【文档说明】山东省青岛市莱西市2023-2024学年高一下学期7月期末考试 物理 Word版含解析.docx,共(27)页,2.013 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-ea3f1b53b86c236c0a155b74322ad744.html
以下为本文档部分文字说明:
高一学业水平阶段性检测(四)物理试题(等级考)本试卷共100分,考试时间90分钟。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.关于电场强度,下列说法正确的是()A.电场中某点先后放入正、负试探电荷,受到
的电场力反向,所以两种情况下电场强度方向相反B.电场强度公式2QEkr=表明,当r减半时,电场强度变为原来的4倍C.电场强度公式FEq=表明,q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍D.匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在其中受力都相同2.莱顿瓶是一种早期的电容器,主要部分是一个玻璃瓶,
瓶子内、外表面分别贴有锡箔,瓶内的锡箔通过金属链跟金属棒连接,金属棒的上端是一个金属球,通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电,下列说法正确的是()A.充电电压一定时,玻璃瓶瓶壁越薄,莱顿瓶能容纳的电荷越多B.瓶内外锡箔的厚
度越厚,莱顿瓶容纳电荷的本领越强C.充电电压越大,莱顿瓶容纳电荷的本领越强D.莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关3.M、N是某电场中一条电场线上的两点,一个电子沿电场线从M点向N点运动,电子仅受电场力作用,其电势能随位移变化的关系如图所示,下列说法正确的是
()A.电子的速度在不断地增大B.电子的加速度在不断地增大C.M点的电场强度小于N点的电场强度D.M点的电势高于N点的电势4.蹦床是新型的体育项目,蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如图所示,某次比赛时,运动员刚开始静止在蹦床上的B点(未标出),通过调整姿态,多次弹
跳后能达到的最高点是A点,距离B点高度为h,然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落,一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力,关于上述过程的说法正确的是()A.运动员在B点机械能最大,在C点的加速度竖直向上B.从A点下落至C点的过程,运动员的机械能先不变后增大C.从A点下落,在B点至C
点的过程,运动员的动能一直减小D.从静止开始整个过程中,运动员和弹簧床组成系统的机械能守恒5.如图所示,电源电动势为6V,电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线,其中一根导线内部的铜丝是断的,电路其余部分完好。为了查出故障导线,某同学选用电压表的
直流10V挡,闭合开关后,将电压表的正极接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上,多用电表的示数分别为6V、6V、6V。可判断出故障的导线是()A.ABB.CDC.EFD.GH6.有一条均匀金属链条,一半长度在光滑的足够高斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为30
°,另一半长度竖直下垂,由静止释放后链条滑动,链条刚好全部滑出斜面时的速度大小为1.25m/s。已知重力加速度210m/sg=,则金属链条的长度为()的A.0.25mB.0.50mC.1.00mD.1.50m7.如图所示,电路两端加恒定电压U,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向右移动滑动变阻器
R的滑片,在此过程中()A.灯泡L逐渐变暗B.定值电阻1R两端电压逐渐减小C.电容器C所带的电荷量逐渐增大D.定值电阻0R中有水平向右的电流8.充电宝作为移动电源,为移动设备提供额外电能,解决电量不足的问题。使用时要遵循充电规范、定期检查、正确存储、注意携带安全等。如图所示是某充电宝的部分标识
。关于该充电宝,下列说法正确的是()A.充满电后储存的能量约41.3310JB.充满电后可供3.7V用电器使用100小时,平均电流强度约0.2AC.从20%电量充电到80%电量用5小时,充电过程的电流
约为1.2AD.该电池提供的总能量可以使一名质量60kg的学生提升的最大竖直高度为300m二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.如图所示,两段长度
和材料相同、各自粗细均匀金属导线a、b串联连接在电路中,横截面积之比:2:3abSS=。下列说法正确的是()A.两导线电阻之比为2:3B.两导线中电场强度之比为3:2C.两导线的焦耳热功率之比为3:2D.自由电子在两导线中移动的速率之比:3:2abvv=10.如图
甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设0.1ma=,0.2mb=,0.8mc=,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其UI−图线如图乙所示,当10VU=时,下列说法正确的是()A.电解液的电阻为1000B.电解液的电阻为2000C.电阻率是50mD.电阻
率是25m11.在科艺节上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条,将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香,很快瓶里烟雾缭绕;摇动起电机后,顿时
瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图,其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点,且abbc=。则起电机摇动时()A.带负电的烟尘聚集在铝片上B.acbc2UU=C.a点的电场强度小于b点的电场强度的的D.带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势
能12.如图,轻杆上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动,可视为质点的小球A固定在轻杆末端,用细绳连接小球B,绳的另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉力F作用于小球A,使杆保持水平,某
时刻撤去拉力,小球A、B带动轻杆绕O点转动。已知小球A、B的质量分别为m和2m,杆长为3L,OP长为5L,重力加速度为g,忽略一切阻力。轻杆运动过程中,下列说法正确的是()A.杆竖直时,小球A的速度大
小为4342gLgL−B.杆竖直时,小球B的速度达到最大值C.两小球速度大小相等时AP间细绳方向与竖直方向的夹角为30°D.小球A向下摆动过程中,小球A的机械能一直增大三、非选择题,共6小题,共60分。13.为测量一大捆电阻率为的铜导线的长度,实验小
组设计方案如下:(1)割去该铜导线的外皮,用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径,如图(甲)所示,直径d=______mm。(2)设计如图乙电路图测定铜丝电阻xR。闭合开关1S,把单刀双掷开关2S拨向1,调节电阻箱1R,记下
电流表读数为0I;把开关2S拨向2,调节电阻箱2R的阻值,使电流表的示数也为0I。则电阻xR的阻值为______的示数。(选填“1R”、“2R”)(3)根据以上过程测得的数据和铜的电阻率,得出铜导线长度L=______(用xR,d,
等表示)。14.图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置,A、B、C、D点均固定宽度为0.5cmd=的挡光片。规定物体在最低点D的重力势能为零。(1)实验中,释放摆锤,使用光电门传感器测量摆锤经过各点的速度,若摆锤经过D点挡
光片的挡光时间t为3.6ms,则摆锤经过D点的速度为______m/s。(结果保留一位小数)(2)现已测得摆锤下摆过程中,经过A、B两挡光片的时间分别为At、Bt,A、B与D的高度差分别为Ah、Bh,重力加速度为g。若得出______,就可以认为摆锤在A、B
两处的机械能是相等的(用题目给定的符号表示)。(3)另一实验小组自上而下将挡光片编号为1、2、3、4、5、6,测量并计算出摆锤经过各个挡光片的机械能如下表:挡光片位置编号123456机械能/JE0.0560.0550.0590.0530.0510.047摆锤经过第______个挡光片的数据不合理(
填写挡光片的位置编号!)。剔除不合理数据后,其它数据还存在明显差异,这是因为:______。15.在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.2m(图甲)。
在A、B两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系,如图乙中直线a、b所示。(1)求A点和B点电场强度的大小和方向;(2)点电荷Q所在位置的坐标是多少。的的16.如图所示,单刀双掷开
关S原来跟“2”相接,从0=t开始,开关改接“1”,一段时间1t后,电路稳定,再经过时间2t,把开关改接“2”。规定通过P点的电流方向水平向右为正,请定性画出流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差ABU随时间变化的图像。17.如图所示,倾角30=的固
定光滑斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原长时上端位于D点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B,使滑轮左侧绳子始终与斜面平行,初始时用手按住物体A,使其静止在斜面的C点
,C、D两点间的距离为L,现由静止释放物体A,物体A沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置为E点,D、E两点间距离为2L,若物体A、B的质量分别为4m和m,不计空气阻力,重力加速度为g,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求:(1)
物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小;(2)弹簧被压缩后的最大弹性势能;(3)查阅资料可知弹性限度内,弹簧弹性势能的表达式为2p12Ekx=,其中k为劲度系数,x为弹簧的形变量。若物体A下滑到E点时剪短细绳,请通过计算判断物体A能否回弹,若能回弹,求回弹的最大距离;若不能回弹,求需要把弹簧
再压缩的距离。18.如图,倾角为37=的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接,圆轨道圆心为O,半径为0.7mR=,A、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝缘,小球带电量保持不变,空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为0.3kgm
=、带电荷量为51.010Cq−=+的小球(可视为质点),以大小为08msv=的初速度从B点水平进入半圆轨道,从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为5410N/CE=,重力加速度g取210m/s,sin370.6=,cos370.
