高中物理高二物理上学期精选试卷(Word版 含解析)
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嘴哆市安排阳光实验学校高二上学期开学考试物理试题一、单选题1. 如图所示,质量相同的物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在光滑的水平桌面上.初始时用力拉住b 使a、b静止,撤去拉力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中( )A. a物体的机械能守恒B. a、b两物体机械能的总和不变C. a物体的动能总等于b物体的动能D. 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零【答案】B2. 如图所示,物体A和B叠放在光滑水平面上,它们的质量分别为m A=1 kg,m B=2 kg,在物体B上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后,A和B一起前进了4 m,在这一过程中,物体B对物体A做的功是( )A. 0B. 4 JC. 8 JD. 12 J【答案】B【解析】先对整体根据牛顿第二定律得:;对A,根据牛顿第二定律得:F′=m A a=1×1=1N;则B对A做功:W=Fs=1×4=4J,故选B.3. 如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P 点运动到N点的时间相等.下列说法中正确的是( )A. 质点从M到N过程中速度大小保持不变B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同D. 质点在MN间的运动不是匀变速运动【答案】B【解析】试题分析:因质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,质点做匀变速曲线运动,由于加速度不变,从M到N 过程中,根据,可知,速度大小变化,故A错误;因加速度不变,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同,故B正确,C错误;在MN间的运动是匀变速曲线运动,故D 错误;故选B。
考点:曲线运动【名师点睛】考查曲线运动的特点:速度在变化,可能大小变,也可能方向变,但必存在加速度,可能加速度在变,也可能加速度不变。
双鸭山市第一中学2021-2022学年度上学期高(二)物理学科期末考试试题高二期末考试(物理)(考试时间:90分钟满分:110分)一.选择题(每题4分,共12题,满分48分,其中1-8题为单选题,9-12题为多选题,选对但不全得2分,选错或空选不得分)1.(改编)下列关于机械波的说法中,正确的是()A.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C.在四分之一周期内,介质的质点所通过的路程一定等于一个振幅D.发生干涉现象时,介质中振动加强点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零2.航拍遥控直升机是大型活动中必需的摄影器材。
如图所示为某品牌的航拍遥控直升机,已知该直升机正常工作时的电压和电流分别为15V、3 A,充电时的工作电压和工作电流分别为20 V、0.6 A,充电时间约为4 h,电池的容量为1500 mA ·h。
则下列说法正确的是()A.参数1500mA·h指的是充电电池所存储的能量B.航拍遥控直升机正常工作时,其电动机的总电阻是5ΩC.航拍遥控直升机正常工作的最长时间为2.5 hD.充电过程是将电能转化为化学能3.(改编)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下级板都接地.在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,E P表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A.θ增大,E不变B.θ增大,E P不变C.θ减小,E增大D.θ减小,E P不变4.下列图片实例中,没有应用磁场的是()A.图甲中超市里刷卡消费B.图乙中手机里面的指南针功能C.图丙中笔记本电脑的指纹加密D.图丁中围棋赛评析时竖直的棋盘5.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。
高中物理高二物理上学期精选试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方半圆上A 点;带电量为q ,质量为m 的小球b 静止于B 点,其中∠AOB =30°。
由于小球a 的电量发生变化,现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C 点(未标出),∠AOC =60°。
下列说法正确的是( )A .水平面对容器的摩擦力向左B .容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等C .出现上述变化时,小球a 的电荷量可能减小D .出现上述变化时,可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32(23)A q【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,故A 错误;B .小球b 在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a 对b 的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,故B 正确; C .若小球a 的电荷量减小,则小球a 和小球b 之间的力减小,小球b 会沿半圆向下运动,与题意矛盾,故C 错误;D .小球a 的电荷量未改变时,对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形,此时静电力为22sin15Aqq mg kL ︒= a 、b 的距离为2sin15L R =︒当a 的电荷量改变后,静电力为2Aqq mg kL '='a 、b 之间的距离为L R '=由静电力122'q q F kL = 可得3223A A q q -=-'() 故D 正确。
故选BD 。
2.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。
南昌二中2021—2021学年度上学期期末考试高二物理试卷一.选择题1.下列实验现象,属于电磁感应现象的是A.导线通电后其下方的小磁针发生偏转B.通电导线AB在磁场中运动C.通电线圈在磁场中转动D.金属杆切割磁感线时,电流表指针偏转【答案】D【解析】【分析】电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时,产生感应电动势或感应电流的现象.【详解】A图中导线通电后,其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转,说明电流能产生磁场,是电流的磁效应现象,不是电磁感应现象。
故A错误。
B图中通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动,不是电磁感应现象。
故B错误。
C图中通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动,不是电磁感应现象。
故C 错误。
D图中金属杆切割磁感线时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象。
故D正确。
故选D。
2.如图所示,相同长度的同一材料导线做成不同形状的的单匝线圈,有正方形、等边三角形、圆形,将它们放在同一直线边界匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.现以相同的速度v将线圈从磁场中匀速拉出,当线圈的一半在磁场中时,线圈与磁场边界交点间电压最小的是【答案】A【解析】【分析】线圈与磁场边界交点间电压是外电压,等于感应电动势的一半,根据有效切割长度分析感应电动势,确定哪种情况的感应电动势最小,即可作出判断.【详解】设导线的总长度为S。
