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1、河北省邯郸市2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题1改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下,汽车的动能是原来2倍的是( )A.速度减半,质量增大到原来的2倍B.质量减半,速度增大到原来的2倍C.速度减为四分之一,质量增大到原来的4倍D.质量减为四分之一,速度增大到原来的4倍2真空中,两个半径为r的金属球,其球心相距3r,现使两球带上等量的电荷量Q,静电力常量为k,关于两球之间的静电力说法正确的是( )A.若两金属球带同种电荷,两金属球间的静电力为斥力,大小为B.若两金属球带同种电荷,两金属球间的静电力为引力,大
2、小大于C.若两金属球带异种电荷,两金属球间的静电力为引力,大小大于D.若两金属球带异种电荷,两金属球间的静电力为引力,大小小于3如图所示,在通有电流i的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线在同一平面内且线圈的两个边与导线平行。当矩形线圈远离导线移动时,若在时间内,线圈中没有感应电流,则导线中的电流i与时间t的关系图像可能正确是( )A.B.C.D.4月球是太阳系中体积第五大的卫星,月球围绕地球做匀速圆周运动的周期为,月球与地球的连线在单位时间扫过的面积为。地球同步卫星的周期为,地球同步卫星与地球的连线在单位时间扫过的面积为。则的值为( )A.B.C.D.5如图所示,真空中等边的三个顶
3、点上固定着三个电荷量均为()的点电荷,若在三角形所在平面内加一个匀强电场,使得C点的点电荷所受的静电力为零,则所加匀强电场的方向( )A.垂直于A和B的连线,由AB的中点指向CB.垂直于A和B的连线,由C指向AB的中点C.由A指向CD.由B指向C6如图所示,照明电路的电压恒为,并联了20盏电阻的电灯(忽略灯泡电阻的变化),两条输电线的电阻均为。下列说法正确的是( )A.并联的电灯越多流过输电线的电流越小B.只开10盏灯时,输电线上损失的电压约为5.24 VC.20盏灯都打开时,输电线上损失的电功率为20 WD.20盏灯都打开时,整个电路消耗的电功率为2200 W7如图所示,有一高为h的斜面,其
4、顶端在水平面的投影为O点,底端与水平面平滑连接。一小木块从斜面顶端由静止滑下,滑至水平面上的A点停下。已知A、O两点间的距离为x,小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为,斜面的倾角为,重力加速度为g。下列说法正确的是( )A.h、x、和之间满足关系式B.小木块到达斜面底端时速度大小C.仅增大斜面的倾角,小木块将停在点A的右侧D.仅增大斜面的倾角,小木块将停在点A的左侧二、多选题8如图所示,地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预测下次飞近地球将在2061年。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,线速
5、度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为.下列说法正确的是( )A.哈雷彗星的线速度大小B.哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为C.哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径之比大于15D.从2025年到2061年的时间内,哈雷彗星的动能不断增大9如图所示,一平行板电容器两极板间距离为d,极板间电势差为U,一个电子从O点沿垂直于极板的方向射入两极板间,最远到达A点,然后返回。已知OA两点相距为h,电子质量为m,电荷量为,重力不计。下列说法正确的是( )A.电子在O点的电势能低于在A点的电势能B.电子返回到O点时的速度与从O点射入两极板间时的速度相同C.电子从O点射出时的速度D.OA间的
6、电势差10如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个可视为质点,质量分别为m、2m的小球A和B。用手托住B球,当轻绳刚好被拉紧时,B球离地面的高度为h,A球静止于地面。释放B球,经过时间t,小球A和B的机械能相等。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计,取地面为重力势能的零势能面,重力加速度为g。下列说法正确的是( )A.B球落地时的速度大小为B.在t时刻,B球离地面的高度为C.在t时刻,A球克服重力做功的功率为D.在t时刻,轻绳对A球拉力的大小为1.5mg三、计算题11如图所示,在匀强电场中,将电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做功为,再从B点移到C点,静电力做功为。已知电场的
7、方向与所在的平面平行,规定B点电势为0,且,。求:(1)A、C两点的电势;(2)匀强电场的电场强度的大小。12如图所示,以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在匀强电场,AB为圆的一条直径。质量为m,带正电的粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知从A点释放的初速度为零的粒子,自圆周上的C点以速度穿出电场,AC与AB的夹角,运动中粒子仅受电场力作用。求:(1)进入电场时速度为零的粒子在电场中运动的时间和加速度;(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子从电场射出时的动能。13如图所示,长度的水平传送带AB以速度顺时针转动,传送带的右端与长的水平轨道BC平滑连接
