内容正文:
高一年级练习
物理
一、单项选择题:(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项符合题意)
1. 已知 为静电力常量,为电荷量, 为距离,则用国际单位制表示正确的是( )
A. N/C B. J/m C. N D. V
2. 如图所示,A、B两颗人造卫星在同一轨道平面上同向绕地球做匀速圆周运动。若它们的轨道半径分别为rA、rB,周期分别为TA、TB。则( )
A. 在相等的时间内,rA和rB扫过的面积相等
B. A卫星受到的引力一定大于B卫星受到的引力
C. A卫星的角速度一定比B卫星的角速度小
D. A卫星的线速度一定比B卫星的线速度大
3. 如图所示,在“伏安法测量小电阻”实验中,某同学误将两表位置互换,S闭合后造成的结果是( )
A. 电阻烧坏 B. 电流表烧坏
C. 电压表示数几乎为零 D. 电流表示数几乎为零
4. 大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表和变阻箱 改装而成。已知灵敏电流表的满偏电流为,内阻为,变阻箱 接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程减小
B. 乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
C. 丙电路图表示欧姆表,表笔A是黑表笔
D. 丙电路图表示欧姆表,使用时应该用手分别将两表笔金属端与待测电阻两端紧紧捏在一起
5. 家用空气净化器的静电吸附模块附近的等势线分布可简化为图中实线,已知,一带电粉尘仅在电场力作用下在该区域运动,运动轨迹为图中虚线, 四点是粉尘的轨迹与等势线的交点,粉尘经过这四个点的动能分别为,下列说法正确的是( )
A. 粉尘带负电
B. 点所处的等势线上各点电场强度大小相等
C. 粉尘经过四点的动能大小关系是
D. 粒子从点运动到 点的过程中速率不变
6. 高三某同学参加引体向上体能测试,在20s内完成10次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于( )
A. 150W B. 300W C. 450W D. 600W
7. 一条轻绳绕过轻质定滑轮,绳的两端各系质量为和的物体和B,用手压住物体(物体放置于水平台上),使、B均处于静止状态,不计一切阻力。由静止释放物体,在其向右运动的过程中(A未与滑轮碰撞且B未落地),重力加速度为 ,下列说法正确的是( )
A. 物体B的机械能增加
B. 轻绳对物体B做的功与轻绳对物体A做的功代数和为
C. 物体B减少的机械能为
D. 物体A增加的机械能为
8. 如图所示,带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板 、 水平正对放置,两板间有一带电微粒以速度沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将M板上移一小段距离,则此后微粒的运动情况可能是( )
A. 沿轨迹①做曲线运动 B. 方向改变,沿轨迹②做直线运动
C. 方向不变,沿轨迹③做直线运动 D. 沿轨迹④做曲线运动
9. 如图所示,真空中两个固定的点电荷、电荷量分别为和,实线表示某一电场线,a、b为电场线上的两点、电势分别为和。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示,光滑的水平地面上静置一长木板,木板的左端有一个可视为质点的滑块。现给滑块一水平向右的初速度,此后滑块和木板的动能随各自位移变化的图像如图乙所示,最终滑块恰停在木板的右端。关于该过程下列说法不正确的是( )
A. 滑块与木板的质量之比为
B. 滑块相对木板的位移大小为
C. 全过程产生的摩擦热为
D. 滑块的速度减为时,木板的速度为
二、实验题(共15分)
11. 小韩同学想设计一个测金属棒电阻率的实验:
(1)如图用游标卡尺测金属棒长度为__________。
(2)小韩用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10”倍率时表盘的示数如图所示,则金属棒的阻值约为__________Ω
(3)为更精确地测量其电阻,小韩决定用伏安法测电阻,实验器材如下:
直流电源:电压约3V,内阻不计;
电流表:量程,内阻约;
电流表:量程,内阻约;
电压表V:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
那么在测金属棒的电阻时,要求电压可以从零开始变化,且准确的测量出电阻的阻值,电流表应该选________(填“”或“”),滑动变阻器应该选________(填“”或“”),电路图应该选下图中的_________(填“A、B、C、D”代号)。