A图中:设正方形边长为L,则4L=S,有效切割长度L=S/4;B图中:设正三角形的边长为a,则3a=S,a=S/3,有效切割长度L=asin60°=S;C图中:设圆的直径为d,则πd=S,有效切割长度;D 图中:设正方形边长为l,有效切割长度为;由数学知识可知,A图中有效切割长度最小,产生的感应电动势最小,则线圈与磁场边界交点间电压最小。
故A正确。
故选A。
【点睛】解决本题的关键是运用数学知识确定有效的切割长度,分析感应电动势的关系,要注意线圈与磁场边界交点间电压是外电压,不是内电压.3.世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B,两电刷与灵敏电流计相连.当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则A.穿过铜盘的磁通量不变,电刷B的电势高于电刷A的电势B.若仅将电刷B向盘边缘移动,使电刷A、B之间距离增大,灵敏电流计的示数将变小C.若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动,灵敏电流计的示数将变小D.金属盘转动的转速越大,维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小【答案】C【解析】【分析】根据右手定则判断AB间感应电流方向,即可知道电势高低.仅减小电刷A、B 之间的距离,感应电动势将减小,灵敏电流计的示数变小.提高转速,灵敏电流计的示数变大.根据欧姆定律分析将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数如何变化.【详解】根据安培定则可知,电磁铁产生的磁场方向向右,由右手定则判断可知,金属盘产生的感应电流方向从B到A,则电刷A的电势高于电刷B的电势,故A 错误。
高中物理高二物理上学期精选试卷(Word 版 含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。
则( )A .小球 a 一定带正电B .小球 c 的加速度大小为2233kq mRC .小球 b 2R mRq kπD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。
BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+=对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得:22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR,故B 正确,C 错误。
D .对d 球,由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A ,将带电小球B 用轻质绝缘丝线悬挂在A 的正上方C 处,图中AC =h 。
当B 静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,A 对B 的静电力为B 所受重力的0.5倍,则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)( )A .此时丝线长度为22L B .以后由于A 漏电,B 在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°处A 的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小保持不变C .若保持悬点C 位置不变,缓慢缩短丝线BC 的长度,B 球运动轨迹在最初阶段为圆弧D .若A 对B 的静电力为B 3B 球依然在θ=30°处静止,则丝线BC 的长度应调整为33h 或33h 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A .当A 对B 的静场力为B 所受重力的0.5倍,B 静止时丝线BC 与竖直方向夹角θ=30°,处于平衡,根据几何关系可知此时AB 与BC 互相垂直,此时丝线长度为32h ,选项A 错误;B .而由三角形相似可知G F T h AB BC== 则在整个漏电过程中,丝线上拉力T 大小保持不变,选项B 正确;C.以C 点为原点,以CA 方向为y 轴,垂直CA 方向向右为x 轴建立坐标系,设B 点坐标为(x ,y ),则由几何关系cos sin x h θθ=⋅tan x yθ=消掉θ角且整理可得2222(cos )x y h BC +==θ缓慢缩短丝线BC 的长度,最初阶段BC 的长度变化较小,B 球运动轨迹在最初阶段为圆弧,选项C 正确;D .若A 对B 的静电力为B 所受重力的33倍,则B 静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时,对B 受力分析,G 、F 与T ,将F 与T 合成,则有G F AC AB= 解得3F AB h G == 根据余弦定理可得22232cos303h h BC BC h =+-⨯⨯︒() 解得BC =33h 或33h 选项D 正确。
马鞍山市第二中学2023级高二年级9月练习物理试题一、单项选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。
每小题均只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )A. 元电荷就是电子或质子本身B. 存在电荷量为的带电粒子C. 处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为零D. 一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和可能增加【答案】C 【解析】【详解】A .元电荷是最小电荷量,等于电子或质子所带电量的数值,为:,但不是电子,也不是质子,故A 错误;B .任何带电体的带电量都等于元电荷的整数倍,则不存在电荷量为的带电粒子,故B 错误;C .处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0,故C 正确;D .根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变,不可能增加,故D 错误。
故选C 。
2. 如图所示,小车在牵引力作用下水平向左做直线运动,绳子跨过定滑轮拉着质量为m 的物体B 竖直匀速上升。
在此过程中,图示时刻图中的物理量为已知量,重力加速度为g ,不计滑轮和绳子质量及摩擦,下列判断正确的是( )A. 小车做匀速运动B. 绳对小车拉力大小在减小的19210C -⨯191.6010C e -=⨯191.610C e -=⨯19210C -⨯C. 图示时刻,D. 图示时刻,绳对小车做负功的功率大小为【答案】D 【解析】【详解】C .将小车的速度沿绳和垂绳方向分解,则有故C 项错误;A .由之前的分析有由题意可知,物体B 匀速运动,由于运动过程中,发生变化,所以小车并不是匀速运动,故A 项错误;B .由于B 物体做匀速运动,对B 物体受力分析有所以绳子上的拉力不变,即绳对小车的拉力大小不变,故B 项错误;D .由之前的分析可知,此时刻,小车沿绳方向的速度为,绳子上的拉力大小为mg ,所以该时刻绳对小车做负功的功率大小为故D 项正确。
故选D 。
3. 如图所示,两质点从点分别以相同的水平速度沿轴正方向被抛出,在竖直平面内运动,落地点为,沿光滑斜面运动,落地点为和在同一水平面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A. 的运动时间相同B. 沿轴方向的位移相同A B cos v v θ=A cos mgv θA Bcos v v θ=A Bcos v v θ=θmg T=A cos v θΑcos P mgv θ=,a b O 0v x a 1P b 21,P P 2P a b 、a b 、xC. 落地时的速度大小相同D. 落地时的动能相同【答案】C 【解析】【详解】A .a 在竖直平面内做平抛运动,竖直方向是自由落体运动,b 在斜面上运动,受到重力和支持力,沿斜面向下是匀加速运动,加速度是,b 沿斜面方向位移大,加速度小,根据可知b 运动的时间长,故A 错误;B .a 、b 在水平方向都是匀速运动,因为水平方向的初速度相同,b 运动时间长,所以b 的水平位移大于a 的水平位移,故B 错误;CD .根据动能定理整理可得两个质点初速度相等,竖直方向下落的高度相等,则落地时的速度大小相同,由于质量关系未知,所以无法确定落地时的动能大小,故C 正确,D 错误。
