江苏省镇江市2022-2023学年高一下学期五月校际联考
物理试题
选择题(每题4分，共40分)
1．将一个小钢球竖直向上抛出，已知小钢球向上做匀减速运动到最高点的时间与从最高点做自由落体运动回到抛出点的时间相等，当地的重力加速度为。若想估测手对小钢球所做的功，则（ ）
A．仅需一只秒表 B．需要一架天平和一只秒表
C．需要一只秒表和一把米尺 D．仅需一把米尺
【答案】B
【详解】根据动能定理可知，手对石块做的功为
其中质量可以用天平测量，速度可以根据
求出，根据时间对称性可知，可以用秒表测出从抛出到落回抛出点的总时间。
由上面的分析可知，需要测量的物理量是：物体的质量，物体从抛出到落回抛出点的总时间，由
可得
2．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法不正确的是（ ）
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
【答案】D
【详解】A．运动员到达最低点前，高度一直下降，则重力势能始终减小，选项A正确；
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，选项B正确；
C．蹦极过程中，只有重力做功，则运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，选项C正确；
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，选项D错误。
此题选择不正确的选项，故选D。
3．关于电场强度E，下列说法正确的是（ ）
A．由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由知，电场中两点的距离越大，场强E越小
C．由知，E与Q成正比，而与r2成反比
D．适用于匀强电场，适用于点电荷电场，适用于任何电场
【答案】C
【详解】A．公式为电场强度的定义式，采用比值定义法定义的物理量，电场强度的大小与F、q无关，故A错误；
B．公式是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，电场强度的大小与U和d无关，故B错误；
C．公式为点电荷产生的电场强度的计算公式，也是电场强度的决定式，所以E与Q成正比，而与r2成反比，故C正确；
D．适用于任意电场，适用于点电荷电场，适用于匀强电场，故D错误。
故选B。
4．某一区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．该电场线是由正电荷产生的
B．没有电场线的地方电场强度为零
C．A、B、C三点中B点电场强度最大
D．把一个试探电荷放到B点由静止释放，它将沿电场线加速运动
【答案】C
【详解】A．正电荷的电场为向外的辐向电场，电场线不可能是曲线，选项A错误；
B．电场线的疏密程度表示电场的强弱，没有电场线的地方不代表电场强度为零，选项B错误；
C．A、B、C三点中B点电场线最密集，则电场强度最大，选项C正确；
D．把一个试探电荷放到B点由静止释放，由于电场线不是直线，则它不会沿电场线加速运动，选项D错误。
故选C。
5．如图所示，A、B、C是匀强电场中的三个点，A、B、C构成一个直角三角形， ，把一个电量的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，克服电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）
A．，垂直向上 B．，垂直斜向上
C．，垂直斜向下 D．，垂直向下
【答案】B
【详解】由于正电荷从A移到B电场力不做功可知A、B两点电势差为，即A、B两点电势相等，故AB为等势线；从B移到C，克服电场力做功为，由，可得
根据电场线方向与等势面垂直且由高电势指向低电势可知，电场强度方向垂直斜向上；由
故
E
故选B。
6．如图所示，一粗糙绝缘水平木板与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。带正电的小木块（可视为质点，且不影响原电场）以足够大的初速度滑上木板，并自左端运动到右端，在此过程中（ ）
A．小物块先做减速后做加速运动
B．运动过程中小物块的电势能先减小，后增大
C．运动过程中小物块受到的摩擦力先增大，后减小
D．运动过程中小物块机械能守恒
【答案】C
【详解】A．小物块运动过程中，电场力与运动方向垂直，摩擦力为阻力，则小物块始终做减速运动，A错误；
B．木板所在位置为等势面，则小物块的电势能不变，B错误；
C．电场力方向向下，由图可知，电场力先增大后减小，则摩擦力先增大后减小，C正确；
D．小物块克服摩擦力做功，机械能减小，D错误。
故选C。
7．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a加速度增大，b加速度减小
C．MN两点电势差|U|等于NQ两点电势差|U|
D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
【答案】D
【详解】A．由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，两粒子带电性相反，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性，故A错误；
B．由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故B错误；
C．已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|U|大于NQ两点电势差|U|。故C错误；