8=。求:(1)小球在A点的速度大小;(2)小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力;(3)小球落在C点的速度大小。高一学业水平阶段性检测(四)物理试题(等级考)本试卷共100分,考试时间90分钟。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3
分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.关于电场强度,下列说法正确的是()A.电场中某点先后放入正、负试探电荷,受到的电场力反向,所以两种情况下电场强度方向相反B.电场强度公式2QEkr=表明,当r减半时,电场强度变为
原来的4倍C.电场强度公式FEq=表明,q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍D.匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在其中受力都相同【答案】B【解析】【详解】A.电场强度由电场本身决定,与放不放试探电荷,放何种电荷均无关,则电场中某点先后放入正、负试探电荷,受到的电场力反向,但两种情况
下电场强度方向相同,故A错误;B.公式2QEkr=是真空中点电荷电场强度的决定式,则点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离r的二次方成反比,故在r减半的位置上,电场强度变为原来的4倍,故B正
确;C.公式FEq=是电场强度的定义式,电场强度由电场本身决定,电场中某点的电场强度的大小与试探电荷所带的电荷量大小无关,故C错误;D.根据电荷在电场中所受电场力公式FqE=可知,电荷在电场中所受电场力与电场强度、电荷量有关,而匀强电场中电场强度E处处相同,电荷的电荷量q不同,则电荷
在其中受力不同,故D错误。故选B。2.莱顿瓶是一种早期的电容器,主要部分是一个玻璃瓶,瓶子内、外表面分别贴有锡箔,瓶内的锡箔通过金属链跟金属棒连接,金属棒的上端是一个金属球,通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电,下列说法正确
的是()A.充电电压一定时,玻璃瓶瓶壁越薄,莱顿瓶能容纳的电荷越多B.瓶内外锡箔的厚度越厚,莱顿瓶容纳电荷的本领越强C.充电电压越大,莱顿瓶容纳电荷的本领越强D.莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关【答案】A【解析】【详解
】A.玻璃瓶,瓶子内、外表面分别贴有锡箔,可将莱顿瓶等效为一个平行板电容器,根据QCU=充电电压一定时,玻璃瓶瓶壁越薄,即间距d越小,则莱顿瓶能容纳的电荷越多,故A正确;B.根据4SCkd=瓶内外锡箔的厚度越厚,即间距d越大,莱顿瓶的电容越小,则莱顿
瓶容纳电荷的本领越弱,故B错误;C.根据电容器定义式有QCU=该表达式是比值定义,电容与电荷量、电压没有本质的决定关系,可知,充电电压越大,莱顿瓶容纳电荷的本领不变,故C错误;D.根据4SCkd=可知,
莱顿瓶电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度有关,故D错误。故选A。3.M、N是某电场中一条电场线上的两点,一个电子沿电场线从M点向N点运动,电子仅受电场力作用,其电势能随位移变化的关系如图所示,下列说法正确的是()的的A.电子的速度在不断地增大B
.电子的加速度在不断地增大C.M点的电场强度小于N点的电场强度D.M点的电势高于N点的电势【答案】D【解析】【详解】A.根据图像可知,电子的电势能逐渐增大,则电场力做负功,电子的动能逐渐减小,即电子的速度在不断减小
,故A错误;B.根据p电=−WE可知,pEx−图像中,图线上某点切线的斜率表示电场力,根据图像可知,斜率逐渐减小,则电场力逐渐减小,即电子的加速度在不断地减小,故B错误;C.结合上述可知,电子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力,则M点的电场强度大于N点的电场强度,故C错误;D.
