2022-2023学年浙江省衢州市高一(下)教学质量检测物理试卷(6月)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1. 引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。它的单位用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A. B. C. D.
2. 在物理学的发展过程中,许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法符合事实的是( )
A. 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的科学方法
B. 开普勒在前人的基础上研究发现了万有引力定律
C. 密立根首先通过实验发现并命名了正负电荷
D. 富兰克林首先用实验测出了元电荷的数值
3. 下列四个探究过程中,运用到极限思想的是( )
A. 图甲通过平面镜观察桌面的微小形变 B. 图乙探究向心力大小的表达式
C. 图丙研究物体沿曲面运动时重力做功 D. 图丁探究影响电荷间相互作用力的因素
4. 关于教材中的四幅图片,下列说法正确的是( )
A. 甲图中研究运动员在踢球的动作时,可将足球看作质点
B. 乙图中汽车速度计不能显示车的运动方向,显示的是汽车速率
C. 丙图中速度的变化量越大,表示加速度也越大
D. 丁图中运动员下落时,看到大地迎面而来,选择的参考系一定是同伴
5. 如图所示,某同学将一块物块轻放在塑料直尺的一端,并将该端伸出水平桌面边缘。现将直尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,物块相对直尺始终保持静止,则在此过程中( )
A. 物块对直尺的压力是直尺发生形变而产生的
B. 物块受到的摩擦力在不断减小
C. 直尺对物块的作用力大于物块对直尺的作用力
D. 直尺对物块的作用力方向始终竖直向上
6. 如图是世界上最大无轴式摩天轮“渤海之眼”,摩天轮直径,高,有个观景仓,在做匀速圆周运动时周期为。下列说法正确的是( )
A. 乘客的线速度保持不变 B. 乘客做匀变速曲线运动
C. 乘客的线速度大小约为 D. 在与圆心等高处时乘客处于失重状态
7. 科学技术的不断发展,给我们的工作和生活带来了方便。如图为某同学用智能手机拍摄竖直放置的水瓶在水平方向做直线运动时形成的水面形状。则水瓶的运动状态可能是( )
A. 图和图均向右匀速 B. 图向左匀速,图向左加速
C. 图向右匀速,图向左减速 D. 图向左加速,图向右加速
8. 如图所示,空间点有一正点电荷,电荷量为,它在点产生的场强大小为,则下图中能正确描述、关系的是( )
A. B.
C. D.
9. 在使用有线话筒扩音时,由于周围环境中的静电现象或其他原因产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大,影响扩音的效果。因此,很多优质的话筒线在构造上都采取了防备措施。如图所示,需要给话筒线套上金属外衣,以防止干扰信号从话筒线侵入。则下列所涉及静电原理与其相同的是( )
A. 避雷针 B. 防护衣 C. 除尘器 D. 点火器
10. 共享电动单车深受市民欢迎,某一市民借用电动单车以恒定功率从静止启动,能够达到的最大速度为。已知所受阻力恒定为人和车总重力的,,则当车速为时,电动单车的加速度为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在以速度匀速运动的足够长的水平传送带上,饺子与传送带间的动摩擦因数为。不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 饺子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用
B. 传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C. 饺子在传送带上留下的痕迹长度为
D. 饺子在运动过程中,增加的动能与因摩擦产生的热量相等
12. 如图所示,小船以大小为船在静水中的速度、方向与上游河岸成的速度从处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸的处,在水流速度不变的情况下,可采取的方法是( )
A. 角不变且增大 B. 角减小且增大 C. 角增大且减小 D. 角增大且增大