D．根据电场力做功公式
W=Uq
可知
|U|>|U|
a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小，故D正确。
故选D。
8．质量为m、电荷量为+Q的带电小球A固定在绝缘天花板上、带电小球B质量也为m，A和B都可以视为点电荷，B在空中水平面内绕O点做半径为R的匀速圆周运动，如图所示。已知小球A、B间的距离为2R，重力加速度为g，静电力常量为k，则（ ）
A．B球受到重力、库仑力、向心力三个力作用
B．天花板对A球的作用力大小为2mg
C．B球电量绝对值大小为
D．B球转动的角速度为
【答案】D
【详解】根据力的合成与分解可得B球做圆周运动的向心力大小为
③
设B球转动的角速度为ω，根据向心力公式有
④
联立③④解得
故D正确；
故选D。
9．两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，取无穷远处电势为0。P点为图中最高点，且。由图像可知（ ）
A．两点电荷均带负电，且
B．两点电荷均带负电，且
C．A到B场强先增大后减小
D．A到B电势先降低后升高
【答案】A
【详解】ABD．由图像可知，从A到P电势升高，从P到B电势降低，而沿着电场线的方向电势降低，可知两电荷均为负电荷，又离负电荷越远电势越高，而两电荷在P点的电势相同，且有，由此可知电荷量，故A正确，BD错误；
C．图像额斜率绝对值的大小表示电场强度的大小，由图像可知，从A到B的过程中，图像的斜率的绝对值先减小后增大，由此可知从A到B的过程中，电场强度的大小先减小后增大，故C错误。
故选A。
10．如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和皮带之间的动摩擦因数为，传送带AB之间的距离为，传送带一直以的速度匀速运动，（取）则（ ）
A．物体A运动到B的时间是2s
B．物体A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功为
C．物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为8J
D．物体A运动到B的过程中，产生的热量为6J
【答案】C
【详解】A．设物体下滑到A点的速度为，对PA过程，由机械能守恒定律有
代入数据得
则物体滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀加速运动，加速度大小为
加速至速度与传送带相等时用时
匀加速运动的位移
所以物体与传送带共速后向右匀速运动，匀速运动的时间为
故物体从A运动到B的时间为
故A错误；
B．物体运动到B的速度是根据动能定理得：摩擦力对物体做功
故B错误；
C．电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分转化为内能，则电动机多做的功
故C正确；
D．在时间内，皮带做匀速运动的位移为
故产生热量
代入数据得
故D错误。
故选C。
二、实验题（每空 3分，共15分）
11．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，已知当地的重力加速度g。
（1）关于本实验，下列说法中正确的是( )
A．必须用秒表测出重物下落的时间 B．打点计时器应连接直流电源
C．一定要测量重物的质量 D．应选择质量较大、体积较小的重物
（2）该实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。以下方案中正确的是( )
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为m=1.00kg。某同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中 0点为起始点，A、B、C、D、E、F为连续的六个点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重物的速度为_________m/s，从O点下落到B的过程重物重力势能的减少量为_________J。（结果均取3位有效数字）
（4）实验中发现重物增加的动能总是稍小于重物减小的重力势能，可能的原因是重物下落时会受到阻力。测出各测量点到起始点的距离h，并计算出各测量点的速度v，用实验测得的数据绘出图线如图丙所示，已知图线的斜率为k，由图线求得重物下落时受到的阻力f与重物重力mg的比值______。（用题中给出的物理量符号表示）。
【答案】 D D 1.84 1.74
【详解】（1）A．打点计时器自身就是一种计时仪器，则实验中不需要用秒表测出重物下落的时间，A错误；
B．打点计时器正常工作时需要用交流电源，B错误；
C．若机械能守恒则有
既有
可知，实验时不需要测量重物的质量，C错误；
D．为了减小空气阻力对实验的影响，应选择质量较大、体积较小的重物，D正确。
故选D。
（2）A．若利用v=gt计算出瞬时速度，已经认为重物做自由落体运动，不符合实际，A错误；
B．若利用计算出瞬时速度，已经认为重物做自由落体运动，不符合实际，B错误；
C．若通过计算出高度，已经认为重物做自由落体运动，不符合实际，C错误；
D．实验时，应该利用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，D正确。
故选D。
（3）打点周期为
打B点时的速度为
重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为
（4）重物下落时会受到阻力f，则有
，
解得
结合图像有
解得
四、解答题
