精品解析:浙江省金华市曙光学校2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
2026-09-17
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内容正文:
金华市曙光学校2024-2025学年第二学期期中考试
高一年级物理试题卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 引力常量G是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。它的单位用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A. B. C. ) D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力表达式
可得引力常量为
则引力常量的单位用国际单位制中的基本单位可表示为
故选D。
2. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A. 研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B. 嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C. 2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D. 返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,其大小形状不能忽略不计,不可以将返回器看作质点,选项A错误;
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是运动的,选项B错误;
C.2024年6月25日14时7分指的是时刻,选项C错误;
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度,选项D正确。
故选D。
3. 2021年,马斯克的美国SpaceX公司的星链卫星从半径为550公里的运行轨道,下降到我国空间站的运行轨道,空间站采取“紧急避碰”措施,有效规避了碰撞风险。则( )
A. 在轨运行时空间站的周期小于星链卫星的周期
B. 在轨运行时空间站的角速度小于星链卫星的角速度
C. 在轨运行时空间站的向心力等于星链卫星的向心力
D. 星链卫星在轨运行的线速度大于
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律,空间站的轨道半径小于星链卫星的轨道半径,可知在轨运行时空间站的周期小于星链卫星的周期,选项A正确;
B.根据,
在轨运行时空间站的角速度大于星链卫星的角速度,选项B错误;
C.两卫星质量关系不确定,可知不能比较其向心力的关系,选项C错误;
D.所有绕地球卫星运动的最大速度,可知星链卫星在轨运行的线速度小于,选项D错误。
故选A。
4. 下列四个探究过程中,运用到微元法的是( )
A. 图甲通过平面镜观察桌面的微小形变
B. 图乙探究向心力大小的表达式
C. 图丙研究物体沿曲面运动时重力做功
D. 图丁探究影响电荷间相互作用力的因素
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲通过平面镜观察桌面的微小形变,利用光的反射将微小的形变放大为光斑在标尺上的较大位移,运用的是放大法,故A错误;
B.图乙探究向心力大小的表达式时,需要分别控制质量、半径、角速度中的两个量不变,研究向心力与第三个量的关系,运用的是控制变量法,故B错误;
C.图丙研究物体沿曲面运动时重力做功,将曲面运动过程分割成无数个无限小的微元段,每一小段近似为直线运动,求出每一小段重力做的功
然后把各小段重力所做的功相加得到总功
运用的是微元法,故C正确;
D.图丁探究影响电荷间相互作用力的因素时,需要控制电荷量或距离不变,研究力与另一个量的关系,运用的是控制变量法,故D错误。
故选C。
5. 蹦床运动中,运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起,在空中完成各种优美动作。如图所示,为我国运动员在某次蹦床时的情景图,弹到最高点时记为A位置,接着竖直向下掉落,刚碰到蹦床时记为B位置,而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员的机械能守恒
B. 运动员先经历失重再超重
C. 运动员经过B位置时速度最大
D. 运动员经过C位置时处于受力平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动员从B运动到C过程,蹦床弹力对运动员做负功,运动员的机械能减少,故A错误;
B.运动员从A运动到C的过程,加速度方向先向下后向上,运动员先经历失重再超重,故B正确;
CD.运动员经过B位置后,弹力先小于重力,运动员继续向下加速运动,当弹力等于重力时,运动员的加速度为0,速度达到最大,之后弹力大于重力,运动员向下减速运动到最低点C,则运动员经过C位置时的加速度方向向上,不是处于平衡状态,故CD错误。
故选B。
6. 某电场的电场线分布如图所示,是电场中的四个点,则关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大
C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线是弯曲的,所以不可能是点电荷形成的,故A错误;
B.B点电场线最密集,电场强度最大,故B正确;
C.BD两点电场线的切线方向不同,所以电场强度方向不同,故C错误;