8、,水平轨道的右端与半径的光滑半圆轨道连接,O点为轨道的圆心。现将质量分别为、的物块甲、乙(可视为质点)同时轻放在水平传送带的左、右两端,物块甲与传送带的动摩擦因数、物块甲、乙与水平轨道的动摩擦因数均为,物块甲在传送带的作用下运动到B点与物块乙发生碰撞,碰后物块甲、乙的速度分别变为碰前物块甲速度的和。重力加速度g取。求:(1)物块甲从A端传送到B端,电动机多消耗的电能E;(2)当物块乙运动到圆轨道与圆心O等高位置时,轨道对物块乙支持力的大小F;(3)若仅将水平轨道的长度改为,使得物块乙从D点水平抛出后,落到BC上的位置与物块甲停止的位置重合,求的大小。(结果可用分式及根号表示).四、实验题14某
9、同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验,装置如图甲所示,将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,保持小车(含遮光条)质量M不变,改变所挂重物质量m多次进行实验,使小车每次都从同一位置A由静止开始运动。已知AB间距离为L,遮光条的宽度为d,重力加速度g取。(1)测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等,则M和m应该满足的条件是_;(2)作出了图像如图乙所示,由图像可知小车受到的摩擦力大小为_N(结果保留1位有效数字);(3)在满足(1)中的条件下,图像是线性变化的,说明合外力做的功等于动能的改变,此时图像的斜率k的表达式为_(
10、用题中所给物理量的字母表示)。15某实验小组的同学按图甲所示的电路测定电池组的电动势和内阻。图乙为某次实验结果的图像。(1)由图乙中的图线可知电池组的电动势_V,内阻_;(结果均保留2位小数)(2)实验小组的同学觉得该实验方案存在误差,该误差属于_(填“系统”或“偶然”)误差,该误差的存在使得电动势的测量值较真实值_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。参考答案1答案:B解析:汽车的动能为,速度减半,质量增大到原来的2倍,动能变为原来的二分之一,故A错误;质量减半,速度增大到原来的2倍,动能变为原来的2倍,故B正确;速度减为四分之一,质量增大到原来的4倍,动能变为原来的四分之一,故C错误;质量减为
11、四分之一,速度增大到原来的4倍,动能变为原来的4倍,故D错误。故选B。2答案:C解析:带同种电荷的两金属球,由于同种电荷相互排斥,所带电荷量集中在两球的外侧,电荷与电荷的等效距离大于3r;由库仑定律可知,实际库仑力一定小于距离是3r时计算出的库仑力,故AB错误;带异种电荷的两金属球,由于异种电荷相互吸引,所带电荷量集中在两球的内侧,电荷与电荷的等效距离小于3r;由库仑定律可知,实际库仑力一定大于距离是3r时计算出的库仑力,故C正确,D错误。故选C.3答案:B解析:长直导线中电流越大,它产生的磁场越强;离长直导线越远,它的磁场越弱,在线圈远离导线移动时,要保证穿过线圈的磁通量不变,则电流应该增大
12、,只有B项的电流在这段时间内增大,故选B。4答案:C解析:月球和同步卫星围绕地球做匀速圆周运动,则,它们与地球连线单位时间扫过的面积为,可得,故选C.5答案:B解析:两点的点电荷在C点产生的电场的电场强度大小相等,方向分别由A指向C、由B指向C,故两点的点电荷在C点的合电场强度的方向垂直于A和B的连线,由AB的中点指向C,又施加一个匀强电场后C点的点电荷所受的静电力为零,故所加匀强电场的方向垂直于A和B的连线,由C指向AB的中点,故选B。6答案:D解析:并联的电灯越多,电路总电阻越小,流过输电线的电流越大,故A错误;只开10盏灯时,并联部分的电阻,回路的总电阻,回路总电流,输电线上损失的电压,
13、故B错误;当开20盏灯时,并联部分的电阻,回路的总电阻,回路总电流,整个电路消耗的电功率,输电线上损失的功率,故D正确,C错误。故选D。7答案:B解析:设斜面底端到A点距离为,到O点距离为,小木块从斜面顶端到A点,由动能定理可得,解得,故A错误;同时可知,故x与斜面的倾角无关,仅增大斜面的倾角,小木块仍将停在点A,故C、D错误;小木块到达斜面底端时,由动能定理可得,解得,故B正确。故选B。8答案:BCD解析:根据开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,可得,故A错误;哈雷彗星在运动过程仅受万有引力,则加速度为,则哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为
14、,故B正确;哈雷彗星的周期为75年,由开普勒第三定律可得,解得哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径之比为,大于15,故C正确;从2025年到2061年的时间内,哈雷彗星处于从远日点到近日点的过程,则哈雷彗星的动能不断增大,故D正确。故选BCD。9答案:AD解析:由图可知O点的电势高于A点,故电子在O点的电势能低于在A点的电势能,故A正确;电子返回到O点时的速度与从O点射入两极板间时的速度大小相等、方向相反,故B错误;两极板间的电场强度,电子从O到A的过程中,由动能定理得,解得,故C错误;OA的电势差为,故D正确。故选AD。10答案:BC解析:B球落地时,对小球A和B,由机械能守恒定律可得,解得速
15、度大小,故A错误;在t时间内,小球A和B的加速度大小相等,由牛顿第二定律可得,解得,D错误;在t时刻,小球A和B的机械能相等,则小球A和B的机械能均为mgh,拉力对小球A做的功为,解得,B球离地面的高度为,故B正确;在t时刻,A球克服重力做功的功率为,故C正确。故选BC。11答案:(1);(2)解析:(1)点电荷从A到B,有点电荷从B到C,有解得,则(2)在AB上找到一点D,使,需满足,知连接CD,过B点做CD的垂线,如图所示,知由几何关系得则12答案:(1);(2)解析:(1)由题意知在A点速度为零的粒子沿电场线方向做匀加速直线运动,由于,故电场线由A指向C根据几何关系可知解得又解得(2)根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最大,做AC垂线并且与圆相切,切点为D,即粒子从D点射出时沿电场线方向移动距离最大,粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系和类平抛运动规律有从磁场中射出