7 高二第三次月考 物理试卷本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分 100 分,时间 90 分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,第 1~6 小题只有一个选项符合题目要求,第 7~10 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分)1. 对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A .温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C .当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力D .布朗运动和扩散现象都是分子的运动2. 如图所示,甲分子固定在坐标原点 O ,乙分子位于 x 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F >0 为斥力,F <0 为引力.a 、b 、c 、d 为 x 轴上四个特定的位置,现把乙分子从 a 处由静止释放,则( )A. 乙分子从 a 至 b 做加速运动,由 b 至 c 做减速运动B. 乙分子由 a 至 c 加速度先增大,后减小,到达 c 时加速度为零C. 乙分子由 a 至 c 做加速运动,到达 c 时速度最小D. 乙分子由 b 至 d 的过程中,分子力一直做负功3.下列说法中不正确的是( )A .雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B .夏天荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故C .喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水球是表面张力的结果D .晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征 4. 某一放射性物质发生衰变时放出 α、β、γ 三种射线,让这三种射线进入磁场,运动情况如图所示,下列说法正确的是( ) A. 该放射性物质的半衰期随着温度的升高会增大 B. C 粒子是原子核的重要组成部分 C .A 粒子一定带正电 D .B 粒子的穿透性最弱5. 下列实验室中,深入地揭示了光的粒子性一面的有( )6. 下列对光的波粒二象性的说法不正确的是()A .光子不仅具有能量,也具有动量B. 光的波粒二象性指光有时表现为波动性,有时表现为粒子性pC. 运动的实物粒子也有波动性,波长与粒子动量的关系为 λ=hD. 光波和物质波,本质上都是概率波7. 氢原子能级如图,当氢原子从 n =3 跃迁到 n =2 的能级时,辐射光的波长为 656 nm 。
2021年12月绵阳南山中学2021年秋季高2021届12月月考 物理试题命题人:余绍兵 审题人:毛永辉本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共6页;答题卡共2页。
满分100分,考试时间100分钟。
留意事项:1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚。
2. 选择题使用2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦洁净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题,共54分)一、单选题(本题共12小题,每小题只有一个选项正确,每小题3分,共36分) 1.关于磁感应强度,下列说法正确的是A .放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力也越大,表示该处的磁感应强度越大B .某处磁感线切线的方向不肯定是该处磁感应强度的方向C .垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D .磁感应强度的大小、方向与放入磁场中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关2.做简谐运动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的A .频率、振幅都不变B .频率、振幅都转变C .频率不变、振幅转变D .频率转变、振幅不变 3.关于地磁场,下列说法正确的是A .指南针总是指向南北,是由于受到了地磁场的作用B .地磁两极与地理两极完全重合C .地球四周的地磁场的磁感线是从地磁南极动身到地磁北极D .我国宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的缘由4.如图所示,正方形线圈abcd 位于纸面内,边长为L ,匝数为N ,过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面对里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B ,则穿过线圈的磁通量为 A.NBL 22 B. BL 22C .BL 2D .NBL 2 5.如图所示,一弓形线圈通过逆时针方向的电流,在其圆弧的圆心处,垂直于纸面放置始终导线,当直导线通有指向纸内的电流时,线圈将 A .a 端向纸内,b 端向纸外转动,且靠近导线B .a 端向纸内,b 端向纸外转动,且远离导线C .a 端向纸外,b 端向纸内转动,且靠近导线D .a 端向纸外,b 端向纸内转动,且远离导线6.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P 、Q 两点,MN 为PQ 连线的中垂线,交PQ 于O 点,A 点为MN 上的一点。
高中物理高二物理上学期精选测试卷测试卷 (word 版,含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ,其中a 、b 带正电,c 带负电。
已知静电力常量为k ,下列说法正确的是( )A .a 受到的库仑力大小为2233kq RB .c 受到的库仑力大小为2233kqRC .a 、b 在O 3kq,方向由O 指向c D .a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR,方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离3r R =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒,所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒,所以c 受到的库仑力为233c kq F F == 选项A 错误,B 正确;C .a 、b 在O 点产生的场强大小相等,根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电,故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ,b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ,由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ,选项C 错误;D .同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。
