江苏省盐城市射阳中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（含答案）

2023年秋学期高二年级学情检测物理试卷

时间：75 分钟分值：100分命题人：审核人：

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1.按图连接电路后，灯泡L不亮，且灯泡L是好的，用电压表测得Uab=6V，Ucd=Ubd=0，Uad=6

V，由此可断定该电路可能发生的故障是（　　）

A．R1断路        B．R2短路

C．R1短路        D．R2断路

2.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．灯L变暗       B．流经电源的电流变小

C．电阻R3消耗的功率变小   D．电容器 C上的电荷量变大

3.如图所示的U-I图像中，直线A 为电源的路端电压与电流的关系，直线 B、C分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则（　　）

A．两个电阻的电功率相等

B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大

C．R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大

D．两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等

4.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机（如图所示），不仅对眼睛危害大，还经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量约为200g，从离人脸约 20cm的高处无初速掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．手机下落的过程和与人脸接触的过程均处于失重状态

B．手机对人脸的冲量大小约为0.4N·s

C．手机对人脸的平均冲力大小约为6N

D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0

5.有关实际中的现象，下列说法不正确的是（　　）

A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度

B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力

C．落在水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大

D．用枪射击时要用肩部抵住枪是为了减少反冲的影响

6. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，则（　　）

A．此后的过程中，小球、小车组成的系统动量守恒

B．此后的过程中，小球一直做圆周运动

C．从释放到向左摆到最高点的过程中，小球重力的平均功率为0

D．从释放到向左摆到最高点的过程中，小球重力的冲量为0

7. 在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是（　　）

A．速度、加速度、动能    B．加速度、回复力和位移

C．加速度、速度和位移    D．位移、动能、速度

8.如图甲所示，弹簧振子运动的最左端M和最右端N距离平衡位置的距离均为l，规定水平向右为正方向，振子的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．图中x0的大小等于l

B．时间内振子由M向O运动

C．时间内振子由M向O运动

D．时间内与时间内振子运动方向相反

9.如图所示，曲面AO是一段半径为 2m 的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长为 10cm，。现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放，到达底端的速度分别为v1和v2，经历的时间分别为t1和t2，那么（　　）

A．v1<v2，t1<t2     B．v1>v2，t1=t2

C．v1=v2，t1=t2     D．以上三项都有可能

10.图甲为公园里有一水托石球的景观，高速喷出的水流将一质量为M的石球悬停在空中。为方便计算，如图乙所示，假设高压水流从横截面积为S的喷口持续竖直向上喷出，接触面可近似看成平板；水流冲击到石球底部后，水在竖直方向的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。则高压水流的速度v可表示为（　　）

A．    B．   C．    D．

二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题~第16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势 E及内阻r。

（1）先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图所示，其示数为V；

（2）然后，用电压表 V、电阻箱R、定值电阻R0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势及内阻。

①根据实物图在方框内画出其电路图，并标出相应符号；

②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表 V 相应示数U，根据几组数据，计算出相应的与的值并作出图线，如图所示，得到轴上的截距大小为b，图线的斜率大小为k，则可求得E=，r=。（用字母R0、b、k表示）

12.某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N，测量 XM、XP、XN分别为M、P、N距O点的水平距离。

（1）关于本实验，下列说法正确的是。

A．入射小球每次可由不同位置自由滚下  B．两小球的质量关系必须m1>m2

C．斜槽轨道必须光滑      D．斜槽轨道末端必须水平

（2）若测量数据近似满足关系式（用m1、m2、XM、XP、XN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。

（3）在验证动量守恒后，若测量数据满足表达式（仅用XM、XP、XN表示），则说明碰撞为弹性碰撞。

13.如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。若电灯恰能正常发光，求：

（1）电源的总功率PE

（2）电动机输出的机械功率P机

14.有一弹簧振子在水平方向上的C、D之间做简谐运动，已知C、D间的距离为20cm，振子在3s内完成了15次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过周期振子有正向最大加速度；

（1）写出振子的振动方程；

（2）在图中做出该振子的位移——时间图像。

15.如图，长为L的矩形长木板静置于光滑水平面上，一质量为m的滑块以水平向右的初速度v₀滑上木板左端。若木板固定，则滑块离开木板时的速度大小为若木板不固定，则滑块恰好不离开木板。滑块可视为质点，重力加速度大小为g。求：

