2024~2025学年江苏省常州市高二(上)10月月考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年江苏省常州市高二(上)10月月考物理试卷(解析版)，共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为
A. 0B. C. D.
【答案】D
【解析】乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为，则重力的冲量：；
A. 0，与结论不相符，选项A错误；
B ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项D错误；
D. ，与结论相符，选项D正确；
2. 如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（ ）
A. 输出端的电压大于
B. 输出端的电压等于
C. 滑动片P向上移动，输出电压增大
D. 负载电阻R的阻值越大，输出电压越小
【答案】C
【解析】AB．由电路可知，电阻R与滑动变阻器的下半部分并联，并联后再与上半部分串联，由并联电路特点可知，并联部分的电阻小于滑动变阻器电阻的一半，再由串联电路特点可知，输出端的电压即为并联部分的电压小于，故AB错误；
C．滑动片P向上移动，并联部分的电阻变大，由串联电路特点可知，输出电压增大，故C正确；
D．负载电阻R的阻值越大，并联部分的电阻越大，由串联电路特点可知，输出电压越大，故D错误。
故选C。
3. 质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1米，则（ ）
A. M=2mB. M=3mC. M=4mD. M=5m
【答案】C
【解析】设人、船位移大小分别为l1、l2
以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
两边同乘时间t得
则
而
解得
故选C。
4. 舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，在抛中幡表演中，杂技演员站在地上，将幡从胸口处竖直向上抛起，后，在自己的胸口处开始接幡，并下蹲缓冲，经过，将幡接稳在手中。若一根中幡质量约为20kg，重力加速度。假设忽略幡运动过程中所受的空气阻力，杂技演员接幡过程中，幡对手的平均作用力为（ ）
A. 300NB. 500NC. 600ND. 800N
【答案】B
【解析】中幡竖直向上抛起，后在胸口处接住，根据竖直上抛的对称性，中幡下落到胸口的时间为，则接幡时幡的速度
根据动量定理，规定竖直向下为正方向，则有
解得手对幡的平均作用力为
方向竖直向上；根据牛顿第三定律，幡对手的平均作用力为500N。
故选B。
5. 如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁，分别标记为1，2，3……已知车的质量为40kg，每个沙袋质量为5kg。当车经过一人身旁时，此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以4m/s投入到车内，沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为10m/s，当车停止运动时，一共抛入的沙袋有（ ）
A. 20个B. 25个C. 30个D. 40个
【答案】A
【解析】设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，可得
解得
即抛入20个沙袋，车恰好停止运动。
故选A。
6. 如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在某一杆击球过程中，白色球（主球）和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量pA=5kg·m/s，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为p'B=4kg·m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是（ ）
A. mB=mAB. mB=mA
C. mB=mAD. mB=6mA
【答案】A
【解析】由题，由动量守恒定律得
pA+pB=pA′+pB′
得
pA′=1kg•m/s
P根据碰撞过程总动能不增加，则有
代入解得
碰后，两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则
解得
mB≤4mA
综上得
故选A。
7. 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a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是（ ）
A. 硅光电池的内阻为
B. 硅光电池的总功率为
C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为
D. 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大
【答案】C
【解析】A．根据闭合电路欧姆定律，有
当时，有
即图线a的纵截距表示电源的电动势，故硅光电池的电动势为
根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时
，
则硅光电池的内阻为
故A错误；
B．硅光电池的总功率为
故B错误；
C．硅光电池的内阻消耗的热功率为
故C正确；
D．若将R换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，故D错误。
故选C。
8. 如图所示的电路中， R1、R2、R3为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。先将电键S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为I1，电源的效率为η1，电容器的带电量为Q1；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为I2，电源的效率为η2，电容器的带电量为Q2，则下列说法正确的是（ ）
