内容正文:
景德镇市2023—2024学年下学期期末质量检测卷
高一物理
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
1. 人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方,这是由于该处( )
A. 自转线速度大 B. 自转角速度小
C. 向心加速度小 D. 重力加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】根据
可知,地球自转时,赤道处的轨道半径最大,所以该处的自转线速度大,有利于人造卫星的发射。
故选A
2. 下列说法中正确的是( )
A. 处于静电平衡的导体内部电场不为零
B. 要实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
C. 将一带正电物体放在金属壳内,金属壳外没有电场
D. 静电平衡导体的电荷分布在导体外表面,越尖锐的位置电荷密度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.处于静电平衡的导体内部电场为零,A错误;
B.实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器,金属网也能起到屏蔽作用,B错误;
C.将一带正电物体放在金属壳内,金属壳外存在电场,C错误;
D.静电平衡导体的电荷分布在导体外表面,越尖锐的位置电荷密度越大,D正确。
故选D。
3. 某电场的电场线分布如图所示,电场中A、B两点的电场强度的大小分别为、,A、B两点的电势分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,故
故AB错误;
CD.沿电场线方向电势降低,故
故C错误,D正确。
故选D。
4. 宁波市某高中进行了防溺水安全教育后,小明和几位同学就如何以最短时间救人进行了讨论,一致认为救援者应以一定的速度面部始终垂直河岸游去时间最短。若河中各处水流速度相等,如图所示对救援者游过的路程、过河所用的时间与水速的关系,哪位同学的说法是正确的( )
A. 同学甲:水速大时,路程长,时间长
B. 同学乙:水速大时,路程长,时间短
C. 同学丙:水速大时,路程长,时间不变
D. 同学丁:路程、时间与水速无关
【答案】C
【解析】
【详解】此人的运动可分解为垂直河岸方向的分运动和沿河岸方向的分运动,根据分运动的独立性,水速增大时,垂直河岸方向的分运动不受影响,所以渡河时间不变,但合速度的方向变化,即实际运动轨迹发生变化,路程变长,故C正确。
故选C。
5. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,ab平行于cd,且ab边长为cd边长的一半。电场线与梯形所在的平面平行。已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V,则d点的电势为( )
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V
【答案】C
【解析】
【详解】设e为cd中点,连接b、e,如图所示
在匀强电场中,沿任意平行方向的相等的长度上,电势降落相等,有
可得d点的电势,选项C正确。
故选C。
6. 如图,在平行板电容器正中有一个带电微粒。S闭合时,该微粒恰好能保持静止。下列情况能实现使该带电微粒向上运动到上极板的是( )
A. 保持S闭合,可以通过上移极板M实现
B. 保持S闭合,可以通过上移极板N实现
C. 充电后将S断开,可以通过上移极板M实现
D. 充电后将S断开,可以通过上移极板N实现
【答案】B
【解析】
【详解】A.保持S闭合,上移极板M,根据
可知板间场强减小,微粒受到的电场力减小,微粒向下运动,故A错误;
B.保持S闭合,上移极板N,根据
可知板间场强增大,微粒受到的电场力增大,微粒向上运动,故B正确;
CD.充电后将S断开,根据
不管是上移极板M,还是上移极板N,由于电荷量不变,板间场强不变,微粒受力不变,微粒仍处于静止状态,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,光滑绝缘的水平桌面的同一直线上,放置三个可视为点电荷的小球M、N和P,其中M和N固定,带电量分别为-q1和+q2,若小球P能保持静止,则( )
A. P一定带正电,q1=q2 B. P一定带负电,q1=q2
C. P可能带正电,q1>q2 D. P可能带负电,q1<q2
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,若小球P能保持静止,则小球M、N对P的作用力等大反向,由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引可知,由于小球M、N带异种电荷,无论P带何种电荷,小球M、N对P的作用力方向都相反,设小球P的带电量为,由库仑定律可得
可得
故选C。
8. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。下列说法正确的是( )
A. 重力对小车所做的功是mgh
B. 合力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是Fs-mgh
D. 小车克服阻力做的功是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力所做的功
所以小车克服重力所做的功是,故A错误;
B.对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得
故B正确;
C.由于推力为恒力,则推力对小车做的功
故C错误;
D.设克服阻力做功为W,由动能定理可得
得
故D正确。
故选BD。
9. 物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,在点物体开始与弹簧接触,到点物体的速度为零,运动过程不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A. 物体下落过程中,物体的机械能守恒
B. 物体从下落到的过程中,物体动能与弹簧弹性势能之和不断增加
C. 物体从下落到的过程动能先增大后减小
D. 物体在点的速度为零,处于平衡状态
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体下落过程中,除了重力外,弹簧弹力对物体做负功,物体的机械能减少,故A错误;
B.物体从A下落到B的过程中,根据能量守恒定律可知物体减少的重力势能转化为物体的动能与弹簧弹性势能之和,可知物体动能与弹簧弹性势能之和不断增加,故B正确;
C.依题意,可知物体从A下落到B的过程中,速度先增大,后减小,当弹簧的弹力和重力平衡时,速度达最大,动能最大,所以动能先增大后减小,故C正确;
D.物体在B点时,速度为零,此时弹簧弹力大于物体重力,不是处于平衡状态,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,足够长的倾角为30°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上,斜面上方有与斜面平行向上的匀强电场,一质量为0.1kg、带正电的物块(视为质点)以一定的初速度沿斜面向上运动,加速度大小为、方向沿斜面向下,取重力加速度大小,则在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块的机械能和电势能之和减小
