内容正文:
莎车县2025-2026学年第二学期期末质量监测试卷
高一 物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共计10小题,其中1—7题为单选,8—10题为多选,每题4分,共计40分)
1. 如图表示物体在力的作用下水平发生了一段位移,其中,,角的大小如图所示,计算这种情形下力对物体做的功。( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据公式,已知数据,,,真实夹角
解得
故选D。
2. 贵州“村超”火爆出圈,全网浏览量突破300亿次。如图所示,比赛中某球员罚点球时,将质量约为的足球以的速度踢出,运动员对足球做的功约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能定理,运动员对足球做的功等于足球动能的增加量,因此运动员对足球做的功
故选C。
3. 将一电荷量为+q的试探电荷放置于电场中某点,它受到的静电力大小为F,该点的电场强度大小为E。若把该电荷换为电荷量为+3q的试探电荷,那么该点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电场强度是描述电场本身力的性质的物理量,其大小仅由电场本身的属性(如场源电荷分布、空间位置)决定,与放入的试探电荷的电荷量、电性均无关,把该电荷换为电荷量为+3q的试探电荷,该点的电场强度大小依然为E。
故选B。
4. 某电场区域的电场线分布如图所示,A、B、C为电场中的三个点,以下关于各点电场强度大小E、电势φ判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电场线越密集场强越大,则A、B两点的电场强度大小关系为,故A正确,B错误;
CD.沿电场线电势降低,则B、C两点的电势关系为,故CD错误。
故选A。
5. 电容器是一种重要的电学元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器,它能储存电荷。如图1所示,上面标有“220μF 250V”的字样。“220μF”指的是电容器的( )
A. 电压 B. 电荷量 C. 电容 D. 电阻
【答案】C
【解析】
【详解】电容器铭牌上标注的参数中,单位为“F”(法拉)或μF、pF,其数值表示电容器的电容,因此“220μF”指的是电容器的电容。
故选C。
6. 闪电通常由雷电云放电产生,多数闪电发生在云内。如图所示,由于云内冰状颗粒相互碰撞小颗粒冰晶带正电,随气流上浮到云上端;较大颗粒带负电,下坠到云下端。若某雷电云的厚度为,云层内的电场可视为匀强电场,电场强度大小为,云层上、下两端相当于平行板电容器的两个极板,则该云层上、下两端的电势差为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】云层厚度即沿电场方向的距离
云层内的电场可视为匀强电场,因此该云层上、下两端的电势差
故选B。
7. 如图所示为密立根油滴实验装置.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴,通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A. 悬浮油滴带正电
B. 悬浮油滴的电荷量为mg/E
C. 减小场强,悬浮油滴将向上运动
D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力,题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;
B、根据平衡条件,有:,故,然后发现q总是某个最小值的整数倍,故B正确;
C、根据平衡条件,有:,当减小场强,电场力减小,则悬浮油滴将向下运动,故C错误;
D、不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,由于电子电量的数值和元电荷相等,故油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍,故D错误.
【点睛】本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理,密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖,注意运用电场力与重力平衡,及理解带电荷量是元电荷的整数倍.
8. 解放军战士进行投弹训练,将质量为的手雷从离地高的位置以速度斜向上抛出,恰好击中地面上的点。若以地面为零势能面,重力加速度大小为,且不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 手雷在点的重力势能为
B. 手雷运动到最高点时的动能为0
C. 从到的过程中重力对手雷做的功为
D. 手雷在位置的机械能为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.以地面为零势能面,手雷在点的重力势能为,故A正确;
B.斜抛运动的最高点,手雷有水平方向的分速度,因此动能不为0,故B错误;
C.从A到B手雷下落高度为h,重力做正功,大小为,故C正确;
D.以地面为零势能面,手雷在点的机械能为
根据机械能守恒定律可知,位置机械能为,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示等势面。一个带电粒子以一定初速度从A点进入电场,运动轨迹如图中曲线所示,B、C是轨迹上的两点。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子在B点的加速度大于在C点的加速度
B. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C. 粒子在A点的动能大于在B点的动能
D. 从A至B过程中电场力对带电粒子做正功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度的大小,由题图可知,B点的电场强度小于C点的电场强度,所以粒子在B点所受的电场力小于它在C点所受的电场力。则由牛顿第二定律可知,粒子在B点的加速度小于它在C点的加速度,故A错误;
BCD.由粒子的运动轨迹可知,粒子在B点所受的电场力方向向下,与电场线的方向相反,所以粒子带负电。粒子从A点到B点的过程中,其电场力方向与速度方向的夹角为钝角,所以电场力做负功。则根据动能定理可知,粒子的动能减小,电势能增大,所以粒子在A点的动能大于它在B点的动能,粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能,故BC正确,D错误。
故选BC。
10. 关于图中四幅图像的说法正确的是( )
A. 甲图中,带正电的C靠近枕型导体,因静电感应A端带正电荷,B端带负电荷
B. 乙图是库仑的扭秤装置,利用点电荷之间较小的作用力可使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小,主要用到的实验方法是微小量放大法
C. 丙图中,处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷,导体壳内空腔C电场强度为0
