内容正文:
2023-2024学年度第二学期高一第二次月考
物理试题
考试时间:90分钟 试卷满分:100分
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相应的位置。
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1. 下面实例中,研究对象的运动过程可以认为机械能守恒的是( )
A. 沿滑梯匀速下滑的小孩
B. 被斜抛出去的铅球
C. 打开降落伞后下降的跳伞运动员
D. 随摩天轮在竖直平面内匀速转动的乘客
2. 发现万有引力定律的科学家以及第一次测量出万有引力常量的科学家分别是( )
A. 开普勒、卡文迪什 B. 牛顿、卡文迪什
C. 开普勒、伽利略 D. 卡文迪什、牛顿
3. 如图所示,同一物体分别沿斜面AO、BO、CO自斜面顶点由静止开始下滑,该物体与各斜面间的动摩擦因数均相同,在滑行过程中克服摩擦力做功分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
4. 质量为m=1kg的小球,从图中A点下落到地面上的B点,已知,,重力加速度g取,则( )
A. 以地面为参考平面,小球在A点的重力势能为12J
B. 以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为8J
C. 从A点到B点的过程中,动能的增加量为12J
D. 从A点到B点的过程中,重力势能的减少量为20J
5. 下列物理量中哪些与检验电荷无关( )
A. 检验电荷的电势能E
B. 静电力对检验电荷所做的功W
C. 电场强度E
D. 检验电荷受到的电场力F
6. 关于点电荷的说法中,正确的是( )
A. 只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
B. 体积很大的带电体,一定不能看作点电荷
C. 任何形状的带电体,在一定条件下都可以看作点电荷
D. 只有球形的带电体,才能看作点电荷
7. 两个固定的点电荷相距3r,电荷量分别为Q和-Q,它们之间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
8. 静电现象在自然界中普遍存在,下列不属于静电现象的是( )
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D. 从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 如图所示是两个等量异种电荷的电场线分布,A、B是某一电场线上的两点,则( )
A. 左侧带负电荷
B. 右侧带负电荷
C. A点电场强度比B点大
D. A点电场强度比B点小
10. 关于电场线的性质,以下说法正确的有( )
A. 电场线是电荷在电场中的运动轨迹
B. 电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小
C. 电场线的箭头方向表示场强减弱的方向
D. 空间中两条电场线不能相交
11. 如图所示,Q为一带正电的点电荷,P为原来不带电的枕形金属导体,a、b为导体内的两点.当导体P处于静电平衡状态时( )
A. a、b两点的场强大小、的关系为
B. a、b两点的场强大小、的关系为
C. a、b两点的电势大小和的关系是
D. a、b两点的电势大小和的关系是
12. 如图所示为某电场的一簇电场线,A、B是电场中的两个点,A、B两点的电场强度大小分别用、表示,电势分别用、表示。则( )
A. B. C. D.
三、判断题(本题共5小题,每题1分,共5分)
13. 速度大的物体动能也大。( )
14. 通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化。( )
15. 只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷。( )
16. 静电力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。( )
17. 电势有正、负,是矢量。( )
四、填空题(本题共2小题,共15分)
18. 在用带滑轮木板、小车、打点计时器、纸带等装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验时:
①在下列实验器材中,两个实验都需要用到的是________。
A.B.
C.D.
②在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,探究小车在恒定拉力作用下的加速度与小车质量的关系时,改变小车的质量后________(填“需要”或者“不需要”)重新调整小车轨道的倾角。
19. 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示
(1)实验室有质量为50g的铝锤A,质量为200g的铅锤B,本实验应选___________(填字母代号);
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,O为打出的第一个点,A、B、C、D为依次打下的点,纸带中C点对应的刻度尺读数为___________cm;
(3)要验证OC间机械能是否守恒,已知A点在刻度尺上读数为12.20cm、B点读数为15.45cm,D点读数为23.15cm,根据纸带上的数据计算可知、计时器打C点时的速度大小为___________m/s,动能增加___________J,重力势能减少___________J。(重力加速度g取9.8m/s2,结果均保留三位有效数字)
五、计算题(本题共3小题,19题10分,20题12分,21题10分,共32分)
20. 电荷量均为的两个正电荷距离为r=1.0m,静电力常量k=9.0×109 N·m2 /C2,它们之间的库仑力F为多少?
