抚顺市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理学科试卷
时长:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m,小车在桥架上单向移动了6m。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A.6m B.8m C.10m D.14m
2.如图所示,质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O,在同一水平面上做匀速圆周运动,则( )
A.A的线速度一定比B的线速度大 B.A的角速度一定比B的角速度大
C.A的加速度一定比B的加速度小 D.A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小
3.荡秋千深受孩子们的喜爱,如图为某同学荡秋千的场景,忽略空气阻力,该同学荡秋千时从由最低点往上摆的过程中( )
A.该同学感觉到脚承受的力在增大 B.重力做的功为零
C.绳子拉力对横板做的功为零 D.重力的功率逐渐增大
4.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,AB两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A.5m/s B.2.5m/s B.7.5m/s D.4.5m/s
5.2022年11月12日12时10分,天舟五号货运飞船与火箭分离后经历2次变轨,来到与天和核心舱相距较近的位置上,然后在自动控制下轨道逐渐升高,与核心舱的距离不断减小,成功对接于天和核心舱后向端口,首次实现了两小时自主快速交会对接,创造了世界纪录。下列说法正确的是( )
A.天舟五号货运飞船脱离火箭时的速度大于第二宇宙速度
B.天舟五号货运飞船对接后与从脱离火箭时相比,机械能变大
C.天舟五号货运飞船在追天和核心舱的过程中,天舟五号货运飞船的加速度始终指向地心
D.对接成功后,组合体的速度会比天和核心舱原来的速度小
6.我国风洞技术世界领先,如图所示,在模拟风洞管中的光滑斜面上,斜面上端接有一弹簧,一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用,沿斜面加速向上运动,则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中( )
A.物块加速度先增大后减小 B.弹簧弹性势能先增大后减小
C.物块的机械能一直增大 D.物块和弹簧组成的系统机械能一直增大
7.如图所示,竖直平面内有两个固定的点电荷,电荷量均为+Q,与其连线中点O的距离为h,质量为m带电量为-q的试探电荷以O为圆心做匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,两点与正点电荷连线与AB连线的夹角均为,已知静电力常量为k,重力忽略不计,则( )
A.试探电荷做匀速圆周运动所需的向心力大小为
B.若增大,试探电荷仍能以O为圆心做匀速圆周运动,则试探电荷的向心力一定变小
C.试探电荷做匀速圆周运动的角速度为
D.若在A点由静止释放负点电荷,该电荷将加速到达B点
8.如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,横截面积之比,已知5s内有个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量,下列说法正确的是( )
A.流经导线a的电流为0.16A B.流经导线b的电流为0.32A
C.导线a、b的电阻之比 D.导线a、b两端的电压之比
9.某课外兴趣小组为了将一小量程的电流表改装成一多用电表,设计了如图所示的电路。已知小量程电流表的内阻、满偏电流,电阻、,下列判断正确的是( )
A.当和均断开时,改装成的表是电压表,量程为10V
B.当和均断开时,改装成的表是电压表,量程为1V
C.当和均闭合时,改装成的表是电流表,量程为0.1A
D.当和均闭合时,改装成的表是电流表,量程为1A
10.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示,重力加速度g取,则此物体( )
A.物体先加速后减速运动 B.在OA段运动的加速度是
C.在位移时的速度是3m/s D.在位移时的速度是3m/s
二、非选择题:(本题共5小题,共54分)
11.(6分)有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品(如图甲所示),电阻约为,为了测量其电阻率,他找到以下实验器材并进行实验:
A.10分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(量程50mA,内阻为)
D.电流表(量程100mA,内阻约为)
E.电流表(量程1A,内阻约为)
F.滑动变阻器R(,额定电流1A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.圆柱体导体棒样品(电阻约为)
I.开关一只、导线若干
(1)(2分)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数______cm;用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示,其示数______mm;
(2)(2分)为了尽可能精确地测量电阻,电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选______;乙电流表应选______(用器材前的序号表示);
(3)闭合开关,测量出甲电流表的读数和乙电流表的读数;
(4)(2分)根据实验测得的物理量,电阻率______(用题中所给的相关字母表示)。
12.(8分,每空2分)某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间,拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片,用来验证机械能守恒定律。该同学以小球下落过程中的某一点(非释放点)为原点O,并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为、、、、,刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍频率为f,当地重力加速度为g,小球质量为m。
图1 图2
(1)小球在位置时的瞬时速度______(用题中所给的物理量符号表示);
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是______;
A.刻度尺应固定在竖直平面内
B.选择材质密度小的小球
C.小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
D.该实验可以验证动能定理
(3)取小球从到的过程研究,则机械能守恒定律的表达式为______(用题中所给物理量的符号表示);
(4)由于阻力的存在影响了实验,该同学利用测得的数据,算出了、、、这些点对应的速度v,以对应到O点的距离h为横轴,为纵轴画出了如图2所示的图线。测得图线的斜率为,则小球受到的阻力大小______。
13.(10分)如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场方向,bc与电场方向呈60°角。一个电荷量为的正电荷从a移动到b电场力做功。求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)a、c两点的电势差?
