内容正文:
北京十五中高二物理期中考试试卷(B卷)
一、单项选择题(共17小题,每小题3分,共51分)
下图为伽利略在研究落体运动时所做斜面实验的油画,他让铜球从静止开始沿长直轨道向下运动,用滴水记录时间来研究铜球在斜面上的运动规律,合理外推得到落体运动规律。
1. 铜球在沿轨道向下运动的过程中,其动能( )
A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
2. 铜球在沿轨道向下运动的过程中,其重力势能( )
A. 逐渐增大 B. 保持不变 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小
3. 轨道对铜球的支持力和铜球对轨道的压力( )
A. 大小相等,方向相反 B. 大小相等,方向相同
C. 大小不等,方向相反 D. 大小不等,方向相同
【答案】1. C 2. C 3. A
【解析】
【1题详解】
铜球在下滑的过程中,速度越来越大,故动能越来越大,C正确。
故选C。
【2题详解】
铜球在下滑的过程中,离水平面越来越近,故重力势能越来越小,C正确。
故选C。
【3题详解】
轨道对铜球的支持力和铜球对轨道的压力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,A正确。
故选A。
推铅球是中学体育课中重要的运动项目之一。某同学想通过实验探究铅球投掷距离和初速度方向与水平方向夹角之间的关系。设铅球投出时距地面的高度为,初速度大小为。已知重力加速度为,不计空气阻力。
4. 为完成探究任务,该同学在设计实验方案时需要( )
A. 只控制不变 B. 只控制不变
C. 控制和不变 D. 控制和不变
5. 某次实验时,铅球从被水平推出到落至水平地面所用时间为( )
A. B. C. D.
6. 铅球从被推出到落至水平地面的过程中( )
A. 动能逐渐减小 B. 动能保持不变
C. 机械能逐渐减小 D. 机械能保持不变
【答案】4. D 5. A 6. D
【解析】
【4题详解】
根据题意想通过实验探究铅球投掷距离和初速度方向与水平方向夹角之间的关系,需要改变,控制和不变。
故选D。
【5题详解】
某次实验时,铅球做平抛运动,竖直方向
可得
故选A。
【6题详解】
铅球从被推出到落至水平地面的过程中,只有重力做功,根据动能定理可知θ水平向上时动能先减小后增大,θ为0°或水平向下时动能增大,机械能不变。
请阅读下述文字,完成下题。
如图所示,实线是正点电荷的电场线,虚线是等势面。a、b、c是电场中的三个点,这三点的电场强度大小分别为、、,电势分别为,一个试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为。
7. 关于电场强度大小的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
8. 关于电势高低的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
9. 关于静电力大小的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】7. B 8. B
9. B
【解析】
【7题详解】
由电场线的疏密程度可知
故ACD错误;B正确。
故选B。
【8题详解】
AB.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知
故A错误;B正确;
CD.由图可知,b、c两点处于同一条等势线上,可得
故CD错误。
故选B。
【9题详解】
根据
可知
故ACD错误;B正确。
故选B。
电源、定值电阻、电流表、开关与导线连接成如图所示的电路。已知定值电阻的阻值R 2.0 Ω,电源的内阻r 1.0 Ω。闭合开关S后,电流表示数I 1.00 A。据此完成下题。
10. 闭合开关S后,定值电阻R两端的电压U为( )
A. 1.0 V B. 2.0 V
C. 3.0 V D. 4.0 V
11. 闭合开关S后,定值电阻R的热功率P为( )
A. 1.0 W B. 1.5 W
C. 2.0 W D. 2.5 W
12. 该电源的电动势E为( )
A. 1.0 V B. 1.5 V
C. 2.0 V D. 3.0 V
【答案】10. B 11. C 12. D
【解析】
【10题详解】
根据部分电路欧姆定律可知
故选B。
【11题详解】
根据可知
故选C。
【12题详解】
根据闭合电路欧姆定律可知
故选D。
请阅读下述文字,完成下列2小题。
电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷。两个彼此绝缘又相距很近的导体,就构成一个简单的电容器。
13. 在给一固定电容器充电的过程中( )
A. 电容器的电容逐渐增大 B. 电容器的电容逐渐减小
C. 电容器所带的电荷量逐渐增大 D. 电容器所带的电荷量逐渐减小
14. 给一个平行板电容器充电,保持两极板间的距离不变,用表示两极板间电压,用表示两极板间电场强度的大小,图中正确反映和关系的图像是( )
A.