（1）滑块与木板间的动摩擦因数μ；

（2）木板的质量M。

16.如图所示的水平面，A点左侧和B点右侧的水平面光滑，半径为R、质量2m的光滑圆弧形槽放在水平面上，弧形槽刚好与水平面相切于A点，质量为5m的物块乙左端拴接一轻弹簧，静止在水平面上，弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知AB段粗糙且物块甲与AB段间的动摩擦因数为A、B两点之间的距离为R，质量为m的物块甲由弧形槽的最高点无初速度释放，重力加速度为g，两物块均可视为质点。求：

（1）物块甲刚到达水平面时弧形槽的位移大小；

（2）整个过程中弹簧储存的弹性势能的最大值；

（3）通过计算说明物块甲能否第二次通过A点，若能，求出物块甲第二次到A点的速度；若不能，求出物块甲停止时到A点的距离。

参考答案

1. A

【详解】由题意可知说明电源没问题；Ucd=Ubd=0说明电路cd间某一处短路，或bd路段外某处断开，Uad=6V 说明ad间有断路其余部分是连通的，综合分析可判断R1断路。

故选A。

2. B

【详解】B．滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时R2变大，则总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律有

可得总电流I减小， B正确；

C．由选项 B可知

由于I减小，则U，增大，根据纯电阻电路功率公式有

则电阻R3消耗的功率变大，C错误；

D．由选项C知U增大，I减小，根据

可知I3增大，根据

I=I1+I3

可知I1减小，根据

U1= I1R1，Q=CU₁

则U1减小，Q减小，即电容器C上的电荷量变小， D错误；

A．由选项CD可知，U1减小、U外增大，则

则UL增大，灯L变亮， A 错误。

故选B。

3. B

【详解】AB．由两图线的交点读出，R1接在电源上时U1=0.5U0I1=0.5I0

电源的输出输出功率P1=U1I1=0.25 UoI₀

R2接在电源上时电压U2=0.75U0

通过R2的电流I2=0.25I0

则电源的输出功率

所以R1接在电源上时，电源的输出功率较大，故 B正确，A错误；

C．由图可知，电源接R1时电路中的电流大，所以电源内阻的热功率较大，故 C错误；

D．电源非静电力做功的功率为P=IE

所以电流大的，非静电力的功率大，故 D错误。故选B。

4. C

【详解】A．手机下落的过程中，加速度向下，处于失重状态；与人脸接触的过程中，加速度先向下后向上，即先失重后超重，故 A错误；

BC．手机对人脸的冲量大小等于人脸对手机的冲量大小，设人脸对手机的作用力为F，则有

解得

所以人脸对手机的冲量为

I= Ft=0.6N·s

根据牛顿第三定律，手机对人脸的平均冲力大小等于人脸对手机的平均冲力大小，故B错误、C正确；

D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小为

故 D错误。

故选 C。

5. C

【详解】A．根据反冲运动的特点与应用可知，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度，故A正确与题意不符；

B．体操运动员在落地的过程中，动量变化一定。由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定，由

I=Ft

可知，体操运动员在着地时屈腿是延长时间t，可以减小运动员所受到的平均冲力F。故B正确，与题意不符

C．落在水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它与水泥地的接触时间短，根据动量定理，可知当其受到冲量一定时，受到的作用力大。故C错误，与题意相符；

D．用枪射击时子弹给枪身一个反作用力，会使枪身后退，影响射击的准确度，所以为了减少反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身。故D正确与题意不符。

故选 C。

6. C

【详解】A．在水平方向上合力为0，系统在水平方向的动量为0，在竖直方向上，小球有竖直方向的分速度，小车竖直方向没有分速度，则竖直方向上系统动量不守恒，故此后的过程中，小球、小车组成的系统动量不守恒，故 A错误；

B．若小车不动，则释放小球后做圆周运动；而现在小车在水平方向有运动，则小球的运动不是圆周运动，故 B错误；

C．刚释放小球时，小球和小车速度为0，系统在水平方向合外力为0，水平方向上动量守恒，则

则当向左摆到最高点的过程中，小球的速度为0，则小车的速度也为0，由于系统机械能守恒，则摆动过程中重力做功为0，由于

可知，小球重力的平均功率为0，故C正确；

D．从释放到向左摆到最高点的过程中，小球重力的冲量为

I=mgt

时间增加，则冲量不为0，故 D错误。

故选C。

7. B

【详解】当振子每次经过同一位置时，相对于平衡位置的位移必定相同；则振子的回复力：F=-kx，回复力必定相同；当振子每次经过同一位置时，回复力为定值，由牛顿第二定律得，加速度必定相同。当振子每次经过同一位置时，速度大小相同，所以动能必定相等；但速度的方向可能相反。故 ACD错误， B正确。故选B。