选项D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则()A .小球运动到B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3gC .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 122q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则:212B mgR mv =解得:2B v gR故A 正确;B.小球运动到B 点时的加速度大小为:22v a g R==故B 错误;C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误;D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得:2122BN q q v F mg k m R R--=解得:1223N q q F mg kR=+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:1223q q mg kR + 方向竖直向下,故D 正确.3.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。
2021-2022学年安徽省合肥168中高二(上)入学物理试卷一、单选题(每小题4分)1.如图所示,在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.直线P B.曲线QC.曲线R D.无法确定是P还是Q2.如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()A .小球水平抛出时的初速度大小为B.小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小3.如图所示,以9.8m/s的水平速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是()A .sB .sC .s D.2 s4.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是()A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.向心力能够转变线速度的大小C.物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的5.下列说法中正确的()A.伽利略发觉了万有引力定律,并测得了引力常量B.据表达式F=G,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大C .在开普勒第三定律=k中,k是一个与中心天体有关的常量D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力6.如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F N,小球在最高点的速度大小为v,F N﹣v2图象如图乙所示.下列说法正确的是()A .当地的重力加速度大小为B .小球的质量为C.当v2=c时,杆对小球弹力方向向上D.若v2=2b,则杆对小球弹力大小为2a7.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开头向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)()A.物体加速度大小为2 m/s2B.F的大小为21NC.4s末F的功率大小为42W D.4s内F做功的平均功率为42W8.如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面由静止从顶端滑到底端,而相同的物体B从同等高度处作自由落体运动,则()A.两物体到达地面时的速率不同B.从开头至落地,重力对它们做功相同C.两物体落地时重力的瞬时功率相同D.从开头运动至落地过程中,重力做功的平均功率相同二、多选题(每小题4分,少选得2分,错选、多选不得分)9.如图所示,半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度v0,要使小球不脱离轨道运动,v0应满足()A.v0≤5m/s B.v0≥2m/s C.v0≥m/s D.v0≤m/s10.A、B两卫星在相同的轨道平面内运动,地球的半径为R,A、B两卫星的轨道高度分别为R 和3R,某时刻两颗卫星距离最近,下列说法正确的是()A.A、B 两卫星的周期之比为:9B.A、B 两卫星的线速度之比为:1C.A 卫星可能再运动圈两卫星距离最远D.A 卫星可能再运动圈两卫星距离最远11.如图所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平直杆上,杆足够长,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,假如在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F,F=kv (k 为常数,v 为环的速率),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功可能为()A .﹣mv02B .mv02C .mv02+D .mv02﹣12.如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的E k﹣h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知()A.小滑块的质量为0.2kgB.轻弹簧原长为0.2mC.弹簧最大弹性势能为0.32JD.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J三、试验题(每空2分)13.“探究功与物体速度变化的关系”的试验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…试验时,使每次试验中橡皮筋伸长的长度都保持全都.每次试验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.(1)除了图中已有的试验器材外,还需要导线、开关、(填测量工具)和电源(填“沟通”或“直流”).(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是.A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线(3)在正确操作状况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行?(填“是”或“否”),平衡摩擦的目的是.试验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(依据下面所示的纸带回答,并用字母表示).14.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,试验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.(1)试验中涉及到下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作挨次是(填入代表步骤的序号).(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用沟通电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为m/s.比较两纸带可知,(填“M”或“L”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大.四、计算题(15、16每题10分,17题8分,18题12分)15.如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开头做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.16.