21. 如图所示,在动摩擦因数为0.5的粗糙水平面上放着一个质量为2kg的木箱,拉力F与水平方向成37°角,。木箱从静止开始运动10m,(,,取)求:
(1)在此过程中拉力所做的功;
(2)在此过程中摩擦力所做的功;
(3)在此过程中合外力所做的功。
22. 如图,A、B两点电荷相距2m,O为AB连线上的一点,AO距离为0.5m,A、B所带电荷量分别为和,静电力常量为k=9.0×109N·m2/C2,求:
(1)电荷A对电荷B的库仑力大小;
(2)O点的电场强度大小及方向。
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2023-2024学年度第二学期高一第二次月考
物理试题
考试时间:90分钟 试卷满分:100分
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相应的位置。
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1. 下面实例中,研究对象的运动过程可以认为机械能守恒的是( )
A. 沿滑梯匀速下滑的小孩
B. 被斜抛出去的铅球
C. 打开降落伞后下降的跳伞运动员
D. 随摩天轮在竖直平面内匀速转动的乘客
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿滑梯匀速下滑的小孩,动能不变,重力势能减少,则其机械能减少,故A错误;
B.在空中做斜抛运动的铅球,只受重力,机械能守恒,故B正确;
C.打开降落伞后下降的跳伞运动员,空气阻力做负功,机械能减小,故C错误;
D.随摩天轮在竖直平面内匀速转动的乘客,动能不变,重力势能变化,故机械能不守恒,故D错误。
故选B。
2. 发现万有引力定律的科学家以及第一次测量出万有引力常量的科学家分别是( )
A. 开普勒、卡文迪什 B. 牛顿、卡文迪什
C. 开普勒、伽利略 D. 卡文迪什、牛顿
【答案】B
【解析】
【详解】发现万有引力定律的科学家是牛顿,第一次测量出万有引力常量的科学家是卡文迪什。
故选B。
3. 如图所示,同一物体分别沿斜面AO、BO、CO自斜面顶点由静止开始下滑,该物体与各斜面间的动摩擦因数均相同,在滑行过程中克服摩擦力做功分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设物体与斜面间的动摩擦因数为,斜面的倾角为,OD间的水平距离为x,物体的质量为m。则物体下滑过程中克服摩擦力做功为
可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关,所以有
故选D。
4. 质量为m=1kg的小球,从图中A点下落到地面上的B点,已知,,重力加速度g取,则( )
A. 以地面为参考平面,小球在A点的重力势能为12J
B. 以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为8J
C. 从A点到B点的过程中,动能的增加量为12J
D. 从A点到B点的过程中,重力势能的减少量为20J
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以地面为参考平面,小球在A点的重力势能为
以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为
AB错误;
CD.从A点到B点的过程中,根据机械能守恒定律可知动能的增加量为重力势能的减少量,即
C错误,D正确。
故选D。
5. 下列物理量中哪些与检验电荷无关( )
A. 检验电荷的电势能E
B. 静电力对检验电荷所做的功W
C. 电场强度E
D. 检验电荷受到的电场力F
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.由于电势能E=φq.静电力对检验电荷所做的功W=Uq以及电场力F=Eq可知,检验电荷的电势能E.静电力对检验电荷所做的功W以及电场力F均与电荷有关,向下ABD错误;
C.电场强度E=F/q从力的角度来描述电场的,均是采用比值定义法定义的,它们的大小均与电量无关,由电场本身决定的,与检验电荷无关,故C正确。
故选C。
6. 关于点电荷的说法中,正确的是( )
A. 只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
B. 体积很大的带电体,一定不能看作点电荷
C. 任何形状的带电体,在一定条件下都可以看作点电荷
D. 只有球形的带电体,才能看作点电荷
【答案】C
【解析】
【详解】如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,就可以忽略形状、大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量,带电体就能看成点电荷。所以带电体能否看作点电荷,不取决于带电体的大小和形状,而取决于它们的大小、形状与距离相比能否忽略。
故选C。
7. 两个固定的点电荷相距3r,电荷量分别为Q和-Q,它们之间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两点电荷之间的静电力大小
故选D。
8. 静电现象在自然界中普遍存在,下列不属于静电现象的是( )
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D. 从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
【答案】C
【解析】
【详解】梳子与头发摩擦会产生静电,吸起纸屑,是静电现象,不符合题意.故A错误;带电小球移至不带电金属附近,两者相互吸引属于静电感应现象,是静电现象,不符合题意.故B错误;小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流属于电磁感应现象,不属于静电现象.故C正确.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电,也是静电现象,不符合题意.故D错误;本题选不属于静电现象的,故选C.
