精品解析:浙江省嘉兴市桐乡市茅盾中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题
2024-07-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 嘉兴市 |
| 地区(区县) | 桐乡市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.15 MB |
| 发布时间 | 2024-07-25 |
| 更新时间 | 2024-08-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46520203.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023学年第二学期茅盾中学高一5月月考物理试卷
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.可能用到的相关公式或参数:若无特殊说明,重力加速度g取10m/s2.
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列物理量中,属于矢量是( )
A 周期 B. 功 C. 电场强度 D. 动能
2. 真空中两个点电荷相距为r,所带的电荷量分别为2q和3q。已知静电力常量为k,则这两个点电荷间的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,A、B是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时A、B两点的角速度大小分别为、,线速度大小分别为、,则( )
A. B. C. D.
4. 忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )
A. 电梯匀速下降
B. 运动员乘着降落伞匀速下降
C. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动
D. 物体沿光滑曲面加速下滑
5. 如图所示,某同学用日常生活废弃的玻璃瓶制作了一个简易的实验仪器。金属丝穿过玻璃瓶的橡胶塞,其下方悬挂两片金属箔。该仪器可以用来( )
A. 检验物体是否带电 B. 测电阻
C. 测电压 D. 测电流
6. 在如图所示的各电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
7. 在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示,从地球绕太阳运动规律分析,下列判断正确的是( )
A. 在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
B. 在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
C. 春夏两季比秋冬两季时间短
D. 春夏两季和秋冬两季时间长度相同
8. 电场是一类特殊的物质,电荷可以“感受”到电场的存在。如图所示为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,关于a、b、c三点电场强度大小,下列判断正确的是( )
A. Ea>Eb B. Ea>Ec C. Ec>Eb D. Ea=Eb=Ec
9. 北京时间2023年10月5日上午8时24分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入太空。其中遥感三十九号卫星的工作轨道高度约为,遥感三十九号卫星、地球的同步卫星和月球绕地球飞行的轨道如图所示下列说法正确的是( )
A. 遥感三十九号卫星的发射速度一定小于
B. 同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C. 遥感三十九号卫星绕地球运行的周期大于
D. 所有卫星在运行轨道上完全失重,重力加速度为零
10. 如图所示,排球运动员正在做垫球训练,若空气阻力不能忽略,则击球后,球从某位置离开手竖直向上运动,再下落回到该位置的过程中( )
A. 重力先做正功后做负功
B. 重力做的总功不为零
C. 空气阻力先做负功后做正功
D. 空气阻力做的总功等于球的动能变化
11. 如图所示,粗糙弧形轨道高为h,将质量为m的小球从轨道顶端由静止释放,小球运动到轨道底端时的速度为v,重力加速度为g。该过程中小球重力势能减少量为( )
A. B.
C. D.
12. A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则( )
A. 这两个点电荷一定是等量同种电荷
B. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
C. C点的电场强度比D点的电场强度小
D. C点的电场强度方向一定水平向右
13. 物理来源于生活,也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是( )
A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,小球的速度保持不变
B. 图乙中物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时,物体受到重力、支持力、向心力
C. 图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越大,对桥面的压力越小
D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
14. 如图所示,空间A点固定一个正点电荷,B点固定一个负点电荷,则空间P点的电场强度可能是图中的( )
A. B. C. D.
15. 如图所示,长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒整体带负电
B. 感应电荷在O点产生的电场方向水平向左
C. 棒的中点O处有净剩电荷
D. 感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为
16. 中国制造的某一型号泵车如图所示,表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为,假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土,则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为( )
发动机最大输出功率()
332
最大输送高度(m)
63
整车满载质量()
最大输送量()
180
A. B. C. D.
二、填空题(每空3分)
17. 某赛车路段有一半径为的弯道,假设赛车受到的最大静摩擦力等于车重的2倍,若路面水平,赛车在该路段行驶的最大速度__________.
