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江苏省省前中2023-2024学年高一上学期强基班第一次学情检测物理试题(含答案)
2023-09-09 | 阅:  转:  |  分享 
  
省前中 2025 届高一强基班第一学期学情检测(一) 物理试卷一、单项选择题: 本大题共 11 小题, 每小题 4 分, 共计 44 分.每
小题只有一个选项符合题意.1 .下列说法正确的是( )A .卡文迪什通过实验测出了静电力常量k B .所有带电体的电荷量都是元电
荷的整数倍 C .库仑发现了库仑定律并测出了电子的电荷量 D .感应起电创造了新的电荷2 . a 、b 两个电容器如图甲所示,
图乙是它们的部分参数。 由此可知, 关于 a 、b 两个电容器的下列说法正确的是( )A . a 电容器的电容为1000μF B
.b 电容器只能在 10V 电压工作C .b 电容器最多能容纳电荷1C D . a 电容器工作时不区分正负极3 .某电场的电场线
的分布如图所示。一个带电粒子由 M 点沿图中虚线所示的途径运动通过 N 点。 则下列判断正确的是( )A .粒子带负电B .粒子在
N 点的加速度大C .电场力对粒子做负功D .粒子在 N 点的动能小4.用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示
)。设两极板正对面积为 S,极板 间的距离为 d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,下列说法中正确的是( )A .保
持 d 不变,减小 S,则θ变小B .保持 S 不变,增大 d,则θ变小C .保持 S 不变,增大 d,则θ变大D .保持 d 和
S 不变,在两极板间插入一陶瓷片,则θ变大5.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的
5 倍, 它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( )5F 8F 5F 9FA .
B . C . D . 9 5 4
56.如图所示,竖直轻弹簧固定在水平地面上,原长为l = 20cm 。质量为m = 0.2kg 的铁球由弹簧的 正上方h =
20cm 高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当铁球下落到最低点时弹簧的压缩量为 x = 10cm 。不计空气阻力,重力加速度
g 取10m/s2 ,下列说法正确的是( )A .刚接触到弹簧时铁球的速度最大B .在整个下落过程中铁球机械能守恒C .弹簧的劲
度系数为20N/m D .铁球下落到最低点时弹簧的弹性势能为 0.6J7 .如图所示,A 、B 两物体(可视为质点)相距x = 7
m ,物体 A 以vA = 4m/s 的速度向右匀速运动, 而物体 B 此时的速度vB = 10m/s ,只在摩擦力作用下向右做匀
减速运动,加速度大小为a = 2m/s2 ,那么物体 A 追上物体 B 所用的时间为( )A .7s
B .8s C .9 s
D .10 s8 .某电场中电场线如图中实线所示,一电子仅在电场力作用下由 a 点
运动到 b 点,则( )A .电子在 a 点的加速度小于它在 b 点的加速度B .电子在 a 点的动能小于它在 b 点的动能
C .电子在 a 点的电势能小于它在 b 点的电势能第 1页 共 6页 ◎ 第 2页 共 6页D .a 点的电势低于 b 的电势9
.如图所示,质量为m 的小球 A 和质量为2m 的物块 B 用跨过光滑定滑轮的细线连接,物块 B 放在 倾角为θ= 37。的斜面体
C 上,刚开始都处于静止状态,现用水平外力 F 将 A 小球缓慢拉至细绳与竖 直方向夹角β= 60。,该过程物块 B 和斜面 C
始终静止不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin 37。= 0.6 , cos 37。= 0.8 )。则下列说法正确的是(
)A .水平外力 F 逐渐减小B .物块 B 和斜面 C 之间的摩擦力先减小后增大C .斜面 C 对地面之间压力保持不变D
.物块 B 和斜面 C 之间的摩擦因数一定小于等于 0.510 .如图所示,匀强电场 E 的方向水平向左,带有正电荷的物体沿绝缘
水平面向右运动,经过 A 点 时动能是 200 J,经过 B 点时,动能是 A 点的 20%,减少的动能有 60%转化成电势能,那
么当它再次 经过 B 点时的动能为( )A .4 J B
.8 J C .16 J