B.
C. D.
【答案】13. C 14. B
【解析】
【13题详解】
AB.电容器的电容由电容器本身性质决定,与是否充电无关,故AB错误;
CD.电容器充电时,电容器所带电荷量逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
【14题详解】
由于两极板间的距离不变,根据
可知和成正比关系。
故选B。
请阅读下述文字,完成下列3小题。
2022年6月5日,神舟十四号载人飞船与天和核心舱成功对接,陈冬、蔡旭哲、刘洋三名航天员顺利进入天和核心舱。如图所示,对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知组合体的质量为,绕地球运动的轨道半径为,地球质量为,地球半径为,引力常量为。地球可视为质量分布均匀的球体。
15. 组合体受到地球的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
16. 组合体绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为( )
A. B. C. D.
17. 场是一种客观存在的物质,组合体与地球之间的万有引力是通过引力场产生的。类比用电场线描述静电场,可以用引力场线描述引力场。不考虑其它天体的影响,地球周围的引力场线分布与下列电场的电场线分布相似的是( )
A. 匀强电场 B. 孤立点电荷的电场
C. 两个等量同种电荷的电场 D. 两个等量异种电荷的电场
【答案】15. D 16. A 17. B
【解析】
【15题详解】
根据万有引力定律可知,组合体受到地球的万有引力大小为
故选D。
【16题详解】
组合体绕地球做匀速圆周运动,则万有引力提供向心力,即
解得
故选A。
【17题详解】
组合体与地球之间的万有引力是通过引力场产生的,即
带电体与孤立点电荷的引力即库仑力为
二者类似,则地球周围的引力场线分布与孤立点电荷的电场线分布相似。
故选B。
二、多选题(共15分。全选对的得3分,选对但不全的得2分,错选不得分)
18. 一物体沿直线运动,其速度随时间变化关系的图象如图所示.由图象可知( )
A. 内的位移小于内的位移
B. 内的位移大于内的位移
C. 内物体的运动方向不变
D. 内物体的运动方向发生了改变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移,则知,内的位移大于内的位移,故A错误,B正确;
CD.速度的正负表示物体的运动方向,由图知,内物体的速度一直为正,运动方向不变,故C正确,D错误.
故选BC.
19. 沿水平方向抛出的铅球在空中做平抛运动,下列说法中正确的是( )
A. 铅球在水平方向的速度保持不变
B. 铅球在竖直方向的速度保持不变
C. 铅球在运动过程中动能不断减少
D. 铅球在运动过程中动能不断增加
【答案】AD
【解析】
【详解】A.沿水平方向抛出的铅球在空中做平抛运动,水平方向不受力,做匀速直线运动,速度保持不变,故A正确;
B.铅球竖直方向做自由落体运动,速度不断增大,故B错误;
CD.铅球只受重力,机械能守恒,重力势能不断减小,则动能不断增加,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点,知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.平抛运动的速度也可以由运动的合成列式分析.
20. 如图所示,一个带电球体M放在绝缘支架上,把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1、P2和P3处.当小球N静止时,观察丝线与竖直方向的夹角.通过观察发现:当小球N挂在P1时,丝线与竖直方向的夹角最大;当小球N挂在P3时,丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比,可知( )
A. 小球N距球体M越远,它们间的静电力越小
B. 在距球体M越远的位置,球体M产生的电场越弱
C. 小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成正比
D. 小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成反比
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.设丝线与竖直方向夹角为,由平衡条件可得静电力大小为
线的拉力为
所以距离球体M越远的位置,越小,它们间的静电力F越小,根据F=qE
可知在距球体M越远的位置,球体M产生的电场越弱,故AB正确;
CD.根据库仑力公式
小球N与球体M间的距离在变化,库仑力在变化,同时因为两球的带电量不变,所以实验不能反映小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积的关系,故CD错误。
故选AB。
21. 一物体沿直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图所示.由图象可知( )
A. 在0~2s内物体运动的加速度大小为5m/s2
B. 在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2
C. 在0~4s内物体运动的位移大小为30m
D. 在0~4s内物体运动的位移大小为40m
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据速度图象的斜率表示物体的加速度可知,在0~2s内物体运动的加速度大小为
故A正确,B错误;
CD.由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0~4s内物体运动的位移大小为
故C正确,D错误。
故选AC。
22. 甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A. 力F对甲物体做功多
B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C. 甲物体获得的动能比乙大
D. 甲、乙两个物体获得的动能相同
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由W=Fs知,拉力的大小相同,物体的位移也相同,所以拉力对两物体做的功一样多,故A错误B正确;
CD.由动能定理可以知道,在光滑水平面上的木块,拉力对物体做的功等于物体的动能变化,在粗糙水平面上的木块,拉力对物体做正功的同时,摩擦力对物体做了负功,所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能,故C正确。D错误
故选BC。
三、论述计算题(共34分)解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
23. 如图所示,在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中,同一条电场线上A、B两点之间的距离d=0.20m.将电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷放在电场中的A点.