18. 一个同学正在练习篮球,若篮球离开手时速度方向竖直向下,底部距离地面,已知篮球直径为,质量为,若以地面为零势能面,篮球离开手时,重力势能为______。(重力加速度)
19. 如图所示,真空中电荷量分别为和的两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为______,在B点产生的电场强度大小为______。它们在A点的合场强方向为______(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。
三、实验题(每空2分)
20. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
①采用的实验方法是__________
A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法
②在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
21. 某同学做“验证机械能守恒定律”的实验,实验室已提供了铁架台、夹子、导线、纸带、重锤等器材。
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还必须从图中选取的实验器材是_______(填器材代号)。
A.B.C.
D.E.F.
(2)该同学选出正确器材,完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图甲所示。选取纸带上连续打出的六个点A、B、C、D、E、F,所用交流电源的频率为50Hz,利用图中刻度尺读取数据。
①其中B点对应的刻度尺读数为_______cm;
②判断纸带的_______(选填“左”或“右”)端与重锤相连;
③计算出打E点时重锤的速度vE=_______m/s(保留3位有效数字);
④实验中发现重锤增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是_______。
A.重锤质量过大
B.电源的电压偏低
C.重物及纸带在下落时受到阻力
四、解答题(22题5分,23题5分,24题11分)
22. 如图所示为匀强电场中的一簇电场线,A、B为电场中的两点,若在A点放一负电荷,带电荷量为,受电场力大小,方向向左。
(1)求A点电场强度的大小。
(2)若将电荷量是的正电荷放在B点,它受的电场力多大?
23. 如图所示,半径为R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于端点A.一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动恰好到达B点并飞出,最后落在水平地面上,若小球质量为m=0.01kg,空气阻力不计。求小球
(1)经过B点时的速度;
(2)经过A点时的动能。
24. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上,依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直,段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同,C、E、I、K在同一水平线上,J是最低点,与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移,和段粗糙,段光滑。的倾角,圆弧段半径。游戏时,质量的滑块从上高为h的某处静止释放,调节F、H的间距x,使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ,且不从L端滑出,则游戏成功。滑块(可视为质点)与和段的动摩擦因数,空气阻力可不计,。
(1)当时:
①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小;
②求游戏成功时的x,以及滑块经过J时的动能;
(2)求游戏成功且滑块经过J时,滑块所受支持力大小与h的关系式。
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2023学年第二学期茅盾中学高一5月月考物理试卷
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.可能用到的相关公式或参数:若无特殊说明,重力加速度g取10m/s2.
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 周期 B. 功 C. 电场强度 D. 动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.周期只有大小没有方向,所以是标量,故A错误;
B.功只有大小没有方向,所以是标量,故B错误;
C.电场强度是既有大小又有方向,运算时遵循平行四边形定则,所以电场强度是矢量,故C正确;
D.动能只有大小没有方向,所以是标量,故D错误。
故选C。
2. 真空中两个点电荷相距为r,所带的电荷量分别为2q和3q。已知静电力常量为k,则这两个点电荷间的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律得
故选D。
3. 如图所示,A、B是电风扇叶片上两点。电风扇工作时A、B两点的角速度大小分别为、,线速度大小分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知A、B是电风扇叶片上的两点,同轴转动,则角速度相等,即
根据
,
可知
故选C。
4. 忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )
A. 电梯匀速下降
B. 运动员乘着降落伞匀速下降
C. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动
D. 物体沿光滑曲面加速下滑
【答案】D
【解析】
【详解】A.电梯匀速下降过程,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,则机械能减小,即机械能不守恒,故A错误;
B.运动员乘着降落伞匀速下降过程,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,则机械能减小,即机械能不守恒,故B错误;
C.物体在竖直平面内做匀速圆周运动过程,速度大小不变,动能不变,高度大小发生变化,重力势能发生变化,则机械能发生变化,即机械能不守恒,故C错误;