(3)若规定,电荷q在c点具有的电势能?
14.(12分)如图所示,A、B两端接直流稳压电源,,,,滑动变阻器总电阻,求:
(1)当滑片处于滑动变阻器中点时,电路中的等效电阻;
(2)当滑片处于滑动变阻器中点时,C、D两端的电压;
(3)电容器C所带的电荷量。
15.(18分)如图所示,光滑水平台上有一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不栓接,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带,AB长,物块与传送带间的动摩擦因数,与传送带相邻的粗糙水平面BC长,它与物块间的动摩擦因数,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接,圆弧对应的圆心角为,在圆弧的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。当弹簧储存的能量全部释放时,小物块能滑到圆轨道上,取。求:
(1)小物块离开弹簧后第一次经过B点时速度多大?
(2)若小物块离开弹簧后刚好能到达E点,求右侧圆弧的轨道半径R应该为多大?
(3)在满足(2)问中R值的情况下,若传送带的速度调为,通过计算分析小物块能否与挡板碰撞?
抚顺市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理学科试卷答案
1.C 由运动的合成知识可知,该次作业中小车相对地面的位移大小为10cm。
2.【答案】A 【详解】ABC.以质点为对象,设绳子与竖直方向的夹角为,质点与悬点的高度为h,根据牛顿第二定律可得 解得
由于高度h相同,可知质点A、B的角速度相同;根据,
由于质点A的轨道半径大于质点B的轨道半径,则A的线速度一定比B的线速度大,A的加速度一定比B的加速度大,故A正确,BC错误;
D.竖直方向根据受力平衡可知 解得
由于质点A、B质量相同,质点A对应的较大,则A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大,故D错误。故选A。
3.【答案】C 【详解】A.小孩上摆过程中速度减少,所需要的向心力在减少,脚受的支持力减少,A错误;
B.从最低点上摆的过程中,重力对人做负功,B错误;
C.绳子拉力与横板的速度方向始终垂直,则拉力对横板做的功为零,C正确;
D.该同学从最低点上摆的过程中,竖直方向的分速度先增大后减小,故重力的功率先增大后减小,D错误;故选C。
4.【答案】A 【详解】由题意有可得,将球刚要落到球拍上时的速度沿水平方向和竖直方向分解,则球在B点的速度大小,A正确,BCD错误。故选A。
5.【答案】B 【详解】A.天舟五号货运飞船脱离火箭时的速度如果大于第二宇宙速度,则会脱离地球的束缚而飞向太阳系,A错误;
B.天舟五号货运飞船脱离火箭后,要经过2次变轨,即经过两次加速从低轨道变为高轨道,加速完成时机械能增大,加速后机械能不再变化,所以天舟五号货运飞船对接后与从脱离火箭时相比,机械能变大,B正确;
C.天舟五号货运飞船在追天和核心舱的过程中,天舟五号货运飞船做变加速圆周运动,其加速度方向偏离地心,即加速度分解为向心加速度和切线加速度,C错误;
D.对接成功后,组合体的轨道半径等于天和核心舱原来的轨道半径,根据
得 其中G为引力常数不变,M为地球质量不变,则接轨后速度大小不变,D错误。故选B。
6.【答案】D 【详解】A.物块与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动,风对物块的作用力大于物块重力沿斜面向下的分力,物块所受合力沿斜面向上,物块与弹簧接触后受到弹簧沿斜面向下的弹力作用,开始物块受到的合力沿斜面向上,物块做加速运动,随物块向上运动,弹簧的压缩量增大,弹簧弹力增大,物块所受合力减小,加速度减小,物块向上做加速度减小的加速运动,加速度减小到0后,随弹簧弹力的增大,合力反向向下,物块的合力反向增大,做加速度增大的减速运动,故A错误;
B.从物块接触弹簧至到达最高点的过程中弹簧的压缩量一直增大,弹簧的弹性势能一直增大,故B错误;