D.因电场线是曲线,则若电荷沿轨迹运动时受到的电场力大小和方向不断变化,假设某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点,则电荷一定为正电荷,在BD两点之间运动时,沿切线方向,没有指向轨迹的凹侧,不满足曲线运动的条件,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,在空间O点有一电荷量为Q的正点电荷,其在空间P点产生的电场强度为E,把电荷量为q的试探电荷放在P点。下列能正确反映E、Q、q之间关系的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知与成正比关系,与试探电荷的电荷量无关。
故选A。
8. 如图所示,一定质量的足球在地面上的位置1被踢出后经过最高点2落到地面上的位置3。则足球( )
A. 从1到3机械能守恒
B. 从1到2重力势能减小量大于克服重力做功
C. 从2到3动能增加量小于重力做功
D. 从1到3重力势能始终不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图可知足球在空中一定受空气阻力的作用,空气阻力做负功,则从1到3机械能减少,故A错误;
B.根据功能关系可知从1到2重力势能减小量等于克服重力做功,故B错误;
C.从2到3动能增加量等于重力做的功减去空气阻力做的负功,即从2到3动能增加量小于重力做功,故C正确;
D.从1到3过程重力先做负功,后做正功,根据功能关系可知重力势能先增大后减小,故D错误。
故选C。
9. 一辆实验模型小车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到阻力为车重的倍,则( )
A. 小汽车前内的位移大小
B. 小汽车额定功率为
C. 小汽车在前5s内的牵引力为
D. 小汽车的最大速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知小汽车前内的位移大小为,故A错误;
C.小汽车运行过程中受到的阻力大小为
小汽车在前内的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得,小汽车在前内的牵引力满足
代入数据解得,故C错误;
B.小汽车在末达到额定功率,此时速度
则额定功率为,故B正确;
D.当牵引力等于阻力时,小汽车速度达到最大,则有,故D错误。
故选B。
10. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示,岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点,O点为正方形中心,A、B、C和D为各边中点,关于这四个离子形成的电场,下列说法正确的是( )
A. A、B两点场强方向相同
B. C、D两点的场强大小等于零
C. 试探电荷q在O点所受电场力大小不为零
D. 试探电荷q在A、B、C和D点所受电场力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.可以看成两组等量异种电荷场强的叠加,根据对称性可知A、B两点场强大小相等,方向相反,故A错误;
B.可以看成两组等量异种电荷场强的叠加,水平方向下面一组等量异种电荷在点的电场强度大于水平方向上面一组等量异种电荷在点的电场强度,方向相反,根据矢量的合成可知D点的场强大小不等于零,同理C点场强叠加后不为零,故B错误;
C.两等量正离子在点的合场强为,两等量负离子在点的合场强为,则四个离子在点的合场强为,则试探电荷q在O点所受电场力大小为零,C错误;
D.同理可知A、B、C和D点四个点的电场强度大小相等,则试探电荷q在A、B、C和D点所受电场力大小相等,故D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 如图所示,一半径为,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为的质点自P点上方高度处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为,为重力加速度的大小。用表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则( )
A.
B.
C. 质点到达Q后,继续上升一段距离
D. 质点恰好可以到达Q点
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据质点滑到轨道最低点N时,对轨道压力为4mg,利用牛顿第三定律可知,轨道对质点的支持力为4mg,则在最低点有
解得质点滑到最低点时的速度为
对质点从开始下落到滑到最低点的过程,由动能定理得
解得,故A正确,B错误;
CD.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力,如图
即
根据左右对称,在同一高度,由于摩擦力做功导致右半幅的速度小,轨道弹力变小,滑动摩擦力变小,所以摩擦力做功变小,那么从N到Q,根据动能定理,Q点动能
由于
所以Q点速度仍然没有减小到0,仍会继续向上运动一段距离,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷、,电荷周围的电场线分布如图所示。为两点电荷、连线的中垂线,且、点到点距离相同,、为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. 点附近的电场强度为零
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 点的电场强度和点的电场强度相同
D. 把电子从点移动到点,电场力先做正功,后做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设点电荷、带电量为,与点的距离为,则、在点的电场强度大小相等,方向相反,满足