D.物体沿光滑曲面加速下滑过程,曲面弹力方向与速度方向始终垂直,弹力不做功,只有重力做功,因此该过程机械能守恒,故D正确
故选D。
5. 如图所示,某同学用日常生活废弃的玻璃瓶制作了一个简易的实验仪器。金属丝穿过玻璃瓶的橡胶塞,其下方悬挂两片金属箔。该仪器可以用来( )
A. 检验物体是否带电 B. 测电阻
C. 测电压 D. 测电流
【答案】A
【解析】
【详解】当带电物体接触金属丝时会使两片金属箔上带上同种电荷,两片金属箔会因带同种电荷而相互排斥,具有一定的张角,故可检验物体是否带电。
故选A。
6. 在如图所示的各电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.A图和B图中的ab两点的电场的方向不同,场强大小相等,所以两点的电场强度不相同。故AB错误;
C.C图中的ab两点,b点的电场线比较密,所以b点的场强大。故C错误;
D.D图中的两点所在的电场为匀强电场,两点的电场强度大小相等,方向相同,场强相同,故D正确;
故选D。
【点睛】
7. 在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示,从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是( )
A. 在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
B. 在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
C. 春夏两季比秋冬两季时间短
D. 春夏两季和秋冬两季时间长度相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据开普勒第二定律,对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点连线短,在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大,远日点连线长,在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较小,故A正确,B错误;
CD.由上述可知,春夏两季比秋冬两季时间长,故CD错误。
故选A。
8. 电场是一类特殊物质,电荷可以“感受”到电场的存在。如图所示为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,关于a、b、c三点电场强度大小,下列判断正确的是( )
A. Ea>Eb B. Ea>Ec C. Ec>Eb D. Ea=Eb=Ec
【答案】C
【解析】
【详解】电场线的疏密表示场强的大小,c点电场线最密,a点电场线最疏,则有
故选C。
9. 北京时间2023年10月5日上午8时24分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入太空。其中遥感三十九号卫星的工作轨道高度约为,遥感三十九号卫星、地球的同步卫星和月球绕地球飞行的轨道如图所示下列说法正确的是( )
A. 遥感三十九号卫星的发射速度一定小于
B. 同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C. 遥感三十九号卫星绕地球运行的周期大于
D. 所有卫星在运行轨道上完全失重,重力加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.是发射地球人造卫星的最小发射速度,即遥感三十九号卫星的发射速度一定不小于,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
得
同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径,则同步卫星的角速度大于月球绕地球运动的角速度,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力
得
遥感三十九号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,即遥感三十九号卫星绕地球运行的周期小于,故C错误;
D.卫星在轨道上运行时,处于完全失重状态,但是重力加速度不为零,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,排球运动员正在做垫球训练,若空气阻力不能忽略,则击球后,球从某位置离开手竖直向上运动,再下落回到该位置的过程中( )
A. 重力先做正功后做负功
B. 重力做的总功不为零
C. 空气阻力先做负功后做正功
D. 空气阻力做的总功等于球的动能变化
【答案】D
【解析】
【详解】AB.排球先向上运动,后向下运动,而重力方向一直向下,所以重力先做负功后做正功,又回到原来的位置,则排球的位移为零,重力做功为零,故AB错误;
CD.空气阻力的方向始终与排球的速度方向相反,故恒做负功,回到原来的位置后,根据动能定理可知阻力做的总功和重力做的做功之和等于排球的动能变化量,由于重力做功为零,故空气阻力做的总功等于球的动能变化,C错误D正确。
故选D。
11. 如图所示,粗糙弧形轨道高为h,将质量为m小球从轨道顶端由静止释放,小球运动到轨道底端时的速度为v,重力加速度为g。该过程中小球重力势能减少量为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从轨道顶端由静止释放,小球运动到轨道底端的过程中,重力做功为
此过程中重力做正功,重力势能减小,减小量为。
故选A。
12. A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则( )
A. 这两个点电荷一定是等量同种电荷
B. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
C. C点的电场强度比D点的电场强度小
D. C点的电场强度方向一定水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止,且电场线的分布关于MN左右对称可以判断,这两点电荷是两个等量异种电荷,故A错误,B正确;
C.在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,所以C点的电场强度比D点的电场强度大,故C错误;
D.根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,知中垂线上每点的电场方向都沿水平方向,可能向右,也可能向左,故D错误。
故选B。
