保密★启用前
郯城县2023-2024学年高二上学期11月第二次质量检测
物 理（理科）
考试范围：力学部分、电学部分； 考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题 共40分）
一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．导体中自由电荷的运动形成了电流
B．电流强度有一定的方向，是矢量
C．电源电动势实质上就是电源两极间的电压
D．电动势为3V的电源，电路中每通过1C电量，电源将3J的其他能转化为电能
2．弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．在小球运动的最低点
B．在弹簧处于原长时的位置
C．在小球位移最大时的位置
D．在小球原来静止时的位置
3．将一根粗细均匀电阻为R的导体对折后接入电路，电阻变为原来的（ ）
A． B． C． D．
4．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。不计水对船的阻力，则（ ）
A．人和船运动方向相同
B．船运行速度大于人的行进速度
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
5．如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为计时零点（t＝0），经过周期，振子具有正方向的最大加速度，那么如图所示的四个振动图像中能正确反映振动情况的图像是（ ）
A B C D
6．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
7．有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出船长。已知他的自身质量为，水的阻力不计，船的质量为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为
B．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于
C．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于
D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
二、多选题(本题共4小题，每小题4分，共16分）
9．用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知( )
A．电池电动势的测量值为1.40 V
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A
10．弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子的速度方向向左
B．时振子正在做加速度增大的减速运动
C．和时，振子的加速度完全相同
D．到的时间内，振子的速度逐渐减小
11．如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ，此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ，则（ ）
A．过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒
B．过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒
C．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒
D．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒
12．如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ）
A．系统的总动量守恒
B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向
C．小球不能向左摆到原高度
D．小车向右移动的最大距离为
第II卷（非选择题 共60分）
三、实验题（本题共2小题 ，每空2分 ，共计16分）
13．某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
A．电流表A1（量程3mA，内阻为199Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻为1Ω）
C．电压表V（量程3V，内阻很大）
D．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额定电流2A）
E.定值电阻R1=1Ω
F.定值电阻R2=1kΩ
以及待测干电池，开关、导线若干。
同学们根据提供的器材，设计了如图所示的实验电路图。
（1）为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择 （选填“A1”或“A2”），定值电阻应选择 （选填“R1”或“R2”）；
（2）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图所示的图线。则该小组同学测定的干电池内阻r= Ω。（填含有a、b、c的表达式）
14．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：
（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则( )
A． B． C． D．
（2）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是 。
A．直尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧测力计 E.秒表
（3）设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用图甲所示装置进行实验时，P点为 （“碰前入射小球”、“碰后入射小球”、“被碰小球”）落点的平均位置，需要测量的物理量有、、OP、OM和 ，所得“验证动量守恒定律”的结论表达式为
（用装置图中的字母表示）
四、解答题（共44分）
15．（本题8分）如图所示电路中，定值电阻，当开关接点时，电流表示数；当开关接点时，电流表示数，电源的输出功率为.求：
（1）电阻的阻值；
（2）该电源的电动势和内阻。
16．（本题12分）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示。求：
（1）写出该简谐运动的表达式；
（2）t=0.9s时的位移；
（3）振子在0～3.6s内通过的路程。
17．（本题10分）如图所示，质量为的小船，长为，浮在静水中．开始时质量为的人站在船头，人和船均处于静止状态，不计水的阻力，若此人从船头向船尾行走：
（1）当人的速度大小为时，船的速度大小为多少；
（2）当人恰走到船尾时，船前进的距离。
18．（本题14分）如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆，AB部分与BC部分平滑连接。一质量为M的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹射中，子弹留在木块中。子弹击中木块前的速度为v0。若被击中的木块能沿轨道滑到最高点C，重力加速度为g，求：
（1）子弹击中木块后的速度；
（2）子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q；
