内容正文:
2024-2025学年第二学期第二次月考
高一年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带上了负电。下列说法正确的是( )
A. 摩擦过程中橡胶棒得到电子 B. 摩擦过程中橡胶棒失去电子
C. 摩擦过的毛皮不带电 D. 摩擦过的毛皮带负电
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,电子带负电,橡胶棒带负电说明其得到了电子,故A正确;
B.若橡胶棒失去电子,会因正电荷量大于负电荷量带正电,故B错误;
C.根据电荷守恒,橡胶棒得到的电子来自毛皮,毛皮失去电子带正电,故C错误;
D.毛皮失去电子后正电荷量大于负电荷量,带正电,故D错误。
故选A。
2. 真空中两个完全相同的点电荷所带电荷量分别为Q、-2Q,相距为r。静电力常量为k,两点电荷之间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力大小
故选C。
3. 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。
4. 一个运动的物体,若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能定义
若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的8倍。
故选C。
5. 如图所示,一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点,该运动员和雪橇的总质量为m,滑到B点的速度大小为v,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,在此过程中,该运动员和雪橇克服阻力做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对运动员和雪橇从A点到B点过程, 应用动能定理
解得
故选C。
6. 如图所示,把一小球放在竖立的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(此时弹簧弹力为零)。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A运动到B的过程中,小球的机械能守恒
B. 从A运动到B的过程中,小球的机械能不守恒
C. 从A运动到B的过程中,小球的动能一直增大
D. 从A运动到C的过程中,小球和弹簧组成的系统势能先增加后减少
【答案】B
【解析】
【详解】AB.从A运动到B的过程中,弹簧弹力对小球做正功,小球的机械能增加,故A错误,B正确;
C.从A运动到B的过程中,弹力一开始大于重力,小球向上加速运动,当弹力等于重力时,小球的速度达到最大,之后弹力小于重力,小球向上减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故C错误;
D.从A运动到C的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,由于小球的动能先增大后减小,则小球和弹簧组成的系统势能先减少后增加,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,质量为m的小球用长l的细线悬挂并静止在竖直位置P。用水平拉力F将小球缓慢地拉到Q点的过程中,拉力F做功为( )
A. B.
C. D. Fl
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】缓慢拉动过程中,可认为球的动能没有变化,则拉力做的正功在数量上等于重力做的负功,即
所以
故选B。
8. 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A所带电荷量为+Q,B所带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为( )
A. 正,B的右边0.4m处 B. 正,B的左边0.2m处
C. 负,A的左边0.2m处 D. 负,A的右边0.2m处
【答案】C
【解析】
【详解】依题意,要使三个电荷均处于平衡状态,必须满足:“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则,所以点电荷C应在A左侧,且带负电,设C带电荷量为q,A、C间的距离为x,由于C处于平衡状态,所以
解得
故选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的。把带正电荷的物体C移近导体A。下列说法正确的是( )
A. 可看到A端金属箔片张开,B端金属箔片闭合
B. 可看到A端金属箔片张开,B端金属箔片张开
C. 导体A带正电,导体B负电
D. 导体A带负电,导体B正电
【答案】BD
【解析】
【详解】把带正电荷的物体C移近导体A,根据静电感应原理可知,导体A带负电,导体B带正电,可看到A端金属箔片张开,B端金属箔片张开。
故选BD。
10. 图中的实线为真空中两个半径相同的带电金属球体之间的部分电场线示意图,电场线关于两球心连线的垂直平分线对称,和和分别关于对称,下列说法正确的是( )
A. 两个金属球一定带同种电荷 B. 两个金属球一定带异种电荷
C. 两点的电场强度相同 D. 两点的电场强度相同
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.该电场与等量异种点电荷形成的电场类似,由点电荷的场强特点及场强叠加原理可知,两个带电金属球一定带异种电荷,故A错误,B正确;
CD.两点的电场强度大小相等,方向不同,两点的电场强度相同,故C正确,D错误。
故选BC。
11. 以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球,小球下落高度为h时小球的速度为v,则在抛出过程中,人手对小球做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.球原来的速度为零,人对它做功后,使它获得了速度v0,根据动能定理有
故A正确;
BCD.从抛出到落地,由机械能守恒定律得
所以
所以
故BC错误,D正确。
故选AD。
12. 如图所示,质量不计的硬直杆的两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B,它们可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动。已知O与A球间的距离为2L,O与B球间的距离为L,将杆由水平位置静止释放,从开始到小球A第一次运动到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A. 小球A、小球B和硬直杆组成的系统机械能守恒
B. 小球A、小球B的速度大小始终相等
C. 小球A、小球B和硬直杆组成的系统重力势能的减少量为3mgL
D. 小球B的最大速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球A、小球B和硬直杆组成的系统只有重力做功,所以系统机械能守恒,故A正确;
B.由于小球A、B的角速度相等,根据可知,在运动过程中小球A的速度大小始终是小球B的速度大小的两倍,故B错误;
C.从开始到小球A第一次运动到最低点的过程中,小球A、小球B和硬直杆组成的系统重力势能的减少量为,故C正确;
D.小球A运动到最低点时,小球B的速度最大,由系统机械能守恒可得
解得小球B的最大速度为,故D正确。
故选ACD。
三、实验题(共2个小题,共12分)