如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度;(2)该星球的第一宇宙速度v;(3)该星球的密度.17.如图所示,皮带的速度是v=3m/s,两皮带轮圆心距离l=4.5m.现将m=1kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,电动机多消耗的电能是多少?18.如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为3m,B球质量为m,两者在竖直平面内可绕O轴做圆周运动,初始时A球位于最高点.(1)若A球受到稍微扰动,A、B开头做圆周运动,求A球运动至最低点时A、B球的速度大小;(2)在(1)小题情形下O轴受力大小和方向;(3)若初始时B球在最高点,给B球一初速度,在此后运动过程中能否消灭O轴不受力的情形?若不能,请说明理由;若能,则求出A球初速度大小.2021-2022学年安徽省合肥168中高二(上)入学物理试卷参考答案与试题解析一、单选题(每小题4分)1.如图所示,在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.直线P B.曲线QC.曲线R D.无法确定是P还是Q【考点】44:运动的合成和分解.【分析】蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动,推断合运动是直线运动看合速度与合加速度在不在同一条直线上,并且曲线运动的合力(加速度)大致指向轨迹凹点的一侧.【解答】解:两个分运动的合加速度方向水平向右,与合速度的方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动,依据曲线运动的合力(加速度)大致指向轨迹凹点的一侧,知该轨迹为曲线Q.故B正确,A、C、D错误;故选:B.2.如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()A .小球水平抛出时的初速度大小为B.小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小【考点】43:平抛运动.【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动.落地的时间由高度打算,知道落地时间,即可知道落地时竖直方向上的速度,依据速度与水平方向的夹角,可求出落地的速度大小和水平初速度.【解答】解:A、落地时竖直方向上的速度v y=gt.由于速度方向与水平方向的夹角为θ,所以小球的初速度v0=v y cotθ=gtcotθ=.故A正确,B、速度与水平方向夹角的正切值tanθ==,位移与水平方向夹角的正切值tanα==,tanθ=2tanα.但α≠.故B错误.C、平抛运动的落地时间由高度打算,与初速度无关.故C错误.D、速度与水平方向夹角的正切值tanθ==,若小球初速度增大,下落时间不变,所以tanθ减小,即θ减小,故D正确.故选:AD.3.如图所示,以9.8m/s的水平速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是()A .sB .sC .s D.2 s【考点】43:平抛运动.【分析】争辩平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去争辩,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.【解答】解:物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时,把物体的速度分解如图所示,由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为v y =,由v y=gt可得运动的时间t==s=s,故选:C.4.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是()A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.向心力能够转变线速度的大小C.物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的【考点】4A:向心力.【分析】物体做匀速圆周运动,这里的匀速是指速度大小不变,由于圆周运动方向时刻在变化.因此物体需要一个方向与速度垂直且指向圆心的合外力.这样的合外力只会转变速度方向,不会转变速度大小【解答】解:A、物体做匀速圆周运动需要向心力,它始终指向圆心,因此方向不断转变,向心力不是恒力产生的向心加速度始终指向圆心,故AD错误;B、由于向心力指向圆心,与线速度方向始终垂直,所以它的效果只是转变线速度方向,不会转变线速度大小.故B错误;C、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,故C正确;故选:C.5.下列说法中正确的()A.伽利略发觉了万有引力定律,并测得了引力常量B.据表达式F=G,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大C .在开普勒第三定律=k中,k是一个与中心天体有关的常量D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力【考点】4E:万有引力定律的发觉和万有引力恒量的测定.【分析】牛顿发觉了万有引力定律,卡文迪许测得了引力常量;依据万有引力定律,可知,当r 趋近于零时,不适用;开普勒第三定律=k中,与中心天体有关的常量;物体间的万有引力是一对作用力与反作用力关系.【解答】解:A、牛顿发觉了万有引力定律,卡文迪许测得了引力常量,故A错误;B、表达式F=G,当r趋近于无穷远时,万有引力趋近于无穷小,当间距为零时,万有引力定律不适用,故B错误;C 、开普勒第三定律=k中,k是一个与中心天体有关的常量,故C正确;D、物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对相互的作用力与反作用力,故D错误;故选:C.6.如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F N,小球在最高点的速度大小为v,F N﹣v2图象如图乙所示.下列说法正确的是()A .当地的重力加速度大小为B .小球的质量为C.当v2=c时,杆对小球弹力方向向上D.若v2=2b,则杆对小球弹力大小为2a【考点】4A:向心力;29:物体的弹性和弹力.【分析】小球在竖直面内做圆周运动,小球的重力与杆的弹力的合力供应向心力,依据图象、应用向心力公式、牛顿其次定律分析答题.【解答】解:A、由图象知,当v2=0时,F=a,故有:F=mg=a,由图象知,当v2=b时,F=0,杆对小球无弹力,此时重力供应小球做圆周运动的向心力,有:mg=m,得:g=,故A错误;B、由A分析知,当有a=时,得:m=,故B正确C、由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,故C错误.D、由图象可知,当v2=2b时,由F合=m,故有:F+mg===2a,得:F=mg,故D错误故选:B.7.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开头向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)()A.物体加速度大小为2 m/s2B.F的大小为21NC.4s末F的功率大小为42W D.4s内F做功的平均功率为42W【考点】37:牛顿其次定律;1I:匀变速直线运动的图像;63:功率、平均功率和瞬时功率.【分析】结合速度时间图线求出物体的加速度,通过牛顿其次定律求出拉力F的大小,依据运动学公式求出4s内物体的位移和4s末的速度,从而知道力的作用点的位移大小和速度,依据功的公式求出拉力做功的大小.依据功率的公式求出拉力F的平均功率和瞬时功率.【解答】解:A、速度时间图线的斜率表示加速度,则物体的加速度a=.故A 错误.B、依据牛顿其次定律得,2F﹣mg=ma,则F=.故B错误.C、4s末物体的速度为2m/s,则拉力作用点的速度为4m/s,则拉力的功率P=Fv=10.5×4=42W.