精品解析:宁夏银川市六盘山高级中学2026-2027学年高二第一学期期中测试物理试题(历史方向)
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内容正文:
宁夏六盘山高级中学
2026-2027学年第一学期高二期中测试卷
学科:物理,测试时间:75分钟,满分:100分
一。单项选择题(在每题给出的四个选项中,只有一项是正确的。其中1–20题每题2分,21–26题每题3分,共58分)
1. 我国宋代诗人陈与义在《襄邑道中》写道“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”诗中描述“我”的运动时选取的参照物是( )
A. 河岸 B. 游船 C. 云 D. 游船上的其他人
2. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 速度
3. 在国际单位制中,下列不是基本单位的是( )
A. 千克(kg) B. 米(m) C. 秒(s) D. 焦耳(J)
4. 下列说法中正确的是( )
A. 力是维持物体运动状态的原因
B. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
C. 作用力和反作用力一定是同种性质力,同时产生,同时消失
D. 速度的方向与物体的合外力方向一定相同
5. 我国交通安全法规定,汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是开始刹车,由于存在反应时间,再前进5m后汽车开始做匀减速直线运动,最终恰好停在斑马线前,则汽车在减速阶段( )
A. 速度变化越来越慢 B. 速度变化量的大小为5m/s
C. 减速时间为1s D. 加速度大小为
6. 如图为一智能机器人的行走速度随时间变化的 v-t 图像,由图可知
A. 机器人先向前运动,后反向运动
B. 机器人先做匀加速运动,后匀减速运动
C. 机器人的加速度先变大,后变小
D. 机器人的加速度先变小,后变大
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中,将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点,图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 在甲中,两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中,仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中,仍需将橡皮条的结点拉到O点,使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时,分力和合力所选的标度可以不同
8. 小丁同学最多能够举起60kg的重物,则在其将重物向上举起的过程中( )
A. 重物一直处于超重状态
B. 重物一直处于失重状态
C. 重物先处于超重状态,后处于失重状态
D. 重物先处于失重状态,后处于超重状态
9. 航空母舰是一个国家综合实力的象征,彰显着国家整体的现代国防工业能力。2012年9月25日,中国第一艘航空母舰正式交付中国海军,经中央军委批准,它被命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”,舷号为“16”,从这一天开始,中国有了自己的航空母舰。如图,舰载机在“辽宁舰”的甲板上加速起飞后,在空中沿曲线MN向上爬升,速度逐渐减小,图中所给出的表示舰载机在P点受到合力的四种方向中可能的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
10. 如右图所示,甲、乙两个小球以不同的水平速度分别从O、P两点同时抛出,均落在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 甲球先落地
B. 乙球先落地
C. 甲、乙同时落地
D. 甲的初速度大于乙的初速度
11. 小明在骑游园车观光时,发现游园车的传动示意图如图所示,A轮与脚踏相连,B轮与后轴相连,C为后车轮。当人匀速蹬车时( )
A. A 轮与 B 轮的角速度相同
B. B 轮与 C 轮的角速度相同
C. A 轮边缘与 B 轮边缘的向心加速度相同
D. B 轮边缘与 C 轮边缘的向心加速度相同
12. 在水平面上转弯的汽车,向心力是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 静摩擦力
C. 滑动摩擦力 D. 重力、支持力、牵引力的合力
13. 如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球过最高点时,绳子张力可以为零
B. 小球过最高点时的速度是0
C. 小球做圆周运动过最高点时的最小速度是
D. 小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
14. 对于质量为和的两个物体间的万有引力的表达,下列说法正确的是( )
A. 人与人之间并没有感受到引力,所以万有引力只存在于特殊物体之间
B. 当两物体间的距离r趋于零时,万有引力无穷大
C. 和之间相互吸引的力总是相等的,与、是否相等无关
D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
15. 2020年12月17日凌晨,“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。若用弹簧测力计在月球表面测得质量为的物块重为,已知月球的半径为,引力常量为,月球的自转周期为。则月球的质量约为( )