13. 某农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出,秧苗的初速度大小相等、方向不同,表示抛出时速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力,关于秧苗在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 越小,秧苗被抛得越近 B. 越大,秧苗在空中的时间越长
C. 不同,相同时间内秧苗速度变化量不同 D. 若要秧苗的落点相同,则是一定值
14. 天问一号火星探测器被火星捕获,经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”,为着陆火星做准备。如图所示,阴影部分为探测器在“调相轨道”和“停泊轨道”上绕火星运行时与火星的连线在相等时间内扫过的面积和,则下列说法正确的是( )
A. 图中两阴影部分的面积和相等
B. 探测器在点的加速度大于在点的加速度
C. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大
D. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”过程中机械能守恒
15. 如图所示,为我国某地的一风力发电机,其叶片的半径为,若风速恰好与叶片转动所在圆面垂直,风力发电机将风能转化为电能的效率为。已知空气密度为,风速为。下列说法正确的是( )
A. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的气流的质量为
B. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的气流的动能为
C. 该风力发电机的输出功率为
D. 若每天平均有的风能资源,则每天发电量为
第II卷(非选择题)
二、实验题(本大题共3小题,共20.0分)
16. 某同学利用图甲所示的装置,探究平抛运动的特点,下列说法正确的是_____;
A.可以探究水平分运动的特点
B.可以探究竖直分运动的特点
C.实验时应改变小球距地面的高度,多次重复实验
D.实验时应改变小铁锤打击弹性金属片的力度,多次重复实验
为了在实验结论的基础上进一步探究平抛运动的规律,该同学用图乙所示的器材进行实验,描绘出小球做平抛运动的轨迹。但是轨迹不确定是否完整,请根据图丙中所示的数据判断图中的点_____选填“是”或“不是”抛出点,小球运动的初速度为_____。
17. 如图是探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置。在水平气垫导轨上安装两个光电门,滑块上固定有力传感器和挡光片,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。在实验中获得以下测量数据:滑块、力传感器和挡光片的总质量为,挡光片的宽度为,挡光片通过光电门、的时间分别为、,两光电门、间的中心距离为。
关于实验操作或要求,下列说法正确的是_____。
A.尽量增大挡光片的宽度
B.尽量减小两光电门间的距离
C.调整滑轮,使细线与气垫导轨平行
D.需要满足滑块的总质量远大于钩码的总质量
若用该实验装置完成“验证机械能守恒定律”,已知所挂钩码的总质量为,则滑块从光电门到的过程中,重力势能的减少量_____,在误差允许范围内,如果_____则可认为验证了机械能守恒定律。用、、、、、符号表示
18. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列实验器材需要的是_____;
A. . . .
在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,按实验要求组装好实验器材,待弹簧自由下垂并静止时,测出弹簧的长度,如图甲所示,其大小为____;在弹簧的弹性限度内,依次在弹簧下端挂上个钩码、个钩码、个钩码已知个钩码的质量为每一次在钩码处于静止时测出弹簧的长度,以所挂钩码的个数为纵坐标,以弹簧长度为横坐标,建立坐标系,并将测量得到的数据在坐标系中描点,如图乙所示,请在答题卷中描出不挂钩码的点并作出关系图像_____,求出弹簧的劲度系数为_____计算结果保留三位有效数字。考虑到重力对竖直放置弹簧的影响,该实验方案得到的弹簧劲度系数与实际值相比___填写“偏小”、“相同”或“偏大”。
三、计算题(本大题共3小题,共35.0分)
19. 如图所示,空间中存在水平向右的匀强电场,一带正电的小球通过绝缘的轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态,弹簧处于水平状态,轻绳与竖直方向的夹角,已知小球的质量,电荷量,场强大小,求:
轻绳的拉力大小;
弹簧的弹力大小及方向;