(1)在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向;
(2)若将该点电荷从A点移到B点,求在此过程中点电荷所受电场力做的功W.
【答案】(1) ;(2)2.0×10﹣5J
【解析】
【详解】(1)根据正点电荷所受电场力方向与电场线切线方向相同,如图所示
(2)电荷从A到B的过程中,电场力做功为
24. 无人机的普遍应用使人们的生产生活更加便利。如图所示,某次作业中无人机在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,角速度为,无人机的质量为m,重力加速度为g。
(1)求无人机做匀速圆周运动线速度的大小v;
(2)求无人机做匀速圆周运动所需向心力的大小;
(3)若无人机离水平地面高度为h,某时刻从无人机上释放一个小包裹,小包裹所受空气阻力可忽略不计。请推导说明小包裹落地点与圆心O的水平距离d与哪些因素有关。
【答案】(1)
(2)
(3)小包裹落地点与圆心O的水平距离d与半径r、角速度、无人机离水平地面的高度h三个因素有关。
【解析】
【小问1详解】
无人机做匀速圆周运动线速度的大小
【小问2详解】
无人机做匀速圆周运动所需向心力的大小
【小问3详解】
小包裹平抛,
解得
小包裹落地点与圆心O的水平距离
所以小包裹落地点与圆心O的水平距离d与半径r、角速度、无人机离水平地面的高度h三个因素有关。
25. 如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的带正电小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零。若空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g,求:
(1)小球到达小孔处的速度大小;
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量。
【答案】(1);(2);
【解析】
【详解】(1)小球由静止下落到达小孔处过程,根据动能定理得
得小球到达小孔处的速度大小
(2)小球由静止下落到达下极板处速度为零过程,根据动能定理得
则两板间电势差
由
得电场强度大小
又
得电容器所带电荷量
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北京十五中高二物理期中考试试卷(B卷)
一、单项选择题(共17小题,每小题3分,共51分)
下图为伽利略在研究落体运动时所做斜面实验的油画,他让铜球从静止开始沿长直轨道向下运动,用滴水记录时间来研究铜球在斜面上的运动规律,合理外推得到落体运动规律。
1. 铜球在沿轨道向下运动的过程中,其动能( )
A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
2. 铜球在沿轨道向下运动的过程中,其重力势能( )
A. 逐渐增大 B. 保持不变 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小
3. 轨道对铜球的支持力和铜球对轨道的压力( )
A. 大小相等,方向相反 B. 大小相等,方向相同
C. 大小不等,方向相反 D. 大小不等,方向相同
推铅球是中学体育课中重要的运动项目之一。某同学想通过实验探究铅球投掷距离和初速度方向与水平方向夹角之间的关系。设铅球投出时距地面的高度为,初速度大小为。已知重力加速度为,不计空气阻力。
4. 为完成探究任务,该同学在设计实验方案时需要( )
A. 只控制不变 B. 只控制不变
C. 控制和不变 D. 控制和不变
5. 某次实验时,铅球从被水平推出到落至水平地面所用时间为( )