B. 物块受到的电场力大于0.2N
C. 电场力做的功小于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和
D. 物块的机械能守恒
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.在物块向上运动的过程中,物块克服摩擦力做功,机械能和电势能之和减小,故A正确;
B.设物块的质量为,受到的电场力大小为,受到的摩擦力大小为,根据牛顿第二定律有
可得
故B正确;
C.物块的加速度方向沿斜面向下,有
根据克服摩擦力和重力做的功与电场力做的功的关系,有
即电场力做的功小于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和,故C正确;
D.物块受到的外力中,电场力大于摩擦力,物体机械能不守恒,故D错误。
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用自由下落的重物进行“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图甲所示。
安装好实验装置,进行操作,获取数据。图乙为某条符合实验要求的纸带的一部分,测出连续点A、B、C、D、E之间的距离分别为、、、,且。已知打点计时器打相邻两个点之间的时间间隔均为T。
(1)下列说法中正确的是________。
A.体积相同的重物,选密度较大的进行实验
B.实验中可以不测重物的质量,也能验证机械能守恒定律
C.实验中,E点比A点先打在纸带上
D.打C点时重物的速度小于从B到D阶段的平均速度
(2)重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的、、、,从打B点到打D点的过程中,重物动能的增加量为________,重力势能的减少量为________。在实验误差允许的条件下,若重物重力势能的减少量等于动能的增加量,则可以验证机械能守恒定律。
【答案】 ①. AB##BA ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.为了减小空气阻力的影响,体积相同的重物,选密度较大的进行实验,故A正确;
B.由于验证机械能守恒表达式中,重物质量可以约去,所以实验中可以不测重物的质量,也能验证机械能守恒定律,故B正确;
C.由于,可知实验中,A点比E点先打在纸带上,故C错误;
D.根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可知打C点时重物的速度等于从B到D阶段的平均速度,故D错误。
故选AB。
(2)[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则有
,
则从打B点到打D点的过程中,重物动能的增加量为
[3]重力势能减少量为
12. 随着传感器技术的不断进步,传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路图如图甲所示。
(1)先使开关K与1端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充满电的电容器上极板带______电。
(2)然后把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流电压信息传入计算机,经处理后得到电流和电压随时间变化的、曲线分别如图乙、丙所示。
(3)由图乙、丙可知,电容器充满电时的电荷量为_______C,电容器的电容为_______F。(保留两位有效数字)
【答案】 ①. 正 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路连接方式可知充满电的电容器上极板带正电。
(3)[2]由图乙可知,图像与坐标轴围成的面积即为电容器放电过程中放出的电荷量,也就是电容器充满电时的电荷量,图像斜面小正方形的个数为14个,分别以图像与横、纵轴交点坐标值为边长,形成的矩形所在区域共有小正方形64个,由此可得出电容器充满电时的电荷量为
[3]电容器的电容为
13. 真空中,在A点固定一个电荷量的点电荷,在B点放一个电荷量的点电荷,A、B间距离,已知静电力常量,求:
(1)B处点电荷受到库仑力的大小和方向;
(2)A处点电荷在B处产生电场强度的大小。
【答案】(1)N,方向沿A、B连线向右;(2)
【解析】
【详解】(1)根据库仑定律,B处点电荷受到库仑力的大小为
方向沿A、B连线向右。
(2)根据点电荷场强公式可知,A处点电荷在B处产生电场强度的大小为
14. 如图所示,已知电子质量为m、电荷量为e,有一电子初速度为零,经电压加速后,进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从金属板边缘穿出电场,飞出时速度的偏转角为θ,电子重力不计求∶
(1)电子刚进入板间电场时的速度大小v0。
(2)电子离开电场时的速度大小v。
(3)平行金属板间的电场强度大小E。
【答案】(1) ;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子在电场中加速,有
解得
(2)电子离开电场时速度
(3)电子飞过偏转电场过程中,有
又由于U=Ed,则解得
15. 如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能。
【答案】(1)2mg,方向竖直向下;(2)0.25;(3)3mgR
【解析】
【详解】(1)滑块从P点到C点,由动能定理可得
设滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时的速度为,圆形轨道最低点对滑块的支持力为,由牛顿第二定律可得
联立解得
由牛顿第三定律可知,滑块对轨道C点的压力大小为,方向竖直向下。
(2)滑块从C到Q的过程,由动能定理可得
解得
(3)由题意可知,滑块在A点,由牛顿第二定律可得
滑块从Q点到A点,由能量守恒定律可得
解得弹簧弹性势能为
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高一物理
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
1. 人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方,这是由于该处( )
A. 自转线速度大 B. 自转角速度小
C. 向心加速度小 D. 重力加速度大
2. 下列说法中正确是( )
A. 处于静电平衡的导体内部电场不为零
B. 要实现静电屏蔽一定要用密封金属容器
C. 将一带正电物体放在金属壳内,金属壳外没有电场
D. 静电平衡导体的电荷分布在导体外表面,越尖锐的位置电荷密度越大
3. 某电场的电场线分布如图所示,电场中A、B两点的电场强度的大小分别为、,A、B两点的电势分别为、,则( )