13. 物理来源于生活,也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是( )
A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,小球的速度保持不变
B. 图乙中物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时,物体受到重力、支持力、向心力
C. 图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越大,对桥面的压力越小
D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在水平面做匀速圆周运动时,速度的大小不变,方向不断变化,可知,小球的速度发生变化,故A错误;
B.图乙中物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动,对物体分析,重力与支持力平衡,由摩擦力提供向心力,所以物体受到重力、支持力、摩擦力作用,故B错误;
C.汽车过拱桥最高点时,对汽车进行分析有
根据牛顿第三定律有
解得
可知速度越大,汽车对桥面的压力越小,故C正确;
D.离心力与向心力均是一种效果力,实际上根本不存在,轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为速度越大,所需要的向心力越大,地面对车的摩擦力不足以提供所需要的向心力,导致车做离心运动,故D错误。
故选C。
14. 如图所示,空间A点固定一个正点电荷,B点固定一个负点电荷,则空间P点的电场强度可能是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A点正点电荷在P点产生的场强沿AP方向,B点电荷在P点产生的场强沿PB方向,如图:
根据矢量的合成,可知合场强可能是。
故选C。
15. 如图所示,长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒整体带负电
B. 感应电荷在O点产生的电场方向水平向左
C. 棒的中点O处有净剩电荷
D. 感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒定律可知棒整体不带电,故A错误;
B.静电平衡后整根棒为一个等势体,内部场强处处为零,点电荷在O点的电场强度方向水平向右,根据矢量的叠加可知感应电荷在O点产生的电场方向水平向左,故B正确;
C.静电平衡时导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面,故C错误;
D.导体棒静电平衡后,棒上感应电荷在O处产生的场强大小与点电荷q在该次产生的电场强度大小相同、方向相反,故感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为
故D错误。
故选B。
16. 中国制造的某一型号泵车如图所示,表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为,假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土,则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为( )
发动机最大输出功率()
332
最大输送高度(m)
63
整车满载质量()
最大输送量()
180
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土,每小时泵送系统对混凝土做的功
故选C。
二、填空题(每空3分)
17. 某赛车路段有一半径为的弯道,假设赛车受到的最大静摩擦力等于车重的2倍,若路面水平,赛车在该路段行驶的最大速度__________.
【答案】60
【解析】
【详解】赛车在水平路面上拐弯,或视为做匀速圆周运动,其向心力是车与路面间的最大静摩擦力,有:,由r=180m,解得v=60m/s.
18. 一个同学正在练习篮球,若篮球离开手时速度方向竖直向下,底部距离地面,已知篮球直径为,质量为,若以地面为零势能面,篮球离开手时,重力势能为______。(重力加速度)
【答案】3.6
【解析】
【详解】以地面为零势能面,篮球的中心到地面的高度为
则篮球离开手时,重力势能为
19. 如图所示,真空中电荷量分别为和的两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为______,在B点产生的电场强度大小为______。它们在A点的合场强方向为______(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。
【答案】 ①. ②. ③. 水平向右
【解析】
【详解】[1]根据库仑定律可知两个点电荷间的库仑力大小为
[2]两个点电荷相距为r,B为中点,与B之间的距离为,根据点电荷的场强公式可知
[3]由于和两个点电荷在A点产生的场强均水平向右,故它们在A点的合场强方向为水平向右。
三、实验题(每空2分)
20. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
①采用的实验方法是__________
A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法
②在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. A ②. 角速度平方 ③. 不变
【解析】
【详解】①[1]本实验先控制住其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,采用的实验方法是控制变量法;
故选A。
②[2]标尺上露出的红白相间的等分格数之比为两个小球所受向心力的比值,根据
在小球质量和转动半径相同的情况下,可知左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。
[3]设皮带两塔轮的半径为R1、R2,塔轮的线速度为v;则有
,
小球质量和转动半径相同的情况下,可知
由于两变速盘的半径之比不变,则两小球的角速度平方之比不变,左、右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。
21. 某同学做“验证机械能守恒定律”的实验,实验室已提供了铁架台、夹子、导线、纸带、重锤等器材。
(1)为完成此实验,除了所给器材,还必须从图中选取的实验器材是_______(填器材代号)。
A.B.C.
