内容正文:
高一物理参考答案
题号
1
2
4
5
6
8
9
10
答案
D
B
C
BCD
AB
ACD
1.D
【详解】A.元电荷是带电体的最小电荷量,等于质子或电子所带电荷量的大小,故A错误;
B.两个原本带等量同种电荷的金属小球,放在一起并接触,由于同种电荷相互排斥,所以
电荷分布于两金属球的远端一侧,两小球所带电荷之间库仑力不会变为无穷大,故B错误:
C.接触带电的本质是电荷的转移,摩擦起电的本质也是电荷的转移,不是电荷的创生,故
C错误;
D.比荷就是所带电荷量除以带电体的质量,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.设b小球质量为,b球分别受到绳子拉力、自身重力、库仑力而平衡,如
图
Q
T
bF库
mg
mog
对a球,由平衡条件得tano=
F
11l8
对b球,由平衡条件得tanB=
卫库
ng
又因为R=阿
联立以上解得、
3mgL
故选B。
3.C
【详解】A.重力做功的特点与路径无关,只与初末位置的高度差决定,所以该过程重力做
答案第1页,共11页
功=W,=W,则A错误;
B.根据动能定理对甲有
mghm.gh
对乙有
mghmm,
2
对丙有
igh=1
32,=V2gh
2
则落地瞬间速度?=?<,所以B错误;
C.落地瞬间重力的功率为
p=mgvy
则对甲有
月=g1=gV2gh
对乙有
B mgv mg 2gh
对丙有
乃=gY3=gV2 gh sin45°=uggh
所以落地瞬间重力的功率乃=乃>乃,所以C正确:
D.全程重力做功的平均功率为
P=严-gh
由于三个小球下落的时间有
t1=t<
所以全程重力做功的平均功率?=乃>乃,所以D错误;
故选C。
4.C
【详解】A.设铁链单位长度的质量为,某时刻B端下滑的长度为x,铁链桌面部分和下
答案第2页,共11页
滑部分间的作用力为F,根据牛顿第二定律可得F=(1-x)a,xg-F=xa
解得a=于8,故A错误:
B.因随铁链的B端不断下降,x增大,加速度不断变大,则B端向下做的不是匀加速直线
运动,故B错误;
C.由机械能守恒定律得xmg-上n2
22
解得1侣
可知,铁链的速度大小与B端下落的距离成正比,故C正确;
D.A端离开桌面时,x=l,铁链的速度大小为v=
g1=√g
故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.小球接触弹簧开始的一小段时间内,弹簧弹力增大,但弹力小于重力,因此小
球接触弹簧开始做加速度减小的变加速直线运动,随后弹力大于重力,之后做加速度增大的
变减速直线运动,故A错误;
B.小球从A自由下落到O过程有
1
g·2x。=÷1
解得
16=2Vgx0
根据上述,小球接触弹簧后先做加速运动,当弹簧弹力与重力等大反向时,速度达到最大值,
即小球运动过程中最大速度大于2√g,故B错误;
C.小球形变量最大时,弹性势能最大,则有
Epmax=mg(2x+)=3mgxo
故C正确;
D.小球从O到B过程,弹簧压缩量为,则有
F=kx
根据上述有
答案第3页,共11页
F>8
解得
ks"竖
18
即弹簧劲度系数大于
,改D特误
故选C。
6.c
【详解】A.设斜面的倾角为α,斜面长度为L=l0m,由图丙可知滑块的初始重力势能为
Epi=mgLsina=100J
解得
a=30°
选项A错误;
B.设滑块与斜面间的动摩擦因数为4,由图乙可知滑块末动能为Ex2=25J,滑块下滑的过程,
根据动能定理得
gIsina一nigLcosa=E2一0
解得
u=
4
选项B错误:
C.设下滑过程滑块的加速度大小为α,根据牛顿第二定律得
8s1na一uW8c0SCa=1a
解得
a=1.25m/s2
选项C正确;
D.滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为
E=E1一E2=75J
