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2024 级高一下学期平行班班单元检测
物 理 试 题
第一卷(请将答案涂在答题卡上)
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.
1. 真空中有两个相同的带等量异号电荷的金属小球 和 (均可看做点电荷)相距为 ,带电量绝对值均为 ,它们之间静电力的大小为 。现用一个不带电的同样的金属小球 先与 接触,再与 接触,然后移开 ,再将 间距离减小为原来的 倍,则 间的静电力大小为
A. B. C. D.
2. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹. 粒子先经过 点,再经过 点,以下说法正确的是
A. 点的加速大于在 点的加速度
B. 该带电粒子带正电
C. 粒子在整个过程中机械能保持不变
D. 粒子在 点的电势能小于在 点的电势能
3. 航天飞机在完成对空间站的维修任务后,在 点短时间开动小型发动机进行变轨,从圆形轨道 进入椭圆轨道 II, 为轨道 II 上的一点,如图所示。下列说法中正确的有
A. 在轨道 II 上经过 的机械能等于经过 的机械能
B. 在 点短时间开动发动机使航天飞机加速
C. 在轨道 II 上运动的周期等于在轨道 I 上运动的周期
D. 在轨道 II 上经过 的加速度小于在轨道 I 上经过 的加速度
4. 内壁光滑的环形凹槽半径为 ,固定在竖直平面内,一根长度为 的轻杆,一端固定有质量 的小球甲,另一端固定有质量为 的小球乙。现将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示, 由静止释放后
A. 下滑过程中甲球减少的机械能可能不等于乙球增加的机械能
B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能
C. 甲球沿凹槽下滑,无法到达槽的最低点
D. 杆从右向左滑回时, 乙球可能无法回到凹槽的最低点
5. 如图所示,电荷量为 的球 A 置于绝缘支架上,一质量为 、电荷量为 的小球 B,用长为 的绝缘细线品挂在架子上,两球的球心在同一水平线上。静止时细线与竖直方向的夹角为 。重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 球 带负电
B. 球 在球 处产生的电场强度大小为
C. 若剪断细线,球 将做匀变速直线运动
D. 若球 的电荷量缓慢减少为 0,该过程中电场力对球 做的功为
6. 如图所示,真空中电荷量均为 的两正点电荷连线和一玻璃正方体框架的两侧面 和 中心连线重合, 连线中心和正方体中心重合。下列说法中正确的是
A. 正方体两顶点 、 电场强度相同
B. 正方体两顶点 、 电势相等
C. 检验电荷 在顶点 、 受到的电场力相同
D. 检验电荷 在顶点 的电势能比在顶点 电势能低
7. 如图所示,虚线为某点电荷产生的电场的等势线,相邻等势线间的电势差相等；实线为一个 粒子(一种带正点的微观粒子)仅在电场力作用下的运动轨迹。在 粒子从 经 运动到 的过程中
A. 粒子的加速度先减小后增大
B. 静电力对 粒子先做负功后做正功
C. 粒子的动能先增大后减小
D. 粒子的电势能先减小后增大
8. 三维坐标系 平面内有一圆心在坐标原点、半径为 的均匀带电细圆环, 轴上 位置有一带电量为 的点电荷, 轴上的 点到圆心 的距离也为 。若 点场强沿 轴负方向,则关于带电圆环说法正确的是
A. 带正电,电量为
B. 带负电,电量为
C. 带正电,电量为
D. 带负电,电量为
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。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。
9. 如图所示,一固定斜面的倾角为 ,一质量为 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上估匀减速运动,加速度大小等于 为重力加速度大小),物块上升的最大高度为 ,则此过程中
A. 物块的重力势能减少了
B. 物块的动能损失了
C. 物块的机械能损失了
D. 物块克服摩擦力做功
10. 如图所示, 是一等边三角形,在顶点 放置一个电荷量为 的正点电荷,在顶点 放置一电荷量为 的负点电荷,这时顶点 处电场强度的大小为 ; 若将 点处的正点电荷取走,并放置- 个电荷量为 的负点电荷,则 点的场强
A. 大小为
B. 大小为
C. 方向与 平行向左
D. 方向垂直 向下
11. 在轴上分别固定两个点电荷 , 位于坐标原点 处。两点电荷形成的静电场中, 轴正半轴上的电势随变化的图像如图所示。下列说法正确的是
A. 处电势 最高,电场强度最大
B. 带正电, 带负电
C. 的电荷量小于 的电荷量
D. 电子从 处沿 轴移动到 处,电势能增加