D .20 J11.如图所示,一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置,直径 POQ 水平,轨道的内表面粗糙。一质 量为
m 的小滑块从 P 点正上方由静止释放,释放高度为 R ,小滑块恰好从 P 点进入轨道。小滑块滑 到轨道最低点 N 时,对轨道的压
力为 4mg ,g 为重力加速度。用 W 表示小滑块第一次在轨道 NQ 段 运动时克服摩擦力所做的功。则( )A .W= mgR
B .W< mgRC .小滑块恰好可以到达 Q 点D .小滑块不能到达 Q 点二.非选择题:共 5 题,共 56 分.其中第
12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明
确写出数值和单位.12 .(15 分)图甲为某实验小组同时测量 A 、B 两个箱子质量的装置图,其中 D 为铁架台,E 为固定在铁
架台上的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F 为光电门,C 为固定在 A 上、宽度为 d 的细 遮光条(质量不计),此外,该实验
小组还准备了一套砝码(总质量为m0 = 1 kg)和刻度尺等,请在以下实验步骤中按要求作答。(1)在铁架台上标记一位置 O ,并
测得该位置与光电门 F 之间的高度差 h。(2)取出质量为 m 的砝码放在 A 箱子中,剩余砝码都放在 B 箱子中,让 A 从位置
O 由静止开始下 降,则 A 下落到 F 处的过程中,其机械能是 的(填增加、减少或守恒)。(3)记录下遮光条通过光电门的
时间 t ,根据所测数据可计算出 A 下落到 F 处的速度v = , 下落过程中的加速度大小a = (用 d、t、h 表示)。
(4)改变 m 重复(2)(3)步骤,得到多组 m 与 a 的数据,作出 a-m 图像如图乙所示。可得 A 的质量mA = k
g ,B 的质量mB = kg(重力加速度大小 g 取10m/s2 )。13 .(9 分)如图所示,一质量为m = 1.0 x
10一2 kg 的小球用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,其带电荷量大小为q = 3.0 x 10一6 C ,静止时悬线向左与竖
直方向夹角为θ= 37。,细线的长度为L = 1m ,重力加速度 g 取10m/s2 。(sin 37。= 0.6 , cos
37。= 0.8 )(1)该电荷带何种电性, 电场强度 E 的大小;(2)现撤去电场,小球到达最低点时绳子对小球的拉力大小;(3)
在(2) 问的前提下,小球到达最低点时小球重力的功率是多少。14 .(10 分)质量 m=0. 1kg 的金属滑块(可看成质点)从
边长 L=3m 的光滑斜面上由静止开始释放, 斜面的倾角θ=37° , 运动到 A 点时速度大小不变的滑到水平面上,水平面 AB
粗糙,长度为 2m ,与 半径为 R=0.4m 的光滑的半圆形轨道 BCD 相切于 B 点,在 B 点轨道所受压力为 6N 。其中
圆轨道在 竖直平面内,D 为轨道的最高点,滑块恰能通过最高点 D ,(g= 10m/s2)。求:(1)滑块运动到 A 点的速度大小
;(2)滑块与 AB 间的动摩擦因数;(3)小球从 D 点飞出后,落地点距离 A 点的距离。第 3页 共 6页 ◎ 第 4页 共
6页15 .(10 分)如图所示,质量M = 0.5kg 的长木板静止在水平地面上,质量m = 1kg 的小滑块(视为质点) 以v
0 = 2.4m / s 的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块始终未从长木板上滑落。已知滑块与长木板间的动摩擦因数μ2 = 0.5
,长木板与水平地面间的动摩擦因数μ1 = 0. 1 ,取重力加速度大小g = 10m / s2 ,求:(1)长木板的最小长度
L ;(2)从小滑块滑上长木板到最后静止的过程中,小滑块运动的总位移x 。16 .(12 分)如图所示,竖直平面内直角坐标系xOy
的第一象限和第二象限存在沿水平方向的匀强电场。一质量为 m ,电荷量为+q 的带电小球,从 x 轴上的 P( -d,0)点以初动
能 Ek0 沿y 轴正方向射入第二象限,经过一段时间后小球从y 轴正半轴的某位置处垂直于y 轴进入第一象限,小球经过y轴时的动能大
小为 ,重力加速度为 g ,不计空气阻力。求:(1)小球经过y 轴时的位置坐标(用 d 表示);(2)小球再次经过 x 轴时的动能
(用 Ek0 表示);(3)小球运动过程中的最小动能(用 Ek0 表示)。第 5页 共 6页 ◎ 第 6页 共 6页参考答案1 .
