的重力在上升阶段做负功，在下降阶段做正功，故A错误；B．由于阻力方向总是与速度方向相反，则阻力在上升阶段和下降阶段都做负功，故B错误；C．重力做的功为故C错误；D．空气阻力做的功为故D正确。故选D。3.在如图所示的实验电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向右端滑动时（）A.L1变暗，变亮，变亮B.L1变暗，变暗，变亮C.L1变暗，变暗，变暗D.L1变亮，变暗，变亮【答案】B【解析】【详解】当滑动变阻器的滑动触头向右端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路的总电阻R增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，路端电压U增大，总电流I减小，L1变暗，.L3的电压U增大，U1减小，则U3增大，I3变大，L3变亮，L2的电流减小，则L2变暗，故ACD错误，B正确。故选B。4.常见的羽毛球图标之一如图所示，羽毛球是体育中十分普及的体育运动，也是速度最快的球类运动，运动员扣杀羽毛球的速度可达到。假设羽毛球飞来的速度为，运动员将羽毛球以的速度反向击回，羽毛球的质量为，则羽毛球动量的变化量（）A.大小为，方向与羽毛球飞来的方向相同B.大小为，方向与羽毛球飞来的方向相反C.大小为，方向与羽毛球飞来的方向相反D.大小为，方向与羽毛球飞来的方向相同【答案】C【解析】【详解】以球被反向击回的方向为正方向，则有所以动量变化量方向与羽毛球飞来的方向相反故选C。5.如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（）A.小物块到达小车最右端时具有的动能为B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为C.摩擦力对小物块所做的功为D.小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为【答案】A【解析】【详解】A．小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得小物块到达小车最右端时具有的动能为故A错误，符合题意；B．小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得小车具有的动能为故B正确，不符合题意；C．摩擦力对小物块所做的功为故C正确，不符合题意；D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为故D正确，不符合题意。故选A。6.如图所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，曲线b为小灯泡R两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.0.6W，5Ω B.0.6W，ΩC.0.8W，5Ω D.0.8W，Ω【答案】A【解析】【详解】电源的U-I图象表达式为：U=E-Ir，则图象的斜率表示内阻，根据图象可知，电动势E=4V，内电阻为，两个图象的交点坐标表示路端电压和对应的电流，即路段电压为3V，电流为0.2A，故电源的输出功率为：P出=UI=3×0.2=0.6W，故选A．【点睛】本题关键是推导出电源的U-I图象的表达式，明确横轴截距表示短路电流，纵轴截距表示电动势，斜率绝对值表示内电阻；同时明确两个图象交点的含义．7.如图所示，2020年10月，嘉兴南湖革命纪念馆前的七一广场喷泉经改造后重新开启。从远处看，喷泉喷出的水柱高约50m，若圆形喷管直径约为10cm，水的密度为，则供水的电动机的输出功率约为（）A. B.C D.【答案】B【解析】【分析】【详解】管口的圆形内径约有10cm，则半径则水离开管口的速度为设供水的电动机的输出功率为P，在接近管口很短一段时间内水柱的质量为根据动能定理可得解得故选B。二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）8.如图所示，一个竖直的光滑圆形管道固定在水平面上，管道内有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（）A.小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能为零B.小球通过管道最低点时，管道对地压力不可能为零C.小球通过管道最高点时，小球对管道的压力不可能为零D.小球通过管道最高点时，管道对地的压力可能为零【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．小球通过管道最低点时，由牛顿第二定律可得可得管道对小球的支持力管道对小球向上的支持力不可能为零，即小球对管道向下的压力不可能为零，。对圆形管道分析可得由牛顿第三定律可得，管道对地的压力也不可能为零，A错误，B正确；CD．小球通过管道最高点时，由牛顿第二定律可得可得当时故管道对小球向下的压力可能为零，小球对管道的压力可能为零，当v2足够大时，使F2与圆形管道的重力相等，圆形管道对地的压力就为零，C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是A.物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)B.物块从A到B过程重力的平均功率为C.物块在B点时对槽底的压力大小为D.