A. B. C. D.
16. 质量为1kg的物体从某一高度开始做自由落体运动,2s后物体着地,g取10m/s2,则该物体下落过程中重力的平均功率是( )
A. 50W B. 70W C. 100W D. 200W
17. 实际生活中,大货车司机通常采用换挡的方式使车辆“爬坡”,这样做的目的是( )
A. 减小速度,增大牵引力
B. 减小速度,减小牵引力
C. 增大速度,减小牵引力
D. 增大速度,增大牵引力
18. 如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时(重力加速度为g)( )
A. 动能为mgh B. 机械能为
C. 动能为 D. 重力势能为mgh
19. 以下关于摩擦起电、接触起电、静电感应这三种起电方式的说法正确的是( )
A. 摩擦起电、接触起电符合电荷守恒定律,静电感应不符合电荷守恒定律
B. 三种起电方式都符合电荷守恒定律,是因为过程中生成的正、负电荷数是等量的
C. 三种起电方式都符合电荷守恒定律,都是因为过程中电子的转移
D. 电荷的代数和不变只适合于接触起电
20. 真空中两个带同种电荷的点电荷,相距为时的库仑力为,现将它们的电荷量均增为原来的倍,间距也增为原来的倍,此时库仑力为( )
A. B. C. D.
21. 下列电场中,,两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
22. 在匀强电场中,将一电荷量为的点电荷从A点移到B点,电场力做的功为,则A、B两点间的电势差为( )
A. 2 V B. -2 V C. 0.5 V D. -0.5 V
23. 甲、乙两根异种材料的电阻丝,其长度之比是,横截面积之比是,电阻之比是,则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是( )
A. B.
C. D.
24. 华为Mate90搭配的是一块6600 mAh的电池,这里与“mAh”相对应的物理量是( )
A. 功率 B. 电荷量 C. 电容 D. 能量
25. 物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质,定义一个新的物理量的同时,也确定了这个物理量与原有物理量之间的定量关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是( )
A. 电流 B. 电容 C. 电势 D. 磁感应强度
26. 某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则( )
A. 一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功
B. b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
C. 一电子从a点运动到d点,电场力做功为-4eV
D. a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
27. 物理小组的同学利用各种实验仪器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)第一组同学选用了打点计时器进行研究。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则可判断小车做______(选填“加速”或“匀速”)直线运动。打点计时器打下A点时,小车速度的大小用表示,打点计时器打下A点到打下C点这段时间内,小车平均速度的大小用表示,则______(选填“>“或“<”)。
(2)第二组同学选用了光电门进行研究。如图所示,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。当小车向左做匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则挡光片A经过光电门时小车的速度______;小车加速度______。(用题中的字母表示)
28. 用图1所示的多用电表测量一个阻值约为的电阻,要用到图中三个部件K、S和T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
②将选择开关旋转到“”挡的位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,旋动部件________(填字母“K”、“S”或“T”),使电表指针对准电阻的________。(填“0刻线”或“刻线”)
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图2所示,该电阻的阻值为________Ω。
⑤测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置。
三、计算题(本题共3小题,共26分)
29. 一辆质量为汽车,汽车牵引力为,运动中所受阻力为,汽车由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)汽车启动时的加速度大小;
(2)汽车秒后速度大小;
(3)汽车秒后的位移大小。
30. 如图所示,三根轻质绳子、与将一质量为的重物悬挂空中而处于静止状态,其中与天花板夹角为30°,与天花板夹角为60°。(g取)
(1)画出结点O的受力分析图,标出对应的力及角度;
(2)求绳子、对应的拉力大小、;