点睛:静电是因为摩擦使物体带电的现象,平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象.如:塑料的梳子梳理干燥的头发的时候,头发和梳子会粘在一起,而且会产生噼啪的响声;玻璃棒和丝绸摩擦,用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电,丝绸带负电;毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电,现象和上面一样橡胶棒带负电,毛皮带正电;注意闪电不属于静电,静电积累到一定程度,正负电子引诱,而产生的放电现象.
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 如图所示是两个等量异种电荷的电场线分布,A、B是某一电场线上的两点,则( )
A. 左侧带负电荷
B. 右侧带负电荷
C. A点电场强度比B点大
D. A点电场强度比B点小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据点电荷的电场线分布特点可知,左侧为负电荷,右侧为正电荷,故A正确,B错误;
CD.由图可知,B点电场线比A点密集,因此B点电场强度大于A点,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 关于电场线的性质,以下说法正确的有( )
A. 电场线是电荷在电场中的运动轨迹
B. 电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小
C. 电场线的箭头方向表示场强减弱的方向
D. 空间中两条电场线不能相交
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线与电荷的运动轨迹是两回事,只有当电场线是直线,且正电荷的初速度为零或初速度方向与电场线方向共线时电荷的运动轨迹才与电场线重合,故A错误;
B.电场线的疏密能反映场强的相对大小,电场线越密,场强越大,所以电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小,故B正确;
C.电场线的箭头方向表示电场方向,是该点场强方向;而电场线的疏密表示场强的强弱,故C错误;
D.两条电场线不能相交,若相交则该点有两个电场的方向,这显,然是不可能的,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示,Q为一带正电的点电荷,P为原来不带电的枕形金属导体,a、b为导体内的两点.当导体P处于静电平衡状态时( )
A. a、b两点的场强大小、的关系为
B. a、b两点的场强大小、的关系为
C. a、b两点的电势大小和的关系是
D. a、b两点的电势大小和的关系是
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当导体P处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为零,故a、b两点的场强大小、的关系为
故A错误,B正确;
CD.处于静电平衡的导体是一个等势体,则a、b两点的电势大小和的关系是
故C错误,D正确。
故选BD。
12. 如图所示为某电场的一簇电场线,A、B是电场中的两个点,A、B两点的电场强度大小分别用、表示,电势分别用、表示。则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据电场线的疏密程度可知
故A正确,B错误;
CD.沿着电场线方向电势逐渐降低,可知
故C正确,D错误。
故选AC。
三、判断题(本题共5小题,每题1分,共5分)
13. 速度大的物体动能也大。( )
【答案】错误
【解析】
【详解】动能
速度大的物体质量不一定大,动能不一定大,故错误。
14. 通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化。( )
【答案】正确
【解析】
【详解】物体由于运动而具有的能叫动能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化。故正确。
15. 只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷。( )
【答案】错误
【解析】
【详解】电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,并不是只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷,故错误。
16. 静电力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。( )
【答案】正确
【解析】
【详解】重力做功只看初末位置高度差,电场力做功只看初末位置电势差,与路径无关。静电力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。故正确。
17. 电势有正、负,是矢量。( )
【答案】错误
【解析】
【详解】标量只有大小没有方向,而矢量既有大小又有方向,电势为标量,电势的正负表示该点比所选取的零电势高或低,故错误。
四、填空题(本题共2小题,共15分)
18. 在用带滑轮木板、小车、打点计时器、纸带等装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验时:
①在下列实验器材中,两个实验都需要用到的是________。
A.B.