B【详解】A.卡文迪什通过实验测出的是万有引力常量,并不是测出静电力常量k ,A 错误; B .所有带电体的电荷量都是元电荷的整数
倍, B 正确;C .库仑发现了库仑定律,密立根通过油滴实验测出了电子的电荷量, C 错误;D .感应起电并没有创造了新的电荷,只
是将电荷从导体的某一部分转移到另一部分, D 错误。 故选 B。2 .A【详解】AD .由图乙可知a 电容器的电容为1000μF
, a 电容器工作时电势高的为正极,电势低的为负 极,故 A 正确, D 错误。BC .由图乙可知, 10V 是b 电容器的额定电
压,并不是b 电容器只能在 10V 电压工作, b 电容器最多 能容纳电荷为Q =CU = 10000× 10 ?6 × 10
C =0.1C故 BC 错误。故选 A。3 .B【详解】A .电场线的方向斜向上,根据粒子的运动轨迹的弯曲方向可以知道,粒子受到
的电场力方向 也斜向上,所以该粒子带正电,故 A 错误;B .电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,则 M 点的场强
小, N 点的场强大,由牛 顿第二定律知qE =ma可知粒子在 N 点的加速度大,故 B 正确;CD .带电粒子从 M 点到 N
点,电场力方向与速度方向成锐角,电场力对粒子做正功,则粒子的动能增大,则粒子在 N 点的动能大,故 CD 错误。故选 B。4 .
C【详解】A .由平行板电容器的电容C =ε Sr4πkd可得保持 d 不变,,减小 S, 电容 C 减小,又电荷量 Q 不变,
由C = 可得两板间电压增大,则θ变大,故 A 错误;BC .由平行板电容器的电容ε SC = 4 rπkd可得保持 S 不变,增
大两板间的距离 d,电容 C 减小,又电荷量 Q 不变, 由Q UC =得两板间电压增大,故θ变大,故 B 错误,C 正确;D .
保持 d 和 S 不变,在两板间插入一陶瓷片, εr 增大, 由平行板电容器的电容ε SC = 4 rπkd得电容 C 增大,又电
荷量 Q 不变, 由C = 得两板间电压减小,故θ变小,故 D 错误。故选 C。5 .D【详解】若两电荷同性,设一个球的带电量为
Q,则另一个球的带电量为 5Q,此时F = kQ1Q2 = 5kQ22 2r
r接触后再分开,带电量各为q = = 3Q则两球的库仑力大小F, = kQ1Q2 = 9kQ22 2r r
所以F, = F若两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为q, = 5QQ = 2Q此时两球的库仑力F, = kQ1Q2
= 4kQ22 2r r所以F , = F故选 D。6 .D【详解】A .铁球从接触弹簧下降过程中,开始重力大于弹力,合力向下,小
球做加速运动,当重力和 弹力相等时,速度最大,接着重力小于弹力,合力向上,小球做减速运动,选项 A 错误;B .由机械能守恒定律可
知,铁球下落过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守 恒,选项 B 错误;C .由于mg = kx速度最大时的压缩
量 x 末知,所以弹簧的劲度系数无法求解,用最低点的压缩量求出来的劲度系数才是k = 20N/m选项 C 错误;D .从 A 运动
到 D 时,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,所以Ep = mg(h + x) = 0.6J选项 D 正确。故选 D。
7 .B【详解】B 物体减速为零的时间为tB = = s=5s此时 B 物体的位移为xB = = m=25mA 物体的位移
为xA = vAtB = 4 x 5m=20m因为xA < xB + x可知 B 速度减为零时 A 还未追上 B,根据x + xB
= vAt代入数据解得t = x + xB = 8sAv故 B 正确 ACD 错误。故选 B。8 .C【详解】A .由电场线
可知, a 点的电场线密,所以a 点的电场强度大, 电子受的电场力大,加速度也 就大,故 A 错;BC .电子受到的电场力指向曲线
弯曲的内侧,所以受到的电场力的方向是沿电场线斜向下的,所以电 子从a 到b 的过程中,电场力做负功,电荷的电势能增大,动能减小,所
以电子在a 点的动能大于它在b 点的动能,在 a 点的电势能小于它在 b 点的电势能,所以 B 错误,C 正确;D .由于电子带负