结合上述,电场力对电子做负功,电场力方向由NM→,则电场线的方向由MN→,沿电场线电势降低,则M点的电势高于N点的电势,故D正确。故选D。4.蹦床是新型的体育项目,蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如
图所示,某次比赛时,运动员刚开始静止在蹦床上的B点(未标出),通过调整姿态,多次弹跳后能达到的最高点是A点,距离B点高度为h,然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落,一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力,关于上述过程的说法正确的是()A.运动员在B点机械能最大,在
C点的加速度竖直向上B.从A点下落至C点的过程,运动员的机械能先不变后增大C.从A点下落,在B点至C点的过程,运动员的动能一直减小D.从静止开始的整个过程中,运动员和弹簧床组成系统的机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A.运动员下落
过程,在接触蹦床之前只有重力做功,运动员的机械能守恒,与弹簧接触向下运动过程中,蹦床的形变量增大,蹦床的弹性势能增大,运动员的机械能减小,可知运动员在B点的机械能小于运动员接触蹦床之前的机械能,即运动员在B点机械能不是最大,运动员在C点蹦床对运动员的弹力大于运动员的重力
,加速度方向竖直向上,故A错误;B.结合上述可知,从A点下落至C点的过程,运动员的机械能先不变后减小,故B错误;C.从A点下落,接触蹦床之前,运动员做自由落体运动,运动员动能增大,刚刚接触蹦床时,蹦床对运动员的弹力小于运动员的重力,运动员向下运动过程中,
蹦床弹力增大,则运动员向下做加速度减小得加速运动,到达B点时,弹力与重力平衡,运动员加速度为0,速度达到最大,动能达到最大,之后,蹦床的弹力大于重力,运动员向下做加速度增大的减速一定,可知,运动员在B点至C点的过程,动能一直减小,故C正
确;D.根据题意运动员先前处于静止状态,多次弹跳后能达到的最高点是A点,此过程,运动员的机械能增大,可知,从静止开始的整个过程中,运动员和弹簧床组成系统机械能不守恒,故D错误。故选C。5.如图所示,电源电动势为6V
,电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线,其中一根导线内部的铜丝是断的,电路其余部分完好。为了查出故障导线,某同学选用电压表的直流10V挡,闭合开关后,将电压表的正极接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上,多用电表的示数分别为6V
、6V、6V。可判断出故障的导线是()A.ABB.CDC.EFD.GH【答案】A【解析】【详解】将电压表的正极接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上,多用电表都有示数,说明B点到电源的
负极之间的导线都是导通的,相当于电压表测出了电源两端的外电压,则故障一定在AB之间的导线上,故选A。6.有一条均匀金属链条,一半长度在光滑的足够高斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为30°,另一半长度竖直下垂,由静止释放后链条滑动,链条刚好全部滑出斜面时
的速度大小为1.25m/s。已知重力加速度210m/sg=,则金属链条的长度为()A.0.25mB.0.50mC.1.00mD.1.50m【答案】A【解析】【详解】令金属链条的长度为L,质量为m,根据机械能守恒定律有21sin3022442mLLLgmv+−=解得0.25mL=故选
A。7.如图所示,电路两端加恒定电压U,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向右移动滑动变阻器R的滑片,在此过程中()A.灯泡L逐渐变暗B.定值电阻1R两端电压逐渐减小C.电容器C所带的电荷量逐渐增大D.定值电阻0R中有水平向右的电流【答案】D【解析】【详解】AB
.向右移动滑动变阻器R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻减小,电路两端加恒定电压U,则总电流增大,灯泡L逐渐变亮,定值电阻1R两端电压逐渐增大,故AB错误;CD.电路总电流增大,定值电阻
1R两端电压逐渐增大,电路两端加恒定电压U,则滑动变阻器与灯泡L两端的总电压逐渐减小,即电容器C两极板间的电势差逐渐减小,根据QCU=,可知电容器C所带的电荷量逐渐减小,电容器放电,定值电阻0R中有水平向右的电流,故C
错误,D正确。故选D。8.充电宝作为移动电源,为移动设备提供额外电能,解决电量不足的问题。使用时要遵循充电规范、定期检查、正确存储、注意携带安全等。如图所示是某充电宝的部分标识。关于该充电宝,下列说法正确的是()A.充满电后储存的能量约41
