内容正文:
金陵中学高二物理暑期作业检测
一、单选题(每题只有一个正确答案,每题4分)
1. 在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法错误的是( )
A. 卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力得到万有引力常数
B. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场,电场对放入的电荷有力的作用
C. 开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律,后人称为开普勒行星运动定律
D. 美国物理学家密立根最先测出了元电荷的数值
【答案】B
【解析】
【详解】A.卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值,A正确,不符合题意;
B.法拉第提出电荷的周围存在电场,B错误,符合题意;
C.开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律,后人称为开普勒行星运动定律,C正确,不合符题意;
D.美国物理学家密立根用油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值,D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中使两球都不带电的是( )
A. 先把两球分开,再移走棒
B. 先移走棒,再把两球分开
C. 先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
D. 手摸一下甲球,然后移走棒,再把两球分开
【答案】B
【解析】
【详解】A.先把两球分开,再移走棒,两球由于感应起电带上异种电荷,故A错误;
B.先移走棒,此时两球中的电荷又发生中和,不再带电,再把球分开,同样甲乙不再带电,故B正确;
C.先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开,是接触带电,甲乙带同种电荷,故C错误;
D.手摸一下甲球,此时甲带电,乙不带电,然后移走棒,再把两球分开,甲乙带同种电荷,故D错误
故选B。
3. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点,两点到极板距离相等,电势能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,题图甲为等量异种点电荷形成的电场线,故A错误;
B.题图乙为正点电荷所形成电场线分布,离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同,场强方向不同,故B错误;
C.正电荷在题图丙中c点受力沿电场线的切线方向,由静止释放时,不可能沿着电场线运动到d点,故C错误;
D.题图丁中e点与f点到极板距离相等,电势相同,同一电荷放在e、f处时电势能相同,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体上的轻绳通过定滑轮与空箱相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 撤去物体后,桌面对物体的摩擦力一定变小
B. 物体对桌面的摩擦力方向水平向左
C. 往空箱中加沙子,物体合力一定增大
D. 往空箱中加沙子,只要系统仍处于静止状态,的受力情况将不会发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.撤去物体后,若物体仍静止不动,则桌面对物体的摩擦力仍等于箱子C的重力,不变,A项错误;
B.桌面对物体的摩擦力水平向左,物体对桌面的摩擦力方向水平向右,B项错误;
CD.往空箱C中加沙子,若系统仍处于静止状态,则物体B合力仍为零,A的受力情况将不会发生变化,C项错误、D项正确。
故选D。
5. 如图所示,蚂蚁由静止从高空落下,其受到的空气阻力会随速度的增加而变大,落地前会以一定的速度做匀速直线运动,此速度称为终端速度,由于蚂蚁身体构造特殊,蚂蚁落地时能承受此撞击而不会摔死。据研究,一只普通蚂蚁的体重约为,从高空落地时的动能大约为。下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁落地前先处于失重状态,再处于超重状态
B. 整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功
C. 蚂蚁做匀速直线运动时机械能守恒
D. 蚂蚁落地前的终端速度大小约为5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚂蚁先有向下的加速度,处于失重状态,落地前会以一定的速度做匀速直线运动,此时蚂蚁处于平衡状态,故A错误;
B.根据功能关系可知,整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功和蚂蚁增加的动能之和,故B错误;
C.蚂蚁做匀速直线运动时,阻力对其做负功,机械能不守恒,故C错误;
D.根据动能的公式有
解得
v=5m/s
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接,另一端与小球B连接.系统由静止释放后,物块A经过图示位置时向右运动的速度大小为,小球B的速度大小为,轻绳与杆的夹角为。则( )
A.