D. 丁图中,燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲,根据静电感应原理可知,导体棒A端因感应带负电,B端带正电,故A错误;
B.乙图是库仑的扭秤装置,利用点电荷之间较小的作用力可使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小,主要用到的实验方法是微小量放大法,故B正确;
C.丙图中,处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷,内表面没有电荷,导体壳内空腔C电场强度为0,故C错误;
D.丁图中,燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理,故D正确。
故选BD。
二、实验探究题(本题共计2小题,除标注分值的题目外,其余每空3分,总计24分)
11. “求实”学习小组利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)实验时电火花计时器连接的是“220 V、50 Hz”的交流电源,则电火花计时器在纸带上打出相邻两点的时间间隔 T=__________s。
(2)为了符合操作规范,并减小实验误差,进行实验时应___________。
A. 先接通电源,再释放纸带 B. 先释放纸带,再接通电源
(3)实验中获得一条点迹清晰的纸带如图乙所示,将打出的第一点记为0,另在纸带上合适位置选取连续打出的四个点记为1、2、3、4,已测出点1、2、3、4到0的距离分别为h1、h2、h3、h4,若已知当地的重力加速度大小为g,则验证机械能守恒定律的表达式为gh3=_________(在h1、h2、h3、h4和T中选取合适的物理量符号表示)。
(4)实验中发现,重物重力势能的减少量总是略大于动能的增加量,可能的原因是___________。
【答案】(1)0.02 (2)A
(3)
(4)存在空气阻力和摩擦阻力
【解析】
【小问1详解】
电火花计时器在纸带上打出相邻两点的时间间隔 。
【小问2详解】
进行实验时应先接通电源,等打点稳定后再释放纸带,故选A;
【小问3详解】
从O点到3点重力势能减小量
动能增加量
则验证机械能守恒定律的表达式为即
【小问4详解】
实验中发现,重物重力势能的减少量总是略大于动能的增加量,可能的原因是重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力。
12. 课外小组为加深对电容器的理解,做了以下实验。
(1)小组某成员研究平行板电容器的充放电过程。
①图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的__________(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的相对介电常数很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将增大,同时可以发现,静电计指针偏角将__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴__________(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
(2)该同学为了更细致研究电容器充放电过程,用如图丙所示装置。将开关S合向1,对电容器进行充电,充电过程中流过电阻R的电流方向__________(填“向上”或“向下”),充电完毕,将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间,插入过程中,电阻R中__________(填“有”或“无”)电流通过。
【答案】(1) ①. 电荷量 ②. 减小 ③. 向下运动
(2) ①. 向下 ②. 有
【解析】
【小问1详解】
[1]充电后断开电源,则电容器的电荷量保持不变
[2]Q不变,插入其它介质,C变大,由可知, U减小,静电计偏角将减小。
[3]开关闭合,极板电压U不变,下极板下移,极板间距d增大,由 可知,E减小,则电场力小于重力,液滴将向下运动。
【小问2详解】
[1]开关合向1时,对电容器充电,正电荷流向上极板,则流过R的电流方向向下
[2]充电完毕,插入有机玻璃,C增大,U不变,由可知,Q增大,即电源继续对电容器充电,电阻R中有电流。
三、解答题(本题共计3小题,共计36分)
13. 如图,光滑绝缘斜面倾角处于匀强电场中,电场方向平行于斜面向上。质量、电荷量的带电小球,恰能沿斜面匀速下滑(,,)。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)电场强度E的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体匀速运动,根据平衡可知,电场力
代入数据得
【小问2详解】
根据
代入数据得
14. 如图所示,水平放置的平行金属板长为2d,两板间距离为d,在两板间加上电压U。一质量为m、带正电荷量为q的粒子,紧贴上极板从左端以水平初速度进入两板间,恰能从下极板的右端飞出两板间,不计粒子的重力,求:
(1)粒子在两板间运动时的加速度大小;
(2)粒子在平行金属板中运动的时间;
(3)粒子进入两板间的初速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可得
其中
解得
【小问2详解】
竖直方向,根据匀加速直线运动规律有
解得
【小问3详解】
水平方向,根据匀速直线运动规律有
解得
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点平滑相接,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速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨运动。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)若到达C点时物体对轨道的压力大小为mg,求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功;
(3)将弹簧重新压缩后释放,使物块经过B点的速度,若竖直面内的半圆形导轨光滑,求物块脱离导轨时距离水平面AB的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体从点到点过程,根据机械能守恒可得
解得
【小问2详解】
若到达点时物体对轨道的压力为,则
对物体,过程由动能定理有
联立可得
【小问3详解】
设物块在点脱离导轨,与竖直方向的夹角为,在脱离点有
从点到点的过程由动能定理有
联立可得
故物块脱离导轨时距离水平面的高度为
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高一 物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共计10小题,其中1—7题为单选,8—10题为多选,每题4分,共计40分)
1. 如图表示物体在力的作用下水平发生了一段位移,其中,,角的大小如图所示,计算这种情形下力对物体做的功。( )
