浙江省宁波市三锋联盟2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题
一、单选题
1.在如图所示的四种情形中,防止离心现象的是( )
A.在甲图中,火车转弯时,按规定速度通过
B.在乙图中,运动员将链球甩出
C.丙图是民间艺人在制作棉花糖
D.丁图是洗衣机甩干时内筒在高速旋转
2.如图所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是( )
A.动能 B.动能、重力势能
C.重力势能、机械能 D.动能、重力势能、机械能
3.如果把地球看成大“拱形桥”,当一辆“汽车”速度达到一定值时,“汽车”对地面压力恰好为零,此时“汽车”( )
A.受到的重力消失了
B.仍受到重力,其值比原来的小
C.仍受到重力,其值与原来相等
D.仍受到重力,其值比原来的大
4.某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的2倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上( )
A.跳高运动员会跳得更高
B.水平投出的篮球下落得更快
C.烧开一壶水需要的时间更长
D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大
5.乘客乘坐摩天转轮时,转轮始终不停地匀速转动,试判断下列说法正确的是( )
A.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
B.每时每刻,每个人受到的合力都不等于零
C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.乘客在乘坐过程中保持失重状态
6.在如图所示的电路中,开关闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列哪种故障( )
A.短路 B.短路 C.短路 D.断路
7.如图所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点的电场强度方向相同
B.A、B、C三点的电势相同
C.A、B、C三点所在的平面为一等势面
D.将一电荷量为+q的试探电荷由A点沿直线移动到B点的过程中,电势能始终保持不变
8.“北斗卫星”导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统,“北斗卫星”导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。对于5颗位于赤道上空的地球静止卫星,下列说法正确的是( )
A.动能相等,受到地球的万有引力不相等
B.角速度相等,周期不相等
C.线速度、加速度的大小均相等
D.周期相等,轨道半径不相等
9.电子透镜两极间的电场线分布如图,中间的一条电场线为直线,其他电场线对称分布,a、b、c、d为电场中的四个点,其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称,一离子仅在电场力作用下从a运动到b,轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A.b、d两点的场强相同
B.直线是电场中的一条等势线
C.离子在a、b两点的动能满足
D.若把该离子从c点由静止释放,那离子会沿着c点所在的电场线到达b点
10.如图,质量为的小球a在真空中做自由落体运动,同样的小球b在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这个过程中( )
A.小球a机械能增加 B.小球b动能增加
C.两小球所受合外力做功相同 D.两小球的重力做功功率不同
11.如图所示,平行板电容器实验装置中,极板A接地,B与一个灵敏的静电计相接。若电容器的电容为C,两极板间的电压为U,两极板间的电场强度为E,则( )
A.将A极板向上移动,C变大,U变小,E变小
B.将A极板向下移动,C变小,U变大,E不变
C.将A极板向右移动,C变大,U变小,E变小
D.将A极板向左移动,C变小,U变大,E不变
12.某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场,x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放,下列说法正确的是( )
A.若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零,则粒子的运动区间是
B.运动过程中的最大动能为
C.原点的电场强度最大
D.若粒子在位置释放,则会在和原点间来回往复运动
13.如图甲、乙所示为自行车气嘴灯,气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图丙所示,弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,当车轮转动的角速度达到一定值时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d,已知P与触点A的总质量为m,弹簧劲度系数为k,重力加速度大小为g,不计接触式开关中的一切摩擦,小物块P和触点A、B均视为质点,则( )
A.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
B.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
C.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为
D.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为
二、多选题
14.下列说法中正确的是( )
A.根据电势的定义式,可知电场中某点的电势与试探电荷在该点的电势能成正比
B.由知,电容C与电容器所带电荷量Q成正比,与电容器两端的电压U成反比
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
D.电动势表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领
15.如图所示,示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U,YY′极板间电压为零,电子枪加速电压为9U。电子刚离开金属丝的速度为零,从电子枪射出后沿方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,质量为m,则电子( )
A.在XX′极板间的加速度大小为
B.打在荧光屏时,动能大小为
C.在XX′极板间运动的时间为
D.打在荧光屏时,其速度方向与连线夹角的正切
三、实验题
16.(1)如图甲为向心力演示仪的示意图,图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。
现将两个小钢球分别放入A、B槽中,①球的质量是②球的2倍,①球放在A槽的边缘,②球放在B横的边缘,它们到各自转轴的距离之比为,如图乙所示,则钢球①,②的线速度大小之比为 ,向心力大小之比为 。
(2)利用如图甲装置做“验证机械能定恒定律”实验。
①除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 。
A.低压交流电源 B.刻度尺 C.弹簧秤
②实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量 ,动能变化量 。
③某次实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,最可能的原因是 (单选)。
A.处理纸带时,没有每隔4点取一个计数点
B.重力加速度取值偏大
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
17.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有
A.电流表A1(内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A2(内阻约为0.4Ω,量程0~0.6A)
C.定值电阻R0=900Ω D.滑动变阻器R(5Ω,2A)
E.干电池组(6V,0.05Ω) F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为 mm;如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm;
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用 挡(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为 Ω;
(3)请根据提供的器材,设计了一个实验电路,如图4可能精确测量金属棒的阻值,若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx= 。(用I1,I2,R0,Rg表示)
四、解答题
18.如图所示,一个光滑斜面上放了一个质量为、带正电的物块,另一边天花板上挂着一个小球,两者相距3m,且在同一水平面上处于平衡状态。斜面倾角和绳子的偏转角度θ均为37°,绳长,物块带电量为,已知静电力常量,,,,。试求:
(1)小球带电量;
(2)小球的质量;
(3)移开物块,小球向下摆动,摆到最低点时小球对绳子的拉力大小。
19.如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度,A与B的竖直高度差H=48m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以为圆心的圆弧,圆弧的半径R为12.5m,助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,g取10m/s2。
(1)求AB段位移的大小;
(2)若运动员在C点能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,求通过C点允许的最大速度?