A. B. C. D.
6. 铅球从被推出到落至水平地面的过程中( )
A. 动能逐渐减小 B. 动能保持不变
C. 机械能逐渐减小 D. 机械能保持不变
请阅读下述文字,完成下题。
如图所示,实线是正点电荷的电场线,虚线是等势面。a、b、c是电场中的三个点,这三点的电场强度大小分别为、、,电势分别为,一个试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为。
7. 关于电场强度大小的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
8. 关于电势高低的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
9. 关于静电力大小的比较,下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
电源、定值电阻、电流表、开关与导线连接成如图所示的电路。已知定值电阻的阻值R 2.0 Ω,电源的内阻r 1.0 Ω。闭合开关S后,电流表示数I 1.00 A。据此完成下题。
10. 闭合开关S后,定值电阻R两端的电压U为( )
A. 1.0 V B. 2.0 V
C. 3.0 V D. 4.0 V
11. 闭合开关S后,定值电阻R的热功率P为( )
A. 1.0 W B. 1.5 W
C. 2.0 W D. 2.5 W
12. 该电源的电动势E为( )
A. 1.0 V B. 1.5 V
C. 2.0 V D. 3.0 V
请阅读下述文字,完成下列2小题。
电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷。两个彼此绝缘又相距很近的导体,就构成一个简单的电容器。
13. 在给一固定电容器充电的过程中( )
A. 电容器的电容逐渐增大 B. 电容器的电容逐渐减小
C. 电容器所带的电荷量逐渐增大 D. 电容器所带的电荷量逐渐减小
14. 给一个平行板电容器充电,保持两极板间的距离不变,用表示两极板间电压,用表示两极板间电场强度的大小,图中正确反映和关系的图像是( )
A.
B.
C. D.
请阅读下述文字,完成下列3小题。
2022年6月5日,神舟十四号载人飞船与天和核心舱成功对接,陈冬、蔡旭哲、刘洋三名航天员顺利进入天和核心舱。如图所示,对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知组合体的质量为,绕地球运动的轨道半径为,地球质量为,地球半径为,引力常量为。地球可视为质量分布均匀的球体。
15. 组合体受到地球的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
16. 组合体绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为( )
A. B. C. D.
17. 场是一种客观存在的物质,组合体与地球之间的万有引力是通过引力场产生的。类比用电场线描述静电场,可以用引力场线描述引力场。不考虑其它天体的影响,地球周围的引力场线分布与下列电场的电场线分布相似的是( )
A. 匀强电场 B. 孤立点电荷的电场
C. 两个等量同种电荷的电场 D. 两个等量异种电荷的电场
二、多选题(共15分。全选对的得3分,选对但不全的得2分,错选不得分)
18. 一物体沿直线运动,其速度随时间变化关系的图象如图所示.由图象可知( )
A. 内的位移小于内的位移
B. 内的位移大于内的位移
C. 内物体的运动方向不变
D. 内物体的运动方向发生了改变
19. 沿水平方向抛出的铅球在空中做平抛运动,下列说法中正确的是( )
A. 铅球在水平方向的速度保持不变
B. 铅球在竖直方向的速度保持不变
C. 铅球在运动过程中动能不断减少
D. 铅球在运动过程中动能不断增加
20. 如图所示,一个带电球体M放在绝缘支架上,把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1、P2和P3处.当小球N静止时,观察丝线与竖直方向的夹角.通过观察发现:当小球N挂在P1时,丝线与竖直方向的夹角最大;当小球N挂在P3时,丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比,可知( )
A. 小球N距球体M越远,它们间的静电力越小
B. 在距球体M越远的位置,球体M产生的电场越弱
C. 小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成正比
D. 小球N与球体M间的作用力与它们电荷量的乘积成反比
21. 一物体沿直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图所示.由图象可知( )
A. 在0~2s内物体运动的加速度大小为5m/s2
B. 在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2
C. 在0~4s内物体运动的位移大小为30m
D. 在0~4s内物体运动的位移大小为40m
22. 甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A. 力F对甲物体做功多
B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C. 甲物体获得的动能比乙大
D. 甲、乙两个物体获得的动能相同
三、论述计算题(共34分)解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
23. 如图所示,在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中,同一条电场线上A、B两点之间的距离d=0.20m.将电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷放在电场中的A点.
(1)在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向;
(2)若将该点电荷从A点移到B点,求在此过程中点电荷所受电场力做的功W.
24. 无人机的普遍应用使人们的生产生活更加便利。如图所示,某次作业中无人机在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,角速度为,无人机的质量为m,重力加速度为g。
(1)求无人机做匀速圆周运动线速度的大小v;
(2)求无人机做匀速圆周运动所需向心力的大小;
(3)若无人机离水平地面高度为h,某时刻从无人机上释放一个小包裹,小包裹所受空气阻力可忽略不计。请推导说明小包裹落地点与圆心O的水平距离d与哪些因素有关。
25. 如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的带正电小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零。若空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g,求:
(1)小球到达小孔处的速度大小;
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量。
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