撤去电场同时剪断轻绳,此瞬间小球的加速度大小。
20. 网红桥坝陵河大桥位于贵州镇宁县,桥面离谷底高为,是目前亚洲第一大公路桥,曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面,开始做匀加速直线运动,加速度为,经过后打开降落伞做匀减速直线运动,速度减至时,安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为。求:
运动员做匀加速运动的位移;
运动员做匀减速运动的时间;
运动员含伞包展开降落伞后所受的空气阻力。
21. 如图所示为一弹射游戏装置,由安装在水平轨道左侧的弹射器、半圆轨道、水平轨道、四分之一圆弧轨道、、对称圆弧轨道、等组成。半径,长度,、半径,、半径、圆心角。点略高于点且在同一竖直线上,其余各段轨道平滑连接。可视为质点的滑块质量,锁定在弹射器上的点,解除锁定后滑块在水平轨道上运动了,从点贴着点进入半圆轨道,滑块在点对半圆轨道的压力恰好为零。除水平轨道、外其余轨道均光滑,滑块与水平轨道间的动摩擦因素,,。求:
弹射器的弹性势能;
若滑块从点飞出后从点进入轨道,滑块在点速度的大小:
若滑块在运动过程中不脱离轨道且经过了点,滑块与水平轨道的动摩擦因数的范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据万有引力表达式
可得引力常量为
则引力常量的单位用国际单位制中的基本单位可表示为
故选D。
2.【答案】
【解析】A.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的科学方法,选项A正确;
B.牛顿在前人的基础上研究发现了万有引力定律,选项B错误;
C.富兰克林首先通过实验发现并命名了正负电荷,选项C错误;
D.密立根先用实验测出了元电荷的数值,选项D错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】A.通过平面镜观察桌面的微小形变时应用了放大法,A错误;
B.探究向心力大小的表达式时应用了控制变量法,B错误;
C.研究物体沿曲面运动时重力做功,将把整个运动过程划分成很多小段,每小段近似看成直线运动,求出每一小段重力做的功,然后把各小段重力所做的功相加得到物体沿曲面运动时重力做的功,这里应用了微元法,用到极限思想,C正确;
D.探究影响电荷间相互作用力的因素应用了控制变量法,D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.甲图中研究运动员在踢球的动作时,足球的形状大小不能忽略不计,不可将足球看作质点,故A错误;
B.乙图中汽车速度计不能显示车的运动方向,显示的是汽车速率,故B正确;
C.根据 可知,速度的变化量 越大,加速度不一定越大,故C错误;
D.丁图中运动员下落时,看到大地迎面而来,选择的参考系不一定是同伴,也可以选择自己为参考系,故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A.物块对直尺的压力是物块发生形变而产生的,故A错误;
B.根据受力平衡可得
直尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,即 越来越大,则物块受到的摩擦力在不断增大,故B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,直尺对物块的作用力等于物块对直尺的作用力,故C错误;
D.根据受力平衡可知,直尺对物块的作用力与重力平衡,则方向始终竖直向上,故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】A.乘客匀速圆周运动,线速度大小不变,方向时刻发生变化,故A错误;
B.乘客匀速圆周运动,加速度大小不变,方向总是指向圆心,所以乘客不是做匀变速曲线运动,故B错误;
C.乘客的线速度大小为
故C正确;
D.在与圆心等高处时,乘客在竖直方向的加速度为零,乘客不处于失重状态,故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】图中水面水平,则图可能向左或向右做匀速运动,中把水面看成一个光滑斜面,假设有一个小球在斜面上,则小球受到重力和斜面对它斜向右上方的支持力,合力水平向右,所以图可能向右加速有可能向左减速。
故选C。
8.【答案】
【解析】根据点电荷场强表达式
可知 图像为过原点的一条倾斜直线。
故选A。
9.【答案】
