2022-2023学年江西省宜春市重点中学高一(下)期末物理试卷
本试题卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共6页,考生作答时,须将答案答在答题卡上。在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分100分。考试时间90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共44分)
一、选择题:共11题,共44分. 每题4分,在每小题给出的四个选项中,第1至7题只有一个选项是正确的,第8至11题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分).
1. 下列四幅图中、两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
2. 图为某电场中的电场线,、是电场中的两点,下列说法正确的是( )
A. 电势,场强度
B. 将电荷量为的电荷从点移到点,电场力做负功
C. 电势,电场强度
D. 将电荷量为的电荷分别放在、两点时具有的电势能
3. 踢毽子是同学们喜爱的体育运动,如图为某同学将质量为的毽子竖直踢到距离地面高处,关于毽子下落运动的有关估算合理的是( )
A. 落地时的速度大小约为 B. 落地时的动能约为
C. 落地时重力的瞬时功率约为 D. 从最高点到落地的时间约为
4. 如图所示,摆球质量为,悬线的长为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A. 重力做功为 B. 悬线拉力做负功
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
5. 如图所示,、为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法正确的是( )
A. 的运行周期比的大 B. 的角速度比的小
C. 的线速度比的大 D. 的向心加速度比的小
6. 如图所示的坐标系中,在位置放置电荷量为的正点电荷,在位置放置电荷量为的负点电荷,现要在两坐标轴上的某点放置一个点电荷,使得点的电场强度为零,则关于的说法正确的是( )
A. 点电荷的坐标为,带负电荷,电荷量
B. 点电荷的坐标为,带正电荷,电荷量
C. 点电荷的坐标为,带负电荷,电荷量
D. 点电荷的坐标为,带正电荷,电荷量
7. 如图所示,粗糙水平面上放置一倾角为的斜面体,工人在斜面体上向上匀速推动木箱。已知木箱质量和工人质量相等,工人对木箱的作用力一直平行于斜面向上,工人的脚与斜面间始终没有打滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 工人和重物受到斜面的摩擦力大小相等,方向相反
B. 木箱受到的摩擦力对木箱做负功
C. 工人受到的摩擦力对工人做正功
D. 斜面体受到地面的摩擦力,方向水平向左
二、多选题(本大题共4小题,共16分)
8. 如图所示,把甲、乙两个带电小球分别用绝缘细线悬挂于足够高的同一水平支架上,两球静止时在同一水平面上.两细线与竖直方向的夹角分别为、,且,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 甲球的质量小于乙球的质量
B. 甲球的电荷量大于乙球的电荷量
C. 若同时剪断两细线,则任意时刻两球均处于同一水平面上
D. 若同时剪断两细线,则任意时刻甲球的速度都比乙球的速度小
9. 如图所示,在真空中固定两个等量异号点电荷和,图中点为两点电荷连线的中点,点为连线上靠近的一点,为过点的一条线段,点与点关于点对称下列说法中正确的是( )
A. 同一个试探电荷在、两点所受的电场力相同
B. 、两点的电势相同
C. 将带正电的试探电荷从点沿直线移到点的过程中电荷的电势能先增大后减小
D. 只将移到点,其他点在空间的位置不变,则点的电势降低
10. 如图所示,长为的轻质杆,两端分别固定着球和球,球的质量为,球的质量为,杆绕点在竖直面内转动,轴光滑,点与球的距离为,到球的距离,现让杆从水平位置静止释放,重力加速度为,则当杆摆到竖直位置时( )
A. 球的速度大小为
B. 球的速度大小为
C. 杆对球施以大小为,方向向上的支持力
D. 球的动能大小为
11. 可视为质点的两带电小球、材料、形状相同,它们所带的电荷量分别为、,当它们的距离为时二者之间的库仑力大小为,现把它们相互接触以后再放回原处,则关于它们的带电以及库仑力变化情况分析正确的是( )
A. 若,则两球接触以后二者之间的库仑力一定变大
B. 若,则两球接触以后二者之间的库仑力可能变大、也可能变小
C. 若,且,则接触以后两球带负电,二者之间的库仑力一定变小
D. 若,且,则接触以后两球带正电,二者之间的库仑力可能保持不变
第II卷(非选择题 共56分)
注意事项:
1.必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的大题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚.答在试题卷上无效。