选项D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.物块开始向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有g=4
答案第4页,共11页
令历时t。与传送带达到相等速度,则有v=,-a
5
解得=二$
6
此过程物块的位移=",6=6.25m>L=3m
表明物块与传送带没有达到相等速度,则有-=-2Z
解得,=8m/s
即小物块滑上长木板的速度为8m/s,故A错误:
B.物块滑上木板后开始以加速度4做匀减速直线运动,对木板,根据牛顿第二定律有
umg Ma
解得4=2m/s2
令历时1物块与木板达到相等速度,则有=乃一5=44
解得=ls,2=2m/s
此过程物块的位移x=当+(=5m=1
2
表明物块没有飞出木板,之后两者保持相对静止做匀速直线运动,即小物块的最终速度为
2m/s,故B错误:
C,结合上述可知,长木板的最终动能县-=121
故C正确:
D.结合上述,物块在传送带上运动时间5=h=8
对传送带的相对位移阳=”-西m
2
物块对木板的相对位移少4
2
_2t=4m
全过程系统产生的内能2=g(x相+x相2)=64J
故D错误。
故选C。
8.BC
【详解】A.圆环在下落过程中受到弹簧的拉力,拉力做负功,圆环在下落过程中机械能减
答案第5页,共11页
少,A错误;
BC.圆环沿杆下滑过程中,对于圆环和弹簧组成的系统,由于只有重力和弹簧的弹力做功,
系统的机械能守恒,圆环下落过程中先加速后减速,故到最低点时速度为零,加速度不为零,
即合力不为零;圆环下降高度
h=V(2L)-P=√5L
所以圆环重力势能减少了√5gL,弹簧弹性势能增加了√3gL,BC正确:
D.圆环沿杆下滑过程中,对于圆环和弹簧组成的系统,由于只有重力和弹簧的弹力做功,
系统的机械能守恒,圆环沿杆下滑过程中速度先增大在减小,圆环的动能先变大后变小,则
圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大,D错误。
故选BC。
9.AB
【详解】A.根据F-x图像的面积表示力做功,可知推力对物体做的功为
m=2×(2+10)×80J=480J
2
故A正确:
B.设物体整个运动过程的位移大小为x,根据动能定理可得
W:-umgx =0
解得
x=12m
故B正确:
C.在推力不变,物体的加速度大小不变:当推力开始减小时,一开始推力大于摩擦力,物
体的加速度逐渐减小:当推力等于摩擦力时,物体的加速度为0,之后推力小于摩擦力,物
体的加速度反向逐渐增大,撤去推力后,物体的加速度大小保持不变,故C错误:
D.当推力等于摩擦力时,物体速度最大,则有
F=AUmg=40N
结合F-x图像可知此时x=6m,根据动能定理可得
1
W Lmgx =-mv -0
2
其中
答案第6页,共11页
W=80×2J+180+40)×4打=400J
2
解得最大速度为
Vmn 2v10m/s
故D错误。
故选AB。
10.ACD
【详解】A.由题意可知f=amg=2×103N
由题图可知前6s内汽车的加速度大小a=A
=2m/s2
At
由F-f=ma
解得汽车的牵引力大小F=6×103N
故A正确;
B.6s末达到额定功率,则汽车的额定功率为P==6×103×12W=72kW
故B错误;
C.当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大,则有vx=
=36m/s
故C正确;
D.汽车在0~6s微匀加速直线运动,其位移大小为5=12+0x6m=36m
2
1
21
汽车变加速过程由动能定理有P-g,-22”
-mv
其中t=t-6$=25s-6s=19s
代入数据解得x2=108m
则汽车由静止加速到最大速度过程中的位移大小x=x1+x2=144
故D正确。
故选ACD。
H
2gHS
11.