A. I1< I2
B. η1>η2
C. Q1>Q2
D. S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2
【答案】D
【解析】A．设三个相同的电阻为，电键S闭合，电路如图
通过电源的电流
S断开，电路如图
通过电源的电流
所以，，A错误；
B．电键S闭合，电源效率
S断开，电源效率
所以，，B错误；
C．电键S闭合，电容器的两端的电压等于电阻两短的电压
电容器的带电量
S断开，电容器的两端的电压等于电阻两端的电压
电容器的带电量
分析可得，C错误；
D．电键S闭合，给电容器充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，电容器充电电量为，S断开后，电容器首先放电，通过的电荷量为，然后再给电容器充电，充电量为，则流过电荷量为
D正确。
故选D。
9. 在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从最顶端向下滑动时（ ）
A. 电压表V的示数先变大后变小
B. 电流表A的示数先变小后变大
C. 电压表V的示数先变小后变大
D. 电流表A的示数先变大后变小
【答案】A
【解析】由图可知，滑动变阻器上、下部分电阻并联后与R串联；电压表测量电源两端的电压；电流表测量变阻器下部分的电流。
设滑动变阻器中P以上部分的电阻为 ，滑动变阻器的总阻值为，则变阻器在电路中的总阻值
当时，最大，P从最顶端向下滑动时，回路中的总电阻先增大，后减小，则路端电压先增大后减小，所以电压V的示数先变大后变小。
当P滑向中点时，增大，外电阻总电阻增大，总电流I减小，路端电压增大，减小，变阻器的电压增大，而下部分的电阻减小，所以电流表A的示数变大。
当P滑过中点后，减小，外电阻总电阻减小，总电流I增大，路端电压减小，增大，则变阻器的电压减小，而上部分的电阻增大，则通过变阻器上部分的电流减小，所以电流表A的示数变大，故A正确，BCD错误；
故选A。
10. 如图所示，在光滑水平面上有质量为3m的小球A和质量为5m的小球B通过轻弹簧拴接并处于静止状态，质量也为5m的小球C以速度水平向左匀速运动并与B发生弹性碰撞。已知在小球A的左边某处（图中未画出）固定有一弹性挡板（指小球与挡板碰撞时不计机械能损失），且当小球A与挡板发生正碰后立即撤去挡板，碰撞时间极短。则小球A与挡板碰撞后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值不可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于C球质量与B球质相等，发生弹性碰撞会交换速度，即碰后C球静止。A、B开始向左运动后，开始阶段B减速A加速，若当时，A与挡板相碰后反向，由动量守恒可知，A、B总动量为0，根据能量守恒定律，当A、B速度同时为零时刻，此时弹簧弹性势能在此种情况下最大，为
当弹簧第二次回到原长时，，若此时正好与挡板相接触，之后弹簧压缩至最短，最短时弹簧弹性势能在此种情况下最大，根据动量守恒
解得
在这两者区间取值均可，故ACD可能，B不可能。
由于本题选不可能的，故选B。
11. 如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上．一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块．当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s（图乙）．设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点．则子弹穿过木块的时间为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】以子弹与木块组成的系统为研究对象，满足动量守恒定律，分别对子弹和木块列动能定理表达式，再对木块列动量定理表达式，联立可求解.子弹穿过木块过程，对子弹和木块的系统，外力之和为零动量守恒，有：，
设子弹穿过木块的过程所受阻力为f，对子弹由动能定理：，由动量定理：，
对木块由动能定理：，由动量定理：，
联立解得：；故选D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12. 某同学利用一个多用电表（表盘如图乙所示）测量一个内阻约、满偏电流的电流表的内阻，主要步骤如下：
（1）欧姆挡的选择开关拨至倍率_______（填“×1”“×10”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表_______（填“A”或“B”）接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱；
（2）多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出欧姆表的读数为_______Ω，这时电流表的读数为_______mA；
（3）测量结束后，将选择开关拨到OFF挡；
（4）通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为_______V。
【答案】（1）×10 B （2）120 40 （4）10.8
【解析】（1）[1] [2]当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，故选择“×10”挡较好；多用电表的黑表笔与内部电源正极连接，与外电路形成闭合回路后，电流从黑表笔流出，红表笔流进，而电流表接入电路要注意“+”进“-”出，故应使电流从B（+）接线柱流入。
（2）[3] [4]欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率，即欧姆表的读数为120Ω；电流表的量程是0~100mA，分度值为2mA，则示数为40mA。