（3）木块从C点飞出后落地点距离B点的距离s。参考答案：
1．D
【详解】A．导体中电荷的定向移动就形成电流，故A错误；
B．电流强度有一定的方向，但是电流的合成不满足平行四边形法则，故电流强度不是矢量，是标量，故B错误；
C．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压；故C错误；
D．电动势为3V的电源，电路中每通过1C电量，电源将3J的其他能转变为电能，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】ABD．平衡位置是振动系统不振动时，小球（振子）处于平衡状态时所处的位置，可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg＝kx，也即小球原来静止的位置，AB错误，D正确；
C．当小球处于平衡位置时，位移是零，在小球位移最大时，加速度最大，C错误。
故选D。
3．A
【详解】一根粗细均匀电阻为R的导体对折后接入电路，电阻的长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定理
电阻变为原来的。
故选A。
4．D
【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A错误；
B．由动量守恒定律有
又，故
故B错误；
C．由人—船系统动量守恒且系统总动量为零知：人走船走，人停船停，故C错误；
D．由平均动量守恒
和
知
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】因为经过周期时，振子具有正方向的最大加速度，由简谐运动的特征：可知，时振子位于负向最大位移处，说明t=0时刻振子的位移为0，且向负方向运动，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。
故选B。
7．A
【详解】设人走动时船的速度大小为，人的速度大小为，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有
则有
又
，
联立解得船的质量为
M＝
A正确，BCD错误。
故选A。
8．C
【详解】A．子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块组成的系统动量守恒，以v0的方向为正方向，则
解得
v1＝
故A错误；
B．子弹射入木块后的瞬间
解得绳子拉力
故B错误；
C．子弹射入木块后的瞬间，对圆环
由牛顿第三定律知，环对轻杆的压力大于，故C正确；
D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守恒，故D错误。
故选C。
9．AD
【详解】A．由题图乙可知，U－I图线纵坐标截距为电源的电动势，E＝1.40V，A正确；
B．U－I图线的斜率大小表示电源内阻
r＝＝Ω＝1.00Ω
B错误；
C．当路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，C错误；
D．当电压表示数为U＝1.20 V时
I＝＝A＝0.20A
D正确。
故选AD。
10．AB
【详解】A．从振子的位移—时间图像可以看出，时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故A正确。
B．时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故B正确。
C．时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故C错误。
D．到的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增大，故D错误。
故选AB。
11．BD
【详解】AB．子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程，子弹和木块（或子弹、弹簧和木块）组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，但要克服摩擦力做功，产生热量，系统机械能不守恒，故A错误，B正确；
CD．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，则系统动量不守恒，但系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，故C错误，D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向的动量守恒，而总动量不守恒，即水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向，A错误、B正确；
C．以小球和小车组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，且小球和小车水平方向的合动量为零，当小球的速度为零时、小车的速度也为零，所以小球能向左摆到原高度，C错误；
D．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，初始时总动量为0，设小车向右运动的最大距离为x，则小球向左运动的位移为2l - x；取向右为正方向，根据水平方向平均动量守恒有
可得
D正确。
故选BD。
13． A1 R1
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω左右，根据欧姆定律可知回路电流不会超过1A，A2的量程太大，不准确，因此电流表应选A1。
[2]如果定值电阻选用R2，滑动变阻器阻值太小，几乎不起作用，因此定值电阻应选R1。
（2）[3]若电流表的示数为I，则干路电流
根据闭合电路欧姆定律
利用U—I图像斜率，可知
解得电源内电阻
14． C AC/CA 碰前入射小球
【详解】（1）[1]为保证入射小球碰撞后不反弹，小球质量需满足，为保证小球发生对心正碰，小球半径应满足。
故选C。
（2）[2]实验验证动量守恒定律需使用刻度尺测量小球落点的距离，需要使用天平测量小球的质量，不需要测量小球的半径、运动时间、重力等物理量，故不需要使用游标卡尺、秒表、弹簧测力计。
故选AC。
（3）[3]根据碰撞动量守恒可得
根据能量守恒有
解得
小球离开轨道后做平抛运动，由于小球下落高度相同，小球在空中的运动时间相等，可知P点为碰前入射小球。
[4] [5]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球下落高度相同，故小球在空中的运动时间相等，设为，根据碰撞动量守恒可得
则
即
故验证动量守恒定律还需要测量的物理量为。
15．（1）9 ；（2）3V，1
【详解】（1）当开关接点时，电流表示数，电源的输出功率为。根据
解得
（2）当开关接点时，电流表示数，有
当开关接点时，电流表示数，有
带入数据解得
16．（1）；（2）；（3）
【分析】运用简谐运动基本公式结合图像解题即可。
【详解】（1）由图像可知
由简谐运动表达式，可得
（2）将代入（1）式，得：
（3）在0～3.6s内，经过的周期数
振子在1T内通过的路程为4A，0.5T内通过的路程为2A,
则在0～3.6s内,振子通过的路程为
17．（1）；（2）
【详解】（1）根据动量守恒定律可得
解得
（2）由图可知
解得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）子弹击中木块，根据动量守恒有
解得子弹击中木块后的速度
（2）根据能量守恒
得子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q
（3）击中后根据动能定理
木块从C点飞出后做平抛运动
解得