13. 如图甲所示是“验证机械能守恒定律”的实验,实验采用重物自由下落的方法。实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,O点为打下的第一个点,A、B、C、D四点是连续打出的点,各点到O点的距离已在图中标出。(打点计时器电源频率为,取)。
(1)记录B点时重锤的动能____________J,从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是___________J,因此可得出的结论是___________。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)实验中发现重锤的重力势能减少量总是略大于重锤的动能增加量,其原因主要是______。
【答案】(1) ①. 0.174 ②. 0.176 ③. 在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒
(2)由于阻力的存在,使得一部分势能转化为内能
【解析】
【小问1详解】
[1]利用匀变速直线运动的推论可得
则记录B点时重锤的动能为
[2]从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量为
[3]因此可得出的结论是:在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒。
【小问2详解】
实验中发现重锤的重力势能减少量总是略大于重锤的动能增加量,其原因主要是:由于阻力的存在,使得一部分势能转化为内能。
14. 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。将气垫导轨调至水平,将滑块移至图示位置,静止释放滑块,读出挡光片通过光电门的挡光时间,现已测量遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量M,已知当地重力加速度为g。
(1)为验证机械能守恒定律,下列物理量必须测量的是 。(多选)
A. 钩码质量m B. 遮光条到光电门的距离 C. 气垫导轨总长度L
(2)若要验证机械能守恒定律的结论,以上物理量应满足的关系式是__________。
【答案】(1)AB (2)
【解析】
【小问1详解】
挡光片通过光电门的挡光时间,则遮光条经过光电门的速度大小为
设钩码质量为,遮光条到光电门的距离为,根据系统机械能守恒可得
可知为验证机械能守恒定律,需要测量钩码质量为,遮光条到光电门的距离为。
故选AB。
【小问2详解】
由(1)分析有,
联立可得若要验证机械能守恒定律的结论,以上物理量应满足的关系式是
四、计算题(共4个小题,共48分)
15. 质量为2kg的小物块从A点静止滑落到C点恰好停止,AB为光滑斜面,BC水平面的长度为5m,小物块到B点的速度大小为2m/s,两段接触面平滑连接,g取。求:
(1)斜面A到B的竖直高度;
(2)小物块从B运动到C过程中所受摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小物块从A到B运动的过程,由动能定理得
解得
【小问2详解】
对小物块从B到C运动的过程,由动能定理得
解得
16. 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点相接,导轨半径为R=0.4m。一个质量为m=1kg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=6m/s,之后沿半圆形导轨运动,到达C点的速度为=2m/s。重力加速度为g=。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)求物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功。
【答案】(1)18J (2)8J
【解析】
【小问1详解】
对物体与弹簧组成的系统从A到B运动过程,由机械能守恒定律
解得
【小问2详解】
对物体从B到C运动过程,由动能定理
其中
解得
17. 如图所示,长L=1m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强E=2.0×103N/C,取重力加速度g为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球所受电场力
解得
【小问2详解】
对静止的小球作受力分析如图所示
由平衡条件有
解得
【小问3详解】
对小球从初位置到最低点过程,由机械能守恒定律有
解得
18. 如图所示,质量分别为1kg和3kg的物体A、B,用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧,轻绳正好拉直,且A物体底面与地接触,B物体距地面0.4m(g取10m/s2),求:
(1)放开B物体,当B物体着地时A物体的速度;
(2)B物体着地后A物体还能上升多高;
(3)此过程中,轻绳对B物体做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【18题详解】
对A、B组成的系统从释放B到B着地的过程中,由机械能守恒定律:
解得
【19题详解】
当B落地后,对A在竖直上抛的过程中,由动能定理:
解得
【20题详解】
对B从释放到落地的过程,由动能定理:
解得
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2024-2025学年第二学期第二次月考
高一年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带上了负电。下列说法正确的是( )
A. 摩擦过程中橡胶棒得到电子 B. 摩擦过程中橡胶棒失去电子
C. 摩擦过的毛皮不带电 D. 摩擦过的毛皮带负电
2. 真空中两个完全相同的点电荷所带电荷量分别为Q、-2Q,相距为r。静电力常量为k,两点电荷之间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
3. 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
4. 一个运动的物体,若其质量减半,速度变为原来的四倍,其动能变为原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍
5. 如图所示,一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点,该运动员和雪橇的总质量为m,滑到B点的速度大小为v,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,在此过程中,该运动员和雪橇克服阻力做的功为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,把一小球放在竖立的轻弹簧上,并把小球往下按至A位置,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(此时弹簧弹力为零)。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A运动到B的过程中,小球的机械能守恒
B. 从A运动到B的过程中,小球的机械能不守恒
C. 从A运动到B的过程中,小球的动能一直增大
D. 从A运动到C的过程中,小球和弹簧组成的系统势能先增加后减少
7. 如图所示,质量为m的小球用长l的细线悬挂并静止在竖直位置P。用水平拉力F将小球缓慢地拉到Q点的过程中,拉力F做功为( )
