内容正文:
秦皇岛市实验中学2024-2025学年度第二学期期末考试
高一物理试题
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 2024年8月1日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将互联网高轨卫星02星发射升空。这是长征系列运载火箭的第529次飞行。如图所示,最初该卫星在轨道1上绕地球做匀速圆周运动,后来卫星通过变轨在轨道2上绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期
B. 卫星在轨道2上运行的速度大于在轨道1上运行的速度
C. 卫星在轨道2上运行的角速度小于在轨道1上运行的角速度
D. 卫星在轨道2上运行的线速度大于地球的第一宇宙速度
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据
解得
,,
可知卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期,卫星在轨道2上运行的速度小于在轨道1上运行的速度,卫星在轨道2上运行的角速度小于在轨道1上运行的角速度。故AB错误;C正确;
D.第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度,所以卫星在轨道2上运行的线速度小于地球的第一宇宙速度。故D错误。
故选C。
2. 某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个一价正离子和2.0×1019个二价负离子沿相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A. 0.8 A B. 3.2 A C. 2.4 A D. 4.0 A
【答案】D
【解析】
【详解】正、负电荷同时向相反方向运动时,通过截面的电荷量应是两者绝对值的和,则2 s内通过这个截面的电流
I==A=4.0A
故选D。
3. 两个分别带有电荷量+Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. F D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律可得
接触后再分开,两球的电荷量均变为+2Q,所以
故选B。
4. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度g取,不计空气阻力.小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球运动到水平位置A时,水平方向根据牛顿第二定律可得
竖直方向根据受力平衡可得
则小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为
故选A。
5. 如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的静止粒子从B点运动到A点时,加速度、速度均增大,则可判定( )
A. 点电荷可能带正电 B. 点电荷可能带负电
C. 点电荷一定在A的左侧 D. 点电荷一定在B的右侧
【答案】C
【解析】
【详解】粒子从B点运动到A点时,速度增大,说明所受电场力由B到A,因为粒子带负电所以场强方向由A到B;又粒子从B点运动到A点时,加速度增大,说明场源电荷在A点左侧,故可判断点电荷一定带正电。
故选C。
6. 如图是某同学用伏安法测量电阻的部分电路图,某次测量时电压表示数为6V、电流表示数为2A,则电阻R的真实值应( )
A. 等于3Ω B. 大于3Ω
C. 小于3Ω D. 以上结果均可能
【答案】C
【解析】
【详解】由题图可知电流表采用内接法,由于电流表的分压使得电压表的读数大于待测电阻的两端电压,根据欧姆定律,可知电阻的测量值大于真实值;某次测量时电压表示数为6V、电流表示数为2A,则有
电阻R的真实值应小于3Ω。
故选C。
7. 如图所示,虚线a、b、c是某静电场中的等势面,它们的电势分别为和,相邻两等势面间的电势差相等,实线MN为一带正电的粒子仅在电场作用下的运动轨迹,下列说法中正确的是( )
A. N处的场强大于M处的场强
B. a、b、c的电势关系为
C. 若粒子从M到N粒子电势能增加
D. 若粒子从M到N粒子动能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.等差等势面越密,电场强度越大,故N处的场强小于M处的场强,故A错误;
B.根据曲线运动合外力指向轨迹的凹侧,可知粒子受到的电场力大致向下,粒子带正电,则电场线大致向下,根据沿电场线电势降低,可得
故B错误;
CD.粒子从M到N,电势降低,电场力做正功,粒子电势能减小,动能增大,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点,A、B、C构成一直角三角形,AB=1m,电场线与三角形所在的平面平行,已知A点的电势为5V,B点的电势为-5V,C点的电势为15V,据此可以判断( )
A. C点的电势比D点的电势高 B. 场强方向由B指向A
C. 场强的大小为 D. 场强的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.D点的电势为
则C点的电势比D点的电势高,AD为等势面,场强方向垂直AD连线指向B点,选项A正确,B错误;
CD.场强的大小为
选项C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的电流电源连接,上极板A接地,一带负电油滴固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴所受电场力不变 B. 电容器的电量减小
C. 电容器的电压增大 D. 电容器的电容减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.下极板竖直向下移动,d增大,由于电容器两板间电压不变,根据
可得,金属板间场强减小,则油滴所受的电场力减小,故AC错误;
BD.根据电容的定义式
可知,由于d增大,则电容C减小,电容器与电源保持相连U不变,根据
可知,Q减小,故BD正确。
故选BD。
10. 如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1A,另一个量程为0~0.1A,表头内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=2mA,则( )
A. 当使用a、b时量程为0~1A B. 当使用a、c时量程为0~1A
C. 电阻R1=0.41Ω D. 电阻R2=0.41Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.表头改装成电流表时需并联分流电阻,且分流电阻越小,改装后量程越大,可知使用a、b时量程为0~1A,使用a、c时量程为0~0.1A,故A正确,B错误;
CD.使用a、c两个端点时,量程为0~0.1A;则有
使用a、b两个端点时,量程为0~1A;
解得,,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题:本大题共2小题,共15分。
