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文檔簡介
江蘇省鹽城市射陽中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試卷
學(xué)校:___________姓名:班級:___________考號:
一,單選題
1.如圖所示,人站在電動扶梯的水平臺階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在
這個過程中,人腳所受的靜摩擦力()
A.等于零,對人不做功B.水平向左,對人做負(fù)功
C.水平向右,對人做正功D.沿斜面向上,對人做正功
2.如圖所示,電場中有A、3兩點(diǎn),下列說法正確的是()
A.場強(qiáng)EA>EB,電勢(pA<(pB
B.場強(qiáng)EA<EB,電勢%>為
C.將+q電荷從A點(diǎn)移到3點(diǎn),電場力做負(fù)功
D.將-q電荷分別放在A、3兩點(diǎn)時具有的電勢能丸.〉綜,
3.2021年10月16日,王亞平第二次進(jìn)入太空,她在2013年6月第一次進(jìn)入太空時
在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課,演示了幾個完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)
象與物理實驗。若飛船內(nèi)靜止的水珠質(zhì)量為如飛船運(yùn)動的軌道距地面高度為九地
球質(zhì)量為〃、半徑為凡引力常量為G,則水珠受地球的引力及水珠的加速度大小分
別為()
GMmGMmGM
(T?+/7)2,(T?+/7)2
4.石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料,它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”纜線的制造成
為可能,人類將有望通過“太空電梯”進(jìn)入太空?,F(xiàn)假設(shè)有一“太空電梯”懸在赤道上空
某處,相對地球靜止,如圖所示,那么關(guān)于“太空電梯”,下列說法正確的是()
A.“太空電梯”各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)
B.“太空電梯”各點(diǎn)運(yùn)行周期隨高度增大而增大
C.“太空電梯”上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離的二次方成反比
D.“太空電梯”上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比
5.汽車發(fā)動機(jī)通過變速箱將動力傳輸給運(yùn)動系統(tǒng),一般賽車的變速箱有1擋到5擋5
個逐次增高的前進(jìn)擋位,在發(fā)動機(jī)輸出功率不變時,擋位越高車速越快,加大油門可
以增大發(fā)動機(jī)的輸出功率.如圖所示是賽車越野比賽時正在爬坡的情形,為了能夠順利
爬上陡坡,司機(jī)應(yīng)該()
A.撥1擋,減小油門B.撥1擋,加大油門
C.撥5擋,減小油門D.撥5擋,加大油門
6.如圖,兩個質(zhì)量相同的小球A、3分別用用線懸在等高的?!窺點(diǎn)。A球的懸線比
3球的長,把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放,則經(jīng)過最低點(diǎn)時()
AB
01TO
II
A.A球的機(jī)械能大于3球的機(jī)械能
B.A球重力的瞬時功率等于B球重力的瞬時功率
C.A球的速度小于B球的速度
D.懸線對A的拉力大于A對懸線的拉力
7.如圖甲是某同學(xué)設(shè)計的一實驗裝置,兩端開口的空塑料瓶中固定著一根鋼鋸條和一
塊金屬片,圖乙為塑料瓶俯視圖。將鋼鋸條和金屬片分別跟靜電起電機(jī)的兩極相連。
將點(diǎn)燃的蚊香放入塑料瓶內(nèi),很快就看見塑料瓶內(nèi)煙霧繚繞。搖動起電機(jī),頓時塑料
瓶清澈透明,停止搖動,又是煙霧繚繞。當(dāng)起電機(jī)搖動時,下列說法正確的是()
金
屬
片
A.該實驗裝置演示的是靜電除塵現(xiàn)象,煙塵帶了正電荷
B.鋸條附近的電場強(qiáng)度小于在金屬片附近的電場強(qiáng)度
C.鋸條附近的電勢高于金屬片附近的電勢
D.電場力對煙塵做正功
8.如圖所示,M、N和P是以為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),。點(diǎn)為半圓弧的圓心,
ZMOP=60°o電荷量相等、符號相反的兩個點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),這時。點(diǎn)