12．（9分）两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，细线与竖直方向夹角均为，若外加水平向左的匀强电场，两小球平衡时位置如图乙所示，细线刚好沿竖直方向，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求：
（1）判断A、B两小球的电性
（2）计算A、B两小球电荷量Q的大小；
（2）外加匀强电场的场强E的大小。
【详解】（1）由乙图可知，A球带正电，B球带负电
（2）甲图中两球相距
对A球受力分析，由平衡条件可得
解得
（3）加电场后对A球受力分析，由平衡条件可得
解得
13．（9分）如图所示，水平放置的带电平行板M、N相距10cm，A点距M板0.3cm，AB间距为10cm，且与水平方向成30°角，将一带电荷量为的正电荷q由A点沿AB直线移到B点，电场力做功为。试求：
（1）板间电场强度；
（2）M、N两板间电势差；
（3）M板接地，电势为零，求电荷q在A点的电势能。
【详解】（1）设板间电场强度为，则有
解得
方向由M指向N。
（2）M、N两板间电势差为
（3）M板接地，电势为零，则A点电势为
电荷在A点的电势能
14．（12分）如图所示，物体A和B用通过定滑轮的细绳相连，A物体的质量为1.36kg，B物体的质量为1kg。物体A能沿竖直杆无摩擦滑动，杆与滑轮的水平距离为。物体B放在倾角的斜面上，物体B与斜面的滑动摩擦系数。开始时先托住物体A，使绳子的段成水平，当放手后物体A从静止开始下滑时，（忽略其它阻力及滑轮，绳子的质量，，，g取，）试求：
（1）放手瞬间A物体的加速度大小；
（2）此时物体A，物体B速率之比；
（3）此时物体B的速度大小。
【详解】(1)放手的瞬间A竖直方向只受重力，故加速度
（2）当放手后物体A从静止开始下滑时， A的速度沿绳子的分速度等于B的速度，如图所示
则有 vAcos37°=vB
解得
(3)A和B组成的系统能量守恒有
解得 vB=1.44m/s
15．（15分）如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道，圆弧所对的圆心角。已知、的高度差，圆弧轨道的半径，点在圆弧轨道的圆心的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接，段的中点的正上方有一探测器，探测器只能探测处于其正下方的物体。小物块若与右边的竖直墙壁发生碰撞，会以原速率反弹，重力加速度，空气阻力忽略不计。求：
（1）弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能；
（2）小物块运动到圆弧轨道底端点时对轨道压力的大小；
（3）若以物块刚到点为0时刻，探测器只在至内工作，小物块有且只有一次被探测器探测到，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。
【详解】（1）物块从到做平抛运动，则有
在点，由几何关系有
根据机械能守恒可得
联立解得
（2）物块从到点，由动能定理可得
又
在点，由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律可知，小物块运动到圆弧轨道底端点时对轨道压力的大小为。
（3）若较大，物块恰好能够到达探测器处，则有
又
解得
用时为
符合情景。
若较小，物块恰好不能第二次经过探测器，可将物块全程的运动看作匀减速直线运动至0，则有
解得
用时为
所以可以小于。
临界情况时，物块恰好再次经过探测器，由运动学公式可得
解得
，
综上分析可知的取值范围为
（或）江苏省镇江市2022-2023学年高一下学期五月校际联考
物理试题
选择题(每题4分，共40分)
1．将一个小钢球竖直向上抛出，已知小钢球向上做匀减速运动到最高点的时间与从最高点做自由落体运动回到抛出点的时间相等，当地的重力加速度为。若想估测手对小钢球所做的功，则（ ）
A．仅需一只秒表 B．需要一架天平和一只秒表
C．需要一只秒表和一把米尺 D．仅需一把米尺
2．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法不正确的是（ ）
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
3．关于电场强度E，下列说法正确的是（ ）
A．由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由知，电场中两点的距离越大，场强E越小
C．由知，E与Q成正比，而与r2成反比
D．适用于匀强电场，适用于点电荷电场，适用于任何电场
4．某一区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．该电场线是由正电荷产生的
B．没有电场线的地方电场强度为零
C．A、B、C三点中B点电场强度最大
D．把一个试探电荷放到B点由静止释放，它将沿电场线加速运动
5．如图所示，A、B、C是匀强电场中的三个点，A、B、C构成一个直角三角形， ，把一个电量的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，克服电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）
A．，垂直向上 B．，垂直斜向上
C．，垂直斜向下 D．，垂直向下
6．如图所示，一粗糙绝缘水平木板与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。带正电的小木块（可视为质点，且不影响原电场）以足够大的初速度滑上木板，并自左端运动到右端，在此过程中（ ）
A．小物块先做减速后做加速运动