.3310JB.充满电后可供3.7V用电器使用100小时,平均电流强度约0.2AC.从20%电量充电到80%电量用5小时,充电过程的电流约为1.2AD.该电池提供的总能量可以使一名质量60kg的学生提升的最大竖直高度为300m【答案】C【解析】【详解】A.电池容量为10000mAh103600
As36000Asq===充满电后储存的能量约为51.3310EqU==J故A正确;B.电池容量为10000mAh10Ahq==根据电流定义式可知0.1qIt==A故B错误;C.从20%电量充电到80%电量用5小时,充电过程的电流约为60%1.2qIt
==A故C正确;D.根据能量守恒定律可知Emgh=解得222h=m故D错误;故选C。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.如图所示,两段长度和材料相
同、各自粗细均匀金属导线a、b串联连接在电路中,横截面积之比:2:3abSS=。下列说法正确的是()A.两导线电阻之比为2:3B.两导线中的电场强度之比为3:2C.两导线的焦耳热功率之比为3:2D.自由电子在两导
线中移动的速率之比:3:2abvv=【答案】BCD【解析】【详解】A.根据电阻的决定式有的aaLRS=,bbLRS=解得:3:2abRR=故A错误;B.金属导线a、b串联连接,通过的电流相等,根据aaaUIREL==,bbbUIREL==解得:
3:2abEE=故B正确;C.金属导线a、b串联连接,通过的电流相等,根据2aaPIR=,2bbPIR=解得:3:2abPP=故C正确;D.根据电流的微观定义式有aabbInevSnevS==解得:3:2abvv=故D正确。故选BCD。10.如图甲所示为一测量电解液
电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设0.1ma=,0.2mb=,0.8mc=,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其UI−图线如图乙所示,当10VU=时,下列说法正确的是()A.电解液的电阻为1000B.电解液的电阻为2000C.电阻率是50mD.电阻率是25
m【答案】BC【解析】【详解】AB.根据欧姆定律URI=结合乙图可知,U-I图像中图线上某点与原点连线的切线斜率表示电阻,即310Ω2000Ω510R−==故A错误,B正确;CD.由电阻定律cRab=解
得50Ωm=故C正确,D错误。故选BC。11.在科艺节上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条,将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香,很快瓶里烟雾缭绕;摇动起电机后,顿时瓶内变得清澈透明。图
乙为瓶内俯视图,其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点,且abbc=。则起电机摇动时()A.带负电的烟尘聚集在铝片上B.acbc2UU=C.a点的电场强度小于b点的电场强度D.带负电的烟尘在b点的电势能大
于在c点的电势能【答案】AC【解析】【详解】A.尖端附近的电场线密集,所以在锯条附近的电场强度大于铝片附近的电场;且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场,不是匀强电场,当静电除尘装置接通静电高压时
,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带负电烟尘在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到铝片上,这样消除了烟尘中的尘粒。A正确;BC.根据电场线的疏密分析可知,a点的电场强度小于b点的电场强度,ab处的平均场
强小于bc的平均场强,所以有ababbcbcEdEd即abbcUU两侧同加bcU可得acbc2UUB错误,C正确;D.沿电场线方向电势降低,bc,所以带负电的烟尘电势能关系为bcqq−−即bcppE
E带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能,D错误。故选AC。12.如图,轻杆上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动,可视为质点的小球A固定在轻杆末端,用细绳连接小球B,绳的另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉
力F作用于小球A,使杆保持水平,某时刻撤去拉力,小球A、B带动轻杆绕O点转动。已知小球A、B的质量分别为m和2m,杆长为3L,OP长为5L,重力加速度为g,忽略一切阻力。轻杆运动过程中,下列说法正确的是()A.杆竖直时,小球A的速度大小为4342g