A. B.
C. D.
三、解答题(共45分,请写出必要的文字说明、原始公式,只写答案不得分)
12. 我国计划在2030年实现载人登月。假设一名中国航天员在月球上将一个小球水平抛出,初速度大小为,测出抛出点的高度为h,抛出点到落地点之间的水平距离为s,已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转的影响。求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的质量。
13. 如图所示,一质量为m、带电荷量大小为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场分布范围足够大,静止时细线向左偏离竖直方向夹角为37°。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)若将原电场方向反向,大小保持不变,小球从图示位置由静止释放后运动过程中最大速度的大小。
14. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧左端固定,右端与静止在O点质量为m=1kg的小物块接触而不连接,此时弹簧无形变.现对小物块施加F =" 10" N水平向左的恒力,使其由静止开始向左运动.小物块在向左运动到A点前某处速度最大时,弹簧的弹力为 6 N,运动到A点时撤去推力F,小物块最终运动到B点静止.图中OA =" 0.8" m,OB =" 0.2" m,重力加速度g =" 10" m/s2.求小物块:
(1)与桌面间的动摩擦因数μ;
(2)向右运动过程中经过O点的速度;
(3)向左运动的过程中弹簧的最大压缩量.
如图甲所示,真空中的电极被连续不断均匀地发出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场,、两板距离为d、、板长为,、两板间加周期性变化的电场,如图乙所示,周期为 ,加速电压为,其中为电子质量、为电子电量,为、板长, 为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
15. 电子从加速电场飞出后的水平速度大小?
16. 时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距、间中线的距离 ;
17. 在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子数量占离开偏转电场电子总数的百分比。
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高一年级练习
物理
一、单项选择题:(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项符合题意)
1. 已知 为静电力常量,为电荷量, 为距离,则用国际单位制表示正确的是( )
A. N/C B. J/m C. N D. V
【答案】D
【解析】
【详解】首先明确各物理量的国际单位:静电力常量 的单位为,电荷量的单位为,距离 的单位为,因此的单位推导如下:
A.是电场强度的单位,与推导结果不符,故A错误;
B.,是力的单位,与推导结果不符,故B错误;
C.是力的单位,与推导结果不符,故C错误;
D.电势(电压)的单位,与推导结果一致,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,A、B两颗人造卫星在同一轨道平面上同向绕地球做匀速圆周运动。若它们的轨道半径分别为rA、rB,周期分别为TA、TB。则( )
A. 在相等的时间内,rA和rB扫过的面积相等
B. A卫星受到的引力一定大于B卫星受到的引力
C. A卫星的角速度一定比B卫星的角速度小
D. A卫星的线速度一定比B卫星的线速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A.开普勒第二定律的“相等时间扫过相等面积”,是针对同一轨道成立,两颗卫星轨道不同,相等时间扫过面积不相等,A错误;
B.万有引力 ,引力大小不仅和轨道半径有关,还和卫星自身质量 有关
题目未给出A、B的质量,无法比较引力大小,B错误;
C.根据万有引力提供向心力
推得 ,轨道半径越小角速度越大,因 ,所以,C错误;
D.根据万有引力提供向心力
推得 ,轨道半径越小线速度越大,因 ,所以,D正确。
故选 D。
3. 如图所示,在“伏安法测量小电阻”实验中,某同学误将两表位置互换,S闭合后造成的结果是( )
A. 电阻烧坏 B. 电流表烧坏
C. 电压表示数几乎为零 D. 电流表示数几乎为零
【答案】D
【解析】
【详解】互换后,电压表的内阻很大导致电路总电阻很大,电流很小,几乎为零,电流表的示数几乎为零,电压表的示数接近,电阻和电表不会被烧坏,故D正确。
故选D。
4. 大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表和变阻箱 改装而成。已知灵敏电流表的满偏电流为,内阻为,变阻箱 接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程减小
B. 乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
C. 丙电路图表示欧姆表,表笔A是黑表笔
D. 丙电路图表示欧姆表,使用时应该用手分别将两表笔金属端与待测电阻两端紧紧捏在一起
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲可知R与G并联,则甲表是电流表,有
减小时分流增大,则电流表的量程增大,故A错误;