12. 如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴 上,另一端与套在粗糙固定直杆 处质量为 的小球(可视为质点)相连。直杆与水平面的夹角为 点距水平面的高度为 等于弹簧原长。小球从 处由静止开始下滑,经过 处的速度为 ,,并恰能停止在 处。已知重力加速度取 ,小球与直杆间的动摩擦因数为 ,下列说法正确的是
A. 小球通过 点时的加速度大小为
B. 弹簧具有的最大弹性势能为
C. 小球通过 NP 段与 PM 段摩擦力做的功相等
D. 从 到 过程中,球和弹簧组成的系统损失的机械能为 0.4
、
13.(6分)某同学设计了如图所示的装置测量弹性势能 的大小:轻质弹簧水平放置在光滑水平面上, 左端固定,右端与一带遮光片的小球接触而不固连。弹簧处于原长时,小球在 点,向左推小球压缩弹簧至 点,由静止释放。已知小球(带遮光片)质量为 ,请回答以下问题:
(1)为测量 除了题干提供的已知量外,至少还需要测量_____；
A. 弹簧的原长 B. 弹簧的压缩量
C. 遮光片的宽度 D. 光电门的遮光时间
(2)用已知量和从(1)中所选取的测量量表示出弹性势能 _____；
( 3 )由于水平面不是绝对光滑,测得的弹性势能 与真实值相比_____(选填“偏大”“偏小”或“相
等”)
14. (8 分) 在 “用圆锥摆验证向心力的表达式” 实验中, 如图甲所示, 悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球, 设法使它刚好沿纸上某个半径为 的圆周运动,钢球的质量为 ,重力加速度为 。
甲 乙
(1)用秒表记录运动 圈的总时间为 ,那么小球做圆周运动的周期为_____,需要的向心力表达式为_____。
(2)通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为 ,那么小球做圆周运动中合外力提供的向心力表达式为_____。
( 3 )改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的 关系图象,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为_____
15. (8 分) 2025 年 3 月 21 日 19 时 07 分,谷神星一号(遥十七)运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射, 火箭顺利将云遥气象星座 43-48 星共 6 颗卫星送入太阳同步轨道。云遥气象星座 48 星在地球表面时受到地球的万有引力大小为 ,地球半径为 ,云遥气象星座 48 星绕地球做圆周运动时,轨道离地球表面的高度为 ,周期为 。
(1)求云遥气象星座 48 星在运行轨道上受到的地球的万有引力大小；
(2)某地球同步轨道卫星绕地球运行的轨道半径为 ,求该地球同步轨道卫星的周期。
16. (10分) 如图所示,一质量为 、带电荷量大小为 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为 。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度 取 。求:
(1)电场强度 的大小；
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过 时小球的速度大小 及方向。
( 3 )若撤去电场,求小球摆到最低点时细线的弹力的大小。
17. (12分)在快递分类时常用传送带运送快件,如图甲所示,一倾角为 的传送带以恒定速度运行, 传送带底端到顶端的距离 。现将一质量 的小快件静止放于传送带底端,快件沿传送带向上运动至顶端过程中速度的平方 随位移 的变化关系如图乙所示,快件可视为质点,取 , 。求:
甲 乙
(1)快件与传送带间的动摩擦因数；
(2)由于快件与传送带摩擦而产生的热量；
(3)快件从传送带底端运动到顶端过程中,电动机因为传送快件而多做的功。
18. ( 16 分) 如图所示,在距水平地面高 的光滑水平台面上,一个质量 的小物块压缩弹簧后被锁扣 锁住,储存的弹性势能 。现打开锁扣 ,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从 点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道 。已知 点距水平地面的高
,圆弧轨道 的圆心为 点的切线水平,并与水平地面上长为 的粗糙直轨道 平滑连接,小物块沿轨道 运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度 ,空气阻力忽略不计。试求:
( 1 )小物块运动到 的瞬时速度 大小；
(2)小物块在圆弧轨道 上滑到 时对轨道压力 大小(保留一位小数)；
(3)若小物块与墙壁只发生一次弹性碰撞,且不会从 点飞出,那么小物块与轨道 之间的动摩擦因数 应该满足怎样的条件。

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