D.E.F.
(2)该同学选出正确的器材,完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图甲所示。选取纸带上连续打出的六个点A、B、C、D、E、F,所用交流电源的频率为50Hz,利用图中刻度尺读取数据。
①其中B点对应的刻度尺读数为_______cm;
②判断纸带的_______(选填“左”或“右”)端与重锤相连;
③计算出打E点时重锤的速度vE=_______m/s(保留3位有效数字);
④实验中发现重锤增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是_______。
A.重锤的质量过大
B.电源的电压偏低
C.重物及纸带在下落时受到阻力
【答案】 ①. BCE ②. 9.75(9.70-9.80均给分) ③. 左 ④. 2.55(2.53-2.58) ⑤. C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为完成此实验,除了所给的器材,还必须从下图中选取的实验器材是电磁打点计时器、低压交流电源和刻度尺,故选BCE;
(2)①[2]其中B点对应的刻度尺读数为9.75cm;
②[3]由纸带可知,从左到右纸带上的点迹间距逐渐增加,可判断纸带的左端与重锤相连;
③[4]计算出打E点时重锤的速度
④[5]实验中发现重锤增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是重物及纸带在下落时受到阻力,故选C。
四、解答题(22题5分,23题5分,24题11分)
22. 如图所示为匀强电场中的一簇电场线,A、B为电场中的两点,若在A点放一负电荷,带电荷量为,受电场力大小,方向向左。
(1)求A点电场强度的大小。
(2)若将电荷量是的正电荷放在B点,它受的电场力多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据电场强度定义式
可得A点电场强度的大小为
(2)由于该电场为匀强电场,则B点电场强度等于A点电场强度,将电荷量是的正电荷放在B点,它受的电场力大小为
23. 如图所示,半径为R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于端点A.一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动恰好到达B点并飞出,最后落在水平地面上,若小球质量为m=0.01kg,空气阻力不计。求小球
(1)经过B点时的速度;
(2)经过A点时的动能。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小球刚能经过B点,则
解得
(2)从A到B,机械能守恒,则
解得
24. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上,依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直,段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同,C、E、I、K在同一水平线上,J是最低点,与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移,和段粗糙,段光滑。的倾角,圆弧段半径。游戏时,质量的滑块从上高为h的某处静止释放,调节F、H的间距x,使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ,且不从L端滑出,则游戏成功。滑块(可视为质点)与和段的动摩擦因数,空气阻力可不计,。
(1)当时:
①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小;
②求游戏成功时的x,以及滑块经过J时的动能;
(2)求游戏成功且滑块经过J时,滑块所受支持力大小与h的关系式。
【答案】(1)①,,②,;(2)
【解析】
【详解】(1)①A到D由机械能守恒
在D由牛顿第二定律
解得
②A到F由机械能守恒
F到H过程中
A到J由动能定理
解得
(2),滑块能停在斜面上,若滑块恰好停在I,A到I由动能定理
解得
若滑块恰好停在L,A到L由动能定理
解得
A到J由动能定理
在J由牛顿第二定律
则
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