2023-2024学年江苏省无锡市锡山高级中学高一（下）期末
物理试卷（选修）
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是( )
A. 水平方向动量守恒，机械能守恒
B. 水平方向动量守恒，机械能不守恒
C. 水平方向动量不守恒，机械能守恒
D. 水平方向动量不守恒，机械能不守恒
2.在静电场中有、两点，试探电荷在两点的静电力与电荷量满足如图所示的关系，请问、两点的场强大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
3.“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得，，则该钻孔的深度约为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图电路，为热敏电阻阻值随温度升高而降低其余为定值电阻。当所在处出现火情时，以下说法正确的是( )
A. 电压表示数不变
B. 电压表示数变大
C. 电流表示数变小
D. 电流表示数变大
5.如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内( )
A. 手机电池产生的焦耳热为 B. 手机的输入功率为
C. 充电宝产生的热功率为 D. 手机电池储存的化学能为
6.在短道速滑接力赛中，“接棒”运动员甲在“交棒”运动员乙前面向前滑行，追上时乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。不计阻力，则( )
A. 乙对甲的冲量与甲对乙的冲量大小相等
B. 甲的动量变化一定比乙的动量变化快
C. 甲的动量变化量与乙的动量变化量大小不等
D. 甲的速度变化量与乙的速度变化量大小相等
7.如图所示，直线为电源的路端电压与电流的关系图象；直线为电源的路端电压与电流的关系图象；直线为一个电阻的两端电压与电流的关系图象。如果将这个电阻分别接到、两电源上，那么有( )
A. 接电源和电源，上分得的电压相等
B. 接电源和电源，上流经的电流相等
C. 接到电源上，电源的输出功率较小
D. 接到电源上，电源的输出功率较小
8.某同学要将一量程为的微安表改装为量程为的电流表。改装后利用一标准毫安表进行校准如图，虚线框内是改装后的电表。当标准毫安表的示数为时，微安表的指针位置如图，产生上述问题的原因可能是( )
A. 微安表串联电阻偏大
B. 微安表串联电阻偏小
C. 微安表并联电阻偏大
D. 微安表并联电阻偏小
9.某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，再将阻值为的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该电源电动势为 B. 该电源电动势为
C. 刻度处标注 D. 刻度处标注
10.庄老师、王老师喜欢比赛打水漂图。我们可以将打水漂简化成如下理想模型图。质量为的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为，与水平方向的夹角。薄片与弹性面间的动摩擦因数。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列说法正确的是( )
A. 由于忽略薄片重力，所以薄片与水平面间的摩擦力也可忽略
B. 薄片每次与水平面碰撞过程中，水平面对弹片竖直方向支持力的冲量都相同
C. 薄片每次碰撞后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为
D. 薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上
二、实验题：本大题共1小题，共16分。
11.在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有：
电压表量程；电压表量程；电流表量程；电流表量程；滑动变阻器最大阻值；滑动变阻器最大阻值；干电池；开关；导线若干；
选择合适的器材：电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______填写所选器材前的符号。
测得的组数据已标在如图所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势 ______和内阻 ______。注意纵坐标未从开始
两个实验小组用不同的电池完成了上述的实验后，发现各电池电动势相同，只是内阻有差异。同学们选择了内阻差异较大的甲、乙两个电池进一步探究电池的内阻热功率随路端电压变化的关系，画出了图所示的图像。已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是______。