由于场强是矢量,故、在点的合场强为零,但点附近其余位置的场强矢量叠加后不为0,故A错误;
B.电场线的疏密表示场强大小,点比点更靠近点电荷,处电场线更密,因此点场强大小小于点,故B正确;
C.电场强度是矢量,点场强方向沿中垂线向上,点场强方向沿中垂线向下,二者方向不同,因此电场强度不同,故C错误;
D.电场线的方向为正试探电荷的受力方向,电子受力方向与电场线方向相反;从点到点,电场强度方向竖直向上,从点到点,电场强度方向竖直向下;把电子从点移动到点,电场力先向下后向上,故电场力先做正功,后做负功,故D正确。
故选BD。
13. 如图甲所示,一倾角的光滑斜面顶端安装一光滑定滑轮,一轻绳跨过定滑轮,一端沿斜面方向连接质量为的物块,另一端悬挂质量为的小球。现使物块由P点静止释放,以P点为坐标原点,以物块的运动方向为正方向建立x轴。对物块施加一沿斜面向下的外力F,在物块的位置坐标x增大的过程中,F的大小与x的关系如图乙所示,物块的机械能E与x的关系如图丙所示。已知小球落地后不反弹。下列说法正确的是( )
A. 至阶段,绳对物块的拉力做负功
B. 释放时,小球距地面的高度
C. 至阶段,物块的动能先增大、后不变、再减小
D. 物块的质量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图像可知至阶段还没有受到外力F,此时物块机械能在增大,故此时物块沿斜面向上运动,绳对物块的拉力做正功,故A错误;
B.根据图像可知至阶段由于F小于该过程中绳子的拉力,故物块的机械能在增大,至阶段根据图像可知此时机械能保持不变,故可知此时F大小等于该过程中绳子的拉力,在的瞬间,小球落地,绳子拉力为0,由于此时物块还受到沿斜面向下的外力F,F对物块做负功,之后的一段过程中物块机械能在减小,故可知释放时,小球距地面的高度,故B正确;
C.根据前面分析至阶段F大小等于该过程中绳子的拉力,由于物块还受到重力沿斜面向下的分量,故此时合外力沿斜面向下,在后物块沿斜面方向受到重力的分力和外力F,做减速运动,即可知至阶段,物块先加速后一直减速,即物块的动能先增大后一直减小,故C错误;
D.根据图丙图像可知图像的斜率表示绳子的拉力与外力F的合力,对至阶段可得绳中拉力为,设此时球和物块的加速度大小为,根据牛顿第二定律得
代入整理得
①
同理结合之后图像可知,力F在之后的大小始终为
根据前面分析可知至阶段物块受到的F大小等于该过程中绳子的拉力,故此时物块的加速度为,方向沿斜面向下,球和物块加速度大小相等,此时对小球根据牛顿第二定律
②
③
联立①②③得物块的质量
故D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、非选择题(本题有6小题,共58分)
14. 某同学做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)学校使用的是电磁打点计时器,则该打点计时器要接下面的__________(填“A”或“B”)电源。
A. B.
(2)图2为实验中打出的一条纸带,单位是,打点周期为,实验所用的重物质量为,打点计时器打下点6时物体的速度 __________。从起始点“0”到打下“6”点的过程中,重力势能的减少量__________,发现0点到6点过程中,重物重力势能的减少量大于动能增加量,可能的原因是__________。(取,计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)A (2) ①. ## ②. #### ③. 重物在下落过程中存在阻力,一部分重力势能转化为内能
【解析】
【小问1详解】
学校使用的是电磁打点计时器,电磁打点计时器应连接左右低压交流电源,则该打点计时器要接学生电源。
故选A。
【小问2详解】
[1]匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,由纸带读数得,,打点周期,则打点计时器打下点6时物体的速度为
[2]由纸带读数得,从起始点“0”到打下“6”点的过程中,重力势能的减少量
[3]实验发现0点到6点过程中,重物重力势能的减少量大于动能增加量,其可能的原因为重物下落过程中,始终受到空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦阻力作用,部分重力势能转化为内能,因此重力势能减少量大于动能增加量。
15. (1)某同学利用图甲所示的装置,探究平抛运动的特点,下列说法正确的是______;
A.可以探究水平分运动的特点
B.可以探究竖直分运动的特点
C.实验时应改变小球距地面的高度,多次重复实验
D.实验时应改变小铁锤打击弹性金属片的力度,多次重复实验
(2)为了在(1)实验结论的基础上进一步探究平抛运动的规律,该同学用图乙所示的器材进行实验,描绘出小球做平抛运动的轨迹。但是轨迹不确定是否完整,请根据图丙中所示的数据判断图中的O点______(选填“是”或“不是”)抛出点,小球运动的初速度为______m/s。
【答案】 ①. BCD ②. 不是 ③. 2##2.0
【解析】
【详解】(1)[1]AB.该实验只能研究竖直分运动的特点,不可以探究水平分运动的特点,选项A错误,B正确;
CD.实验时应改变小球距地面的高度以及小铁锤打击弹性金属片的力度,多次重复实验,选项CD正确。
故选BCD。
(2)[2]平抛运动的竖直分运动是初速度为零的匀加速运动,在相等时间内竖直方向的位移之比为1:3:5…,而图中竖直位移之比为3:5…,则图中的O点不是抛出点;
[3]根据
可得
小球运动的初速度为
16. 如图所示,真空中电荷量分别为和的两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为____________,在B点产生的电场强度大小为____________。它们在A点的合场强方向为____________(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。从B点到C点电场强度逐渐____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. ③. 水平向右 ④. 变小