故C正确.D、4s内物体的位移x=,则拉力作用点的位移为8m,拉力平均功率P=.故D错误.故选:C.8.如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面由静止从顶端滑到底端,而相同的物体B从同等高度处作自由落体运动,则()A.两物体到达地面时的速率不同B.从开头至落地,重力对它们做功相同C.两物体落地时重力的瞬时功率相同D.从开头运动至落地过程中,重力做功的平均功率相同【考点】63:功率、平均功率和瞬时功率.【分析】两个物体在运动的过程中机械能守恒,可以推断它们的落地时的速度的大小,再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论.【解答】解:A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,A的初速度为零,Bd的初速度为零,所以依据机械能守恒可以知两物体落地时速率相等,故A错误;B、重力做功只与初末位置有关,物体的起点和终点一样,所以重力做的功相同;故B正确;C、重力的瞬时功率:P=mgvcosθ,θ是速度方向与重力的方向之间的夹角,由于二者的速率相等而速度方向与竖直方向之间的夹角本题,所以它们的瞬时功率的大小是不相等的,故C错误;D、平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值,物体重力做的功相同,但是时间不同t A>t B,所以A的平均功率小于B的平均功率,.故D错误;故选:B二、多选题(每小题4分,少选得2分,错选、多选不得分)9.如图所示,半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度v0,要使小球不脱离轨道运动,v0应满足()A.v0≤5m/s B.v0≥2m/s C.v0≥m/s D.v0≤m/s【考点】4A:向心力;37:牛顿其次定律.【分析】要使小球不脱离轨道运动,1、越过最高点.2、不越过四分之一圆周.依据动能定理求出初速度v0的条件.【解答】解:最高点的临界状况:mg=,解得v=依据动能定理得,﹣mg•2r=解得v0=5m/s.若不通过四分之一圆周,依据动能定理有:﹣mgr=0﹣解得所以v0≥5m/s 或.故D正确,A、B、C错误.故选D.10.A、B两卫星在相同的轨道平面内运动,地球的半径为R,A、B两卫星的轨道高度分别为R 和3R,某时刻两颗卫星距离最近,下列说法正确的是()A.A、B 两卫星的周期之比为:9B.A、B 两卫星的线速度之比为:1C.A 卫星可能再运动圈两卫星距离最远D.A 卫星可能再运动圈两卫星距离最远【考点】4H:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【分析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力供应向心力,解出线速度、角速度、周期、加速度、向心力的表达式,由题设给定条件分析可得.当两颗卫星转动角度相差π时,相距最远.【解答】解:依据万有引力供应向心力有:得:,,由于A、B两卫星的轨道高度分别为R和3R,所以它们的轨道半径分别是2R和4R;A 、所以周期关系:.故A错误;B 、线速度关系:;故B正确;C、D、设某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方,相当于两卫星从同一点开头动身,当两卫星转过的角度之差ϕA﹣ϕB=π时,两卫星相距最远;由:ϕ=ωt,ωA t﹣ωB t=π得:得:==,可知,A 卫星可能再运动圈两卫星距离最远.故C正确,D错误故选:C11.如图所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平直杆上,杆足够长,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,假如在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F,F=kv (k 为常数,v 为环的速率),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功可能为()A .﹣mv02B .mv02C .mv02+D .mv02﹣【考点】66:动能定理的应用.【分析】对圆环进行分析,依据重力和推力的大小可能状况明确圆环最终的状态,从而依据动能定理分析克服摩擦力做功状况.【解答】解:依据题意有对于小环的运动,依据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种状况争辩:(1)当mg=kv0时,即v0=时,环做匀速运动,摩擦力为零,W f=0,环克服摩擦力所做的功为零;(2)当mg>kv0时,即v0<时,环在运动过程中做减速运动,直至静止.由动能定理得环克服摩擦力所做的功为W f =mv02;(3)当mg<kv0时,即v0>时,环在运动过程中先做减速运动,当速度减小至满足mg=kv 时,即v=时环开头做匀速运动.由动能定理得摩擦力做的功W f =mv2﹣mv02=﹣mv02+,即环克服摩擦力所做的功为mv02﹣,故BD正确,AC错误.故选:BD.12.如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的E k﹣h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知()A.小滑块的质量为0.2kgB.轻弹簧原长为0.2mC.弹簧最大弹性势能为0.32JD.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J【考点】6B:功能关系;2S:胡克定律;69:弹性势能.【分析】依据对E k﹣h图象的理解:图线的斜率表示滑块所受的合外力,高度从0.2m上升到0.35m 范围内图象为直线,其余部分为曲线和能量守恒定律求解.【解答】解:A、在从0.2m上升到0.35m范围内,△E k=△E P=mg△h,图线的斜率确定值为:k===2N=mg,所以:m=0.2kg,故A正确;B、在E k﹣h图象中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力,所以从h=0.2m,滑块与弹簧分别,弹簧的原长的0.2m.故B正确;C、依据能的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以E pm=mg△h=0.2×10×(0.35﹣0.1)=0.5J,故C错误;D、由图可知,当h=0.18m时的动能最大;在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小,依据能的转化和守恒可知,E Pmin=E﹣E km=E pm+mgh﹣E km=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J,故D错误;故选:AB三、试验题(每空2分)13.“探究功与物体速度变化的关系”的试验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…试验时,使每次试验中橡皮筋伸长的长度都保持全都.每次试验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.(1)除了图中已有的试验器材外,还需要导线、开关、刻度尺(填测量工具)和沟通电源(填“沟通”或“直流”).(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是B.A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线(3)在正确操作状况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行?是(填“是”或“否”),平衡摩擦的目的是试验时只有橡皮筋对小车做功(或橡皮筋对小车做的功就是总功).试验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的GI或GK部分进行测量(依据下面所示的纸带回答,并用字母表示).【考点】MJ:探究功与速度变化的关系.