的電場強(qiáng)度大小為用。若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至尸點(diǎn),則。點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小變?yōu)?/p>
E2O則4與月之比為()
A.2:lB.l:2C.2:3D.3:2
9.如圖(甲)所示,質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上,/=0時刻,將一金屬小球
從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被
彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù).通過安裝在彈簧下端的壓力傳感
器,測出這一過程彈簧彈力R隨時間。變化的圖像如圖(乙)所示,則()
O
壓力傳感器
I/
(甲)
A工時刻小球動能最大
B/時刻小球動能最大
CJ2~r3這段時間內(nèi),小球的動能先增加后減少
D4々3這段時間內(nèi),小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能
10.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一內(nèi)壁粗糙的半圓弧槽,半徑為2R,一質(zhì)量為加的滑
塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從距半圓弧槽。點(diǎn)正上方3R的A點(diǎn)自由下落,經(jīng)過半圓弧槽后,滑塊
從半圓弧槽的左端沖出,剛好到達(dá)距半圓弧槽正上方2R的3點(diǎn)。不計空氣阻力,重
力加速度為g,則以下說法錯誤的是()
A.滑塊第一次到達(dá)半圓弧槽。點(diǎn)的速度為瘋死
B.滑塊第一次到達(dá)。點(diǎn)時對半圓弧槽的壓力為3mg
C.滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為機(jī)gR
D.滑塊從3點(diǎn)返回后經(jīng)C再次到達(dá)D點(diǎn)時的速度為先法
二、實驗題
11.小明利用圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律,所用器材包括:安裝
phyphoxAPP的智能手機(jī)、鐵球、刻度尺、鋼尺等。
(1)下列實驗操作步驟,正確順序是;
①將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端
②迅速敲擊鋼尺側(cè)面,鐵球自由下落
③傳感器記錄下聲音振幅隨時間變化曲線
④將鋼尺伸出水平桌面少許,用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差h
⑤將手機(jī)位于桌面上方,運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目
(2)聲音振幅隨時間變化曲線如圖乙所示,第一、第二個尖峰的橫坐標(biāo)分別對應(yīng)鐵球開
始下落和落地時刻,對應(yīng)的時間間隔t=s;
(3)若鐵球下落過程中機(jī)械能守恒,則應(yīng)滿足等式:mgh=(用小h、/表
示);
(4)若敲擊鋼尺側(cè)面時鐵球獲得一個較小的水平速度,對實驗測量結(jié)果(選填
“有”或“沒有”)影響;
(5)小華認(rèn)為應(yīng)將手機(jī)放在鋼尺與地板間的中點(diǎn)附近測量時間。你認(rèn)為哪位同學(xué)的時間
測量結(jié)果更準(zhǔn)確,請簡要說明理由
三、計算題
12.2021年5月出現(xiàn)“超級血色月全食”的天文現(xiàn)象,引起某同學(xué)對月球的關(guān)注。該同
學(xué)查資料后得知:月球半徑為R,月球表面處重力加速度為g,引力常量為G,求:
(1)月球的質(zhì)量
(2)月球的第一宇宙速度巧。
13.如圖所示,長/=lm的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小
球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中繩與豎直方向的夾角6=37。。已知小球所帶電
荷量q=1.0x10-6(2,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.0xl()3N/C,取重力加速度g=lOm/sz,
sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
⑴小球所受靜電力R的大??;
(2)小球的質(zhì)量m;
(3)將電場改為豎直向下,大小不變,小球回到最低點(diǎn)時速度的大小。
14.如圖所示,質(zhì)量加=0.2kg的小物體,從光滑曲面上高度〃=0.8m處釋放,到達(dá)
底端時水平進(jìn)入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使逆時針轉(zhuǎn)動。