B.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,有
则有,故B正确;
C.丙电路图表示欧姆表,表笔B接内部电源的正极,根据“红进黑出”可知表笔B是黑表笔,表笔A是红表笔,故C错误;
D.测电阻时,手不能捏住表笔金属端,应将两表笔金属端与待测电阻两端连接,故D错误。
故选B。
5. 家用空气净化器的静电吸附模块附近的等势线分布可简化为图中实线,已知,一带电粉尘仅在电场力作用下在该区域运动,运动轨迹为图中虚线, 四点是粉尘的轨迹与等势线的交点,粉尘经过这四个点的动能分别为,下列说法正确的是( )
A. 粉尘带负电
B. 点所处的等势线上各点电场强度大小相等
C. 粉尘经过四点的动能大小关系是
D. 粒子从点运动到 点的过程中速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知,电势左高右低,电场线垂直等势线,由高电势指向低电势,因此电场方向大致向右。 粒子轨迹向右凹,根据“带电粒子受力方向指向轨迹凹侧”,可知粒子电场力方向大致向右,与电场方向相同,因此粉尘带正电,故A错误;
B. 点所在等势面为直线,等势面上不同位置的电场强度方向相同,但等势线疏密程度不同(场强大小不同),因此 点所在等势面上电场强度不是处处相同,故B错误;
C.带电粒子的电势能,电荷带正电,则电势越高,电势能越大;粒子仅受电场力,动能与电势能之和不变,因此电势越高,动能越小。 电势关系
可得粉尘经过四点的动能大小关系是,故C正确;
D.粒子从点运动到 点的过程中,电势先升高后降低,电势能先增大后减小,可知电场力先做负功后正功,可知动能先减小后增大,即速率先减小后增大,故D错误。
故选C。
6. 高三某同学参加引体向上体能测试,在20s内完成10次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于( )
A. 150W B. 300W C. 450W D. 600W
【答案】A
【解析】
【详解】高三同学体重大约60kg,引体向上时向上运动的位移大约0.5m,则克服重力做功的平均功率
故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 一条轻绳绕过轻质定滑轮,绳的两端各系质量为和的物体和B,用手压住物体(物体放置于水平台上),使、B均处于静止状态,不计一切阻力。由静止释放物体,在其向右运动的过程中(A未与滑轮碰撞且B未落地),重力加速度为 ,下列说法正确的是( )
A. 物体B的机械能增加
B. 轻绳对物体B做的功与轻绳对物体A做的功代数和为
C. 物体B减少的机械能为
D. 物体A增加的机械能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.绳子拉力对物体B做负功,可知物体B的机械能减小,故A错误;
B.轻绳对物体B和轻绳对物体A的拉力大小相等,又、B的位移大小相等,可知轻绳对物体B做的负功与轻绳对物体A做的正功的代数和为零,故B错误;
CD.由静止释放物体,在其向右运动的过程中,物体B下降了,根据系统机械能守恒有
解得
物体A增加的机械能为
物体B减少的机械能为,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板 、 水平正对放置,两板间有一带电微粒以速度沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将M板上移一小段距离,则此后微粒的运动情况可能是( )
A. 沿轨迹①做曲线运动 B. 方向改变,沿轨迹②做直线运动
C. 方向不变,沿轨迹③做直线运动 D. 沿轨迹④做曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】极板的电容为
极板所带电荷量Q不变,极板间电压为
极板间的场强为
联立解得
原来带电微粒以速度沿直线运动,处于平衡状态,满足
当M板上移一小段距离,极板间场强E不变,微粒仍处于平衡状态,故微粒的运动方向不变,沿轨迹③做直线运动。
故选C。
9. 如图所示,真空中两个固定的点电荷、电荷量分别为和,实线表示某一电场线,a、b为电场线上的两点、电势分别为和。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图易知附近电场线更密集,因此,故A错误,B正确;
CD.由于两固定点电荷电性未知,因此a、b两点电势无法判断大小,故CD错误。
故选B。
10. 如图甲所示,光滑的水平地面上静置一长木板,木板的左端有一个可视为质点的滑块。现给滑块一水平向右的初速度,此后滑块和木板的动能随各自位移变化的图像如图乙所示,最终滑块恰停在木板的右端。关于该过程下列说法不正确的是( )
A. 滑块与木板的质量之比为
B. 滑块相对木板的位移大小为
C. 全过程产生的摩擦热为
D. 滑块的速度减为时,木板的速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.最终两者共速,速度相同,由图得共速时滑块动能
木板动能
因此质量比,故A正确;
BC.对滑块由动能定理
代入,解得
对木板由动能定理
解得
木板长度
滑块相对木板的位移大小
全过程产生的摩擦热,故B错误,C正确;
D.系统任意时刻动量守恒,有
代入,解得,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
二、实验题(共15分)
11. 小韩同学想设计一个测金属棒电阻率的实验:
(1)如图用游标卡尺测金属棒长度为__________。
