2021-2022学年广东省佛山市南海区南山湖实验中学高一（下）质检物理试卷（二）（含答案解析）

这是一份2021-2022学年广东省佛山市南海区南山湖实验中学高一（下）质检物理试卷（二）（含答案解析），共12页。试卷主要包含了 下列关于起电说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A. 重力做正功，重力势能增大B. 空气阻力做负功，动能减小
C. 合力不做功，机械能减小D. 机械能转化为重力势能和动能
2. 如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的( )
A. 弹力越来越大，弹性势能越来越大B. 弹力越来越小，弹性势能越来越小
C. 弹力先变小后变大，弹性势能越来越小D. 弹力先变大后变小，弹性势能越来越大
3. 图甲为一女士站立在台阶式(台阶水平)自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A. 甲图中支持力对人不做功B. 甲图中摩擦力对人做负功
C. 乙图中支持力对人不做功D. 乙图中摩擦力对人做负功
4. 如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相同的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图中非匀强电场中的a、b两点
C. 丙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
5. 如图所示，条电场线(方向未知)上有A、B两点，一个带正电的点电荷在A点的电势能为1.0×10−8J，在B点的电势能为7.0×10−9J。已知该点电荷的电荷量为1.0×10−9C，下列说法正确的是( )
A. 电场线方向向右
B. 把该点电荷从A点移动到B点的过程中电场力做负功
C. A、B两点的电势差为−3.0V
D. 把该点电荷从A点移动到B点的过程中电场力做的功为3.0×10−9J
6. 如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有电荷−Q，且CO=OD，∠ADO=60∘。下列判断正确的是( )
A. O点电场强度为零
B. D点电场强度不为零
C. 若将点电荷+q从O点移向C点，电势能减小
D. 若将点电荷−q从O点移向C点，电势能减小
7. 篮球场上，某同学在练习投篮，篮球在空中划过一条漂亮的弧线落入篮筐，篮球的运动轨迹如图中虚线所示。不计空气阻力，从篮球离开手到落入篮管的过程中，则下列说法正确的是( )
A. 篮球先处于超重状态后处于失重状态B. 篮球的机械能先减小后增大
C. 篮球重力的功率不断增大D. 篮球的动能先减小后增加
8. 如图所示，一根劲度系数足够大的轻质弹簧竖直固定于水平地面上，一质量为m的小球自弹簧的正上方一定高度处由静止开始下落，不计空气阻力。在小球从开始下落至下落到最低点的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 小球的重力势能逐渐减小B. 小球的动能逐渐增大
C. 小球的机械能守恒D. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
9. 下列关于起电说法正确的是( )
A. 摩擦起电说明电荷是可以创造的
B. 接触起电的本质是物体的电子发生了转移
C. 等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭
D. 感应起电的过程中电荷总量保持不变
10. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是( )
A. 粒子是正电荷B. 粒子在M点的加速度大于N点的加速度
C. 粒子在M点的电势能小于N点的电势能D. 粒子在M点的动能大于N点的动能
11. ①在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有______
(A)通过调节使斜槽的末端保持水平
(B)每次必须由静止释放小球
(C)记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降
(D)将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线
②某次实验画出小球运动的轨迹如图中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取g=10m/s2.A到B的时间t=______s，小球做平抛运动的初速度v0=______m/s
12. 在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm).
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______段，应记作______cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC 段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为______，而动能的增加量为______，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______(填大于、小于或等于)动能的增加量，原因是______.
