辽宁省部分高中2022-2023学年高一下学期7月期末联考物理试题
一、单选题
1.下列四组物理量中均为矢量的是( )
A.速度 电场强度 B.电势 位移
C.动量 动能 D.功 加速度
2.滑滑梯是深受儿童喜爱的娱乐项目之一、如图所示,小孩沿一粗糙滑梯加速下滑,该过程中( )
A.小孩所受重力做功的功率增大,其机械能增大
B.小孩所受重力做功的功率增大,其机械能减小
C.小孩所受重力做功的功率减小,其机械能增大
D.小孩所受重力做功的功率减小,其机械能减小
3.在电场中的某点放置一个试探电荷,其电荷量为,受到的静电力大小为,则该点的电场强度大小,若其他情况不变,仅将试探电荷的电荷量变为,则下列说法正确的是( )
A.该点的电场强度大小仍为,试探电荷受到的静电力大小仍为
B.该点的电场强度大小仍为,试探电荷受到的静电力大小变为
C.该点的电场强度大小变为,试探电荷受到的静电力大小仍为
D.该点的电场强度大小变为,试探电荷受到的静电力大小变为
4.某网球运动员发球时,使质量约为的网球从静止开始经后速度增大到。该过程中,网球拍对网球的平均作用力的大小约为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,正极板N接地,开关S闭合,一带电油滴静止在两极板间的P点,若保持N板不动,而将M板向左移动少许,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小 B.P点的电势升高
C.P点的电场强度增大 D.油滴竖直向下运动
6.真空中相同的甲、乙两个金属小球带有等量电荷,相隔一定距离(该距离远大于小球的直径),两球之间的库仑引力大小为F.现用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与甲、乙两球接触后再移开,这时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
7.甲、乙两个物体碰撞前后的位移-时间图像如图所示,其中碰撞后的位移-时间图像与横轴平行。若取,,则甲、乙的质量之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.下列说法正确的是( )
A.电场强度为零的点,电势一定为零
B.正电荷沿电场线方向移动,电势能一定减少
C.在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D.在匀强电场中,任意两相邻的等势面(电势差相等)之间的距离相等
9.如图所示,光滑圆槽静止在光滑的水平面上,圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上,小球(视为质点)从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是( )
A.在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中,小球所受重力的冲量为零
B.小球在圆槽中运动的过程中,小球和圆槽组成的系统水平方向动量守恒
C.小球向右到达最高点时,圆槽的速度为零
D.小球不能到达圆槽右边的顶端
10.2023年5月21日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丙运载火箭,成功发射首颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星“澳门科学一号”。若“澳门科学一号”入轨后,在到地心距离为(其中k为大于1的常数,为地球的半径)的轨道上做匀速圆周运动,地球表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,球的体积(r为球的半径),则下列说法正确的是( )
A.“澳门科学一号”的线速度大小为
B.“澳门科学一号”的线速度大小为
C.地球的平均密度为
D.地球的平均密度为
三、实验题
11.小聪利用如图所示的装置验证动量守恒定律。挡板左侧从左到右依次固定白纸、复写纸,白纸上的点与轨道末端的点等高,入射小球1、被碰小球2的质量分别为和()。主要实验步骤如下:
①将球1从斜槽上S处由静止释放,球1从轨道末端B飞出后打到挡板上,多次从S处由静止释放球1;
②将球2静置于B点,再将球1从S处由静止释放,两球碰撞后均打到挡板上,多次重复实验;
③确定落点的平均位置,用毫米刻度尺测得的长度分别为。
(1)下列做法中,有利于减小实验误差的是____.