11. 某同学“在练习使用多用电表”的实验中,图1为某多用电表的面板。
(1)若用此表测量一阻值约为的定值电阻,下列操作正确的是__________;
A. 将选择开关调到“”欧姆挡
B. 欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘左边零刻度对齐
C. 在测量电阻时,双手不能同时接触电阻两端
D. 测量完成后,将选择开关调到“”挡
(2)图2为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在欧姆挡“”倍率处,则读数为_______;如果选择开关在直流挡,则读数为_______。
(3)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的_________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
【答案】(1)CD (2) ①. 1.5×104 ②. 1.25
(3)黑表笔
【解析】
【小问1详解】
A.因欧姆表指针指到中央附近读数最准确,则将选择开关调到“”欧姆挡,A错误;
B.欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘右边零刻度对齐,B错误;
C.在测量电阻时,双手不能同时接触电阻两端,以免产生误差,C正确;
D.测量完成后,将选择开关调到“”挡或交流电压最大挡,D正确。
故选CD。
【小问2详解】
[1][2]如果选择开关在欧姆挡“”倍率处,则读数为;如果选择开关在直流挡,则最小刻度为0.05V,则读数为1.25V。
【小问3详解】
若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则说明二极管加的正向电压,因黑表笔接内部电源的正极,则与二极管正极相连的是多用电表的黑表笔。
12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度L=_____mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径d=___mm;
(3)若用图丙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值_____;(填“偏大”或“偏小”)
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为_____V,电流表的读数为_____A。
(5)当金属丝两端电压为U时,通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为d,请根据这些物理量写出求该合金电阻率的表达式=_________。
【答案】 ①. 50.50 ②. 0.696##0.697##0.698 ③. 偏小 ④. 2.60 ⑤. 0.52 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲所示可知,其长度为
(2)[2]由图乙螺旋测微器可知,其直径为
考虑到偶然误差均可。
(3)[3]图丙为电流表外接,由于电压表的分流作用,使得流过电阻的电流小于电流表的示数,则电阻测量结果将比真实值偏小。
(4)[4]电压表的最小分度为0.1V,由图可知,电压表读数为2.60V;
[5]电流表的最小分度为0.02A,由图可知,电流表读数为0.52A。
(5)[6]根据电阻定律有
联立解得
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 如图所示的平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)d点处的电势;
(2)d、c两点间的电势差;
(3)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
B极板与d之间的电势差为
其中
解得
【小问2详解】
d、c之间的距离为
d、c两点间的电势差为
解得
【小问3详解】
根据
解得
14. 一质量为m,电荷量为q的离子,从静止开始经过宽度为d1,电压为的加速电场速后,获得一定速度,然后沿垂直于电场线方向射入两平行板,受偏转电压作用后,离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d2,求∶
(1)离子经电场U1后获得的速度;
(2)离子分别经U1和U2的时间t1和t2;
(3)离子经电场后发生的侧向距离y。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)在电场U1中,根据动能定理有
解得
(2)在电场U1中,有
在电场U2中,有
解得
(3)离子经电场后发生的侧向距离
联立解得
15. 如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C。圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,(sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时的速度大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。
【答案】(1)5m/s;(2)5m/s;(3)3.36m
【解析】
【详解】(1)小球恰好过C点,由牛顿第二定律有
mg=
得
vC= =5m/s
(2)小球由B运动到C,由动能定理
-mg·2R=
解得
vB==5m/s
(3)由O到A,小球做平抛运动,在竖直方向
vy2-0=2gH
在A点有
vy=vAsin53°
从A到B过程中,由动能定理有
mgR(1-cos53°)=
解得
vA=m/s
联立解得
H=3.36m
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高一物理试题
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 2024年8月1日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将互联网高轨卫星02星发射升空。这是长征系列运载火箭的第529次飞行。如图所示,最初该卫星在轨道1上绕地球做匀速圆周运动,后来卫星通过变轨在轨道2上绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期
B. 卫星在轨道2上运行的速度大于在轨道1上运行的速度
C. 卫星在轨道2上运行的角速度小于在轨道1上运行的角速度
D. 卫星在轨道2上运行的线速度大于地球的第一宇宙速度
2. 某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个一价正离子和2.0×1019个二价负离子沿相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A. 0.8 A B. 3.2 A C. 2.4 A D. 4.0 A
3. 两个分别带有电荷量+Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. F D.
4. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度g取,不计空气阻力.小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的静止粒子从B点运动到A点时,加速度、速度均增大,则可判定( )
A. 点电荷可能带正电 B. 点电荷可能带负电
C. 点电荷一定在A的左侧 D. 点电荷一定在B的右侧
6. 如图是某同学用伏安法测量电阻的部分电路图,某次测量时电压表示数为6V、电流表示数为2A,则电阻R的真实值应( )
A. 等于3Ω B. 大于3Ω
C. 小于3Ω D. 以上结果均可能
7. 如图所示,虚线a、b、c是某静电场中的等势面,它们的电势分别为和,相邻两等势面间的电势差相等,实线MN为一带正电的粒子仅在电场作用下的运动轨迹,下列说法中正确的是( )
A. N处的场强大于M处的场强
B. a、b、c的电势关系为
C. 若粒子从M到N粒子电势能增加
D. 若粒子从M到N粒子动能增加
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点,A、B、C构成一直角三角形,AB=1m,电场线与三角形所在的平面平行,已知A点的电势为5V,B点的电势为-5V,C点的电势为15V,据此可以判断( )
A. C点的电势比D点的电势高 B. 场强方向由B指向A
C. 场强的大小为 D. 场强的大小为
9. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的电流电源连接,上极板A接地,一带负电油滴固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴所受电场力不变 B. 电容器的电量减小
C. 电容器的电压增大 D. 电容器的电容减小
10. 如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1A,另一个量程为0~0.1A,表头内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=2mA,则( )
A. 当使用a、b时量程为0~1A B. 当使用a、c时量程为0~1A
C. 电阻R1=0.41Ω D. 电阻R2=0.41Ω
三、实验题:本大题共2小题,共15分。
11. 某同学“在练习使用多用电表”的实验中,图1为某多用电表的面板。
(1)若用此表测量一阻值约为的定值电阻,下列操作正确的是__________;
A. 将选择开关调到“”欧姆挡
B. 欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘左边零刻度对齐
C. 在测量电阻时,双手不能同时接触电阻两端
D. 测量完成后,将选择开关调到“”挡
(2)图2为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在欧姆挡“”倍率处,则读数为_______;如果选择开关在直流挡,则读数为_______。
(3)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的_________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度L=_____mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径d=___mm;
(3)若用图丙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值_____;(填“偏大”或“偏小”)
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为_____V,电流表的读数为_____A。
(5)当金属丝两端电压为U时,通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为d,请根据这些物理量写出求该合金电阻率的表达式=_________。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 如图所示的平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)d点处的电势;
(2)d、c两点间的电势差;
(3)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力的功。
14. 一质量为m,电荷量为q的离子,从静止开始经过宽度为d1,电压为的加速电场速后,获得一定速度,然后沿垂直于电场线方向射入两平行板,受偏转电压作用后,离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d2,求∶
(1)离子经电场U1后获得的速度;
(2)离子分别经U1和U2的时间t1和t2;
(3)离子经电场后发生的侧向距离y。
15. 如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C。圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,(sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时的速度大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。
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