LgL−B.杆竖直时,小球B的速度达到最大值C.两小球速度大小相等时AP间细绳方向与竖直方向的夹角为30°D.小球A向下摆动过程中,小球A机械能一直增大【答案】AD【解析】【详解】D.小球A向下摆动过程中,细绳的拉力对小球A一直做正功,则小
球A的机械能一直增大,故D正确;B.根据绳的牵连速度规律,小球A沿细绳方向的分速度等于小球B的速度,当杆竖直时,小球A的速度方向垂直于杆,A沿细绳的分速度为0,此时,小球B的速度达到最小,故B错误;A.杆竖直时,对A、B构成的系统,结合上述,根据机械能守恒定律有()()()222A132
35532mgLmgLLLLmv++−−=解得A4342vgLgL=−故A正确;C.两小球速度大小相等时,结合上述可知,小球A的速度恰好沿细绳,即细绳与小球A运动的圆周轨迹相切,令AP间细绳方向与竖直方向的夹角为,根据几何关系有33si
n55LL==解得37=故C错误。故选AD。三、非选择题,共6小题,共60分。的13.为测量一大捆电阻率为的铜导线的长度,实验小组设计方案如下:(1)割去该铜导线的外皮,用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径,如图(甲)所示,直径d=______mm。(2)设
计如图乙电路图测定铜丝电阻xR。闭合开关1S,把单刀双掷开关2S拨向1,调节电阻箱1R,记下电流表读数为0I;把开关2S拨向2,调节电阻箱2R的阻值,使电流表的示数也为0I。则电阻xR的阻值为______的示数。(选填“1R”、“2
R”)(3)根据以上过程测得的数据和铜的电阻率,得出铜导线长度L=______(用xR,d,等表示)。【答案】(1)1.696##1.697##1.698(2)2R(3)2π4xRd【解析】【小问1详解】螺旋测微器的精度为0.01m
m,转动刻度估读到0.1格,裸露铜丝的直径为1.5mm19.60.01mm=1.696mmd=+(1697mm、1.698mm)【小问2详解】开关接1和2时,电流表读数为0I,有001012xEEIRrRRRRrRR
R==++++++++GG利用电阻替代法可得2xRR=【小问3详解】.根据电阻定律可得2244xLLLRdSd===解得铜导线长度24xdRL=14.图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置,
A、B、C、D点均固定宽度为0.5cmd=的挡光片。规定物体在最低点D的重力势能为零。(1)实验中,释放摆锤,使用光电门传感器测量摆锤经过各点的速度,若摆锤经过D点挡光片的挡光时间t为3.6ms,则摆锤经过
D点的速度为______m/s。(结果保留一位小数)(2)现已测得摆锤下摆过程中,经过A、B两挡光片的时间分别为At、Bt,A、B与D的高度差分别为Ah、Bh,重力加速度为g。若得出______,就可以认为摆锤在A、B两处的机械能是相等的(用题目给定的符号表示)。(3)另一
实验小组自上而下将挡光片编号为1、2、3、4、5、6,测量并计算出摆锤经过各个挡光片的机械能如下表:挡光片的位置编号123456机械能/JE0.0560.0550.0590.0530.0510.047摆锤经过第______个挡光片的数据不合理(填写挡光片的位置编号!)。剔除不合理数据后,其它数
据还存在明显差异,这是因为:______。【答案】(1)1.4(2)221122ABABddghghtt+=+(3)①.3②.摆锤运动过程受到阻力,机械能减少【解析】【小问1详解】根据光电门的测速原理,摆锤
经过D点的速度为230.5101.4m/s3.610Dv−−=【小问2详解】摆锤下摆过程中,经过A、B两挡光片的速度分别为AAdvt=,BBdvt=根据机械能守恒定律有()221122ABBAmghhmvmv−=−解得221122ABABddg
hghtt+=+【小问3详解】[1][2]第3个数据不合理,因为摆锤运动过程受到阻力,由于摆锤运动过程需要克服阻力做功,导致在向下摆动过程中,摆锤的机械能减少。15.在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.2m(图
甲)。在A、B两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系,如图乙中直线a、b所示。(1)求A点和B点的电场强度的大小和方向;(2)点电荷Q所在位置的坐标是多少。【答案】(1)40N/C和2.5N/C,方向均沿x轴正方
向;(2)0.4m【解析】【详解】(1)由电场强度的定义式可得40N/CaAFEq==方向沿x轴正方向。2.5N/CbBFEq==方向沿x轴正方向。(2)由于点电荷在两点产生的电场强度方向相同,且A点电场强度大于B点电场强度,所以场源电荷必定在A点的左侧。设场源电荷的坐标为x,则有()20.6Ak