C.D.
②在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,探究小车在恒定拉力作用下的加速度与小车质量的关系时,改变小车的质量后________(填“需要”或者“不需要”)重新调整小车轨道的倾角。
【答案】 ①. B ②. 不需要
【解析】
【详解】① [1]A.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中不需要测量力的大小,不需要弹簧测力计。故A错误,与题意不符;
B.在“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中都需要刻度尺测量纸带上的点间距。故B正确,与题意相符;
C.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中不需要天平。故C错误,与题意不符;
D. 在“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中由打点计时器在纸带上打点计时,不需要秒表。故D错误,与题意不符。
故选B。
②[2]设平衡摩擦力时轨道的倾角为,在沿轨道方向根据平衡条件有
解得
所以轨道的倾角与小车质量M无关,每次改变小车的质量时,不需要重新调整小车轨道的倾角。
19. 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示
(1)实验室有质量为50g的铝锤A,质量为200g的铅锤B,本实验应选___________(填字母代号);
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,O为打出的第一个点,A、B、C、D为依次打下的点,纸带中C点对应的刻度尺读数为___________cm;
(3)要验证OC间机械能是否守恒,已知A点在刻度尺上读数为12.20cm、B点读数为15.45cm,D点读数为23.15cm,根据纸带上的数据计算可知、计时器打C点时的速度大小为___________m/s,动能增加___________J,重力势能减少___________J。(重力加速度g取9.8m/s2,结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. B ②. 19.10 (19.05-19.15均给分) ③. 1.93 ④. 0.372 ⑤. 0.374(0.373-0.375均给分)
【解析】
【详解】(1)[1]本实验应该选取质量大体积小的重物,所以应该选择铅锤B;
(2)[2]由图可得,C点对应的刻度尺读数为19.10cm;
(3)[3]由题意得
[4]增加动能为
[5]减少的重力势能为
五、计算题(本题共3小题,19题10分,20题12分,21题10分,共32分)
20. 电荷量均为的两个正电荷距离为r=1.0m,静电力常量k=9.0×109 N·m2 /C2,它们之间的库仑力F为多少?
【答案】
【解析】
【详解】由库仑定律得
21. 如图所示,在动摩擦因数为0.5的粗糙水平面上放着一个质量为2kg的木箱,拉力F与水平方向成37°角,。木箱从静止开始运动10m,(,,取)求:
(1)在此过程中拉力所做的功;
(2)在此过程中摩擦力所做的功;
(3)在此过程中合外力所做的功。
【答案】(1)80J;(2)-70J;(3)10J
【解析】
【详解】(1)在此过程中拉力所做的功
(2)对木箱受力分析如图
水平面对木箱的支持力
根据牛顿第三定律,木箱对水平面的压力
木箱受到的摩擦力
在此过程中摩擦力所做的功
(3)在此过程中合外力所做的功
22. 如图,A、B两点电荷相距2m,O为AB连线上的一点,AO距离为0.5m,A、B所带电荷量分别为和,静电力常量为k=9.0×109N·m2/C2,求:
(1)电荷A对电荷B的库仑力大小;
(2)O点的电场强度大小及方向。
【答案】(1)0.9N;(2),方向由O指向B
【解析】
【详解】(1)由库仑定律得
代入数据得
(2)O点电场强度大小为
代入数据得
方向由O指向B
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