内容正文:
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律;质点;时间与时刻;平均速度
2.【答案】A
【知识点】开普勒定律;卫星问题;动能定理的综合应用
3.【答案】A
【知识点】开普勒定律
4.【答案】B
【知识点】电场线;电势;电势差与电场强度的关系
5.【答案】C
【知识点】磁感应强度;通电导线及通电线圈周围的磁场
6.【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】本题主要是考查利用电流传感器和电压传感器研究电容器的放电情况,关键是知道电容器充放电过程中电流和电压的变化情况,了解电容器放电时间长短的决定因素,弄清楚图像表示的物理意义。闭合开关后,电容器充电,电容器的电压与电源电压的差值越来越小,则通过电流传感器的电流越来越小,充电完成后,电容器的电压等于电源电动势,此时电路中电流为零;再闭合开关,因为电容器电压的大于两端的电压,则电容器放电,电容器的电压与两端电压的差值越来越小,则通过传感器的电流越来越小,且电流方向与开始充电时的方向相反,当电容器电压等于两端的电压时,电路中的电流为零。
故选A。
【分析】电容器放电过程中,放电电流和电压都是逐渐减小,电流的变化率和电压的变化量也是逐渐减小,由此分析。
7.【答案】D
【知识点】电容器及其应用
8.【答案】A,D
【知识点】万有引力定律
9.【答案】A,D
【知识点】电势能
10.【答案】A,C
【知识点】牛顿第二定律
11.【答案】B,C
【知识点】动能定理的综合应用;带电粒子在电场中的运动综合
12.【答案】旧电池;1.5;1.4;1.385;0刻线;×1;欧姆调零;
【知识点】导体电阻率的测量;电压表、电流表欧姆表等电表的读数;电池电动势和内阻的测量
13.【答案】;2.9;2.4;>;>
【知识点】电池电动势和内阻的测量
14.【答案】(1)解:则电阻 两端电压为
根据欧姆定律可知,通过电阻 的电流大小
根据并联电路规律可知,流过 的电流大小为
(2)解:根据闭合电路欧姆定律可知
电源总功率为
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【分析】(1)根据部分电路欧姆定律先求R2两端电压,根据并联电路特点可知电阻R2、R3两端的电压相等。根据部分电路欧姆定律求R3中电流,R1中电流等于电阻R2和电阻R3中的电流之和;
(2)根据闭合电路欧姆定律求得电源电动势,在由求解总功率。
15.【答案】(1)解:竖直方向上,小球只受重力作用,到达最高点B时的时间
根据对称性,从最高点到落地的时间
则小球从弹出到落地所用的时间
(2)解:到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9:16,则速度之比为
在最高点竖直方向速度为0,设从A到B需要时间t
小球运动的加速度大小为
联立得
(3)解:小球在重力和风力作用下做类斜抛运动,当小球速度方向与重力和风力的合力方向垂直时,速度最小,方向与合力方向夹角正切值为
最小速度
【知识点】运动的合成与分解;斜抛运动
【解析】【分析】(1)小球在竖直方向上做竖直上抛运动,由速度-时间公式,求解小球从弹出到落地所用的时间;(2)小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,由速度公式求出加速度,再根据平行四边形定则求出合加速度;(3)小球在重力和风力作用下做类斜抛运动,当小球速度方向与重力和风力的合力方向垂直时,速度最小,结合几何关系求出最小速度。
16.【答案】(1)根据闭合电路欧姆定律有
板间电压为
板间电压为
(2)从到,根据动能定理有
粒子在板间,根据牛顿第二定律有
竖直方向有
水平方向有
根据运动的合成可知
代入数据解得
与水平方向夹角满足
(3)设调整后,、上的电压分别为 与 ,可知
速度偏转角
由类平抛运动规律可知,速度反向延长线交于水平位移中点,则有
又由于
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速;带电粒子在电场中的偏转;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律求出两电容器的极板电压;(2)粒子在A、B极板间做匀加速运直线运动,由动能定理求出粒子离开加速电场的速度;粒子进入C、D极板间后做类平抛运动,由牛顿第二定律和运动学公式求解带电粒子从极板C、D离开时速度;(3)综合分析调节后,粒子在加速电场和偏转电场中的运动,结合使粒子恰好打到P点的要求,根据类平抛的运动规律及几何关系,求出的阻值。
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高一物理试卷
一、单选题
1.2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,如图所示。神舟十八号载人飞船入轨后,于北京时间2024年4月26日3时32分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个自主交会对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是( )
A.2024年4月25日20时59分,指的是时间间隔
B.研究空间站的姿态调整问题时,可以将其视为质点
C.空间站绕地球飞行一周,任一时刻的瞬时速度均不为零,但是一周的平均速度为零
D.飞船加速上升过程中,飞船对航天员的支持力大于航天员对飞船的压力
2.如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为。下列说法或关系式中正确的是( )
A.卫星B和卫星C分别位于两轨道的交点上时,两卫星的加速度相等
B.地球的引力对卫星B和卫星C均不做功
C.,该比值的大小与地球和卫星有关
D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
3.国产科幻巨作《流浪地球》开创了中国科幻电影的新纪元,引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动,最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动,地球到太阳的最近距离仍为R,最远距离为7R(R为加速前地球与太阳间的距离),则在该轨道上地球公转周期将变为( )
A.8年 B.6年 C.4年 D.2年
4.如图所示是某点电荷电场中的一条电场线,A、B、C是电场线上的三点,相邻两点间的距离AB=BC.则
A.三点场强大小的关系为EA>EB>EC
B.三点电势之间的关系为φA>φB>φC
C.相邻两点间电势差之间的关系为UAB=UBC
D.电子在三点具有的电势能之间的关系为EpA>EpB>EpC