【解析】
【详解】[1]根据库仑定律可知两个点电荷间的库仑力大小为
[2]两个点电荷相距为r,B为中点,与B之间的距离为,根据点电荷的场强公式可知
[3]由于和两个点电荷在A点产生的场强均水平向右,故它们在A点的合场强方向为水平向右。
[4]根据等量异种电荷电场线分布情况可得从B点到C点电场强度逐渐变小。
17. 如图,真空中直角坐标系中的、、三点构成等腰直角三角形,为斜边的中点,腰长。现将两个电荷量均为的点电荷分别固定在、点,已知静电力常量,求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)点的电场强度。
【答案】(1)
(2),方向沿轴正方向
【解析】
【小问1详解】
由题意知,等腰直角三角形的腰长,故两点电荷间的距离
因此两点电荷间的库仑力大小
【小问2详解】
、到点的距离均为,因此每个点电荷在点产生的场强大小相等,为
正电荷场强背离电荷,故点的电场强度大小为和的矢量和,如下图所示
根据矢量的叠加原理可知点的电场强度大小,方向沿轴正方向。
18. 如图,用一长、不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点,O点离水平地面高,小球质量。加一范围足够大的水平向左的匀强电场,场强大小,平衡时小球静止于A点,此时轻绳与竖直方向夹角。现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放。带电小球可视为质点,,求:
(1)小球所带电性和电荷量q;
(2)小球第一次经过A点时的速度大小;
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。
【答案】(1)带负电,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球静止于A点,可知小球受到的电场力水平向右,与场强方向相反,则小球带负电;根据受力平衡可得
解得小球的电荷量为
现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放,到达A点时,根据动能定理可得
解得小球第一次经过A点时的速度大小为
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,球运动到与A点等高处时,竖直方向有
水平方向有
,
联立解得
19. 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道,AB和CD是两段光滑的圆弧,水平段BC的长度L=5m。一运动员从P点以v0=6m/s的初速度下滑,经BC后冲上CD轨道,达到Q点时速度减为零。已知运动员连同滑板的质量m=70kg,h=2m,H=3m,g取10m/s2。求:
(1)运动员第一次经过B点和C点的速度vB、vC;
(2)滑板与BC之间的动摩擦因数μ;
(3)运动员最后静止的位置与B点之间的距离x。
【答案】(1)8.72m/s ,7.75m/s;(2)0.16;(3)3.75m
【解析】
【详解】(1)选经过BC的水平面是零势能面,P到B的过程中,机械能守恒,则有
解出
C到Q的过程中,机械能守恒,则有
解出
(2)B到C的过程中,由运动学公式可得
解得
运动员连同滑板,受到三个力的作用,如图所示,在竖直方向受力平衡可得
水平方向由牛顿第二定律可得
联立解出
(3)两侧圆弧形轨道光滑,所以运动员最终停在水平轨道上。运动员在BC轨道上的往返过程中,总是在做减速运动,加速度大小恒为1.6m/s2,设BC轨道上往返的总路程为s,由运动学公式
得到
推理,因
故运动员最终停下的位置离B点
20. 如图所示,长度为的传送带左端平滑连接一水平轨道,右端平滑连接一固定圆弧轨道,圆弧轨道由半圆弧BC、半圆管CD组成,B、C、D在同一竖直线上,圆弧最高点C与半圆管CD相切,D与另一水平轨道平滑相接,轨道右端固定一竖直弹性挡板P(物体与其碰撞时将原速率反弹)。质量的小物体(可视为质点)从左侧水平轨道以某一初速度滑上传送带的左端A点。已知小物体与传送带间动摩擦因数,其余轨道均光滑。圆弧BC与半圆管CD半径分别为、,半圆管内径远小于r,但刚好可容小物体通过。
(1)若传送带静止,小物体以初速度滑上A点,求小物体第一次经过B点时,圆弧对其支持力大小;
(2)若传送带以顺时针运动,为使小物体能到达D点,则其滑上传送带左端A时的最小初速度为多大;
(3)若传送带仍以顺时针运动,小物体以第(2)问中的滑上传送带左端A,求之后运动的全过程小物体与传送带间摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)6.8N;(2)7m/s;(3)6.4J
【解析】
【详解】(1)物体从A到B根据动能定理
B点根据牛顿第二定律
解得
(2)恰至C时
B到C过程根据动能定理
解得
B到D过程
故可知
故对A到B过程
解得最小初速度为
(3)A到B过程
解得
该过程摩擦产生的热量
得
B到A过程
解得
该过程摩擦产生的热量
得
故可得全过程小物体与传送带间摩擦产生的热量
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金华市曙光学校2024-2025学年第二学期期中考试
高一年级物理试题卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 引力常量G是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。它的单位用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A. B. C. ) D.
2. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A. 研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B. 嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C. 2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D. 返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
3. 2021年,马斯克的美国SpaceX公司的星链卫星从半径为550公里的运行轨道,下降到我国空间站的运行轨道,空间站采取“紧急避碰”措施,有效规避了碰撞风险。则( )
A. 在轨运行时空间站的周期小于星链卫星的周期
B. 在轨运行时空间站的角速度小于星链卫星的角速度
C. 在轨运行时空间站的向心力等于星链卫星的向心力
D. 星链卫星在轨运行的线速度大于
4. 下列四个探究过程中,运用到微元法的是( )
A. 图甲通过平面镜观察桌面的微小形变
B. 图乙探究向心力大小的表达式
C. 图丙研究物体沿曲面运动时重力做功
D. 图丁探究影响电荷间相互作用力的因素
5. 蹦床运动中,运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起,在空中完成各种优美动作。如图所示,为我国运动员在某次蹦床时的情景图,弹到最高点时记为A位置,接着竖直向下掉落,刚碰到蹦床时记为B位置,而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员的机械能守恒
B. 运动员先经历失重再超重
C. 运动员经过B位置时速度最大
D. 运动员经过C位置时处于受力平衡状态
6. 某电场的电场线分布如图所示,是电场中的四个点,则关于该电场,下列说法正确的是( )
A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大
C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点
7. 如图所示,在空间O点有一电荷量为Q的正点电荷,其在空间P点产生的电场强度为E,把电荷量为q的试探电荷放在P点。下列能正确反映E、Q、q之间关系的图像是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一定质量的足球在地面上的位置1被踢出后经过最高点2落到地面上的位置3。则足球( )
A. 从1到3机械能守恒
B. 从1到2重力势能减小量大于克服重力做功
C. 从2到3动能增加量小于重力做功
D. 从1到3重力势能始终不变
9. 一辆实验模型小车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到阻力为车重的倍,则( )
A. 小汽车前内的位移大小
B. 小汽车额定功率为
C. 小汽车在前5s内的牵引力为
D. 小汽车的最大速度为
10. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示,岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点,O点为正方形中心,A、B、C和D为各边中点,关于这四个离子形成的电场,下列说法正确的是( )
A. A、B两点场强方向相同
B. C、D两点的场强大小等于零
C. 试探电荷q在O点所受电场力大小不为零
D. 试探电荷q在A、B、C和D点所受电场力大小相等
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 如图所示,一半径为,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为的质点自P点上方高度处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为,为重力加速度的大小。用表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则( )
A.
B.