(3)若保持O、B点位置不变,改变绳长度,将A点移动到D点,使得,求此时绳子对应的拉力大小。
31. 如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,在电动机的牵引下匀速上升,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率;
(2)电动机输入功率和输出功率;
(3)重物A匀速上升的速度大小。
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宁夏六盘山高级中学
2026-2027学年第一学期高二期中测试卷
学科:物理,测试时间:75分钟,满分:100分
一。单项选择题(在每题给出的四个选项中,只有一项是正确的。其中1–20题每题2分,21–26题每题3分,共58分)
1. 我国宋代诗人陈与义在《襄邑道中》写道“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”诗中描述“我”的运动时选取的参照物是( )
A. 河岸 B. 游船 C. 云 D. 游船上的其他人
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由题意知“我”与云、船的位置保持不变,相对于岸的位置不断变化,则以河岸(或地面)为参照物,故A正确,C错误;
BD.“我”相对游船和游船上的其他人位置没有发生变化,故BD错误。
故选A。
2. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量只有大小无方向,是标量,选项A错误;
B.时间只有大小无方向,是标量,选项B错误;
C.路程只有大小无方向,是标量,选项C错误;
D.速度即有大小又有方向,是矢量,选项D正确。
故选D。
3. 在国际单位制中,下列不是基本单位的是( )
A. 千克(kg) B. 米(m) C. 秒(s) D. 焦耳(J)
【答案】D
【解析】
【详解】千克(kg)、米(m)、秒(s)都是国际单位制的基本单位;焦耳(J)是国际单位制的导出单位。
故选D。
4. 下列说法中正确的是( )
A. 力是维持物体运动状态的原因
B. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
C. 作用力和反作用力一定是同种性质力,同时产生,同时消失
D. 速度的方向与物体的合外力方向一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第一定律,物体不受外力时仍能保持静止或匀速直线运动状态,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.惯性是物体保持原来运动状态的性质,一切物体在任何运动状态下都具有惯性,惯性的大小只与质量有关,故B错误;
C.根据牛顿第三定律,作用力和反作用力是两个物体间的一对相互作用力,性质相同,同时产生、同时消失,故C正确;
D.根据牛顿第二定律,物体的加速度方向与合外力方向相同,而速度方向不一定与合外力方向相同。例如,物体做匀减速直线运动时,速度方向与合外力方向相反,故D错误。
故选C。
5. 我国交通安全法规定,汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是开始刹车,由于存在反应时间,再前进5m后汽车开始做匀减速直线运动,最终恰好停在斑马线前,则汽车在减速阶段( )
A. 速度变化越来越慢 B. 速度变化量的大小为5m/s
C. 减速时间为1s D. 加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度变化的快慢由加速度描述,汽车减速阶段做匀减速直线运动,加速度恒定,因此速度变化快慢保持不变,故A错误;
B.减速阶段汽车的初速度为10m/s,末速度为0,速度变化量的大小为,并非5m/s,故B错误;
C.减速阶段的位移为
由得,匀减速到静止的平均速度为
因此减速时间为,并非1s,故C错误;
D.根据加速度定义,减速阶段的加速度大小为,故D正确。
故选D。
6. 如图为一智能机器人的行走速度随时间变化的 v-t 图像,由图可知
A. 机器人先向前运动,后反向运动
B. 机器人先做匀加速运动,后匀减速运动
C. 机器人的加速度先变大,后变小
D. 机器人的加速度先变小,后变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.机器人的速度一直为正值,可知一直向前运动,选项A错误;
BCD.因v-t图像的斜率等于加速度,可知机器人的加速度先减小后增加,即机器人先做变加速运动,后做变减速运动,选项BC错误,D正确;
7. 在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中,将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个弹簧测力计的共同作用下将橡皮条的结点拉长到O点,图乙表示准备用一个弹簧测力计拉橡皮条,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 在甲中,两个弹簧测力计的夹角越大越好
B. 在甲中,仅需要记录两个弹簧测力计的示数
C. 在乙中,仍需将橡皮条的结点拉到O点,使两次实验中橡皮条的形变效果一样