A. B.
C. D. Fl
8. 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A所带电荷量为+Q,B所带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为( )
A. 正,B的右边0.4m处 B. 正,B的左边0.2m处
C. 负,A的左边0.2m处 D. 负,A的右边0.2m处
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的。把带正电荷的物体C移近导体A。下列说法正确的是( )
A. 可看到A端金属箔片张开,B端金属箔片闭合
B. 可看到A端金属箔片张开,B端金属箔片张开
C. 导体A带正电,导体B负电
D. 导体A带负电,导体B正电
10. 图中的实线为真空中两个半径相同的带电金属球体之间的部分电场线示意图,电场线关于两球心连线的垂直平分线对称,和和分别关于对称,下列说法正确的是( )
A. 两个金属球一定带同种电荷 B. 两个金属球一定带异种电荷
C. 两点的电场强度相同 D. 两点的电场强度相同
11. 以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球,小球下落高度为h时小球的速度为v,则在抛出过程中,人手对小球做的功为( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,质量不计的硬直杆的两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B,它们可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动。已知O与A球间的距离为2L,O与B球间的距离为L,将杆由水平位置静止释放,从开始到小球A第一次运动到最低点的过程中,不计空气阻力,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A. 小球A、小球B和硬直杆组成的系统机械能守恒
B. 小球A、小球B的速度大小始终相等
C. 小球A、小球B和硬直杆组成的系统重力势能的减少量为3mgL
D. 小球B的最大速度为
三、实验题(共2个小题,共12分)
13. 如图甲所示是“验证机械能守恒定律”的实验,实验采用重物自由下落的方法。实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,O点为打下的第一个点,A、B、C、D四点是连续打出的点,各点到O点的距离已在图中标出。(打点计时器电源频率为,取)。
(1)记录B点时重锤的动能____________J,从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是___________J,因此可得出的结论是___________。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)实验中发现重锤的重力势能减少量总是略大于重锤的动能增加量,其原因主要是______。
14. 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。将气垫导轨调至水平,将滑块移至图示位置,静止释放滑块,读出挡光片通过光电门的挡光时间,现已测量遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量M,已知当地重力加速度为g。
(1)为验证机械能守恒定律,下列物理量必须测量的是 。(多选)
A. 钩码质量m B. 遮光条到光电门的距离 C. 气垫导轨总长度L
(2)若要验证机械能守恒定律的结论,以上物理量应满足的关系式是__________。
四、计算题(共4个小题,共48分)
15. 质量为2kg的小物块从A点静止滑落到C点恰好停止,AB为光滑斜面,BC水平面的长度为5m,小物块到B点的速度大小为2m/s,两段接触面平滑连接,g取。求:
(1)斜面A到B的竖直高度;
(2)小物块从B运动到C过程中所受摩擦力大小。
16. 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点相接,导轨半径为R=0.4m。一个质量为m=1kg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=6m/s,之后沿半圆形导轨运动,到达C点的速度为=2m/s。重力加速度为g=。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)求物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功。
17. 如图所示,长L=1m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强E=2.0×103N/C,取重力加速度g为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
18. 如图所示,质量分别为1kg和3kg的物体A、B,用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧,轻绳正好拉直,且A物体底面与地接触,B物体距地面0.4m(g取10m/s2),求:
(1)放开B物体,当B物体着地时A物体的速度;
(2)B物体着地后A物体还能上升多高;
(3)此过程中,轻绳对B物体做的功。
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