B. 小球B一直向下加速
C. 由静止释放到图示时刻的过程中,绳中拉力对A一直没有做功
D. 图示时刻,轻绳对物块A做功的功率大于小球B做功的功率
【答案】A
【解析】
【详解】A.物块A的运动为合运动,将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于小球B的速度,即
A正确;
B.运动过程中,没有摩擦,系统机械能守恒,系统重力势能转化为两者动能,当时,B球的速度为零,故B球先加速后减速,先失重后超重,无法判断图示时刻B球的状态,B错误;
C.由静止释放到图示时刻的过程中,橙子拉力与A的位移一直成锐角,做正功,C错误;
D.系统机械能守恒,轻绳对物块A和小球B的拉力大小相等,沿绳子的速度大小相等,则轻绳对两者拉力做功的功率大小相等,D错误。
故选A
7. 如图,两个电荷量均为的正点电荷,位于M、N两点上,另一电荷量为的负点电荷位于E点,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的中点且。某带负电的点电荷q在O点由静止释放,到达F点时速度达到最大值。下列说法正确的是( )
A. O点的场强方向沿连线指向F点
B. 由O到F点过程中,点电荷q在F点所受静电力最大
C. 由O到F点过程中,点电荷q电势能先减小后增大
D. 和的电量关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个等量正电荷在O点的场强等大反向,相互抵消,而电荷量为的负点电荷位于E点在O点的场强指向E点,则O点的场强方向沿连线指向E点,故A错误;
B.负电的点电荷q在O点由静止释放,到达F点时速度达到最大值,说明电场力先向下,后向上,在F点电场力反向,则此处的电场力最小为零,故B错误;
C.由O到F点过程中,速度逐渐增大,则电场力一直做正功,点电荷q电势能一直减小,故C错误;
D.因F点的电场力为零,即场强为零,设
则三个点电荷的场强合成可得
解得
故D正确。
故选D。
8. 科幻电影《流浪地球》中,有地球利用木星来加速的片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道运动的情景,其中轨道上的P点距木星最近(距木星的高度可忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 地球靠近木星的过程中动能增大 B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中加速度不变 D. 地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.地球绕木星做椭圆运动,根据开普勒第二定律可得,远木点的速度小,近木点的速度大,故地球靠近木星的过程中,运行速度增大,动能增大,A正确;
B.地球远离木星的过程中,只有万有引力做负功,因此机械能守恒,B错误;
C.地球在轨道上运行时,万有引力提供加速度,根据
可得
地球远离木星的过程中,r变大,所以加速度减小,C错误;
D.若地球在P点绕木星做匀速圆周运动,则速度等于木星的第一宇宙速度,即
而地球过P点后做离心运动,万有引力小于需要的向心力,则有
即
所以地球在P点的运行速度大于木星的第一宇宙速度,D错误。
故选A。
9. 如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻,满偏电流,电阻,,则使用A、B两个端点时,电流表的量程为( )
A. 8mA B. 10mA C. 30mA D. 50mA
【答案】D
【解析】
【详解】根据电流表改装原理,电流表的量程为
故选D。
10. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力不变,当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力,汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为汽车先保持牵引力不变,由牛顿第二定律可得
又因为汽车所受的阻力f为恒力,所以开始阶段汽车做匀加速直线运动,所以v-t图像开始应有一段倾斜的直线,故A错误;
BC.因当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,则满足
即F与v成反比,F与 成正比,所以F-v图像中段图像应为曲线,F与图像中段图像应为直线,故B错误,C正确;
D.因为当速度为之前,保持牵引力不变,则功率满足
即P与v成正比,所以P-v图像中段图像应为过原点的直线,故D错误。
故选C。
二、解答题
11. 如图所示,一滑道由斜面AB、水平面BC、水平传送带CD和竖直平面内的光滑半圆轨道DE平滑连接而成。现将一滑块从斜面AB上某一位置由静止释放。已知斜面的倾角,水平面的长度为R,传送带的长度为3R,半圆轨道的圆心为O、半径为R,滑块与斜面、水平面BC和传送带的动摩擦因数均为,重力加速度为g,传送带始终保持的速度逆时针转动,。
(1)若滑块通过E点时,对E点的压力大小为mg,求滑块通过E点时的速度大小;
(2)若滑块恰好能够到达E点,求释放点到B点的距离;
(3)若滑块从斜面上距离B点3R的位置由静止释放,求滑块停止运动的位置到B点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)滑块通过E点时,对E点的压力大小为mg,对E点的滑块受力分析可得
解得滑块在E点的速度大小
(2)若滑块恰好能够到达E点,对E点的滑块受力分析可得
由动能定理可得
代入数据联立解得
(3)对滑块从斜面上距离B点3R的地方释放到刚滑到C点的过程应用动能定理,可得
解得
滑块从斜面上距离B点3R的地方释放到速度减到零的过程,由功能关系,可得
解得滑块速度减到零时在传送带上运动的距离
可知滑块速度减到零后,仍在传送带上,之后就会反向运动,由于,所以当滑块反向运动到C点时的速度大小为
滑块在CB面上做匀减速直线运动,滑块减速到0时经过的位移
滑块停止的位置到B点的距离
12. 电子技术中通常利用匀强电场中的偏转实现带电粒子的平行侧移。如图所示,两偏转电场Ⅰ、Ⅱ宽度均为L,场强大小均为E、方向相反(均沿竖直方向)。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,由静止开始经过电压为U的电场加速后,从A点垂直进入偏转电场Ⅰ,最后从偏转电场Ⅱ中的B点射出,已知两电场相距L,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子从加速电场射出时速度的大小;
(2)带电粒子从偏转电场I离开时竖直方向偏移的距离y;
(3)A、B之间沿电场线方向的距离h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设带电粒子的质量为,电量为,离开左侧加速电场后的速度为,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子从进入偏转电场Ⅰ开始,在水平方向做匀速运动
