江苏省常州市前黄高级中学2022-2023学年高一上学期第一次学情检测物理试卷（强基班）(含答案)

这是一份江苏省常州市前黄高级中学2022-2023学年高一上学期第一次学情检测物理试卷（强基班）(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
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kB.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1000μFB.b电容器只能在10V电压工作
C.b电容器最多能容纳电荷1CD.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( )
A.B.C.D.
6、如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，原长为。质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，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。不计空气阻力，重力加速度g取，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D.铁球下落到最低点时弹簧的弹性势能为0.6J
7、如图所示，A、B两物体（可视为质点）相距，物体A以的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为，那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7sB.8sC.9sD.10s
8、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
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，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，）。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0.5
10、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200J，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.4JB.8JC.16JD.20J
11、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.B.
C.小滑块恰好可以到达Q点D.小滑块不能到达Q点
二、计算题
12、如图所示，一质量为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，静止时悬线向左与竖直方向夹角为，细线的长度为，重力加速度g取。（，）
（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。
13、质量的金属滑块（可看成质点）从边长的光滑斜面上由静止开始释放，斜面的倾角，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，（）。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。
14、如图所示，质量的长木板静止在水平地面上，质量的小滑块（视为质点）以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，长木板与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，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。
15、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，电荷量为的带电小球，从x轴上的P（，0）点以初动能沿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（用表示）；
（3）小球运动过程中的最小动能（用表示）。
三、实验题
16、图甲为某实验小组同时测量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）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答（不计空气阻力）。
（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的高度差为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________，下落过程中的加速度大小________（用表示）。
（4）改变m的大小，重复（2）（3）步骤，得到多组m与a的数据，作出图象如图乙所示，可得A的质量________kg，B的质量________kg（重力加速度大小g取）。
参考答案
1、答案：B
解析：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、答案：A
解析：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
故BC错误。
故选A。
3、答案：B
解析：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
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、答案：C
解析：A.由平行板电容器的电容
可得保持d不变，，减小S，电容C减小，又电荷量Q不变，由
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
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
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，增大，由平行板电容器的电容
得电容C增大，又电荷量Q不变，由
得两板间电压减小，故θ变小，故D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：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
接触后再分开，带电量各为
则两球的库仑力大小
所以
若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为
此时两球的库仑力
所以
故选D。
6、答案：D
解析：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
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
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
选项D正确。
故选D。
7、答案：B
解析：B物体减速为零的时间为
此时B物体的位移为
A物体的位移为
因为
可知B速度减为零时A还未追上B，
根据
代入数据解得
故B正确ACD错误。
故选B。
8、答案：C
解析：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、答案：B
解析：A、对小球A受力分析，设绳子与竖直方向夹角为α，根据平衡条件，绳拉力，α从0到60°，可知拉力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，根据受力平衡由于拉力T逐渐增大，可知斜面C对地面的压力逐渐减小，故C错误；B、当绳子与竖直方向夹角时，绳子拉力最小此时斜面C对B的静摩擦力方向沿斜面向上，大小为解得，当绳子与竖直方向夹角时，绳子拉力最大解得，此时斜面C对B的静摩擦力方向沿斜面向下，大小为，解得，当绳子拉力，解得，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时，绳子拉力最大，斜面C对B的静摩擦力最大，则有，又，联立可得，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、答案：B
解析：设物体向右运动到C点静止，然后返回，AB间距离为，BC间距离为，由动能定理得：
所以
又据题
则，即由B到C，电势能增加24J，所以克服摩擦力做功
因此，由B到C再回到B的过程中，
所以；故选B。
11、答案：B
解析：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
在最低点，由牛顿第二定律
解得
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，由动能定理得
解得
由于小滑块在右侧圆弧轨道NQ段运动的速度大小与小滑块在左侧圆弧轨道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
B正确，A错误；
CD.由于小滑块在轨道最低点N的动能为
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。
12、答案：（1）负电荷；（2）（3）
解析：（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
所以小球所在处的电场强度的大小
（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
根据牛顿第二定律，可得
解得
（3）由于重力的瞬时功率为
又
解得
13、答案：（1）6m/s（2）0.4（3）1.2m
解析：（1）滑块运动到A点时的速度为，根据机械能守恒定律可得
解得
（2）在B点，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
由速度位移公式得
即
（3）滑块经过D点时的速度为，则
解得
由
可知，在空中运动的时间
水平射程为
离A的水平距离为
14、答案：（1）0.24m
（2）1.36m
解析：（1）对小滑块受力分析，根据牛顿第二定律有
对长木板受力分析，由于滑块对长木板的滑动摩擦力大于地面对长木板的滑动摩擦力，长木板向右做匀加速运动，根据牛顿第二定律有
设小滑块从滑上长木板到小滑块与长木板速度相等经历的时间为t，根据运动学规律有
小滑块运动的距离
长木板运动的距离
长木板的最小长度
解得。
（2）小滑块与长木板速度相等以后相对静止一起做匀减速运动，设两者一起滑行的距离为，根据动能定理有
小滑块运动的总位移
解得。
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设小球抛出时的速度大小为，经过y轴时的速度为，则有
解得
设小球从P点运动到y轴的时间为t，则
在y轴方向上有
在x轴方向上有
联立解得
故小球经过y轴时的位置坐标。
（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
所以从P点到再次经过x轴时水平方向的位移
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
从P点到再次经过x轴，水平方向上有
再次经过x轴时，竖直向下的速度大小为，则小球再次经过x轴时动能
解得
（3）小球从P点运动到x轴，在竖直方向上有
结合、、解得水平方向的加速度
小球受到的等效重力斜向右下方，大小为
合力方向与y轴负方向夹角的正切值为
以等效重力方向重新建立坐标轴如图所示：
当小球沿轴方向的速度减为零时，小球的动能最小
16、答案：（2）减少
（3）；
（4）3.0；1.0
解析：本题考查机械能守恒定律的表述和条件。
（2）A下落到F处的过程中，受到绳子的拉力，拉力做负功，其机械能减少。
（3）A下落到F处的速率为，由速度—位移公式得，解得。
（4）把三个物体作为一个系统，根据牛顿第二定律得，可得，可知图象的斜率，纵截距，解得，。