13. 用电场力做功与电势能的变化关系分析判断，回答下列问题并写出判断依据。
(1)沿着电场线的方向移动正电荷，电荷的电势能增加还是减少？
(2)沿着电场线的方向移动负电荷，电荷的电势能增加还是减少？
14. 如图所示，两块平行金属板A、B相隔6cm。分别接在36V的直流电源的正负极上。点C在两板间且到板A的距离为2cm，正极板A接地。
(1)求A、B两板间的场强。
(2)求C、A之间的电势差UCA。
(3)将一个电荷量为q=2×10−8C的粒子从C点移到A板，求这个过程电场力做的功。
15. 如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.求：
(1)小物块到达B点时速度的大小；
(2)小物块通过B点时对轨道的压力；
(3)小物块能否通过最高点D点，请用物理知识说明理由。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落，合力为0，不做功，动能不变，重力做正功，重力势能减小，则机械能减小，空气阻力做负功，机械能转化为空气阻力摩擦生热，故C正确，ABD错误；
故选：C。
跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落，合力为0，根据做功与能量转化关系分析解答。
本题考查功能关系，解题关键掌握做功的正负与能量的变化。
2.【答案】A
【解析】解：滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据F=kx知弹力越来越大。
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大，故A正确、BCD错误。
故选：A。
根据F=kx分析弹力的变化情况，根据功能关系分析弹性势能的变化。
本题主要是考查功能关系，关键是能够分析能量的转化情况，知道弹性势能的变化与弹力做功的关系。
3.【答案】C
【解析】解：AB、甲图中，人匀速上楼，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功。不受静摩擦力，摩擦力不做功，故AB错误。
CD、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故C正确，D错误。
故选：C。
甲图中支持力方向竖直向上，不受摩擦力，乙图中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根据支持力和摩擦力的方向与速度方向的关系确定做功情况。
解决本题的关键知道力与速度方向垂直，该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成钝角，该力做负功。
4.【答案】C
【解析】解：A、甲图中a、b两点处于同一等势线上，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；
B、电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，ab两点的场强大小不同，方向不同，故B错误；
C、丙两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的电势相等，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故C正确；
D、丁图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同。故D错误；
故选：C。
电场强度是矢量，根据电场线的疏密表示大小，切线方向表示场强方向去判断各项。
本题关键要掌握电场线的物理意义：疏密表示场强的大小，切线方向表示场强的方向。
5.【答案】AD
【解析】解：AC.根据φ=Epq
代入数据可知，A点的电势φA=10.0V
B点的电势φB=7.0V
A、B两点的电势差为
UAB=φA−φB=10V−7V=3V
沿电场线电势降低，可知电场线向右，故A正确，C错误；
BD.把该点电荷从A点移动到B点的过程中电场力做正功，做功大小为WAB=EpA−EpB=1.0×10−8J−7.0×10−9J=3.0×10−9J
故B错误，D正确；
故选：AD。
沿电场线方向，电势降低，A、B两点的电势差WAB=qUAB，代入求解UAB.电场力做多少正功，电势能减少多少，电场力做多少负功，电势能升高多少。
解决本题的关键知道沿电场线方向电势逐渐降低以及掌握电场力做功与电势能的关系，注意明确在确定电势差和电势能间的关系时要注意各物理量的正负。
6.【答案】C
【解析】解：A、在O点，两个正电荷的场强互相抵消，只剩下负点电荷产生的场强，故不为零，故A错误；
B、设AD=r，根据点电荷产生的电场强度公式E=kQr2得到，两个等量同种点电荷+Q在D点叠加产生的电场强度大小为E1=kQr2，方向水平向右。−Q在D点产生的电场强度大小也为E=kQr2，方向水平向左，则D点的合场强为零。故B错误；
C、根据电场的叠加原理得到，C、O间电场强度方向为O到C，将点电荷+q从O移向C，电场力做正功，电势能减小。故C正确。
D、由C知，若将点电荷−q从O移向C，电势能增大，故D错误。
故选：C。
O点和D点的电场强度是三个电荷产生的电场强度的合成，根据叠加原理确定两点的电场强度．确定出从O到C电场的方向，根据电场力做功的正负，判断电势能的变化．
空间任何一点的场强是各个电荷产生的电场叠加的结果，根据平行四边形定则进行合成．等量同种电荷的电场要抓住对称性．
7.【答案】D
【解析】解：AB、从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球只受重力的作用，一直处于失重状态，且机械能守恒，故AB错误；
C、篮球上升过程中竖直分速度减小，在最高点竖直分速度为零，下降过程竖直分速度增大，根据P=mgvy可知篮球的重力功率先减小后增大，故C错误；
D、重力对篮球先做负功，后做正功，根据动能定理可知篮球动能先减小，后增大，故D正确。
故选：D。
根据篮球只受重力的作用，判断其处于失重状态和机械能守恒；根据P=mgvy判断篮球的重力功率。
本题要注意篮球重力功率的判断与速度竖直分量有关。
8.【答案】AD
【解析】解：A.随小球下落的高度的不断降低，则小球的重力势能逐渐减小，故A正确；
B.小球刚接触弹簧的一段时间内，弹力小于重力，则加速度向下，随弹力增加，加速度减小，速度增加；当弹力等于重力时加速度为零速度最大；以后弹力大于重力，加速度向上，则小球的速度逐渐减小，则整个过程中小球的速度先增加后减小，则小球的动能先增大后减小，故B错误；
C.弹簧的弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，故C错误；
D.小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则机械能守恒，故D正确。
故选：AD。