A.挡板竖直固定
B.给轨道抺上润滑油
C.将轨道调成水平
(2)若不计两小球的大小,在误差允许的范围内满足等式 (用相关物理量的符号表示),则两球在碰撞过程中动量守恒。
12.学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m,将滑块放在水平导轨上,用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物,用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间,得到滑块的瞬时速度;用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。
(1)本实验 (填“需要”或“不需要”)满足的条件。
(2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d,滑块某次通过光电门所用的时间为t,则滑块此次通过光电门时的速度大小为 。
(3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s,实验操作无误,若当地的重力加速度大小g= (用相关物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(4)若M=m,改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小,进行多次实验,测出相应的s与t,以s为纵坐标、为横坐标,作出的,图像的斜率为k,则可求得当地的重力加速度大小g= (用相关物理量的符号表示)。
四、解答题
13.如图所示,用轻质绝缘细线将质量的带电小球悬挂于点,空间有电场强度大小、方向水平向右的匀强电场,小球静止时,细线向左偏离竖直方向的角度,取重力加速度大小,求:
(1)小球的电性;
(2)小球的电荷量;
(3)细线的拉力大小。
14.如图所示,质量的长木板在足够大的光滑地面上水平向右做速度大小的匀速直线运动。某时刻一质量的小物块(视为质点)以大小的速度从木板的左端向右滑上木板,结果物块恰好未滑离木板。物块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)木板的最终速度大小v;
(2)该过程中物块与木板之间因摩擦产生的热量Q及木板的长度L。
15.如图所示,光滑绝缘轨道固定在竖直平面内,其中圆弧部分、半圆部分与水平部分分别相切于点和点,圆弧部分的半径为与水平方向的夹角与之间点的下方存在电场强度方向水平向左的匀强电场.一质量为、电荷量为的带正电物块(视为质点)从点以大小为(g为重力加速度大小)的速度水平向左抛出,结果恰好从点沿切线方向进入圆弧部分的内侧,之后恰好通过最高点.取,不计空气阻力.求:
(1)两点间的高度差和水平距离;
(2)物块通过点时对圆弧部分的压力大小;
(3)电场的电场强度大小.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】矢量与标量
2.【答案】B
【知识点】功能关系;功率及其计算
3.【答案】B
【知识点】电场及电场力;电场强度
4.【答案】C
【知识点】动量定理
5.【答案】A
【知识点】电容器及其应用
6.【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】由于二者之间是库仑引力,故假设甲电荷量为Q,乙的电荷为量-Q,根据库仑定律有:,根据电荷均分原则可以得出甲乙两球与不带电金属小球接触后,甲的电荷量为,乙电荷量为,则接触后的库仑力为:,所以D对;故正确答案为D
【分析】利用库仑定律可以求出最初两个小球之间库仑力的大小,结合电荷均分原则可以求出两个小球依次与第三个小球接触后电荷量的大小,再利用库仑定律可以求出接触后两个小球之间库仑力的大小。
7.【答案】C
【知识点】动量守恒定律
8.【答案】B,D
【知识点】电势;电势差;电势差与电场强度的关系
9.【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律;冲量
10.【答案】A,D
【知识点】万有引力定律的应用
11.【答案】(1)A;C
(2)
【知识点】验证动量守恒定律
12.【答案】(1)不需要
(2)
(3)
(4)
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)本实验不需要测量绳子拉力的大小,所以不需要满足的条件;
(2)滑块经过光电门的平均速度近似为滑块经过光电门的速度,则速度为:;
(3)根据机械能守恒定律有:,则重力加速度满足:时,系统机械能守恒。
【分析】(1)本实验不需要利用重物的重力近似求出绳子的拉力,所以不需要满足;
(2)利用滑块经过光电门的平均速度可以求出瞬时速度的大小;
(3)利用系统机械能守恒定律可以导出机械能守恒时重力加速度的表达式。
13.【答案】(1)解:小球受到竖直向下的重力、细线的拉力和水平方向的静电力的作用。根据物体的平衡条件可知,小球所受静电力的方向水平向左,因此小球带负电。
(2)解:根据物体的平衡条件有
解得
(3)解:对小球受力分析有
解得
【知识点】共点力的平衡
14.【答案】(1)解:根据动量守恒定律有
解得
(2)解:根据能量守恒定律有
解得
又
解得
【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
15.【答案】(1)解:设物块从点运动到A点的时间为,有
其中
又
解得
(2)解:根据几何关系可知,半圆部分的半径
设物块通过点时的速度大小为,对物块从点运动到点的过程,根据机械能守恒定律有
设物块通过点时所受圆弧部分的支持力大小为,有
根据牛顿第三定律有
解得