(2分)
d-5
(2分)
VH+P2分)
【详解】(2)①1]在长木板右端适当位置垫一高度为H的木块,使滑块(包含挡光片)恰
好能匀速下滑,并测得此时木块与木板左端距离为L。对木块根据平衡条件可得
ng sin=ung cos0
答案第7页,共11页
得u=tam6=H
②[2☑滑块通过光电门2的速度为=
③[3]设斜面与水平面的夹角为日,若让滑块以一定初速度沿斜面上滑,先后通过光电门1、
光电门2,挡光时间分别为、t,。若该学习小组要探究动能定理,即探究
1
Lmg cose-S-mgSsine=mv?
-2,
2
其中=
u=tand,sine=-
d
H
H'+P
联立求得上述物理量需满足
2gHS d(11
VP+E2平
12.(1)BC(2分)
(2)
小于(2分)
增大(2分)
3分)
【详解】(1)A.根据题意可知,本实验系统减少的重力势能为△E。=8h
系统增加的动能为△区=,2m+%)一〔
1
需要验证机械能守恒的表达式为%3h=21+加
可知验证机械能守恒需要测量重物C的质量0,故A错误;
B.为了充分利用纸带,实验时,应先接通打点计时器电源再释放纸带,故B正确:
C.以B、C为对象,根据牛顿第二定律可得(m+)8-T=(+)a
以A为对象,根据牛顿第二定律可得T-g=a
联立可得加速度大小为a=。一g
+29
可知增大重物C的质量可使重物A、B、C的加速度接近g,但不可能超过g,故C正确。
故选BC。
(2)[1][2]此实验由于摩擦和空气阻力的影响,减少的重力势能有一部分转化为内阻,使
得系统的总动能的增加量略小于总重力势能;适当增大物A、B、C的质量,可减小摩擦和
空气阻力的影响,减小本实验的相对误差。
(3)根据系统机械能守恒可得,8h=
(2m+加2
2
答案第8页,共11页
整理可得r=,2m8h=
2
2+%,
8
2
可知若系统机械能守恒成立,则倾斜直线的斜率为k=
58
13.(1)5200J;-1820J;3380J;(2)1040W
【详解】(1)根据牛顿第二定律
Fcos37°-4(1g-Fsin37)=1a(2分)
联立解得物体的加速度大小为
=2.6m/s2(1分)
10s内的位移
1
多2=226x10nm30mL
恒力F的功
W。=Fx cos37°=50×130×0.8=5200J(1分)
摩擦力的功
W,=-u0g-Fsin37)x=-0.2000-50×0.6)×130J=-1820J(1分)
合力所做的功
W金=W。+W=5200J-1820J=3380J(1分)
(2)10s末的速度
1=t=26m/s(1分)
拉力F的瞬时功率
P=Fycos37°=50×26×0.8W=1040W(2分)
14.(1)4mgR:(2)-3,
8R:(3》4≤gR或,≥
2
gR
【详解】(1)物体从A点到B点的过程中,由机械能守恒定律,得弹簧的弹性势能
g-3mg-4ngRa分)
2
(2)物体到达C点时,重力提供向心力有
g=加发(2分)
R
物体从B点运动至C点,由动能定理有
答案第9页,共11页
m2gR-nm8-号Q分)
1
2
得
压=sR1分
(3)当物体不能从最高点C点飞出,要保证始终不脱离轨道,则最高能运动到圆弧轨道的
中点,由机械能守恒定律,得弹簧的弹性势能最大为
Ep1=gR(2分)
当物体能从最高点C点飞出,要保证始终不脱离轨道,则物体在C点时,至少有重力提供
向心力
呕=m是(1分)
R
由机械能守恒定律,得弹簧的弹性势能至少为
Eo-2mgR+
gR(2分)
故弹簧弹性势能大小的取值范围为
E。≤gR(1分)
或
么侧R1分)
15.(1)35N;(2)6J;(3)停在BC上距离C端0.3m处(或距离B端0.2m处)
【详解】(1)小球进入管口C端时,它对圆管上管壁有大小为=2.5g的作用力,对小
球由牛顿第二定律有
F+g=耳(2分)
解得
F=35N(1分)
(2)在压缩弹簧过程中,速度最大时合力为零。设此时小球离D端的距离为x,则有
=g(1分)
解得
答案第10页,共11页
为=坚=01m(1分)
k
在C点,由
R=35N=mE(1分)
解得
'e=√7m/s(1分)
由能量守恒定律有
1
mg0+)=B,+Bmm2(2分)
解得
Em=g(+)+iw2-E。=6J(1分)
(3)小球从A点运动到C点过程,由动能定理得
mgh-tngs=
2r吧2分)
解得B、C间距离
s=0.5m(1分)
小球与弹簧作用后返回C处动能不变,小球的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程
中。设小球在BC上运动的总路程为s,由能量守恒定律有
umgs
2(2分)
解得
s=0.7m(1分)
故最终小球在BC上距离C为
1=s-(s-s)=0.5m-(0.7m-0.5m)=0.3m(2分)
或距离B端为
1'=0.7m-0.5m=0.2m
处停下。(2分)
答案第11页,共11页
2024—2025学年度第二学期0426质量检测试题
年级:高一 科目:物理
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共15小题,总分为100分。
一、单选题(每题4分)