从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒；小球的重力势一直减小；当小球到达最低点时弹簧的弹性势能最大；当小球的重力等于弹簧弹力时，合力为零，加速度为零，此时小球的速度最大。
本题考查功能关系，解题关键掌握当小球的重力等于弹簧弹力时，合力为零，加速度为零，此时小球的速度最大，动能最大。
9.【答案】BD
【解析】解：A、摩擦起电是电荷的转移，并非创造了电荷，故A错误；
B、接触起电的本质时电子从一个物体转移到另一个物体，故B正确；
C、根据电荷守恒定律可知，电荷既不会创生，也不会消灭，故C错误；
D、感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分。静电感应是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，在转移过程中总量保持不变，故D正确；
故选：BD。
根据摩擦起电的实质、接触起电的实质以及电荷守恒定律即可分析跟选项。
明确物体带电的实质是电子的得失，明确电荷守恒定律，基础题。
10.【答案】A
【解析】解：A、带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，故A正确；
B、由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，所以在N点加速度大，故B错误；
C、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，故C错误；
D、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，速度也就增大，即粒子在M点的动能小于N点的动能，故D错误；
故选：A。
电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加．
本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．
11.【答案】AB0.12
【解析】解：(1)A、斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，故A正确。
B、每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，故B正确。
C、记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，故C错误。
D、小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，故D错误。
故选：AB。
(2)在竖直方向上有：△y=gT2，则有：T=△yg=40−15−1510×10−2s=0.1s。
则v0=xT=20×10−20.1m/s=2m/s。
故答案为：(1)AB；(2)0.1；2。
(1)斜槽末端保持水平，使得小球离开斜槽后有水平初速度；为了保持小球平抛运动的速度相等，需在同一高度由静止释放小球。小球运动的轨迹是曲线。
(2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=xT求出平抛运动的初速度。
解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解。
12.【答案】大于 由于物体下落过程中存在摩擦阻力
【解析】解：(1)毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm.
(2)重力势能减小量：△Ep=mgh=9.8×0.1242mJ=1.22mJ
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
vB=0.157−0.09512×0.02=1.55m/s
动能的增量为：
△Ek=12mvB2=1.20mJ
由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量，重力势能没有完全转化为动能．
故答案为：(1)OC，15.70；
(2)1.22m，1.20m，大于，由于物体下落过程中存在摩擦阻力．
(1)毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位；
(2)纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．
13.【答案】解：(1)沿着电场线的方向移动正电荷，电场力做正功，电势能减少；
(2)沿着电场线的方向移动负电荷，电场力做负功，电势能增加；
答：(1)电荷的电势能减少；
(2)电荷的电势能增加。
【解析】根据电场力做功与电势能的关系分析解答。
本题考查电势能与电场力做功的关系，解题关键掌握电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
14.【答案】解：(1)A、B两板间的场强为：E=Ud=366×10−2V/m=600V/m
由于下极板电势高，因此电场方向由A板垂直指向B板；
(2)电场方向由A板垂直指向B板，所以A点的电势比C点的电势高，所以CA之间的电势差为UCA=−EdCA=−600×2×10−2V=−12V
(3)C到A过程中，电场力做的功为WCA=qUCA=2×10−8×(−12)J=−2.4×10−7J
答：(1)A、B两板间的场强为600V/m，方向由A板垂直指向B板；
(2)C、A之间的电势差UCA为−12V；
(3)这个过程电场力做的功为−2.4×10−7J。
【解析】(1)A、B间存在匀强电场，根据E=Ud求出板间场强大小。根据极板的极性分析场强方向。
(2)根据U=Ed求C、A之间的电势差UCA。
(3)根据电场力做功公式W=qU求电场力做的功。
解答本题时，要知道运用公式W=qU时，各个量均要代符号进行运算。
15.【答案】解：(1)从A到B，根据动能定理有：
(F−μmg)x=12mvB2
代入数据得：vB=5m/s
(2)在B点由牛顿第二定律得：
FN−mg=mvB2R
代入数据得：FN=145N
根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小是145N，方向竖直向下
(3)小物块能通过最高点D点。
从B到D，根据机械能守恒定律有：
12mvB2=12mvD2+mg⋅2R
代入数据解得：vD=3m/s
恰好通过最高点D点的速度为：
mg=mv′D2R
解得：v′D=2m/s
vD>v′D 所以小物块能通过最高点D点。
答：(1)小物块到达B点时速度的大小5m/s；
(2)小物块通过B点时对轨道的压力145N，方向竖直向下；
(3)能通过最高点D点，理由如上。
【解析】(1)小物块从A到B，根据动能定理求解小物块到达B点时速度的大小；
(2)在B点由牛顿第二定律求解轨道对小物块作用力的大小，根据牛顿第三定律可知对轨道的压力；
(3)从B到D，根据机械能守恒定律可求得在D点的速度，由牛顿第二定律可求得恰好通过最高点D点的速度，比较即可判断。
本题是动能定理、牛顿第二定律的综合应用，关键是明确运动过程，分析运动规律。