D. 作分力和合力的图示时,分力和合力所选的标度可以不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在甲中,两个弹簧测力计的夹角大小要适当,并非越大越好,选项A错误;
B.在甲中,需要记录两个弹簧测力计的示数以及两个拉力的方向,还有O点的位置,选项B错误;
C.在乙中,仍需将橡皮条的结点拉到O点,使两次实验中橡皮条的形变效果一样,选项C正确;
D.作分力和合力的图示时,分力和合力所选的标度必须相同,选项D错误。
故选C。
8. 小丁同学最多能够举起60kg的重物,则在其将重物向上举起的过程中( )
A. 重物一直处于超重状态
B. 重物一直处于失重状态
C. 重物先处于超重状态,后处于失重状态
D. 重物先处于失重状态,后处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】重物向上运动时,先由静止向上加速到速度最大,然后向上减速到速度为零,加速度先向上后向下,则重物先超重后失重。
故选C。
9. 航空母舰是一个国家综合实力的象征,彰显着国家整体的现代国防工业能力。2012年9月25日,中国第一艘航空母舰正式交付中国海军,经中央军委批准,它被命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”,舷号为“16”,从这一天开始,中国有了自己的航空母舰。如图,舰载机在“辽宁舰”的甲板上加速起飞后,在空中沿曲线MN向上爬升,速度逐渐减小,图中所给出的表示舰载机在P点受到合力的四种方向中可能的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
【详解】舰载机从向运动,在点的速度沿轨迹切线指向右上方,即图中③方向。曲线运动的加速度指向轨迹的凹侧,由牛顿第二定律可知,合力也应指向轨迹的凹侧。又因速度大小逐渐减小,合力沿切线方向的分力必须与速度方向相反,因此合力与速度方向的夹角应为钝角。图中同时满足这两个条件的方向是①。
故选A。
10. 如右图所示,甲、乙两个小球以不同的水平速度分别从O、P两点同时抛出,均落在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 甲球先落地
B. 乙球先落地
C. 甲、乙同时落地
D. 甲的初速度大于乙的初速度
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.两球竖直方向均做自由落体运动。设两球的抛出点离地高度分别为和,飞行时间分别为和,表示当地重力加速度。由自由落体运动规律,分别有,
题图中点高于点,因此甲球飞行时间较长。两球同时抛出,所以乙球先落地,故AC错误,B正确;
D.设两球的初速度分别为和,落地前的水平位移分别为和。两球水平方向均做匀速直线运动,分别有,
题图中甲球的水平位移较小,结合前述甲球飞行时间较长的结论,可得,故D错误。
故选B。
11. 小明在骑游园车观光时,发现游园车的传动示意图如图所示,A轮与脚踏相连,B轮与后轴相连,C为后车轮。当人匀速蹬车时( )
A. A 轮与 B 轮的角速度相同
B. B 轮与 C 轮的角速度相同
C. A 轮边缘与 B 轮边缘的向心加速度相同
D. B 轮边缘与 C 轮边缘的向心加速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】AC.链条与两轮间不打滑,故和两轮边缘的线速度大小相等,记为。设两轮半径分别为和,角速度分别为和。由线速度与角速度的关系有
题图中轮半径大于轮半径,因此
设两轮边缘的向心加速度大小分别为和,将相同的线速度代入向心加速度公式,分别得和
比较可得,故AC错误;
BD.轮与轮固定在同一后轴上,在相同时间内转过的角度相同,因此角速度相同,记为。设轮半径为,其边缘的向心加速度大小为。将共同的角速度代入向心加速度公式,分别得和
题图中轮半径大于轮半径,所以,故B正确,D错误。
故选B。
12. 在水平面上转弯的汽车,向心力是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 静摩擦力
C. 滑动摩擦力 D. 重力、支持力、牵引力的合力
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车在水平路面上转弯时,竖直方向没有加速度,重力与支持力相互平衡,两者的合力为零,不能提供使汽车转弯的向心力,故A错误;
BC.汽车正常转弯时,轮胎有向弯道外侧滑动的趋势,地面对轮胎的侧向摩擦力阻碍这一趋势,水平指向圆心,提供汽车转弯所需的向心力。图中向右为指向圆心的方向,重力记为,支持力记为,径向静摩擦力记为,竖直方向及径向的受力示意如下
轮胎与地面接触处没有相对滑动,因此上述摩擦力是静摩擦力而非滑动摩擦力,故B正确,C错误;
D.牵引力用于驱动汽车前进,不能代替使汽车向弯道内侧偏转的侧向静摩擦力;重力和支持力又相互平衡,三者的合力不是汽车转弯所需的向心力,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球过最高点时,绳子张力可以为零
B. 小球过最高点时的速度是0
C. 小球做圆周运动过最高点时的最小速度是
D. 小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A、小球过最高点绳子的拉力为零时,速度最小,根据mg=m得,v=,可知在最高点的最小速度为.故A正确,B、C错误.
D、绳子只能表现为拉力,在最高点时,绳子的拉力不可能与重力方向相反.故D错误.
故选A.