【解析】给话筒线套上金属外衣,以防止干扰信号从话筒线侵入,利用了静电屏蔽的原理;避雷针利用了尖端放电的原理;防护衣利用了静电屏蔽的原理;静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离,带电后的粉尘在电场作用下移向器壁分离;点火器的原理是产生一个高频高压加在放电电极上,发生火花放电产生电火花,利用电火花点燃可燃气体。
故选B。
10.【答案】
【解析】速度为时
速度为 时,根据牛顿第二定律得
解得
故选B。
11.【答案】
【解析】A.饺子刚放上传送带上时在传送带上受重力、弹力和摩擦力的作用,与传送带共速后受重力和弹力作用,故A错误;
B.饺子的加速度
与传送带的速度无关,故B错误;
C.饺子与传送带共速用的时间
饺子在传送带上留下的痕迹长度为
故C错误;
D.饺子在运动过程中,增加的动能
摩擦产生的热量
故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】由题意可知,船相对水的速度为,其航线恰好垂直于河岸,当水流速度稍有增大,为保持航线不变,且能到达对岸,则如图所示,可知,故D正确,ABC错误;
故选:。
13.【答案】
【解析】设秧苗抛出时的初速度大小为 ,则水平初速度和竖直初速度分别为,
秧苗在空中的时间为
可知 越大,秧苗在空中的时间越长;秧苗的水平位移为
可知当 时,水平位移有最大值,若要秧苗的落点相同,需要满足
不一定要相等,故AD错误,B正确;
C.根据
不同,相同时间内秧苗速度变化量相同,故C错误。
故选B。
14.【答案】
【解析】A.根据开普勒第二定律可知探测器在同一轨道上相等时间内与火星的连线扫过的面积相等,但是图中两阴影部分不在同一轨道,则和不相等,故A错误;
B.根据牛顿第二定律
可得
可知探测器在点的加速度大于在点的加速度,故B正确;
C.探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”,探测器的轨道半长轴变小,根据开普勒第三定律可知周期变小,故C错误;
D.探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”,需要在点火减速,探测器的机械能减少,故D错误。
故选B。
15.【答案】
【解析】单位时间内冲击发电机叶片圆面的气流的质量为
单位时间内冲击发电机叶片圆面的气流的动能为
故AB错误;
C.该风力发电机的输出功率为
故C正确;
D.若每天平均有 的风能资源,则每天发电量满足
故D错误。
故选C。
16.【答案】 不是
【解析】该实验只能研究竖直分运动的特点,不可以探究水平分运动的特点,选项A错误,B正确;
实验时应改变小球距地面的高度以及小铁锤打击弹性金属片的力度,多次重复实验,选项CD正确。
故选BCD。
平抛运动的竖直分运动是初速度为零的匀加速运动,在相等时间内竖直方向的位移之比为,而图中竖直位移之比为,则图中的点不是抛出点;
根据
可得
小球运动的初速度为
17.【答案】 ; ;
【解析】尽量减小遮光片的宽度,使测量的瞬时速度近似等于平均速度,A错误;
B.尽量增大两光电门间的距离,距离大一些,误差小一些,B错误;
C.调整滑轮,使细线与长木板平行,否则撤去绳子后,合力不等于绳子的拉力,C正确;
D.因为有力的传感器测量小车的拉力,则不需要需要满足滑块的总质量远大于钩码的总质量,D错误。
故选C。
滑块从光电门到的过程中,重力势能的减少量
在误差允许范围内,如果
化简得
则可认为验证了机械能守恒定律。
18.【答案】 相同
【解析】在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列实验器材不需要打点计时器,也不需要天平和铁架台,需要橡皮筋。故选D。
弹簧的长度为;
作出关系图像如图:
不挂钩码的点为图像与横轴的交点位置;
弹簧的劲度系数为
弹簧的劲度系数等于图像的斜率,则弹簧的重力对劲度系数的测量无影响,该实验方案得到的弹簧劲度系数与实际值相比相同。
19.【答案】 ;;水平向右;
【解析】带电小球竖直方向平衡,有
可得拉力
水平方向小球平衡,假设弹力方向水平向左,有
可得
所以弹簧的弹力大小为,方向水平向右;
撤去电场同时剪断轻绳,此瞬间小球的加速度大小约为
20.【答案】 ; ;
【解析】根据题意,由运动学公式
代入数据解得
此时运动员的速度为
运动员做减速运动的位移
由
解得
当做减速运动时的
由牛顿第二定律有
代入数据解得
21.【答案】 ; ; 或
【解析】对滑块在点,有
对滑块从点到点过程中,有
解得
对滑块从点到点过程,有
解得
情景若滑块刚好到点速度为,对滑块从点到点的过程,有
解得
情景若滑块刚好 点速度为,对滑块从点到 点过程,有
解得
若滑块在运动过程中最终不脱离轨道且经过了点,需要 或
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