已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=0.1,(取g=10m/s2)。
⑴求物體到達(dá)曲面底端時的速度大?。?/p>
(2)若電機(jī)不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動,則物體滑離傳送帶右端的速度大小和物體克服摩擦
力做的功叼;
⑶若開啟電機(jī),傳送帶以速率5m/s逆時針轉(zhuǎn)動,則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生
多少熱量Q。
15.如圖所示,質(zhì)量為機(jī)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在固定的光滑的豎直桿上,一足夠長
且不可伸長的輕繩一端與小球相連,另一端跨過光滑的定滑輪與質(zhì)量為"=2m的物
塊相連。與定滑輪等高的A點(diǎn)和定滑輪之間的距離d=3m,定滑輪大小及質(zhì)量可忽
略。現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動到C點(diǎn)速度為0,重力加速度取
2
g=10m/so
(1)求小球A剛釋放瞬間的加速度。大?。?/p>
(2)求小球下落的最大高度h;
(3)求小球下落過程中,輕繩方向與豎直桿的夾角成60。時,小球速度大小是多少。
(V3?1.7)
參考答案
1.答案:C
解析:人的加速度斜向右上方,即加速度有水平向右的分量,可知人的腳所受的靜摩
擦力水平向右,摩擦力的方向與位移方向成銳角,則靜摩擦力做正功。
故選C。
2.答案:B
解析:A.由圖可知,A的電場線較稀疏,故A處的電場強(qiáng)度較弱,選項A錯誤;
B.又因為沿著電場線的方向,電勢是降低的,故A點(diǎn)的電勢高于3點(diǎn)的電勢,選項B
正確;
C.+q電荷受到由A指向3的電場力,故它從A點(diǎn)移到3點(diǎn)時,電場力做正功,選項C
錯誤;
D.-q電荷受到由3指向A的電場力,故它從A點(diǎn)移到3點(diǎn)時,電場力做負(fù)功,電勢
能增加,即選項D錯誤。
故選B。
3.答案:D
解析:飛船及其中的人和物品所受到的萬有引力提供向心力,即
可得向心加速度大小為
GM
CL---------------7
(R+h)2
ABC錯誤,D正確。
故選D。
4.答案:D
解析:A.“太空電梯”各點(diǎn)隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動,萬有引力和電梯的支持力的合
力提供向心力,只有位置達(dá)到同步衛(wèi)星的高度的點(diǎn)才處于完全失重狀態(tài),故A錯誤;
B.“太空電梯”相對地球靜止,各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度相同,各點(diǎn)運(yùn)行周期相同,故
B錯誤;
CD.“太空電梯”相對地球靜止,各點(diǎn)角速度。相等,各點(diǎn)線速度丫=r0,與該點(diǎn)離地
球球離廠成正比,故C錯誤,D正確。
故選D。
5.答案:B
p
解析:賽車爬坡時需要較大的牽引力,由尸="得尸=0,在增大發(fā)動機(jī)輸出功率尸
v
的情況下,同時減小速度V,才能獲得更大的牽引力E因此應(yīng)當(dāng)將變速箱撥到1擋,
并加大油門,故B正確,A、C、D錯誤.
6.答案:B
解析:A.由于兩球質(zhì)量相等,初始時處于同一高度,且處于靜止?fàn)顟B(tài),所以兩球機(jī)械
能相等,而釋放后只有重力做功,小球的機(jī)械能守恒,所以經(jīng)過最低點(diǎn)時兩球機(jī)械能
相等,故A項錯誤;
B.A球和3球在最低點(diǎn)時的瞬時功率均為
D兀八
PG=mgcos—=0
所以兩球在最低點(diǎn)的瞬時功率相等,故B項正確;
C.球由靜止釋放到運(yùn)動到最低點(diǎn),由動能定理有
mgL=;mv2-0
由于A球的懸線比3球的懸線長,又由于兩球的質(zhì)量相同,所以A球在最低點(diǎn)的速度
大于3球在最低點(diǎn)的速度,故C項錯誤;
D.懸線對于A球的拉力與A球?qū)τ趹揖€拉力屬于一對相互作用力,所以其大小相等,
方向相反,故D項錯誤。
故選B。
7.答案:D
解析:A.將鋼鋸條和金屬片分別跟靜電起電機(jī)的兩極相連,搖動起電機(jī),使鋸條帶負(fù)
電,金屬片帶正電,它們之間的空氣被電離,電子在往金屬片運(yùn)動的過程中,遇到煙
塵,使煙塵帶負(fù)電,最終煙塵被吸附到金屬片上,最后在重力的作用下,聚集在金屬
片底端的瓶子底部,所以該實驗裝置演示的是靜電除塵現(xiàn)象,故A錯誤;
B.根據(jù)瓶內(nèi)俯視圖,結(jié)合電場的分布特點(diǎn),尖端物體附近的電場線密集,所以瓶內(nèi)存
在的是輻射形的電場,不是勻強(qiáng)電場,在鋸條附近的電場強(qiáng)度大于金屬片附近的電
場,故B錯誤;