在竖直方向
在电场中加速度
联立,解得
【小问3详解】
粒子在偏转电场Ⅰ中,竖直末速度
竖直方向的侧移为
在两偏转电场之间竖直方向的位移大小
根据对称性可知,粒子在偏转电场Ⅱ中的侧移
粒子从进入偏转电场Ⅰ到离开偏转电场Ⅱ的侧移量
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一、单选题(每题只有一个正确答案,每题4分)
1. 在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法错误的是( )
A. 卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力得到万有引力常数
B. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场,电场对放入的电荷有力的作用
C. 开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律,后人称为开普勒行星运动定律
D. 美国物理学家密立根最先测出了元电荷的数值
2. 如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中使两球都不带电的是( )
A. 先把两球分开,再移走棒
B 先移走棒,再把两球分开
C. 先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
D. 手摸一下甲球,然后移走棒,再把两球分开
3. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点,两点到极板距离相等,电势能相同
4. 如图所示,两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体上的轻绳通过定滑轮与空箱相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 撤去物体后,桌面对物体的摩擦力一定变小
B. 物体对桌面摩擦力方向水平向左
C 往空箱中加沙子,物体合力一定增大
D. 往空箱中加沙子,只要系统仍处于静止状态,的受力情况将不会发生变化
5. 如图所示,蚂蚁由静止从高空落下,其受到的空气阻力会随速度的增加而变大,落地前会以一定的速度做匀速直线运动,此速度称为终端速度,由于蚂蚁身体构造特殊,蚂蚁落地时能承受此撞击而不会摔死。据研究,一只普通蚂蚁的体重约为,从高空落地时的动能大约为。下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁落地前先处于失重状态,再处于超重状态
B. 整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功
C 蚂蚁做匀速直线运动时机械能守恒
D. 蚂蚁落地前的终端速度大小约为5m/s
6. 如图所示,一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接,另一端与小球B连接.系统由静止释放后,物块A经过图示位置时向右运动的速度大小为,小球B的速度大小为,轻绳与杆的夹角为。则( )
A.
B. 小球B一直向下加速
C. 由静止释放到图示时刻的过程中,绳中拉力对A一直没有做功
D. 图示时刻,轻绳对物块A做功的功率大于小球B做功的功率
7. 如图,两个电荷量均为的正点电荷,位于M、N两点上,另一电荷量为的负点电荷位于E点,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的中点且。某带负电的点电荷q在O点由静止释放,到达F点时速度达到最大值。下列说法正确的是( )
A. O点的场强方向沿连线指向F点
B. 由O到F点过程中,点电荷q在F点所受静电力最大
C. 由O到F点过程中,点电荷q电势能先减小后增大
D. 和的电量关系为
8. 科幻电影《流浪地球》中,有地球利用木星来加速片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道运动的情景,其中轨道上的P点距木星最近(距木星的高度可忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 地球靠近木星的过程中动能增大 B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中加速度不变 D. 地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度
9. 如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻,满偏电流,电阻,,则使用A、B两个端点时,电流表的量程为( )
A. 8mA B. 10mA C. 30mA D. 50mA
10. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力不变,当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力,汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、解答题
11. 如图所示,一滑道由斜面AB、水平面BC、水平传送带CD和竖直平面内的光滑半圆轨道DE平滑连接而成。现将一滑块从斜面AB上某一位置由静止释放。已知斜面的倾角,水平面的长度为R,传送带的长度为3R,半圆轨道的圆心为O、半径为R,滑块与斜面、水平面BC和传送带的动摩擦因数均为,重力加速度为g,传送带始终保持的速度逆时针转动,。
(1)若滑块通过E点时,对E点的压力大小为mg,求滑块通过E点时的速度大小;
(2)若滑块恰好能够到达E点,求释放点到B点的距离;
(3)若滑块从斜面上距离B点3R的位置由静止释放,求滑块停止运动的位置到B点的距离。
12. 电子技术中通常利用匀强电场中的偏转实现带电粒子的平行侧移。如图所示,两偏转电场Ⅰ、Ⅱ宽度均为L,场强大小均为E、方向相反(均沿竖直方向)。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,由静止开始经过电压为U的电场加速后,从A点垂直进入偏转电场Ⅰ,最后从偏转电场Ⅱ中的B点射出,已知两电场相距L,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子从加速电场射出时速度的大小;
(2)带电粒子从偏转电场I离开时竖直方向偏移的距离y;
(3)A、B之间沿电场线方向的距离h。
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