C. 质点到达Q后,继续上升一段距离
D. 质点恰好可以到达Q点
12. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷、,电荷周围的电场线分布如图所示。为两点电荷、连线的中垂线,且、点到点距离相同,、为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. 点附近的电场强度为零
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 点的电场强度和点的电场强度相同
D. 把电子从点移动到点,电场力先做正功,后做负功
13. 如图甲所示,一倾角的光滑斜面顶端安装一光滑定滑轮,一轻绳跨过定滑轮,一端沿斜面方向连接质量为的物块,另一端悬挂质量为的小球。现使物块由P点静止释放,以P点为坐标原点,以物块的运动方向为正方向建立x轴。对物块施加一沿斜面向下的外力F,在物块的位置坐标x增大的过程中,F的大小与x的关系如图乙所示,物块的机械能E与x的关系如图丙所示。已知小球落地后不反弹。下列说法正确的是( )
A. 至阶段,绳对物块的拉力做负功
B. 释放时,小球距地面的高度
C. 至阶段,物块的动能先增大、后不变、再减小
D. 物块的质量
非选择题部分
三、非选择题(本题有6小题,共58分)
14. 某同学做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)学校使用的是电磁打点计时器,则该打点计时器要接下面的__________(填“A”或“B”)电源。
A. B.
(2)图2为实验中打出的一条纸带,单位是,打点周期为,实验所用的重物质量为,打点计时器打下点6时物体的速度 __________。从起始点“0”到打下“6”点的过程中,重力势能的减少量__________,发现0点到6点过程中,重物重力势能的减少量大于动能增加量,可能的原因是__________。(取,计算结果保留3位有效数字)
15. (1)某同学利用图甲所示的装置,探究平抛运动的特点,下列说法正确的是______;
A.可以探究水平分运动的特点
B.可以探究竖直分运动的特点
C.实验时应改变小球距地面的高度,多次重复实验
D.实验时应改变小铁锤打击弹性金属片的力度,多次重复实验
(2)为了在(1)实验结论的基础上进一步探究平抛运动的规律,该同学用图乙所示的器材进行实验,描绘出小球做平抛运动的轨迹。但是轨迹不确定是否完整,请根据图丙中所示的数据判断图中的O点______(选填“是”或“不是”)抛出点,小球运动的初速度为______m/s。
16. 如图所示,真空中电荷量分别为和的两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为____________,在B点产生的电场强度大小为____________。它们在A点的合场强方向为____________(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。从B点到C点电场强度逐渐____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17. 如图,真空中直角坐标系中的、、三点构成等腰直角三角形,为斜边的中点,腰长。现将两个电荷量均为的点电荷分别固定在、点,已知静电力常量,求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)点的电场强度。
18. 如图,用一长、不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点,O点离水平地面高,小球质量。加一范围足够大的水平向左的匀强电场,场强大小,平衡时小球静止于A点,此时轻绳与竖直方向夹角。现将小球拉到O点正下方B点(绳子刚好伸直),由静止释放。带电小球可视为质点,,求:
(1)小球所带电性和电荷量q;
(2)小球第一次经过A点时的速度大小;
(3)当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳,小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。
19. 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道,AB和CD是两段光滑的圆弧,水平段BC的长度L=5m。一运动员从P点以v0=6m/s的初速度下滑,经BC后冲上CD轨道,达到Q点时速度减为零。已知运动员连同滑板的质量m=70kg,h=2m,H=3m,g取10m/s2。求:
(1)运动员第一次经过B点和C点的速度vB、vC;
(2)滑板与BC之间的动摩擦因数μ;
(3)运动员最后静止的位置与B点之间的距离x。
20. 如图所示,长度为的传送带左端平滑连接一水平轨道,右端平滑连接一固定圆弧轨道,圆弧轨道由半圆弧BC、半圆管CD组成,B、C、D在同一竖直线上,圆弧最高点C与半圆管CD相切,D与另一水平轨道平滑相接,轨道右端固定一竖直弹性挡板P(物体与其碰撞时将原速率反弹)。质量的小物体(可视为质点)从左侧水平轨道以某一初速度滑上传送带的左端A点。已知小物体与传送带间动摩擦因数,其余轨道均光滑。圆弧BC与半圆管CD半径分别为、,半圆管内径远小于r,但刚好可容小物体通过。
(1)若传送带静止,小物体以初速度滑上A点,求小物体第一次经过B点时,圆弧对其支持力大小;
(2)若传送带以顺时针运动,为使小物体能到达D点,则其滑上传送带左端A时的最小初速度为多大;
(3)若传送带仍以顺时针运动,小物体以第(2)问中的滑上传送带左端A,求之后运动的全过程小物体与传送带间摩擦产生的热量Q。
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