14. 对于质量为和的两个物体间的万有引力的表达,下列说法正确的是( )
A. 人与人之间并没有感受到引力,所以万有引力只存在于特殊物体之间
B. 当两物体间的距离r趋于零时,万有引力无穷大
C. 和之间相互吸引的力总是相等的,与、是否相等无关
D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.万有引力不仅存在于天体之间,也存在于普通物体之间,由于人与人之间的万有引力比较小,所以人与人之间并没有感受到引力,故A错误;
B.当两物体间的距离r趋向零时,两物体不能看成质点,万有引力定律不再适用,得不到万有引力趋于无穷大的结论,故B错误;
CD.和所受的万有引力大小总是相等的,方向相反,是一对作用力与反作用力,与、是否相等无关,故C正确,D错误。
故选C。
15. 2020年12月17日凌晨,“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。若用弹簧测力计在月球表面测得质量为的物块重为,已知月球的半径为,引力常量为,月球的自转周期为。则月球的质量约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题意可知
根据万有引力定律有
解得
故A错误,B正确;
CD.月球自转周期与自身质量无关,故CD错误。
故选B。
16. 质量为1kg的物体从某一高度开始做自由落体运动,2s后物体着地,g取10m/s2,则该物体下落过程中重力的平均功率是( )
A. 50W B. 70W C. 100W D. 200W
【答案】C
【解析】
【详解】由自由落体位移公式
解得
由重力做功公式
解得。
由平均功率的定义
解得。
故选C。
17. 实际生活中,大货车司机通常采用换挡的方式使车辆“爬坡”,这样做的目的是( )
A. 减小速度,增大牵引力
B. 减小速度,减小牵引力
C. 增大速度,减小牵引力
D. 增大速度,增大牵引力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.发动机功率P一定时,由功率公式P=Fv,知,减小速度,会增大牵引力,便于“爬坡”,故A正确,B错误;
CD.上坡时,需要增大牵引力。P一定,由公式P=Fv,知上坡时减小速度,可以增大牵引力,故CD错误。
故选A。
18. 如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时(重力加速度为g)( )
A. 动能为mgh B. 机械能为
C. 动能为 D. 重力势能为mgh
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】以地面为参考平面,根据机械能守恒定律可知,开始抛出时的机械能为,则落地的机械能也为,落地的重力势能为零,则落地的动能为。
故选B。
19. 以下关于摩擦起电、接触起电、静电感应这三种起电方式的说法正确的是( )
A. 摩擦起电、接触起电符合电荷守恒定律,静电感应不符合电荷守恒定律
B. 三种起电方式都符合电荷守恒定律,是因为过程中生成的正、负电荷数是等量的
C. 三种起电方式都符合电荷守恒定律,都是因为过程中电子的转移
D. 电荷的代数和不变只适合于接触起电
【答案】C
【解析】
【详解】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体。摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷。电荷只是发生转移。感应起电过程电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分。电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电。
AD.电荷既不能被创造,也不能被消灭,这三种方式都没有产生电荷,这三种方式都符合电荷守恒定律。故A错误,D错误;
BC.摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式,但实质是一样的,都是电子从一个物体转移到另一个物体,这三种方式都符合电荷守恒定律。故B错误,C正确;
故选C。
20. 真空中两个带同种电荷的点电荷,相距为时的库仑力为,现将它们的电荷量均增为原来的倍,间距也增为原来的倍,此时库仑力为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,由库仑定律有,
解得
故选C。
21. 下列电场中,,两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电场强度是矢量,需大小和方向都相同。匀强电场中各点场强大小方向均相同;点电荷电场中不同位置场强大小或方向不同。
A.,两点电场强度大小不同,方向也不同,故A错误;
B.,两点电场强度大小和方向均相同,故B正确;
C.,两点电场强度大小不同,方向相同,故C错误;
D.,两点电场强度大小相同,方向不同,故D错误。
故选B。
22. 在匀强电场中,将一电荷量为的点电荷从A点移到B点,电场力做的功为,则A、B两点间的电势差为( )
A. 2 V B. -2 V C. 0.5 V D. -0.5 V
【答案】B
【解析】
【详解】根据
代入,
解得
故选B。
23. 甲、乙两根异种材料的电阻丝,其长度之比是,横截面积之比是,电阻之比是,则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电阻定律
可知电阻率表达式为
因此甲、乙两根电阻丝的电阻率之比为
代入已知比值、、
计算得
故选A。
24. 华为Mate90搭配的是一块6600 mAh的电池,这里与“mAh”相对应的物理量是( )
A. 功率 B. 电荷量 C. 电容 D. 能量
【答案】B
【解析】
【详解】根据电流的定义式得
可得电荷量公式 ,即电荷量的单位可由电流单位与时间单位相乘得到。
mA是电流单位,h是时间单位,二者乘积对应电荷量的单位,换算关系为。
故选B。
25. 物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质,定义一个新的物理量的同时,也确定了这个物理量与原有物理量之间的定量关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是( )
A. 电流 B. 电容 C. 电势 D. 磁感应强度
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流的定义是通过导体横截面的电荷量与时间比值,故其定义式为
故A错误,符合题意;
B.电容的定义是电容器所带电荷量与其电压之比,故其定义式为
故B正确,不符合题意;
C.电势的定义是放在电场中的点电荷具有的电势能与其电荷量之比,故其定义式为