(3)解:设物块通过点时的速度大小为,有
对物块从点抛出至回到点的过程,根据动能定理有
解得
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动;机械能守恒定律
辽宁省部分高中2022-2023学年高一下学期7月期末联考物理试题
一、单选题
1.下列四组物理量中均为矢量的是( )
A.速度 电场强度 B.电势 位移
C.动量 动能 D.功 加速度
【答案】A
【知识点】矢量与标量
2.滑滑梯是深受儿童喜爱的娱乐项目之一、如图所示,小孩沿一粗糙滑梯加速下滑,该过程中( )
A.小孩所受重力做功的功率增大,其机械能增大
B.小孩所受重力做功的功率增大,其机械能减小
C.小孩所受重力做功的功率减小,其机械能增大
D.小孩所受重力做功的功率减小,其机械能减小
【答案】B
【知识点】功能关系;功率及其计算
3.在电场中的某点放置一个试探电荷,其电荷量为,受到的静电力大小为,则该点的电场强度大小,若其他情况不变,仅将试探电荷的电荷量变为,则下列说法正确的是( )
A.该点的电场强度大小仍为,试探电荷受到的静电力大小仍为
B.该点的电场强度大小仍为,试探电荷受到的静电力大小变为
C.该点的电场强度大小变为,试探电荷受到的静电力大小仍为
D.该点的电场强度大小变为,试探电荷受到的静电力大小变为
【答案】B
【知识点】电场及电场力;电场强度
4.某网球运动员发球时,使质量约为的网球从静止开始经后速度增大到。该过程中,网球拍对网球的平均作用力的大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】动量定理
5.如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,正极板N接地,开关S闭合,一带电油滴静止在两极板间的P点,若保持N板不动,而将M板向左移动少许,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小 B.P点的电势升高
C.P点的电场强度增大 D.油滴竖直向下运动
【答案】A
【知识点】电容器及其应用
6.真空中相同的甲、乙两个金属小球带有等量电荷,相隔一定距离(该距离远大于小球的直径),两球之间的库仑引力大小为F.现用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与甲、乙两球接触后再移开,这时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】由于二者之间是库仑引力,故假设甲电荷量为Q,乙的电荷为量-Q,根据库仑定律有:,根据电荷均分原则可以得出甲乙两球与不带电金属小球接触后,甲的电荷量为,乙电荷量为,则接触后的库仑力为:,所以D对;故正确答案为D
【分析】利用库仑定律可以求出最初两个小球之间库仑力的大小,结合电荷均分原则可以求出两个小球依次与第三个小球接触后电荷量的大小,再利用库仑定律可以求出接触后两个小球之间库仑力的大小。
7.甲、乙两个物体碰撞前后的位移-时间图像如图所示,其中碰撞后的位移-时间图像与横轴平行。若取,,则甲、乙的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】动量守恒定律
二、多选题
8.下列说法正确的是( )
A.电场强度为零的点,电势一定为零
B.正电荷沿电场线方向移动,电势能一定减少
C.在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D.在匀强电场中,任意两相邻的等势面(电势差相等)之间的距离相等
【答案】B,D
【知识点】电势;电势差;电势差与电场强度的关系
9.如图所示,光滑圆槽静止在光滑的水平面上,圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上,小球(视为质点)从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是( )
A.在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中,小球所受重力的冲量为零
B.小球在圆槽中运动的过程中,小球和圆槽组成的系统水平方向动量守恒
C.小球向右到达最高点时,圆槽的速度为零
D.小球不能到达圆槽右边的顶端
【答案】B,C
【知识点】动量守恒定律;冲量
10.2023年5月21日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丙运载火箭,成功发射首颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星“澳门科学一号”。若“澳门科学一号”入轨后,在到地心距离为(其中k为大于1的常数,为地球的半径)的轨道上做匀速圆周运动,地球表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,球的体积(r为球的半径),则下列说法正确的是( )
A.“澳门科学一号”的线速度大小为
B.“澳门科学一号”的线速度大小为
C.地球的平均密度为
D.地球的平均密度为
【答案】A,D
【知识点】万有引力定律的应用
三、实验题
11.小聪利用如图所示的装置验证动量守恒定律。挡板左侧从左到右依次固定白纸、复写纸,白纸上的点与轨道末端的点等高,入射小球1、被碰小球2的质量分别为和()。主要实验步骤如下:
①将球1从斜槽上S处由静止释放,球1从轨道末端B飞出后打到挡板上,多次从S处由静止释放球1;
②将球2静置于B点,再将球1从S处由静止释放,两球碰撞后均打到挡板上,多次重复实验;
③确定落点的平均位置,用毫米刻度尺测得的长度分别为。
(1)下列做法中,有利于减小实验误差的是____.