【分析】(1)现在通过试验来探究功与物体动能变化关系,小车的速度由纸带上打的点测量位移,用平均速度来计算,因此需要刻度尺,打点计时器使用的是沟通电源;(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,小车先加速后减速;当小车速度达最大时,小车的合力为零.(3)由于要推断橡皮条所做的功与速度变化的关系,故需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以要分析点迹均匀的一段纸带.【解答】解:(1)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度依据纸带上所打的点,通过测量位移,求平均速度来代替瞬时速度.因此必需要有毫米刻度尺;要使打点计时器能工作,必需接沟通电源.故答案为:(毫米)刻度尺,沟通.(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,当小车速度达最大时,则小车的合力为零.所以除摩擦力外,还有橡皮筋的拉力.因此橡皮筋处于伸长状态.故选:B.(3)在加速过程中,橡皮条在做正功,故需要测量最大速度,即匀速运动的速度,因而需要选用间隔均匀的点,即4﹣7点,打点计时器每隔0.02s打一次点,故最大速度为:最终匀速阶段的速度.故答案为:GI或GK.14.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,试验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.(1)试验中涉及到下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作挨次是④①③②(填入代表步骤的序号).(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用沟通电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为 1.29m/s.比较两纸带可知,M(填“M”或“L”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大.【考点】M7:探究弹力和弹簧伸长的关系;69:弹性势能.【分析】(1)依据试验原理可明确试验方法以及步骤;(2)分析纸带,依据纸带上距离的变化可明确物体何时离开弹簧,再依据平均速度法可求得脱离时的速度;依据对应的长度可明确速度大小,从而比较弹性势能.【解答】解:(1)试验中应先将物块推到最左侧,测量压缩量,再把纸带向左拉直;先接通电。
高中物理高二物理上学期精选测试卷测试与练习(word 解析版)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。
则( )A .小球 a 一定带正电B .小球 c 的加速度大小为2233kq mRC .小球 b 2R mRq kπD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。
BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+=对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得:22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR,故B 正确,C 错误。
D .对d 球,由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,空间有竖直方向的匀强电场,一带正电的小球质量为m ,在竖直平面内沿与水平方向成30º角的虚线以速度v 0斜向上做匀速运动.当小球经过O 点时突然将电场方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O 点电势为零,重力加速度为g ,则A .原电场方向竖直向下B .改变后的电场方向垂直于ONC .电场方向改变后,小球的加速度大小为gD .电场方向改变后,小球的最大电势能为204mv【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg ,小球带正电,则电场竖直向上,选项A 错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,可知电场力与重力的合力沿着NO 方向,因Eq=mg ,可知电场力与重力关于ON 对称,电场方向与NO 成600,选项B 错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为1200,故合力大小为mg ,小球的加速度大小为g ,选项C 正确;电场方向改变后,小球能沿ON 运动的距离为202m v x g = ,则克服电场力做功为:220011cos 60224m v W Eq x mg mv g ==⨯= ,故小球的电势能最大值为2014mv ,选项D 正确;故选CD.3.质量分别为A m 和B m 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为A q 和B q ,用绝缘细线悬挂在天花板上。
高中物理高二物理上学期精选试卷(Word 版 含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。
取无穷远处电势为零,则( )A .只有MN 区间的电场方向向右B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点C .在ON 之间存在电势为零的点D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为12Q Q >,根据2QE kr=在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确;C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确;D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ,其中a 、b 带正电,c 带负电。
已知静电力常量为k ,下列说法正确的是( )A .a 受到的库仑力大小为2233kqRB .c 23kqC .a 、b 在O 点产生的场强为2R,方向由O 指向c D .a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR,方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离r =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒,所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒,所以c 受到的库仑力为223c F R== 选项A 错误,B 正确;C .a 、b 在O 点产生的场强大小相等,根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电,故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ,b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ,由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ,选项C 错误;D .同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。
选项D 正确。
故选BD 。
3.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。
现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。
已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为4g,静电力常量为k 。
