江苏省连云港市新海协作体2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
一、单选题
1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.由知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.由知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.由知,电场中某点的电场强度仅与场源电荷所带的电荷量有关
D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为-1V
2.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A.半径相等 B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等
3.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线是方向未知的电场线,虚线AB是一个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹.下列说法正确的是( )
A.带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
B.带电粒子在A点的加速度一定大于在B点的加速度
C.若带电粒子带负电,则点电荷Q一定带正电
D.若带电粒子带负电,则A点的电势一定高于B点的电势
4.如图,静电喷涂时,被喷工件接正极,喷枪口接负极,它们之间形成高压电场,涂料微粒从喷枪口喷出后,只在静电力作用下向工件运动,最后吸附在工件表面,图中虚线为涂料微粒的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A.涂料微粒一定带正电
B.图中虚线可视为高压电场的部分电场线
C.喷射出的微粒动能不断转化为电势能
D.微粒做加速度先减小后增大的曲线运动
5.如图所示,有、、三颗地球卫星,处在地球附近轨道上运动,在地球椭圆轨道上,在地球的静止卫星轨道上。下列说法中正确的是( )
A.对卫星a、c比较,相同时间内卫星转过的弧长最长
B.、、三颗卫星运行速度都小于第一宇宙速度
C.卫星由近地点向远地点运动过程中,机械能减小
D.卫星的动能一定大于卫星的动能
6.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车,汽车上安装有太阳能电池板、蓄能电池和电动机。在某次启动中,汽车以恒定的功率P起动,所受阻力与速度成正比,比例系数为k,经时间t汽车的速度达到最大值,这个过程下列说法正确的是( )
A.汽车的合外力不变 B.汽车的牵引力增大
C.汽车达到的最大速度为 D.汽车合外力的功等于Pt
7.如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线,两图线交于点,点坐标为。下列说法正确的是( )
A.甲为非线型元件
B.元件乙的电阻随电压的增大而减小
C.当元件两端电压为时,甲消耗的电功率比乙的小
D.若将甲、乙元件并联在电压为的理想电源中,则通过干路某一横截面的电荷量为
8.如图所示,D是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器的A、B两极板间有一带电液滴,在点处于静止状态。若保持极板不动,当某同学分别从初始状态开始向不同方向稍微平移极板A(移动极板A后点还在两极板之间)时,下列说法正确的是( )
A.极板A向上移动过程中,静电计指针张角变小
B.极板A向下移动过程中,静电计指针张角变大
C.极板A向左移动过程中,液滴向下运动
D.极板向左移动过程中,点处电势升高
9.如图所示,长为L的木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的物体,现缓慢抬高A端,使木板以左端为轴在竖直面内转动,使木板转到与水平面成α角时物体开始滑动,此时停止转动木板,物体滑到木板底端时的速度为v,则在整个过程中( )
A.支持力对物体做功为0
B.摩擦力对物体做功为mgLsinα
C.物体克服摩擦力做的功为
D.木板对物体做功为
10.如图,真空中有一长方体区域,现将电荷量为、的点电荷分别固定在棱、的中点、处。已知棱、的长均为,棱的长为,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.、两点处电场强度大小相等,方向相同
B.棱为等势线
C.点处电场强度的方向平行于连线,且由指向
D.点电场强度的大小为
11.如图,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高,一质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处,小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球运动到B点时的速度大小为
B.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
C.小球运动到B点时重力的功率为
D.弹簧长度等于R时,小球的机械能最小
二、实验题
12.为研究某金属导线材料的电阻率,实验小组用如图甲所示电路进行实验,调节金属导线上可动接线柱的位置(如图乙所示),可以改变导线接入电路的长度。实验器材如下:待测金属导线一根;
电压表一个,量程,内阻约为;
电流表一个,量程,内阻约为;
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流为);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流为);
干电池两节,开关一个,导线若干,螺旋测微器一只。
(1)请以笔画线代替导线,将图乙中未连接的导线补完整 。
(2)滑动变阻器应该选 (选填“”或“”)。图甲中开关S闭合之前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“”或“”)。
(3)用螺旋测微器测量金属导线的直径如图丙所示,则导线的直径 。
(4)多次改变导线接入电路的长度,测量不同长度时的电阻,作图像如图丁所示,测得图像中直线的斜率为,则该金属材料的电阻率为 (用和表示)。
三、解答题
13.北京时间2024年1月11日11时52分,我国成功发射天行一号02星,该卫星主要用于开展空间环境探测等试验。若天行一号02星绕地飞行阶段的轨道近似为圆形,距地球表面高度为h,周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对天行一号02星的引力影响。求:
(1)地球的质量M;
(2)地球表面的重力加速度g。
14.一个电荷量为,质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离为。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到的距离。
15.如图所示,两相同极板M、N的长度为L=0.6m,相距d=0.5m,为极板右边界,的右侧存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E=10N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置,A与在同一竖直线上,圆弧AB的圆心角θ=53°,BC是竖直直径。小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N,飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg,电荷量q=0.5C,重力加速度g=10m/s2,cos53°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)小球在A点的速度vA;
(2)M、N极板间的电势差U;
(3)欲使小球沿圆弧轨道能到达最高点C,半径R的取值范围。
16.如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角的斜轨道BC平滑连接而成。将质量的小滑块从弧形轨道离地高的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力,取,,。
(1)选择水平地面为零势能面,求滑块在M处的机械能;
(2)若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N,求竖直圆轨道的半径;
(3)若,试确定滑块最终停止的位置。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D B D A C D D D A
题号 11
答案 B
12.(1)
(2)
(3)1.849/1.850/1.851
(4)
【详解】(1)电路连线如图
(2)[1][2]滑动变阻器接成分压电路,为方便调节则应该选择阻值较小的R1,但是该滑动变阻器允许的最大电流偏小,为安全起见,则应该选。图甲中开关S闭合之前,应将滑动变阻器的滑片置于A端。
(3)导线的直径
1.5mm+0.01mm×35.0=1.850mm
(4)根据
由题意可知
解得
13.(1);(2)
【详解】(1)根据万有引力提供向心力
解得地球的质量为
(2)根据万有引力与重力的关系
解得地球表面的重力加速度为
14.(1);(2)(3)0.12m
【详解】(1)由动能定理可得
代入数据解得
(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向上
在竖直方向上
联立并代入数据,解得
(3)由几何知识知
解得
15.(1)5m/s;(2);(3)
【详解】(1)在A点速度
(2)小球在平行金属板间做类平抛运动,带电粒子在平行板中运动时间为
在A点,竖直分速度
解得
由牛顿第二定律得
又
解得
(3)若小球能到达最高点C,且不会脱离轨道,在此过程中,由动能定理得
小球能到最高点C,需在C点满足
解得
16.(1)
(2)
(3)A点右侧据A点1m距离处
【详解】(1)根据公式可得
(2)滑块运动到D点有
得
滑块从初始位置滑至D点过程中由动能定理有
联立得
(3)滑块在斜面上
知滑块无法停留在斜面上,最终会停止在水平面AB上,设滑块第一次滑上斜面假设滑行距离为s,滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中根据动能定理有
得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则设滑块经光滑圆弧再次返回到水平面上还能继续运动的距离为,根据动能定理有
得
即最后滑块停在水平面上A点右侧据A点1m距离处。