A. B. C. D.
2. 贵州“村超”火爆出圈,全网浏览量突破300亿次。如图所示,比赛中某球员罚点球时,将质量约为的足球以的速度踢出,运动员对足球做的功约为( )
A. B. C. D.
3. 将一电荷量为+q的试探电荷放置于电场中某点,它受到的静电力大小为F,该点的电场强度大小为E。若把该电荷换为电荷量为+3q的试探电荷,那么该点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4. 某电场区域的电场线分布如图所示,A、B、C为电场中的三个点,以下关于各点电场强度大小E、电势φ判断正确的是( )
A. B. C. D.
5. 电容器是一种重要的电学元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器,它能储存电荷。如图1所示,上面标有“220μF 250V”的字样。“220μF”指的是电容器的( )
A. 电压 B. 电荷量 C. 电容 D. 电阻
6. 闪电通常由雷电云放电产生,多数闪电发生在云内。如图所示,由于云内冰状颗粒相互碰撞小颗粒冰晶带正电,随气流上浮到云上端;较大颗粒带负电,下坠到云下端。若某雷电云的厚度为,云层内的电场可视为匀强电场,电场强度大小为,云层上、下两端相当于平行板电容器的两个极板,则该云层上、下两端的电势差为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示为密立根油滴实验装置.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴,通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A. 悬浮油滴带正电
B. 悬浮油滴的电荷量为mg/E
C. 减小场强,悬浮油滴将向上运动
D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
8. 解放军战士进行投弹训练,将质量为的手雷从离地高的位置以速度斜向上抛出,恰好击中地面上的点。若以地面为零势能面,重力加速度大小为,且不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 手雷在点的重力势能为
B. 手雷运动到最高点时的动能为0
C. 从到的过程中重力对手雷做的功为
D. 手雷在位置的机械能为
9. 如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示等势面。一个带电粒子以一定初速度从A点进入电场,运动轨迹如图中曲线所示,B、C是轨迹上的两点。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子在B点的加速度大于在C点的加速度
B. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C. 粒子在A点的动能大于在B点的动能
D. 从A至B过程中电场力对带电粒子做正功
10. 关于图中四幅图像的说法正确的是( )
A. 甲图中,带正电的C靠近枕型导体,因静电感应A端带正电荷,B端带负电荷
B. 乙图是库仑的扭秤装置,利用点电荷之间较小的作用力可使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小,主要用到的实验方法是微小量放大法
C. 丙图中,处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷,导体壳内空腔C电场强度为0
D. 丁图中,燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理
二、实验探究题(本题共计2小题,除标注分值的题目外,其余每空3分,总计24分)
11. “求实”学习小组利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)实验时电火花计时器连接的是“220 V、50 Hz”的交流电源,则电火花计时器在纸带上打出相邻两点的时间间隔 T=__________s。
(2)为了符合操作规范,并减小实验误差,进行实验时应___________。
A. 先接通电源,再释放纸带 B. 先释放纸带,再接通电源
(3)实验中获得一条点迹清晰的纸带如图乙所示,将打出的第一点记为0,另在纸带上合适位置选取连续打出的四个点记为1、2、3、4,已测出点1、2、3、4到0的距离分别为h1、h2、h3、h4,若已知当地的重力加速度大小为g,则验证机械能守恒定律的表达式为gh3=_________(在h1、h2、h3、h4和T中选取合适的物理量符号表示)。
(4)实验中发现,重物重力势能的减少量总是略大于动能的增加量,可能的原因是___________。
12. 课外小组为加深对电容器的理解,做了以下实验。
(1)小组某成员研究平行板电容器的充放电过程。
①图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的__________(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的相对介电常数很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将增大,同时可以发现,静电计指针偏角将__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴__________(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
(2)该同学为了更细致研究电容器充放电过程,用如图丙所示装置。将开关S合向1,对电容器进行充电,充电过程中流过电阻R的电流方向__________(填“向上”或“向下”),充电完毕,将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间,插入过程中,电阻R中__________(填“有”或“无”)电流通过。
三、解答题(本题共计3小题,共计36分)
13. 如图,光滑绝缘斜面倾角处于匀强电场中,电场方向平行于斜面向上。质量、电荷量的带电小球,恰能沿斜面匀速下滑(,,)。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)电场强度E的大小。
14. 如图所示,水平放置的平行金属板长为2d,两板间距离为d,在两板间加上电压U。一质量为m、带正电荷量为q的粒子,紧贴上极板从左端以水平初速度进入两板间,恰能从下极板的右端飞出两板间,不计粒子的重力,求:
(1)粒子在两板间运动时的加速度大小;
(2)粒子在平行金属板中运动的时间;
(3)粒子进入两板间的初速度大小。
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点平滑相接,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速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨运动。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)若到达C点时物体对轨道的压力大小为mg,求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功;
(3)将弹簧重新压缩后释放,使物块经过B点的速度,若竖直面内的半圆形导轨光滑,求物块脱离导轨时距离水平面AB的高度。
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