（4）[5]由题图乙可知表盘中间刻度为15，又选择倍率为“×10”挡，所以此时多用电表的中值电阻为150Ω，根据
得。
三、简答题：本大题共1小题，共9分。
13. 超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取，求：
（1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间；
（2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能；
（3）工人对第一辆车所做的功。
【答案】（1）1s；（2）；（3）240J
【解析】（1）对整体，由牛顿第二定律
解得
逆向过程
得
t=1s
（2）嵌套后，对整体
得
嵌套过程中
得
在嵌套过程中损失的机械能
解得
（3）对小车
解得
W=240J
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
14. 如图所示，某吊扇正常工作时扇叶附近向下排风的风速为v=14.0m/s，排风量为Q=0.2m3/s，已知空气平均密度ρ=1.3kg/m3，电机内阻R=496Ω，请根据图中吊扇的工作参数求吊扇正常工作时：
（1）电机的输出功率P出；
（2）吊扇对空气向下的平均作用力F。
【答案】（1）24W；（2）3.64N
【解析】（1）正常工作时，电流
电机的输出功率为
P出=P-I2R=55W-0.252×496W=24W
（2）对空气，由动量定理
FΔt=Δmv-0=ρQΔtv-0
代入数据解得
F=3.64N
15. 已知某花炮发射器能在t1＝0.2 s的时间内将花炮竖直向上发射出去，花炮的质量为m＝1 kg、射出的最大高度与发射器之间的距离为h＝180 m，且花炮刚好在最高点爆炸为两块物块，假设爆炸前后花炮的质量不变，经过一段时间炸开的两块物块同时落地。忽略一切阻力及发射器大小，重力加速度g＝10 m/s2。
（1）求花炮发射器发射花炮时，对花炮产生的平均作用力的大小。
（2）如果爆炸时产生的两块物块的速度均沿水平方向，落地时两个落地点之间的距离为s＝900 m且两物块的速度互相垂直，求两物块的质量。
（3）求花炮内炸药的化学能。
【答案】（1）310 N；（2）0.2 kg，0.8 kg；（3）1 800 J
【解析】（1）花炮射出后做竖直上抛运动，设其运动至h＝180 m高空用时为t，由竖直上抛运动的规律知h＝gt2
代入数据解得t＝6s
设在发射时间t1＝0.2 s内，发射器对花炮平均作用力大小为F，对花炮从发射到运动至h＝180 m高空的整个过程，运用动量定理有Ft1－mg（t＋t1）＝0
代入数据解得F＝310 N
（2）设花炮在最高点爆炸时炸裂成质量为m1、m2的两块物块，其对应水平速度大小分别为v1、v2，方向相反
花炮爆炸时在水平方向所受合外力为零，由动量守恒定律有m1v1－m2v2＝0
且有m1＋m2＝m
由平抛运动的规律和题目中所给信息有（v1＋v2）t＝900 m
设炸开的两物块落地时竖直方向的速度为vy，因落地时两物块的速度相互垂直，如图所示，则有

代入数据解得
m1=0.2kg
m2=0.8kg
v1=120m/s
v2=30m/s
或者
m1=0.8kg
m2=0.2kg
v1=30m/s
v2=120m/s
（3）花炮在最高点爆炸前后由能量守恒定律可得炸药产生的化学能
E＝m1v12＋m2v22＝1800 J
16. 如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m，平台上静止放置着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.2kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，PQ间距离为L，滑块B与PQ之间的动摩擦因数为μ=0.2，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度vA=6m/s，而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2.，求∶
（1）滑块A在半圆轨道最高点对轨道压力；
（2）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；
（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内
【答案】（1）1N，方向竖直向上（2）（3）0.675m＜L＜1.35m
【解析】（1）A从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得：
在最高点由牛顿第二定律：
滑块在半圆轨道最高点受到的压力为：
FN=1N
由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为1N，方向向上
（2）爆炸过程由动量守恒定律：
解得：vB=3m/s
滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，由动量守恒定律可知：
由能量关系：
解得EP=0.22J
（3）滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u，滑块与小车组成的系统动量守恒，有：
若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，
设滑块恰好滑到Q点，由能量守恒定律得：
联立解得：
L1=1.35m
若小车PQ之间的距离L不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q点右侧是光滑的，滑块必然被弹回到PQ之间，设滑块恰好回到小车的左端P点处，由能量守恒定律得：
联立解得：
L2=0675m
综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ之间的距离L应满足的范围是0.675m＜L＜1.35m