则( )A .小球从A 到B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为2g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有'2sin 0Qqmg θkL-= 联立上式解得'22L L =所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma Lθ-= 带电小球在B 点时,有2sin 2BQq k mg θma L -=() 联立上式解得2B g a =B 正确;C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以BD 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;D .由A 点到B 点,根据动能定理得sin 02AB Lmg θqU ⋅+= 由2sin A Qqmg kma Lθ-=可得 214Qq mg k L= 联立上式解得AB kQU L=-D 错误。
故选BC 。
4.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。
A 、B 是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将A 悬挂,实验中在改变电荷量时,移动B 并保持A 、B 连线与细线垂直。
用Q 和q 表示A 、B 的电荷量,d 表示A 、B 间的距离,θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x 表示A 偏离O 点的水平距离,实验中( )A .d 可以改变B .B 的位置在同一圆弧上C .x 与电荷量乘积Qq 成正比D .tan θ与A 、B 间库仑力成正比【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .因实验要探究库仑力与电荷量的关系,故两电荷间距d 应保持不变,选项A 错误;B .因要保持A 、B 连线与细线垂直且A 、B 距离总保持d 不变,可知B 到O 点的距离不变,故B 的位置在同一圆弧上,选项B 正确;C .对A 球由平衡知识可知2sinqQ xkmg mg d Lθ== 可知x 与电荷量乘积Qq 成正比,选项C 正确; D .因为2tan =qQkdd L mgxθ= 由于x 变化,所以不能说tan θ与A 、B 间库仑力成正比,故D 错误。
故选BC 。
5.如图所示,两个带电小球A 、B 分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F 作用于B 球,两球在图示位置静止,现将B 球沿斜面向下移动一小段距离,发现A 球随之向上移动少许,两球在新位置重新平衡,重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是( )A .推力F 变小B .斜面对B 的弹力不变C .墙面对A 的弹力不变D .两球之间的距离减小【答案】AB 【解析】 【详解】CD .先对小球A 受力分析,受重力、支持力、静电力,如图所示:根据共点力平衡条件,有:mgF cos =库α,N F mgtan =α 由于α减小,可知墙面对A 的弹力变小,库仑力减小,故两球间距增加,选项CD 错误; AB .对AB 整体受力分析,受重力、斜面支持力N 、墙壁支持力F N 、推力F ,如图所示:根据共点力平衡条件,有NNsin F FNcos m M g+==+()ββ解得()F mgtan m M gtanM m gNcos=-++=()αββ由于α减小,β不变,所以推力F减小,斜面对B的弹力N不变,选项AB正确。
故选AB。
6.有固定绝缘光滑挡板如图所示,A、B为带电小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左的力F作用于B时,A、B均处于静止状态.现若稍改变F的大小,使B向左移动一段小距离(不与挡板接触),当A、B重新处于平衡状态时与之前相比()A.A、B间距离变小B.水平推力力F减小C.系统重力势能增加D.系统的电势能将减小【答案】BCD【解析】【详解】A.对A受力分析,如图;由于可知,当B向左移动一段小距离时,斜面对A的支持力减小,库仑力减小,根据库仑定律可知,AB间距离变大,选项A错误;B.对AB 整体,力F等于斜面对A的支持力N的水平分量,因为N减小,可知F减小,选项B正确;C.因为AB距离增加,则竖直距离变大,则系统重力势能增加,选项C正确;D.因为AB距离增加,电场力做正功,则电势能减小,选项D正确;故选BCD.7.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,角CAB = 30°,斜面内部O 点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷,一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N点和MN的中点P上,OM=ON, OM//AB则下列判断正确的是( )A.小物体静止在三处静止时所受力个数一定都是4个.B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C.小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M,N点时受到的支持力相等D.当小物体静止在M点时,地面给斜面的摩擦力水平向左【答案】CD【解析】【详解】对小物体分别在三处静止时所受力分析如图:A.结合平衡条件,由图,小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,故A错误;B.小物体静止在P点时,摩擦力f=mg sin30°静止在N点时sin30cos30f mg F '=︒+'︒静止在M 点时sin30cos30f mg F "=︒-'︒可见静止在N 点时所受摩擦力最大,故B 错误;C.小物体静止在P 点时,设库仑力为F ,受到的支持力N =mg cos30°+F在M 、N 点时:cos30sin30N mg F '=︒+'︒由库仑定律知F F >',故N N >',即小物体静止在P 点时受到的支持力最大,静止在M 、N 点时受到的支持力相等,故C 正确;D.以小物体和斜面整体为研究对象,当小物体静止在M 点时,斜面内部O 点正电荷对其库仑力斜向右,即有向右的分力,则斜面有向右运动的趋势,受水平向左的摩擦力,故D 正确。
8.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q 1、Q 2,其中小球1固定在碗底A 点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B 位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C 位置时也恰好能平衡,已知AB 弦是AC 弦的两倍,则( )A .小球在C 位置时的电量是B 位置时电量的一半 B .小球在C 位置时的电量是B 位置时电量的四分之一C .小球2在B 点对碗的压力大小等于小球2在C 点时对碗的压力大小D .小球2在B 点对碗的压力大小大于小球2在C 点时对碗的压力大小 【答案】C 【解析】 【详解】AB .对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F 1为库仑力F 和重力mg 的合力,根据三力平衡原理可知,F 1=F N .由图可知,△OAB ∽△BFF 1设半球形碗的半径为R ,AB 之间的距离为L ,根据三角形相似可知,1F mg FOA OB AB==即1F mg FR R L== 所以F N =mg ①LF mg R=② 当小球2处于C 位置时,AC 距离为2L,故 '12F F =, 根据库仑定律有:2A BQ Q F kL= '21()2A C Q Q F kL = 所以18C B Q Q = , 即小球在C 位置时的电量是B 位置时电量的八分之一,故AB 均错误;CD .由上面的①式可知F N =mg ,即小球2在B 点对碗的压力大小等于小球2在C 点时对碗的压力大小,故C 正确,D 错误。