C.物块与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动,开始是风力大于弹簧力,物体机械能增加,之后,风力可能小于弹簧力,机械能可能减少;故C错误;
D.从物块接触弹簧至到达最高点的过程中,风的作用力对物块与弹簧组点的系统一直做正功,由功能关系可知,物块和弹簧组成的系统机械能一直增大,故D正确。故选D。
7.【答案】C 【详解】A.以试探电荷为研究对象,其做匀速圆周运动,两正点电荷对其静电力的合力提供向心力,做匀速圆周运动所需的向心力大小为 故A错误;
B.若增大,AO之间场强先变大后变小,所以向心力也是先变大后变小,故B错误;
C.由可得负点电荷做匀速圆周运动的角速度为 故C正确;
D.AO之间的场强先变大后变小,静电力先变大后反向变小,接着由O到B,静电力反向,故先加速后减速运动,到B点速度为零,故D错误。故选C。
8.【答案】AC 【详解】AB.流经导线a的电流为
因两段导线串联,电流相等,所以流过导线b的电流也是0.16A,故A正确,B错误;
C.根据电阻定律可知导线a、b的电阻之比为 故C正确;
D.根据欧姆定律可知导线a、b两端的电压之比为 故D错误。选AC。
9.【答案】AC 【详解】AB.当和均断开时,G与分压电阻串联,改装成的表是电压表,量程为 故A正确,B错误;
CD.当和均闭合时,G与分流电阻并联,改装成的表是电流表,量程为
故C正确,D错误。故选AC。
10.【答案】BCD 【详解】由图像可知当时,水平拉力做的功,而摩擦力做功为 则合力做功为
由动能定理有 解得
在OA段运动过程,水平拉力做的功,而摩擦力做功为
由动能定理可得 则
在OA段物体做匀加速运动,从A到B,由图像可知,水平拉力
由于摩擦力大小为
可知物体从A到B做匀速运动,则在位移时的速度也是3m/s,A错误,BCD正确。故选BCD。
11.【答案】①5.00 ②1.599—1.601 ③C ④D ⑤
【详解】(1)[1]由图乙可知,游标卡尺示数
[2]由图丙可知,螺旋测微器示数
(2)[3][4]实验器材中没有电压表,可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联测电压,即电流表甲选择C;乙电流表若选择E则量程过大,则应选D即可。
(4)[5]由电阻定律可知 由欧姆定律可知待测电阻阻值
联立解得电阻率
12.【答案】① ②AD ③ ④
【详解】(1)[1]小球在位置时的瞬时速度
(2)[2]刻度尺竖直,保证测量的距离是竖直方向自由下落的距离,选项A正确;小球密度越大,则相对阻力越小,误差越小,选项B错误;下落过程由于阻力做功,则动能增量小于重力势能的减小量,选项C错误;该实验可验证动能定理,选项D正确;故选AD。
(3)[3]由机械能守恒定律可知
即
(4)[4]由动能定理可得 所以
13.【答案】(1)60V/m;(2)-6.6V;(3)
【详解】(1)因为从a移动到b电场力做功为 2分
所以电场强度为 1分
(2)a、c两点的电势差为 3分
(3)由题意可知c点电势为 2分
所以电荷q在c点的电势能为 2分
14.【答案】(1);(2)40V;(3)
【详解】(1)当滑片处于滑动变阻器中点时,则有滑动变阻器R的上半部分与串联,再与滑动变阻器R的下半部分并联,则有电路中的等效电阻
4分
(2)当滑片处于滑动变阻器中点时,则有滑动变阻器R的上半部分与串联,再与滑动变阻器R的下半部分并联,则串联电路总电阻为 2分
由欧姆定律可得流经的电流 2分
C、D两端的电压 2分
(3)由电容器电容的定义式,可得电容器C所带的电荷量
2分
15.【答案】(1);(2);(3)物块能够运动到挡板与之相碰,见解析
【详解】(1)物块被弹簧弹出,由能量守恒有 可得 2分
因为,故物块滑上传送带后先减速到与传送带相对静止得过程中,由动能定理得
解得 2分
因为,故物块与传送带同速后相对静止,
即小物块离开弹簧后第一次经过B点时的速度 2分
(2)若小物块刚好到达E点﹐从B点到E点过程中,由动能定理有 2分
代入数据整理可以得到 2分
(3)设传送带速度为时物块恰能到F点,在F点满足 2分
从B到F过程中,由动能定理有 2分
解得 若物块在传送带上一直加速运动,由 2分
知其到B点的最大速度
因此当传送带速度满足 2分
物块能够运动到挡板与之相碰。