物块到B点时重力的瞬时功率为mg【答案】BC【解析】【详解】A项：物块从A到B做匀速圆周运动，根据动能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A错误；B项：根据机械能守恒，物块在A点时的速度大小由得：，从A到B运动的时间为，因此从A到B过程中重力的平均功率为，故B正确；C项：根据牛顿第二定律：，解得：，由牛顿第三定律得可知，故C正确；D项：物块运动到B点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D错误．故选BC．10.如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则（）A.小物块在C点处的速度刚好为零B.当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大C.刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为D.小物块刚离开弹簧时的速度大小为【答案】BD【解析】【详解】A．由题意知，小物块刚好能达到半圆形轨道顶端点处，设小物块在点处速度大小为，则有解得A错误；B．弹簧的压缩量为时，由静止释放小物块，开始时弹簧的弹力大于滑动摩擦力，小物块加速运动，速度增大，当弹簧的弹力等于滑动摩擦力时，小物块速度达到最大，即解得B正确；CD．弹簧的压缩量为时，释放小物块，设小物块离开弹簧时速度为，到达点时的速度为，小物块由点运动到点时，据机械能守恒定律有解得小物块离开弹簧到点时，据动能定理有解得据功能关系，刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为C错误，D正确。故选BD。三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11.某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_____段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为_____kg•m/s，碰后两小车的总动量为____kg•m/s．（3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是_____________________．【答案】①.（1）BC；②.DE；③.（2）0.420；④.0.417；⑤.（3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力【解析】【详解】(1)因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以BC是正确的计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.

(2)碰前系统的动量即A的动量,则有碰后的总动量为(3)因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,从而使两结果并不完全相等;12.该同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是题图中的___________（填“甲”或“乙”）。为完成实验，该同学用到开关和导线若干，以及以下器材：A．电流表（0-0.6A）B．电压表（0-3V）C．滑动变阻器（0-10Ω）D．滑动变阻器（0-500Ω）(2)滑动变阻器应选用___________。（均填相应器材前的字母）(3)根据实验数据作出图像如图所示，该电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留三位有效数字）【答案】①.甲②.C③.1.45④.1.30【解析】【分析】【详解】(1)[1]干电池的内阻较小，为了减小实验误差，选择甲电路；(2)[2]为了调节方便，滑动变阻器应选择C。(3)[3]该电池的电动势为[4]该电池的内阻为四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）13.如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，求：(1)电源的总功率；(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；(3)电源的输出功率和效率。【答案】(1)；(2)，；(2)，【解析】【分析】【详解】(1)电动机正常工作时，电流为电源的总功率为(2)电动机两端电压为电动机消耗的电功率为电动机的热功率为电动机将电能转化为机械能的功率(3)电源的输出功率为电源的效率14.北京联合张家口申办2022年冬奥会，其中高山滑雪项目可以在张家口崇礼云顶乐园滑雪场比赛，如图为简化的赛道，比赛运动员可以从R＝18m的四分之一圆弧轨道AB段加速，经水平滑道BC，再在C点飞出水平轨道后做出美丽的空中动作，最后落至D点，一滑雪运动员质量m＝60kg，经过AB段加速滑行后进入BC轨道过程中没有能量损失，BC段运动员的运动时间是0.6s，运动员滑板与轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，运动员可以看质点，g=10m/s2，结果保留三位有效数字，求：(1)若在由圆轨道进入水平轨道之前对B点的压力是体重的2.8倍，则AB段运动员克服摩擦力做的功是多少？(2)若轨道BC比D点高H＝20m，离开C点后不计空气阻力，则落地点D距B的水平距离是多少？【答案】(1)1.08×103J；(2)39.9m【解析】【详解】(1)设在AB段运动员克服摩擦力做功WFf，由动能定理得对运动员在B点受力分析，由牛顿第二定律得解得(2)在BC段运动过程，对运动员受力分析由牛顿第二定律得由得xBC＝9.9m运动员从C到D做平抛运动，由得t＝2s水平位移所以B与D点的水平距离是15.如图所示，固定斜面BC的倾角α=37°，小物块（视为质点）以v0=4m/s