(2)小韩用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10”倍率时表盘的示数如图所示,则金属棒的阻值约为__________Ω
(3)为更精确地测量其电阻,小韩决定用伏安法测电阻,实验器材如下:
直流电源:电压约3V,内阻不计;
电流表:量程,内阻约;
电流表:量程,内阻约;
电压表V:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
那么在测金属棒的电阻时,要求电压可以从零开始变化,且准确的测量出电阻的阻值,电流表应该选________(填“”或“”),滑动变阻器应该选________(填“”或“”),电路图应该选下图中的_________(填“A、B、C、D”代号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)42.30
(2)70 (3) ①. ②. ③. C
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图可知金属棒长度为
【小问2详解】
用“×10”倍率时表盘的示数如图所示,则金属棒的阻值约为
【小问3详解】
[1]待测电阻约为,直流电源电压约3V,则有
则电流表应该选;
[2]为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选用阻值较小的;
[3]由于待测电阻约为,滑动变阻器最大阻值为,则滑动变阻器应采用分压接法;根据
可知电流表应采用外接法,则电路图应该选C。
三、解答题(共45分,请写出必要的文字说明、原始公式,只写答案不得分)
12. 我国计划在2030年实现载人登月。假设一名中国航天员在月球上将一个小球水平抛出,初速度大小为,测出抛出点的高度为h,抛出点到落地点之间的水平距离为s,已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转的影响。求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水平方向
竖直方向
联立解得
【小问2详解】
根据
解得
13. 如图所示,一质量为m、带电荷量大小为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场分布范围足够大,静止时细线向左偏离竖直方向夹角为37°。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)若将原电场方向反向,大小保持不变,小球从图示位置由静止释放后运动过程中最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由小球受力平衡得,故
【小问2详解】
由等效重力知小球运动到与图示位置对称时速度最大,由动能定理
代入数据有
可得
14. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧左端固定,右端与静止在O点质量为m=1kg的小物块接触而不连接,此时弹簧无形变.现对小物块施加F =" 10" N水平向左的恒力,使其由静止开始向左运动.小物块在向左运动到A点前某处速度最大时,弹簧的弹力为 6 N,运动到A点时撤去推力F,小物块最终运动到B点静止.图中OA =" 0.8" m,OB =" 0.2" m,重力加速度g =" 10" m/s2.求小物块:
(1)与桌面间的动摩擦因数μ;
(2)向右运动过程中经过O点的速度;
(3)向左运动的过程中弹簧的最大压缩量.
【答案】(1)0.4(2)(3)0.9m
【解析】
【详解】试题分析:(1)小物块速度达到最大时,加速度为零.
(2)设向右运动通过O点时的速度为v0,由动能定理列出:
解得
(3)设撤去F推力后,小物块继续向左运动x的距离,弹簧的压缩量最大值为.取小物块运动的全过程,根据动能定理列出:
则
考点:动能定理;牛顿定律.
如图甲所示,真空中的电极被连续不断均匀地发出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场,、两板距离为d、、板长为,、两板间加周期性变化的电场,如图乙所示,周期为 ,加速电压为,其中为电子质量、为电子电量,为、板长, 为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
15. 电子从加速电场飞出后的水平速度大小?
16. 时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距、间中线的距离 ;
17. 在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子数量占离开偏转电场电子总数的百分比。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【15题详解】
加速电场中,根据动能定理有
又知加速电压为
解得
【16题详解】
电子在偏转电场中运动,水平方向
竖直方向
联立解得,
【17题详解】
无论电子何时进入偏转电场,电子在偏转电场中的运动时间均为
设、间的电压为时,电子的加速度大小为,、间的电压为时,电子的加速度大小为,根据牛顿第二定律有,
在到时间内,选向上为正方向,设时刻射入电场中电子的偏转位移刚好为,则
解得
所以,能从中线上方离开的电子所对应的时间间隔为
在到时间内,选向上为正方向,设时刻射入电场中电子的偏转位移刚好为,则
解得
所以,能从中线上方离开的电子所对应的时间间隔为
所以,能从中线上方离开偏转电场的电子数量占离开偏转电场电子总数的百分比为
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