A. B. C. D.
4. 宁波市某高中进行了防溺水安全教育后,小明和几位同学就如何以最短时间救人进行了讨论,一致认为救援者应以一定的速度面部始终垂直河岸游去时间最短。若河中各处水流速度相等,如图所示对救援者游过的路程、过河所用的时间与水速的关系,哪位同学的说法是正确的( )
A. 同学甲:水速大时,路程长,时间长
B. 同学乙:水速大时,路程长,时间短
C. 同学丙:水速大时,路程长,时间不变
D. 同学丁:路程、时间与水速无关
5. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,ab平行于cd,且ab边长为cd边长的一半。电场线与梯形所在的平面平行。已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V,则d点的电势为( )
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V
6. 如图,在平行板电容器正中有一个带电微粒。S闭合时,该微粒恰好能保持静止。下列情况能实现使该带电微粒向上运动到上极板是( )
A. 保持S闭合,可以通过上移极板M实现
B. 保持S闭合,可以通过上移极板N实现
C. 充电后将S断开,可以通过上移极板M实现
D. 充电后将S断开,可以通过上移极板N实现
7. 如图所示,光滑绝缘的水平桌面的同一直线上,放置三个可视为点电荷的小球M、N和P,其中M和N固定,带电量分别为-q1和+q2,若小球P能保持静止,则( )
A. P一定带正电,q1=q2 B. P一定带负电,q1=q2
C. P可能带正电,q1>q2 D. P可能带负电,q1<q2
8. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。下列说法正确的是( )
A. 重力对小车所做的功是mgh
B. 合力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是Fs-mgh
D. 小车克服阻力做的功是
9. 物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,在点物体开始与弹簧接触,到点物体的速度为零,运动过程不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A. 物体下落过程中,物体的机械能守恒
B. 物体从下落到的过程中,物体动能与弹簧弹性势能之和不断增加
C. 物体从下落到的过程动能先增大后减小
D. 物体在点的速度为零,处于平衡状态
10. 如图所示,足够长的倾角为30°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上,斜面上方有与斜面平行向上的匀强电场,一质量为0.1kg、带正电的物块(视为质点)以一定的初速度沿斜面向上运动,加速度大小为、方向沿斜面向下,取重力加速度大小,则在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块的机械能和电势能之和减小
B. 物块受到电场力大于0.2N
C. 电场力做功小于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和
D. 物块的机械能守恒
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用自由下落的重物进行“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图甲所示。
安装好实验装置,进行操作,获取数据。图乙为某条符合实验要求的纸带的一部分,测出连续点A、B、C、D、E之间的距离分别为、、、,且。已知打点计时器打相邻两个点之间的时间间隔均为T。
(1)下列说法中正确的是________。
A.体积相同的重物,选密度较大的进行实验
B.实验中可以不测重物的质量,也能验证机械能守恒定律
C.实验中,E点比A点先打在纸带上
D.打C点时重物的速度小于从B到D阶段的平均速度
(2)重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的、、、,从打B点到打D点的过程中,重物动能的增加量为________,重力势能的减少量为________。在实验误差允许的条件下,若重物重力势能的减少量等于动能的增加量,则可以验证机械能守恒定律。
12. 随着传感器技术的不断进步,传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路图如图甲所示。
(1)先使开关K与1端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充满电的电容器上极板带______电。
(2)然后把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流电压信息传入计算机,经处理后得到电流和电压随时间变化的、曲线分别如图乙、丙所示。
(3)由图乙、丙可知,电容器充满电时的电荷量为_______C,电容器的电容为_______F。(保留两位有效数字)
13. 真空中,在A点固定一个电荷量的点电荷,在B点放一个电荷量的点电荷,A、B间距离,已知静电力常量,求:
(1)B处点电荷受到库仑力的大小和方向;
(2)A处点电荷在B处产生电场强度的大小。
14. 如图所示,已知电子质量为m、电荷量为e,有一电子初速度为零,经电压加速后,进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从金属板边缘穿出电场,飞出时速度的偏转角为θ,电子重力不计求∶
(1)电子刚进入板间电场时的速度大小v0。
(2)电子离开电场时的速度大小v。
(3)平行金属板间的电场强度大小E。
15. 如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能。
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