点睛：该题考查简谐运动的特点，知道振动过程机械能守恒，注意振子每次经过同一位置时，描述振动的物理量中有的矢量，有的是标量。

8. A

【详解】A．结合甲、乙两图可以知道时刻振子的位移为正值且最大，振子位于 N，x0的大小等于l， A 正确；

B．时间内振子的位移为正值，且逐渐增大，振子由O向N运动，B错误；

C．时间内振子的位移为正值，且逐渐减小，振子由N向O运动，C错误；

D．时间内振子先从位移为零处沿正方向运动到正的最大位移处，再从正的最大位移处沿负方向运动到位移为零处；时间内振子先从位移为零处沿负方向运动到负的最大位移处，再从负的最大位移处沿正方向运动到位移为零处，D错误。

故选A。

9. B

【详解】因为AO弧长远小于半径，所以小球从A、B处沿圆弧滑下可等效成摆长为2m单摆，即做简谐运动，单摆的周期与振幅无关

根据机械能守恒定律得解得v1>v2故选 B。

10. A

【详解】高压水流冲击到石球底部后，在竖直方向的速度变为零，以竖直向上为正方向，根据动量定理得-Mgt=ρSvt（0-v）得

故选A。

11.9.6

【详解】（1）[1]由图可知多用电表选用直流电压 10V挡，此时分度值为0.2V，需要估读到0.1V，所以读数为U=48×0.2V=9.6V

（2）①[2]如图所示。

②[3][4]根据闭合电路欧姆定律有

整理得

由题意可得

解得

12.BD

【详解】（1）[1]A．为了保证入射小球运动到斜槽末端的速度不变，斜槽轨道不必光滑，但是入射小球每次必须从同一位置自由滚下， AC 错误；

B．为了使入射小球碰撞后不弹回，两小球的质量关系必须m₁>m₂， B正确；

D．为了保证碰撞后两个小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，D正确。

故选 BD。

（2） [2]根据动量守恒定律得

解得

（3）[3]根据

解得

13.（1） 60W（2） 36W

【分析】本题主要考查闭合电路欧姆定律及非纯电阻电流的功率计算问题，根据电灯恰能正常发光即可求回路中的电流；由P=EI可求得电源的总功率；电动机输出的机械功率等于电源总功率减去回路中的热功率。

【详解】解：（1）电灯恰好正常发光，其电流

电源总功率

（2）设电动机两端电压为UM，则有解得

电动机输出功率代入数据联立计算得出

14.（1）y=10sin（10πt+π） cm；（2）

【详解】（1）振幅A=10cm，周期T=0.2s，设振动方程为

y=Asin（ωt+φ）

当t=0时，y=0，则sinφ=0，得φ=0或φ=π

当经过周期振子有正向最大加速度，y为负值，所以φ=π

所以振动方程为y=10sin（10πt+π） cm

（2）振子在周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移，其位移_时间图像如图所示

15.（1）；（2） 8m

【详解】（1）木板固定时，滑块做匀减速直线运动，所受摩擦力大小为f=μmg

由动能定理有

解得，滑块与木板间的动摩擦因数为

（2）木板不固定时，木板和滑块系统在相互作用过程中动量守恒，设两者共速时的速度为v，由能量守恒定律有

对木板和滑块系统，由动量守恒定律有mv0=（m+M）v

联立两式解得，M=8m

16.（1）；（2）（3）能通过，

【详解】（1）A点左侧的水平面光滑，以物块甲和弧形槽为系统，水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，设物块甲刚到达水平面时速度为v1，弧形槽速度为v2，根据动量守恒定律有mv1-2mv2=0

弧形槽圆弧光滑，根据能量守恒有

联立解得

物块甲刚到达水平面时，物块甲和弧形槽的位移大小x1，x2及关系为

联立解得

（2）物块甲从A到B，设到达B的速度为v3，根据动能定理有

联立解得

物块甲过B点后，压缩弹簧，物块甲和物块乙共速时，弹簧储存的弹性势能最大，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有mv3=（m+5m）v

根据能量守恒有

解得

（3）设物块甲第二次通过B点的速度为v4，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

根据能量守恒有

联立解得

假设物块甲返回后在离B距离为x时静止，根据动能定理有

解得

所以物块甲能第二次通过A点，根据动能定理有