(3)在第(2)前提条件下,求运动员在B、C间运动过程中克服阻力做功多少?
20.如图所示,倾角为θ=37°的直线雪道AB与曲线雪道BCDE在B点平滑连接,其中A、E两点处在同一水平面上,曲线最高点C对应圆弧轨道的半径R=10m,B、C两点距离水平面AE的高度分别为h1=18m与h2=18.1m,游客可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动,雪橇与雪道AB间的动摩擦因数 =0.1,不计空气阻力,若电动机以恒定功率1.03kW工作10s后自动关闭,则雪橇和游客(总质量m=50kg)到达C点的速度为1m/s,到达E点的速度为9m/s。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)雪橇在C点时对雪道的压力;
(2)雪橇在BC段克服摩擦力所做的功;
(3)雪橇和游客整体从C点到E点的过程中损失的机械能。
21.如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即。一带正电的粒子电荷量,质量,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度,粒子飞出平行金属板后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS后做圆周运动并垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求:(静电力常量,粒子重力不计,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,
(1)求粒子在平行金属板内,竖直方向偏转的位移大小?
(2)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离;
(3)点电荷的电荷量。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C C A B A B C C D
题号 11 12 13 14 15
答案 D A C CD ACD
16. AB/BA C
【详解】(1)[1]a、b两轮在皮带的传动下匀速转动,且a、b轮半径相同,可知
根据
可知钢球①,②的线速度大小之比为
[2]根据向心力表达式
可知钢球①,②的向心力大小之比为
(2)①[3]电磁打点计时器需用低压交流电源,还需要刻度尺测量各点的距离。
故选AB。
②[4]从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量为
[5]从打O点到打B点的过程中,动能变化量为
③[6]重力势能的减少量大于动能的增加量,最可能的原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响,使得重力势能的减少量有一部分转化为内能。
故选C。
17. 6.123/6.124/6.122 10.230 “×1Ω” 12.0
【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,故图示金属棒的直径为
[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,故图中金属棒的长度为
(2)[3]指针偏转角度过大,说明电阻值较小,应该换小倍率挡,故应该选择“×1Ω”;
[4]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,故金属棒的阻值约为
(3)[5]根据部分电路欧姆定律得
18.(1)
(2)0.64kg
(3)8.96N
【详解】(1)静电力公式
对小物块进行受力分析,可得
联立解得
(2)对小球进行受力分析,可得
由(1)中方程可解得
故可解
(3)由动能定理
对小球最低点进行受力分析
解得
19.(1)
(2)
(3)1530J
【详解】(1)由匀变速运动规律可得
解得
(2)根据向心力条件可知
解得
(3)在BC段由动能定理得
得
在BC段克服阻力做功1530J。
20.(1)495N,方向竖直向下
(2)25J
(3)7050J
【详解】(1)设在C点轨道对雪橇的支持力为FN,对整体受力分析,由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律得,方向竖直向下;
(2)在雪道AB上雪橇受到的滑动摩擦力为
从A点到C点,根据动能定理有
代入数据得
(3)从C点到E点过程运用动能定理得
从C点到E点克服摩擦力做功
故整体从C点到E点过程中损失的机械能
21.(1)0.03m
(2)0.12m
(3)
【详解】(1)设粒子从电场中飞出时的竖直方向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线RO的距离为y,则,,
即
代入数据得h=0.03m
(2)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识可得
代入数据得y=0.12m
(3)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为,则
代入数据得
所以粒子从电场中飞出时的速度为
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为,则
则
因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q做匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直,匀速圆周运动的半径
由
代入数据解得