电,在电场中电势越低, 电子具有的势能越大,因此 a 点的电势高于 b 的电势,故 D 错。故选 C。9 .B【详解】A .以小球
A 为对象,当绳子与竖直方向成C 角时,根据受力平衡可得F = mg tan C ,T = 其中C 角从 0 逐渐增大到β =
60。,可知绳子拉力T 逐渐增大,水平外力F 逐渐增大,故 A 错误; C .以 B 、C 为整体,竖直方向根据受力平衡可得T s
inθ+ N地 = (mB + mC )g由于绳子拉力T 逐渐增大,可知斜面 C 对地面之间压力逐渐减小,故 C 错误;B .当绳
子与竖直方向夹角C = 0 时,绳子拉力最小,可得Tmin= mg此时斜面 C 对 B 的静摩擦力方向沿斜面向上,大小为f = 2
mg sin 37。一 Tmin= 0.2mg当绳子与竖直方向夹角C = β= 60。时,绳子拉力最大,可得Tmax= = 2m
g此时斜面 C 对 B 的静摩擦力方向沿斜面向下,大小为f, = Tmax 一 2mg sin 37。= 0.8mg当绳子拉力T
= 2mg sin 37。= 1.2mg斜面 C 对 B 的静摩擦力为零,可知物块 B 和斜面 C 之间的摩擦力先减小后增大,故
B 正确;D .当绳子与竖直方向夹角C = β= 60。时,绳子拉力最大,斜面 C 对 B 的静摩擦力最大,则有fmax = 0
.8mg又fmax < μN = μ . 2mg cos 37。0 A B联立可得μ 之 0.5可知物块 B 和斜面 C 之间的摩
擦因数一定大于等于 0.5 ,故 D 错误。故选 B。10 .B【详解】设物体向右运动到 C 点静止,然后返回,AB 间距离为 x
1 ,BC 间距离为 x2 ,由动能定理得:-(f+qE)x1= EKA-EKA=- EKA=- 160J-(f+qE)x2=0
- EKA=-40J所以 x2= x1又据题 qEx1=( EKA) × = 160× J=96J则 qEx2= ×96J=2
4J ,即由 B 到 C ,电势能增加 24J ,所以克服摩擦力做功 fx2= 16J .因此,由 B 到 C 再回到 B 的过程
中,-2fx2=EkB′-EkB所以 EkB′=EkB-2fx2= EKA-2fx0=40-2 × 16=8J;故选 B .11.
B【详解】AB .根据题述,小滑块滑到轨道最低点 N 时,对轨道的压力为 4mg,根据牛顿第三定律,轨 道对小滑块的支持力FN =
4mg在最低点,由牛顿第二定律FN 一 mg = m解得v2 =3gR对小滑块由静止释放至运动到最低点 N 的过程,设小滑块克服
摩擦力做的功为Wf ,由动能定理得1 2 mv2mgR 一 Wf =2解得Wf= mgR由于小滑块在右侧14圆弧轨道 NQ 段运动
的速度大小与小滑块在左侧14圆弧轨道 PN 段对称位置运动的速度大小相比较小,对轨道的压力就较小,对应受到的摩擦力较小,克服摩擦力
做的功较小,所以小滑 块第一次在轨道 NQ 段运动时克服摩擦力做的功W < Wf = mgRB 正确,A 错误;CD .由于小滑块
在轨道最低点 N 的动能为1 2 3Ek = 2 mv= 2 mgR大于小滑块运动到 Q 点所需克服重力做的功mgR 和克服摩擦力
做的功 W 之和,所以小滑块可以到达 Q 点后竖直上抛,CD 错误。故选 B。d d 2t 2ht212 . 减少 3.0
1.0【详解】(1)[1] A 下落到 F 处的过程中,受到绳子的拉力,拉力做负功,则其机械能减少 (2)[2] A 下落到 F
处的速率为 vdv = t[3] 由速度位移公式得2ah = v2解得d2 a = 2ht2(3)[4][5] 把三个物体
m0 ,A ,B 作为一个系统,根据牛顿第二定律(mA + m)g 一 (mB + m0 一 m)g = (m0 + mA
+ mB )a可得a = m + mmA0 mm0AmmBB g可知图像的斜率k = 4 = 2gm + m+ m纵截距b
= 2 = mA 一 mB 一 m0 g0 A Bm + m + m解得mA = 3.0kgmB =
1.0kg13 .(1)负电荷; E = 2.5 x 104N/C;(2) F = 0. 14N ;(3) PG = 0【详解】(
1)依题意,悬线向左摆,小球受电场力方向与场强方向相反,所以该电荷是负电荷。 由平衡条件得小球所受静电力大小F = qE = mg
tanθ所以小球所在处的电场强度的大小E = = = 2.5 x 104N/C(2)撤去电场后小球由初位置来到最低点过程,