A.挡板竖直固定
B.给轨道抺上润滑油
C.将轨道调成水平
(2)若不计两小球的大小,在误差允许的范围内满足等式 (用相关物理量的符号表示),则两球在碰撞过程中动量守恒。
【答案】(1)A;C
(2)
【知识点】验证动量守恒定律
12.学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m,将滑块放在水平导轨上,用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物,用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间,得到滑块的瞬时速度;用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。
(1)本实验 (填“需要”或“不需要”)满足的条件。
(2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d,滑块某次通过光电门所用的时间为t,则滑块此次通过光电门时的速度大小为 。
(3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s,实验操作无误,若当地的重力加速度大小g= (用相关物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(4)若M=m,改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小,进行多次实验,测出相应的s与t,以s为纵坐标、为横坐标,作出的,图像的斜率为k,则可求得当地的重力加速度大小g= (用相关物理量的符号表示)。
【答案】(1)不需要
(2)
(3)
(4)
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)本实验不需要测量绳子拉力的大小,所以不需要满足的条件;
(2)滑块经过光电门的平均速度近似为滑块经过光电门的速度,则速度为:;
(3)根据机械能守恒定律有:,则重力加速度满足:时,系统机械能守恒。
【分析】(1)本实验不需要利用重物的重力近似求出绳子的拉力,所以不需要满足;
(2)利用滑块经过光电门的平均速度可以求出瞬时速度的大小;
(3)利用系统机械能守恒定律可以导出机械能守恒时重力加速度的表达式。
四、解答题
13.如图所示,用轻质绝缘细线将质量的带电小球悬挂于点,空间有电场强度大小、方向水平向右的匀强电场,小球静止时,细线向左偏离竖直方向的角度,取重力加速度大小,求:
(1)小球的电性;
(2)小球的电荷量;
(3)细线的拉力大小。
【答案】(1)解:小球受到竖直向下的重力、细线的拉力和水平方向的静电力的作用。根据物体的平衡条件可知,小球所受静电力的方向水平向左,因此小球带负电。
(2)解:根据物体的平衡条件有
解得
(3)解:对小球受力分析有
解得
【知识点】共点力的平衡
14.如图所示,质量的长木板在足够大的光滑地面上水平向右做速度大小的匀速直线运动。某时刻一质量的小物块(视为质点)以大小的速度从木板的左端向右滑上木板,结果物块恰好未滑离木板。物块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)木板的最终速度大小v;
(2)该过程中物块与木板之间因摩擦产生的热量Q及木板的长度L。
【答案】(1)解:根据动量守恒定律有
解得
(2)解:根据能量守恒定律有
解得
又
解得
【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
15.如图所示,光滑绝缘轨道固定在竖直平面内,其中圆弧部分、半圆部分与水平部分分别相切于点和点,圆弧部分的半径为与水平方向的夹角与之间点的下方存在电场强度方向水平向左的匀强电场.一质量为、电荷量为的带正电物块(视为质点)从点以大小为(g为重力加速度大小)的速度水平向左抛出,结果恰好从点沿切线方向进入圆弧部分的内侧,之后恰好通过最高点.取,不计空气阻力.求:
(1)两点间的高度差和水平距离;
(2)物块通过点时对圆弧部分的压力大小;
(3)电场的电场强度大小.
【答案】(1)解:设物块从点运动到A点的时间为,有
其中
又
解得
(2)解:根据几何关系可知,半圆部分的半径
设物块通过点时的速度大小为,对物块从点运动到点的过程,根据机械能守恒定律有
设物块通过点时所受圆弧部分的支持力大小为,有
根据牛顿第三定律有
解得
(3)解:设物块通过点时的速度大小为,有
对物块从点抛出至回到点的过程,根据动能定理有
解得
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动;机械能守恒定律