5.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小与通电导线中的电流I成正比,与该点到通电导线的距离r成反比,即,式中k为比例系数,现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置,空间中存在平行于图中菱形PbQa的匀强磁场(图中未画出)。已知菱形PbQa的边长也为L,当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时,P点处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.Q点处的磁感应强度大小为
B.两导线连线中点处的磁感应强度大小为
C.匀强磁场的磁感应强度大小为
D.匀强磁场的方向从Q点指向P点
6.用电流传感器研究电容器的充、放电现象,实验电路如图所示。时该电容器C不带电,闭合开关,待电流稳定后再闭合开关,以从电流传感器流向电容器C的电流方向为正方向,则下列关于通过电流传感器的电流I随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接,甲图中B板接地,乙图中A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开,丙图中B板接地,丁图中A板接地。P为两板空间中的一点,现保持A板位置不变,将四个图中的B板均向下平移一小段距离,则四个图中P点的电势不变的是( )
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图
二、多选题
8.下列关于太阳对行星的引力的说法,正确的是( )
A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成正比
C.太阳对行星的引力是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
9.如图所示,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零,壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。假设一带正电的试探电荷(不计重力)在球心处的初动能,电势能为,该试探电荷从球心O开始沿OA方向射出。若取离球心无限远处电势能为零,下图中关于试探电荷的动能和电势能随离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,在质量为M的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧,弹簧的上端拴接一质量为的物体A,质量为的物体B放置在物体A上,整个装置随电梯一起匀速下降,弹簧保持竖直,重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂,在钢索断裂的瞬间,下列说法正确的是( )
A.物体A的加速度大小为0
B.物体B的加速度大小为
C.箱式电梯的加速度大小为
D.物体B对物体A的压力为0
11.用长为1.4 m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为、电荷量为的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成37°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,则()( )
A.该匀强电场的场强为
B.平衡时细线的拉力为0.125 N
C.经过0.5 s,小球的速度大小为6.25 m/s
D.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7 m/s
三、实验探究题
12.(1)某同学用伏安法测量电池的电动势和内阻,现各有一节同型号的新电池和旧电池,为了实验效果更明显,他应该选择 ;处理数据时他得到如图所示的U—I图线,则由图可知该电池的电动势为 V,内阻为 Ω。(均保留两位有效数字)
(2)某同学用多用电表粗测某种材料的电阻率,主要操作如下:
①用毫米刻度尺测量材料的长度1;
②用螺旋测微器测量材料横截面的直径如图,由图可知其直径d为 mm;
③用多用电表测量材料的电阻。
a.机械调零后,将选择开关旋至电阻挡“×10”位置;
b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针对准电阻的 处(填“0刻线”或“刻线”);
c.把红、黑表笔分别与材料的两端相接,此时多用电表的示数如图所示;
d.为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,将选择开关旋至电阻挡 位置(填“×1”或“×100”),重新进行 ,读出材料的电阻R。
④计算材料的电阻率,计算式为 。(用题中字母表示)
13.某同学利用如图甲所示的电路测量电池盒的电动势和内阻,所用的实验器材有:一个电压表、一个电阻箱、一个的定值电阻,一个开关和导线若干:
①该同学为了用作图法来确定电源的电动势和内阻,以为纵坐标、为横坐标做出的图像如图丙所示,则该图像的函数表达式为: (用含有的函数表达式表示)
②由图像可求得,该电源的电动势 V,内阻 (结果均保留两位有效数字)
(3)经分析该电源电动势的真实值 ,电源内阻的真实值 (填“>”、“<”、“=”)
四、计算题
14.如图所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2= 15Ω,R3= 30Ω, 电源内电阻r= 1Ω,闭合开关S,理想电流表的示数I2 = 0.4A。
求:
(1)流过电阻R1的电流I的大小;
(2)电源的总功率P。
15. 作为研制新一代飞行器的摇篮,我国JF-22超高速风洞可以创造出高度达几十千米、速度达约三十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的A点以初速度竖直向上弹出,小球受到大小恒定的水平风力作用,到达最高点B时的动能为初始点A动能的,小球最后落回到地面上的C点,如图。不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球从弹出到落地所用的时间;
(2)小球运动的加速度大小;
(3)小球在空中的最小速度。
16.如图所示的电路中,直流电源的电动势,内电阻,,为电阻箱。两带小孔的平行金属板、竖直放置:另两个平行金属板、水平放置,板长,板间的距离,为荧光屏,、的右端到荧光屏的距离,为、金属板的中轴线与荧光屏的交点,为点下方的一点,当电阻箱的阻值调为时。闭合开关,待电路稳定后,将一带电量为质量为的粒子从板小孔从静止释放进入极板间,不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。
(1)求板间电压和板间电压各多大?
(2)求带电粒子从极板、离开时速度大小?
(3)使粒子恰好打到点,的阻值应调到多大?
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