QEx=−()21.2BkQEx=−解得0.4mx=16.如图所示,单刀双掷开关S原来跟“2”相接,从0=t开始,开关改接“1”,一段时间1t后,电路稳定,再经过时间2t,把开关改接“2”。规定通过P点的电流方向水平向右为正,请定性画出流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差AB
U随时间变化的图像。【答案】见解析【解析】【详解】从t=0开始,开关接“1”电容器开始充电,流过电路中P点的电流方向水平向右,电流为正值。由于电容器带电量越来越多,充电电流越来越小,最后减小到0。把开关改接“2”后,电容器通过电阻R放电,随电容器带电量越来越小,电流也会越来越小,最后电流
减小到零,放电过程中电流的方向与充电过程中相反,电流为负值。如图所示从t=0开始,开关接“1”电容器开始充电,由于充电电流越来越小,电容器两板间的电压增加的越来越慢,最后达到稳定;把开关改接“2”后电容器通过R放
电,由于放电电流越来越小,电容器两板间的电压减小的越来越慢,但整个过程中UAB始终为正值。如图所示17.如图所示,倾角30=的固定光滑斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原长时上端位于D点,用一根不可伸长的轻绳通过轻
质光滑定滑轮连接物体A和B,使滑轮左侧绳子始终与斜面平行,初始时用手按住物体A,使其静止在斜面的C点,C、D两点间的距离为L,现由静止释放物体A,物体A沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置为E点,D、E两点间距离为2L,若物体A、B的质量分别为4m和m,不计空气阻力,重力
加速度为g,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求:(1)物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小;(2)弹簧被压缩后的最大弹性势能;(3)查阅资料可知弹性限度内,弹簧弹性势能的表达式为2p12Ekx=,其中k为劲度系数,x为弹簧的形变量。若物体A下滑到E点时剪
短细绳,请通过计算判断物体A能否回弹,若能回弹,求回弹的最大距离;若不能回弹,求需要把弹簧再压缩的距离。【答案】(1)25gL;(2)32mgL;(3)34L【解析】【详解】(1)物体A从静止释放后下滑到D点的过程中,对
物体A、B,根据机械能守恒定律得22114sin422mgLmvmvmgL=++解得25gLv=(2)物体A从静止释放后下滑到E点的过程中,对物体A、B和弹簧组成系统,根据机械能守恒定律得pm4sin22LLmgLEmgL+=++解得
pm32EmgL=(3)根据题意,物体A在E点时231222LmgLk=解得64sin2LFkmgmg==弹所以物体A能够回弹。设物体A回弹过程能离开弹簧,根据机械能守恒定律pm4sin2LEmgx=+解得04Lx=所以假设
正确,物体在斜面上弹回的最大距离为m3424LLLx=+=18.如图,倾角为37=的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接,圆轨道圆心为O,半径为0.7mR=,A、B为竖直直径的上、下两端点。
整个轨道绝缘,小球带电量保持不变,空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为0.3kgm=、带电荷量为51.010Cq−=+的小球(可视为质点),以大小为08msv=的初速度从B点水平进入半圆轨道,从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场
强度大小为5410N/CE=,重力加速度g取210m/s,sin370.6=,cos370.8=。求:(1)小球在A点的速度大小;(2)小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力;(3)小球落在C点的速度大小。【答
案】(1)6m/s;(2)36.4N,方向与竖直方向夹角为53°;(3)3.6m/s【解析】【详解】(1)小球从B点到A点,根据动能定理得22011222AmgRmvmv−=−解得6m/sAv=(2)对小球受力分析有4tan3Eqmg==解
得53=即当小球和圆心的连线与竖直方向夹角为53°时速度最大。根据动能定理得()02max2111cossin22mgREqRmvmv−−+=−速度最大时,根据向心力公式有m2NaxcossinvFmgEqmR−−=解得N36.4NF根据牛顿第三定律,小球对轨
道的压力大小为36.4N,方向斜向右下方与竖直方向夹角为53°。(3)小球从A点到C点,根据运动的合成和分解,在竖直方向上有cosCvgt=在水平方向上有sinCAEqvvtm=−解得3.6m/sCv=