故C正确,不符合题意;
D.磁感应强度B是描述磁场在空间中某一点的强度大小的物理量。其定义式为
其中F是磁场力,I是电流强度,L是导线长度,且电流必须与磁场线垂直,故D正确,不符合题意。
故选A。
26. 某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则( )
A. 一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功
B. b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
C. 一电子从a点运动到d点,电场力做功为-4eV
D. a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.和两点位于同一等势面,电势相等。设正电荷的电荷量为,以表示电势,由电场力做功与电势差的关系得,故A错误;
B.电场强度方向垂直于该点所在的等势面,并由高电势指向低电势。图中点右侧电势高于左侧,因此点的电场强度方向向左,故B错误;
C.由图可读出点和点的电势分别为和。用表示元电荷,电子的电荷量为,电场力做功为,故C错误;
D.图中相邻等势面的电势差均为,等差等势面越密的地方,电势随空间位置变化越快,电场强度越大。比较,,和四点附近的等势面疏密,点附近等势面最密,故D正确。
故选D。
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
27. 物理小组的同学利用各种实验仪器探究小车速度随时间变化的规律。
(1)第一组同学选用了打点计时器进行研究。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则可判断小车做______(选填“加速”或“匀速”)直线运动。打点计时器打下A点时,小车速度的大小用表示,打点计时器打下A点到打下C点这段时间内,小车平均速度的大小用表示,则______(选填“>“或“<”)。
(2)第二组同学选用了光电门进行研究。如图所示,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。当小车向左做匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,则挡光片A经过光电门时小车的速度______;小车加速度______。(用题中的字母表示)
【答案】(1) ①. 加速 ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]相邻计数点的时间间隔相同,而从点到点各相邻计数点之间的距离逐渐增大,说明小车在相等时间内的位移逐渐增大,故小车做加速直线运动。
[2]小车从打下点到打下点的过程中速度逐渐增大,这段时间内的平均速度大于打下点时的瞬时速度,因此
【小问2详解】
[1]小车向左运动,遮光片先通过光电门。遮光片的宽度为,遮光时间为,用这段时间内的平均速度近似表示遮光片通过光电门时的瞬时速度,得
这一测速方法采用窄遮光片近似,遮光时间越短,平均速度越接近对应时刻的瞬时速度。
[2]同理,遮光片通过光电门时小车的速度近似为
以向左为正方向,在上述测速近似下,两次测速位置间小车的位移为。小车做匀加速直线运动,由速度与位移的关系得
代入两次测速结果并整理得
28. 用图1所示的多用电表测量一个阻值约为的电阻,要用到图中三个部件K、S和T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
②将选择开关旋转到“”挡的位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,旋动部件________(填字母“K”、“S”或“T”),使电表指针对准电阻的________。(填“0刻线”或“刻线”)
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图2所示,该电阻的阻值为________Ω。
⑤测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置。
【答案】 ①. S ②. T ③. 0刻线 ④. 1900
【解析】
【详解】[1] S为机械调零螺丝(指针定位螺丝),目的是使电路断路情况下多用电表表头指针对准电流的“0”刻线。则旋动部件S。
[2][3] T为欧姆调零旋钮,目的是在红黑表笔短接时,表头指针对准电阻的0刻线。
[4]将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,该电阻的阻值为
三、计算题(本题共3小题,共26分)
29. 一辆质量为汽车,汽车牵引力为,运动中所受阻力为,汽车由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)汽车启动时的加速度大小;
(2)汽车秒后速度大小;
(3)汽车秒后的位移大小。
【答案】(1)
(2)5m/s (3)25m
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得汽车启动时的加速度
【小问2详解】
根据速度时间公式可得汽车秒后速度
【小问3详解】
根据位移时间公式可得汽车秒后的位移
30. 如图所示,三根轻质绳子、与将一质量为的重物悬挂空中而处于静止状态,其中与天花板夹角为30°,与天花板夹角为60°。(g取)
(1)画出结点O的受力分析图,标出对应的力及角度;
(2)求绳子、对应的拉力大小、;
(3)若保持O、B点位置不变,改变绳长度,将A点移动到D点,使得,求此时绳子对应的拉力大小。
【答案】(1) (2)50N、50N
(3)100N
【解析】
【小问1详解】
画出结点O的受力如图所示
【小问2详解】
根据平衡条件得绳子的拉力大小
绳子的拉力大小
【小问3详解】
将A点移动到D点后画出受力如图所示
根据平衡条件得
解得
31. 如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,在电动机的牵引下匀速上升,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率;
(2)电动机输入功率和输出功率;
(3)重物A匀速上升的速度大小。
【答案】(1)1W;(2)5W,4W;(3)0.2m/s
【解析】
【详解】(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率为
(2) 电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
(3)根据
可得重物A匀速上升的速度大小为
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