2.本卷共5小题,共56分。
12. (6分)某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
图甲中实验采用的方法是______填正确选项前的字母
A.理想实验法等效替代法微小量放大法控制变量法
图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而_______填“增大”“减小”或“不变”
接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图乙,悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球当球到达悬点的正下方并与在同一水平线上处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为若两次实验中的电量分别为和分别为和,则为________。
13. (12分) 利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点、、、,测出其中、、点距打点起始点的距离分别为、、,已知重锤质量为,当地重力加速度为,打点计时器打点周期为。
下列操作中,有利于减小实验误差的是__________;
A.两限位孔在同一竖直线上
B.先释放纸带,后接通电源
C.精确测量重锤的质量
为验证从到过程中重锤的机械能是否守恒,需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量__________,动能的增加量__________;
某同学根据纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出点与该点的距离,以为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为__________;
某小组同学利用同一条纸带上的多个数据点进行计算并将计算结果填入下表为便于比较,表中数据均保留一位小数。其中不合理的是第__________组数据,判断的依据是____________________。
14. (10分) 如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点在时刻,以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在屏上,已知重力加速度为。
求:
质点打到屏上所用的时间;
、两极板间的电压大小;
质点在运动过程中电势能的改变量。
15. (12分) 长为的绝缘细线上端固定于点,下端系一质量为,电荷量为的带电小球,整个装置处于匀强电场中,电场强度方向水平向右,当小球静止时,细线与水平方向间的夹角,重力加速度为。
小球平衡时,求细线中的拉力大小及电场强度的大小;
将小球向右拉至与点等高,且细线水平绷紧,若由静止释放小球,求小球到达最低点小球的速度大小。
16. (16分) 如图所示,点距水平面的高度,与圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角,圆弧的半径,圆弧与斜面相切于点。一质量的小球从点以的速度水平抛出,从点沿切线进入圆弧轨道,当经过点时,该球受到圆弧的摩擦力,经过点后沿斜面向上滑向洞穴。已知球与圆弧上点附近以及斜面间的动摩擦因数均为,,,,重力加速度取,空气阻力忽略不计。求:
小球在点的速度大小及圆弧所对应的圆心角;
小球到达处时的速度大小;
要使小球正好落到处的球洞里,则小球在处的速度多大。结果可用根式表示
答案:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
12.;增大;。
13. ;
; ;
;
;因为实验中不可避免地存在阻力作用,所以重锤下落过程中会克服阻力做功,一部分重力势能转化为内能,使得重力势能的减少量略大于动能的增加量,根据表中数据可知第组数据,显然不合理。
14.解:依题意,可作出粒子运动轨迹如图所示:
质点在平行金属板间先向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,向下偏转,能最后垂直打在屏上,前后过程质点的运动轨迹对称,质点在水平方向做匀速直线运动,有,解得;
质点两次偏转的时间相等,加速度大小相等,根据牛顿第二定律得,,解得,
根据,解得;
质点在平行金属板间做类平抛运动,,解得,
电场力对质点做功为,解得。
15.解:根据平衡条件:,
解得细线中的拉力大小:
由:,
解得电场强度的大小:;
释放后小球做圆周运动,根据动能定理:
解得:。
16.解:小球从点做平抛运动,在竖直方向有,得到,
则小球到达点时速度大小,
又速度方向与水平方向夹角满足,即圆弧所对应的圆心角为;
小球在点,根据,代入解得,
对小球根据牛顿第二定律可得,解得;
小球在斜面上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得加速度,得到,
又,根据,解得。
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