由动能定理得mgL(1 一 cosθ) = mv2 一 0根据牛顿第二定律,可得F 一 mg = m 解得F = 0. 14N
(3) 由于重力的瞬时功率为PG = mgvy又v = 0y解得GP = 014 .(1)6m/s;(2)0.4;(3)1.2m【
详解】(1)滑块运动到 A 点时的速度为 vA ,根据机械能守恒定律可得mgL sinθ= mv2A解得vA = = 6m/s
(2)在 B 点,根据牛顿第二定律有N 一 mg = m 代入数据解得vB = 2 m/s由速度位移公式得2 2vB 一 vA =
一2μgxAB即μ =2 2v 一 vA B=62 一 (2 )2= 0.42gxAB2 x 10x 2(3)滑块经过 D 点
时的速度为 vD ,则mg = m v2DR解得Dv = 2m/s由1 22R = 2 gt可知,在空中运动的时间t = =
s = 0.4s水平射程为x = vDt = 2 x 0.4m = 0.8m离 A 的水平距离为d = (2 一 0.8)m=
1.2m15 .(1) 0.24m ;(2) 1.36m【详解】(1)小滑块刚滑上长木板时,小滑块受到的摩擦力向左,做匀减速直线运
动,加速度大小为= 5m / s2a =1μ2mgm长木板向右做匀加速直线运动,加速度大小为a2 = μ2mg 一 μ1 (M
+ m)g = 7m / s2M设经过t1 时间,小滑块和长木板达到共速v1 ,则有v1 = v0 一 a1t1 ,v1 = a2
t1联立解得t1 = 0.2s , v1 = 1.4m / s此过程小滑块和长木板的位移分别为x滑 = t1 = 0.38mx板
= t1 = 0. 14m由于μ1 < μ2 ,可知小滑块和长木板共速后,一起相对静止在水平面上做匀减速直线运动;可知共速时,
小滑块刚好到达长木板的右端,长木板的长度最小,则有L = x滑 一 x板 = 0.38m 一 0. 14m = 0.24m(2)小
滑块和长木板共速后,一起相对静止在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小为a3 = = 1m / s2小滑块共速后继续向右滑动的距
离为x, = = m = 0.98mv21 1.42滑 2a3 2 x1从小滑块滑上长木板到最后静止的过程中,小滑块运动的
总位移为x = x滑 + x,滑 = 1.36m16 .(1) (0, d ) ;(2) Ek = 3Ek 0 ;(3) Ekm
in = 【详解】(1)设小球抛出时的速度大小为 vy ,经过y 轴时的速度为 vx ,则有1 22 mvy = Ek 01 m
v2 = Ek 02 x2解得2yv 2 = v2 1x设小球从 P 点运动到y 轴的时间为 t ,则在y 轴方向上有y =
t在 x 轴方向上有d = t联立解得y = d故小球经过y 轴时的位置坐标(0, d ) 。(2)小球竖直方向上做竖直上抛运动,从 P 点到y 轴的时间等于从y 轴到再次经过 x 轴的时间。小球 水平方向上做初速度为 0 的匀加速直线运动,有d = at2x1 = a x (2t )2所以从 P 点到再次经过 x 轴时水平方向的位移x1 = 4d设水平方向的加速度为 a ,从 P 点到y 轴的过程中,水平方向上有v2x = 2ad从 P 点到再次经过 x 轴,水平方向上有v2x1 = 2ax1 = 4v2x再次经过 x 轴时,竖直向下的速度大小为 vy ,则小球再次经过 x 轴时动能1 2 1 2Ek = 2 mvy + 2 mvx1解得Ek = 3Ek 0(3)小球从 P 点运动到 x 轴,在竖直方向上有v2y = 2gy2vy =2结合v2x = 2ad 、 y = d 、v x解得水平方向的加速度 a = 2 g小球受到的等效重力斜向右下方,大小为F = m g2 + a2 =合力方向与y 轴负方向夹角的正切值为 mg2tanθ= mmag = 22以等效重力方向重新建立坐标轴如图所示:当小球沿y, 轴方向的速度减为零时,小球的动能最小Ekmin = m(vy sinθ)2 = . mv2y = 答案第 1页,共 6页答案第 3页,共 6页答案第 5页,共 6页答案第 2页,共 6页答案第 6页,共 6页答案第 4页,共 6页
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(本文系好知识分享原创)