按照图的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是该电源的路端电压随电流变化的图像没有电表内电阻影响的理想情况。下列图像中哪一个是该实验的分析______。
图中虚线的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图实线的函数解析式是 ______ ______。解析式中可能用到的物理量：电源电动势，内阻，电压表内阻，电流表内阻
三、计算题：本大题共4小题，共44分。
12.测量元电荷电量大小的装置如图，在真空容器中有正对的两平行金属板和，两板与外部电路连接，两板相距。外部电路电源电动势为，内阻为，保护电阻，电阻箱阻值调为，现闭合开关、，稳定后求：
两板间的电压；
从显微镜发现，一个质量为的油滴在两板中间处于静止状态，该油滴所带电量。重力加速度为
13.在平静的水面上漂浮着一块质量的带有支架的木板，木板左边的支架上静静地蹲着一只质量为的青蛙，支架高为，支架右方的水平木板长，突然青蛙向右水平跳出。水的阻力不计，。
如果青蛙相对地面跳出的初速度是，则木板后退的速度是多大？
如果青蛙水平跳出恰好入水，则对地跳出的初速度至少为多少？
14.如图，竖直平面内、两点分别固定有一对等量同种点电荷，电荷量均为。、、、四点距点的距离均为，以为原点，竖直向上为正方向建立轴。若取无穷远处为电势零点，则上的电势随位置的变化关系如图所示为静电力常量。一电荷量为质量为的小球以一定初动能从点竖直下落，一段时间后经过点。求：
小球从点运动到点的过程中，间的电势差和电场力做的功；
小球从点运动到处，动能的变化量；
小球在段运动的加速度大小随位置的变化关系如图所示为重力加速度大小。为保证小球能运动到点，小球从点下落时的初动能须满足什么条件。
15.智能手机内置加速度传感器，管老师将平放的手机从一定高度处自由下落到床垫上，“”图显示手机下落过程中的加速度随时间变化的图像如图，已知手机的质量为，忽略空气阻力，自由落体加速度，求：
手机刚接触床垫时的速度大小；
床垫对手机的最大弹力；
手机第一次与床垫碰撞过程中，床垫对手机的冲量大小以及该过程损失的能量；
如图，有一弹性小球，手机质量是它的倍，将其置于手机上方间距很小，一起从原来的高度自由下落，手机第一次从床垫反弹恰好离开床垫时，弹性小球刚好与手机发生弹性碰撞，求弹性小球弹起的高度比释放时高了多少米？
注意：本题进行了适当简化与理想化，可能用到的计算：
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.；；；；；；；；
12.解：设两板间电压为，电路中的电流为，根据闭合电路的欧姆定律有
解得
设油滴所带电荷量为，根据平衡条件有
解得：。
答：两板间的电压为；
从显微镜发现，一个质量为的油滴在两板中间处于静止状态，该油滴所带电量为。
13.解：对青蛙和木板组成的系统，在水平方向上动量守恒，规定青蛙水平向右的初速度的方向为正方向，设木板速度为，根据动量守恒定律有
，代入数据解得，负号表示向左后退；
如果青蛙水平跳出恰好入水，设青蛙的对地跳出初速度为，木板对地速度为，根据动量守恒有，两边同时乘以时间，变形为，且，根据平抛运动规律又有，，联立解得
答：木板后退的速度是；
如果青蛙水平跳出恰好入水，则对地跳出的初速度至少为。
14.解：小球从点运动到点的过程中，间的电势差：，电场力做的功；
小球从点运动到处，根据动能定理有：，其中，联立解得：；
根据对称，点与点的电势相等，为保证小球能运动到点，球从点下落时能通过处即可，根据动能定理有：，其中，解得：。
答：小球从点运动到点的过程中，间的电势差和电场力做的功为；
小球从点运动到处，动能的变化量为 ；
为保证小球能运动到点，小球从点下落时的初动能须满足 。
15.解：手机刚接触床垫时的速度大小为：；
由图可知，手机的最大加速度为，方向向上，则由牛顿第二定律可得：
解得：；
由图像可知，手机第一次与床垫碰撞的时间为：
手机被床垫反弹后在空中运动的时间为：
则反弹的速度为：
根据动量定理，手机第一次与床垫碰撞过程中，以竖直向上的方向为正方向，则有：
解得床垫对手机的冲量大小为：
该过程损失的能量：；
设小球质量为，手机质量为 ，下落的高度为：；
手机手机从原来的高度释放，则落地时速度为：，第一次被床垫反弹时的速度，此时小球的速度为向下的，设向上为正，手机与小球碰撞过程由动量守恒和能量关系可得：
联立代入数据解得：
则上升的高度为：
弹性小球弹起的高度比释放时高了。
答：手机刚接触床垫时的速度大小为；
床垫对手机的最大弹力为；
手机第一次与床垫碰撞过程中，床垫对手机的冲量大小为，该过程损失的能量为；
弹性小球弹起的高度比释放时高了。
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