1. 以下说法正确的是( )
A. “元电荷”既可以是带正电的质子,也可以是带负电的电子
B. 两个原本带等量同种电荷的金属小球,放在一起并接触,此时距离r=0,两小球所带电荷之间库仑力变为无穷大
C. 接触带电的本质是电荷的转移,摩擦起电的本质是电荷的创生
D. 比荷就是所带电荷量除以带电体的质量
2. 如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球(可视为质点),用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时处于同一水平高度且间距为L,细线与竖直方向的夹角分别为。若小球a质量为m、所带电荷量为q,重力加速度为g,静电力常量为k。则小球b( )
A. 质量为 B. 质量为
C. 所带电荷量为 D. 所带电荷量为
3. 如图所示,将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放(图甲、图丙)或平抛(图乙),其中图丙是一固定在地面上倾角为 的光滑斜面,不计空气阻力,则每个小球从开始运动到落地说法正确的是( )
A. 该过程重力做功
B. 落地瞬间速度
C. 落地瞬间重力的功率
D. 全程重力做功的平均功率
4. 质量为m=1.6kg的小球,从离桌面H=2.0m高的A处由静止下落,桌面离地面B处高度为h=1.0m,如图所示。若以桌面为参考平面,重力加速度g=10m/s²,下列说法正确的是( )
A. 小球在A点的重力势能为48J
B. 小球在B点的重力势能16J
C. 由A点下落至B点过程中重力做功为48J
D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为48J
5. 如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )
A. 小球从接触弹簧开始速度一直减小
B. 小球运动过程中最大速度等于
C. 弹簧最大弹性势能为3mgx0
D. 弹簧劲度系数等于
6. 如图甲,固定的斜面长为10m,质量m=2.0kg的小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中,小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示,取斜面底面为重力势能参考面,小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示,重力加速度g取10m/s2。则下列判断中正确的是( )
A. 斜面的倾角为45°
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2
C. 下滑过程滑块的加速度大小为1.25m/s2
D. 滑块自斜面下滑过程中损失的机械能为25J
7. 如图所示,左侧有一长为的传送带,以速度顺时针转动,右侧有一质量为、长为的长木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为的小物块(可视为质点)以初速度从传送带的左端滑上传送带,并且小物块能无机械能损失地滑上长木板。已知小物块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,不计空气阻力,g取。则( )
A. 小物块滑上长木板的速度为
B. 小物块的最终速度为
C. 长木板的最终动能
D. 全过程系统产生的内能
二、多选题(每题5分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A的机械能守恒
B. 乙图中,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,物体B机械能守恒
C. 丙图中,不计任何阻力时A 加速下落、B加速上升的过程中,A、B组成的系统机械能守恒
D. 丁图中,不计空气阻力,小球由水平位置A处静止释放,运动到B处的过程中,小球机械能守恒
9. 如图甲所示,质量为8kg的物体受水平推力F作用在水平面上由静止开始运动,推力F随位移x变化的关系如图乙所示,运动10m后撤去推力F。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,在物体运动的整个过程中( )
A. 推力对物体做的功为480J B. 物体的位移为12m
C. 物体的加速度大小先减小后不变 D. 物体在时速度最大,最大速度为6m/s
10. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前6s内做匀加速直线运动,达到额定功率后保持额定功率运动至t1=25s时刻达到最大速度,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值k=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A. 在前6s内汽车的牵引力大小为6×103N
B. 汽车的额定功率为60kW
C. 汽车的最大速度为36m/s