CD.當(dāng)靜電除塵裝置接通靜電高壓時,鋸條和金屬片之間存在強(qiáng)電場,它使空氣電離
而產(chǎn)生陰離子和陽離子,負(fù)離子在電場力的作用下,向正極移動時,碰到煙塵微粒使
它帶負(fù)電,帶電煙塵在電場力的作用下,向正極移動;帶電煙塵帶負(fù)電,最終到達(dá)正
極,為了使除煙的效果更好,應(yīng)使煙塵最終被吸附到金屬片上,這樣可知金屬片應(yīng)為
正極,正極附近電勢高,所以鋸條附近的電勢低于金屬片附近的電勢,故C錯誤,D
正確。
故選D。
8.答案:A
解析:假設(shè)“點(diǎn)的電荷為正,N點(diǎn)電荷為負(fù),則根據(jù)電場的疊加可知,移動前兩個點(diǎn)
電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度都為
E2
2
當(dāng)將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至尸點(diǎn)后,電場的疊加如圖所示
故
互二
-
E21
故選Ao
9.答案:C
解析:由題意和圖像知%時刻物體與彈簧接觸,彈簧彈力為零。右時刻彈簧彈力最
大,小球壓縮彈簧至最低點(diǎn)。4到過程,開始時小球的重力大于彈力,小球做加速
度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)重力等于彈力時,速度最大,動能最大,此后彈力大于重力,
小球做加速度增大的減速運(yùn)動,G時刻小球運(yùn)動到最低點(diǎn),速度為零。同理,至*3過
程,小球先加速后減速,動能先增加后減小,由機(jī)械能守恒可知,減少的彈性勢能轉(zhuǎn)
化為小球的重力勢能和動能,C項正確。
10.答案:D
解析:A.小球從A點(diǎn)到。點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得
mgx3R
解得
Vj=^gR
故A正確不符合題意;
B.滑塊第一次到達(dá)。點(diǎn)時,對半圓弧槽的壓力等于圓弧槽對其的彈力
N-m—i—-3mg
27?
故B正確不符合題意;
C.滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為
Wf=3mgR-2mgR=mgR
故C正確不符合題意;
D.如果兩次克服阻力做功相同,滑塊從3點(diǎn)返回后經(jīng)C再次到達(dá)。點(diǎn)時,速度為
1,
mg2R-Wf=—mv2
解得
丫2=也證
但第二次速度小于第一次,根據(jù)向心力方程可知,在各位置對應(yīng)壓力小于第一次,則
阻力小于第一次,克服阻力做功小于第一次,所以速度大于故D錯誤符合題
局、O
故選D。
11.答案:(1)④①⑤③②
(2)0.40
2h2
(4)沒有
(5)小華,因為聲音傳播的時間對小球運(yùn)動時間的測量影響小
解析:(1)首先應(yīng)將鋼尺伸出水平桌面,用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差,
然后將鐵球放在鋼尺末端,手機(jī)開始運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目,再迅
速敲擊鋼尺側(cè)面,使鐵球自由下落,此時傳感器即可記錄下聲音振幅隨時間變化曲
線,故操作步驟順序為④①⑤③②;
(2)由圖可知,時間間隔為0.40s;
⑶鐵球下落時間為3設(shè)落地時速度為v,有
h=--t
2
得
2/1
v=——
t
由機(jī)械能守恒應(yīng)有
(4)若敲擊鋼尺側(cè)面時鐵球獲得一個較小的水平速度,不會影響小球的落地時間,故對
實驗測量結(jié)果沒有影響;
(5)將手機(jī)放在鋼尺與地板間的中點(diǎn)附近測量時間,聲音傳播的時間對小球運(yùn)動時間的
測量影響更小,所以小華對時間測量結(jié)果更準(zhǔn)確。
12.答案:(1)M=冬;(2)v=9
G
解析:(1)月球表面的物體所受的萬有引力等于重力,有
-Mm
G-^=ms
可得月球的質(zhì)量
(2)近月衛(wèi)星的線速度為月球的第一宇宙速度,由
聯(lián)立解得
13.答案:(1)3.0X10-3N;(2)4.0xIO-4kg;(3)2.6m/s
解析:(1)根據(jù)電場強(qiáng)度定義式可知,小球所受靜電力大小為
F^^E=1.0XW6X3.0X103N=3.0x103N
(2)小球受重力機(jī)g、繩的拉力T和靜電力R作用,如圖所示
▼mg
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和圖中幾何關(guān)系有
mgtan37°=F
解得
m=4.0xl0-4kg
⑶將電場改為豎直向下后,小球?qū)⒗@懸點(diǎn)擺動,根據(jù)動能定理有
1
(mg+qE)l(l-cos370)=—mv92-0
解得
3
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