B．运动过程中小物块的电势能先减小，后增大
C．运动过程中小物块受到的摩擦力先增大，后减小
D．运动过程中小物块机械能守恒
7．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a加速度增大，b加速度减小
C．MN两点电势差|U|等于NQ两点电势差|U|
D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
8．质量为m、电荷量为+Q的带电小球A固定在绝缘天花板上、带电小球B质量也为m，A和B都可以视为点电荷，B在空中水平面内绕O点做半径为R的匀速圆周运动，如图所示。已知小球A、B间的距离为2R，重力加速度为g，静电力常量为k，则（ ）
A．B球受到重力、库仑力、向心力三个力作用
B．天花板对A球的作用力大小为2mg
C．B球电量绝对值大小为
D．B球转动的角速度为
9．两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，取无穷远处电势为0。P点为图中最高点，且。由图像可知（ ）
A．两点电荷均带负电，且
B．两点电荷均带负电，且
C．A到B场强先增大后减小
D．A到B电势先降低后升高
10．如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和皮带之间的动摩擦因数为，传送带AB之间的距离为，传送带一直以的速度匀速运动，（取）则（ ）
A．物体A运动到B的时间是2s
B．物体A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功为
C．物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为8J
D．物体A运动到B的过程中，产生的热量为6J
二、实验题（每空 3分，共15分）
11．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，已知当地的重力加速度g。
（1）关于本实验，下列说法中正确的是( )
A．必须用秒表测出重物下落的时间 B．打点计时器应连接直流电源
C．一定要测量重物的质量 D．应选择质量较大、体积较小的重物
（2）该实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。以下方案中正确的是( )
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为m=1.00kg。某同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中 0点为起始点，A、B、C、D、E、F为连续的六个点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重物的速度为_________m/s，从O点下落到B的过程重物重力势能的减少量为_________J。（结果均取3位有效数字）
（4）实验中发现重物增加的动能总是稍小于重物减小的重力势能，可能的原因是重物下落时会受到阻力。测出各测量点到起始点的距离h，并计算出各测量点的速度v，用实验测得的数据绘出图线如图丙所示，已知图线的斜率为k，由图线求得重物下落时受到的阻力f与重物重力mg的比值______。（用题中给出的物理量符号表示）。
四、解答题
12．（9分）两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，细线与竖直方向夹角均为，若外加水平向左的匀强电场，两小球平衡时位置如图乙所示，细线刚好沿竖直方向，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求：
（1）判断A、B两小球的电性
（2）计算A、B两小球电荷量Q的大小；
（2）外加匀强电场的场强E的大小。
13．（9分）如图所示，水平放置的带电平行板M、N相距10cm，A点距M板0.3cm，AB间距为10cm，且与水平方向成30°角，将一带电荷量为的正电荷q由A点沿AB直线移到B点，电场力做功为。试求：
（1）板间电场强度；
（2）M、N两板间电势差；
（3）M板接地，电势为零，求电荷q在A点的电势能。
14．（12分）如图所示，物体A和B用通过定滑轮的细绳相连，A物体的质量为1.36kg，B物体的质量为1kg。物体A能沿竖直杆无摩擦滑动，杆与滑轮的水平距离为。物体B放在倾角的斜面上，物体B与斜面的滑动摩擦系数。开始时先托住物体A，使绳子的段成水平，当放手后物体A从静止开始下滑时，（忽略其它阻力及滑轮，绳子的质量，，，g取，）试求：
（1）放手瞬间A物体的加速度大小；
（2）此时物体A，物体B速率之比；
（3）此时物体B的速度大小。
15．（15分）如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道，圆弧所对的圆心角。已知、的高度差，圆弧轨道的半径，点在圆弧轨道的圆心的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接，段的中点的正上方有一探测器，探测器只能探测处于其正下方的物体。小物块若与右边的竖直墙壁发生碰撞，会以原速率反弹，重力加速度，空气阻力忽略不计。求：
（1）弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能；
（2）小物块运动到圆弧轨道底端点时对轨道压力的大小；
（3）若以物块刚到点为0时刻，探测器只在至内工作，小物块有且只有一次被探测器探测到，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。