D. 汽车由静止加速到最大速度过程中的位移大小x=144m
三、实验题(15分,除特殊标注外每空2分)
11. 某学习小组通过如图所示装置探究动能定理。光电门1、2分别固定在长木板上相距S的两点,挡光片宽度为d(),重力加速度为g。实验步骤如下:
(1)在长木板右端适当位置垫一高度为H的木块,使滑块(包含挡光片)恰好能匀速下滑,并测得此时木块与木板左端距离为L。
(2)让滑块以一定初速度沿斜面上滑,先后通过光电门1、光电门2,挡光时间分别为、。
①滑块与木板间的动摩擦因数________;
②滑块通过光电门2的速度为________;
③该学习小组要探究动能定理,上述物理量需满足:________。(均用题干中字母表示)
12. 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的两端分别悬挂质量均为m的重物A、B且处于静止状态,A与纸带连接,纸带通过固定的打点计时器(电源频率为50Hz),在B的下端再挂质量为m0的重物C。由静止释放重物C,利用打点计时器打出的纸带可研究系统(由重物A、B、C组成)的机械能守恒,重力加速度大小为g,回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 无须测量重物C的质量m0就可以验证机械能守恒定律
B. 实验时,应先接通打点计时器电源再释放纸带
C. 增大重物C的质量可使重物A、B、C的加速度接近g,但不可能超过g
(2)此实验存在系统误差,由于摩擦和空气阻力的影响,系统的总动能的增加量略______总重力势能(填“小于”或“大于”);适当______重物A、B、C的质量,可减小本实验的相对误差。(填“增大”或“减少”)
(3)对选取的纸带,若第1个点对应的速度为0,重物A上升的高度为h,通过计算得到三个重物的速度大小为v,然后描绘出v2-h(h为横坐标)关系图像,若系统机械能守恒成立,且,则倾斜直线的斜率k=______。
四、解答题解答题(42分)
13. 如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径 的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度 处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数,小球进入管口C端时,它对上管壁有的作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能。重力加速度g取。求:
(1)小球在C处受到的向心力大小;
(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能;
(3)小球最终停止的位置。
14. 如图所示,现有一与水平方向成θ=37°,大小为F=50N的恒力用在质量m=10kg的木箱上,木箱由静止开始运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,求∶(sin37°=0.6,cos37°=0.8、g取10m/s2)
(1)10s内恒力F、摩擦力及合力所做的功各为多少;
(2)10s末拉力F的瞬时功率。
15. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,它经过B点的速度大小为,之后沿半圆形导轨运动,恰好能到达C点,重力加速度为g。求:
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能。
(2)物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。
(3)如果圆弧轨道也光滑,为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道,求弹簧弹性势能的取值范围。
2024—2025学年度第二学期0426质量检测试题
年级:高一 科目:物理
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共15小题,总分为100分。
一、单选题(每题4分)
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】C
二、多选题(每题5分,选对但不全得3分,有选错得0分)
【8题答案】
【答案】BCD
【9题答案】
【答案】AB
【10题答案】
【答案】B
三、实验题(15分,除特殊标注外每空2分)
【11题答案】
【答案】 ①. ②. ③.
【12题答案】
【答案】(1)BC (2) ①. 小于 ②. 增大
(3)
四、解答题解答题(42分)
【13题答案】
【答案】(1)35N;(2)6J;(3)停在BC上距离C端0.3 m处(或距离B端0.2m处)
【14题答案】
【答案】(1)5200J;-1820J;3380J;(2)1040W
【15题答案】
【答案】(1)4mgR;(2);(3)或
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