湖北省腾云联盟2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷B卷

试卷更新日期：2024-05-31 类型：月考试卷

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. “雷火炼殿”是武当山三大奇观之一，但它在安装避雷针后消失了。下列关于避雷针的说法中，正确的是( )

A、避雷针避雷是利用静电屏蔽的原理
B、避雷针避雷是利用尖端放电的原理
C、避雷针避雷是不让电荷在云层中产生
D、避雷针要安装在高大建筑物顶部，不能接地

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2. 一质量为m的物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度大小分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ ，时间间隔为 $Δ t$ ，不计空气阻力，重力加速度为g ，则在 $Δ t$ 时间内，以下说法不正确的是( )

A、速度变化的大小为 $Δ v = g Δ t$ B、动量变化的大小为 $Δ p = m (v_{2} - v_{1})$ C、动能变化为 $Δ E_{K} = \frac{1}{2} m (v_{2}^{2} - v_{1}^{2})$ D、高度变化为 $Δ h = \frac{v_{2}^{2} - v_{1}^{2}}{2 g}$

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3. 关于点电荷产生的电场，下列说法正确的是( )

A、电势降低的方向就是电场强度的方向
B、沿着电场线的方向，电场强度越来越小
C、取走电场中某点的试探电荷后，该点的电势变为零
D、以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都不相同

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4. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置。现让一小球从高于a位置的c点沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被小球压缩至最低位置d ，其中经过位置b时弹力等于重力。不计空气阻力，关于小球下落运动过程，以下说法中正确的是( )

A、c至a做匀加速运动，a至d做减速运动
B、在d点时弹簧弹力等于小球重力的2倍
C、小球经过b时的动能等于小球由c至b减小的重力势能
D、弹簧由a至d增加的弹性势能等于小球由c至d减小的重力势能

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5. 用起重机将一个质量为m的物体竖直向上以加速度a匀加速提升H ，已知重力加速度为g ，在这个过程中( )

A、重力对物体做的功为mgH B、拉力对物体做的功为mgH
C、物体的动能增加了maH D、物体的机械能增加了maH

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6. 如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为 $- 4 \times 10^{- 6} C$ 的点电荷从A点移到M板，电场力做功 $- 8 \times 10^{- 4} J$ ，把该点电荷从A点移到N板，电场力做功为 $4 \times 10^{- 4} J$ ， N板接地。则( )

A、A点的电势 $φ_{A} = 100 V$ B、M点的电势 $φ_{M} = - 300 V$
C、A与M的电势差 $U_{A M} = - 200 V$ D、M与N的电势差 $U_{M N} = 300 V$

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7. 真空中存在平行于x轴方向的电场，一试探电荷在x轴各点的电势能 $E_{P}$ 随x的分布如图所示。根据 $E_{P} - x$ 图像可知( )

A、 $x_{1}$ 处的电场强度大于0
B、 $x_{2}$ 处的电势大于 $x_{3}$ 处的电势
C、 $x_{3}$ 处的电场强度大于 $x_{4}$ 处的电场强度
D、试探电荷从 $x_{3}$ 处运动至 $x_{2}$ 处的过程中，电场力做功为 $E_{p 1} - E_{p 2}$

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二、多选题：本大题共3小题，共12分。

8. 利用电容传感器可检测矿井渗水，从而发出安全警报，避免事故的发生。如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小。下列关于该仪器的说法中，正确的有( )

A、该仪器中电容器的电极分别是金属芯线和导电液体
B、金属芯线外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C、如果指示器显示电容减小，则表明容器中液面升高
D、如果指示器显示电容增大，则表明容器中液面升高

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9. 如图甲所示，两个等量同种电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上。一个电荷量 $q = + 1 \times 10^{- 3} C$ 、质量 $m = 0.02 k g$ 的小球在该平面上从a点由静止释放，沿PQ中垂线运动到两电荷连线中点O ，其 $v - t$ 图像如图乙中图线①所示，其中b点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过b点的切线，则下列说法正确的是( )

A、P、Q带正电荷 B、小球由a运动到O点电势能减小
C、b点的电场强度为 $E = 10 V / m$ D、a、b两点间的电势差为90V

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10. 如图所示，水平传送带保持 $2 m / s$ 的速度运行，两端AB水平距离 $l = 8 m$ ，把一质量 $m = 2 k g$ 的一个物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计物块的大小。则把物块从A端传送到B端的过程中( )

A、摩擦力对物块做的功为4J
B、摩擦力对传送带做的功为16J
C、物块与传送带摩擦生热为4J
D、全过程中摩擦力对物块做功的平均功率为 $0.8 W$

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三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11. 电流传感器可以测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化；将它与计算机相连还能用计算机显示出电流随时间变化的 $i - t$ 图像。图甲所示的电路中；直流电源电动势为8 V ，内阻可忽略；C为电解电容器的电容。先将单刀双掷开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；然后把开关S与2相连，电容器通过电阻R放电.传感器将电流信息传人计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 $i - t$ 图像如图乙所示。 $($ 下列结果均保留两位有效数字 $)$

(1)、根据 $i - t$ 图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 C。

(2)、通过实验数据，计算电容器的电容 $C =$ F。

(3)、如果不改变电路其它参数，只减小电阻R ，充电时 $i - t$ 曲线与横轴所围成的面积将 $($ 填“增大”、“不变”或“变小” $)$ ；充电时间将 $($ 填“变长”、“不变”或“变短” $)$ 。

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12. 某同学查阅资料得知：若弹簧劲度系数为k ，弹性形变为x ，则其弹性势能 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ 。据此设计了如图甲所示的的实验装置来验证系统的机械能守恒：铁架台上竖直悬挂一个轻弹簧，弹簧下端连接一质量为m的小钢球，小钢球平衡时的位置记为O ，在 O处安装一光电计时器， O正下方桌面设置位移传感器。现把小钢球竖直托高到弹簧刚好处于原长的位置A点，由静止释放，光电计时器测出第一次下落过程中小钢球挡光时间 $Δ t$ ，同时由位移传感器在计算机上得到小钢球相对O点的位移-时间图像如图乙所示，从图像中可读出 $x_{0}$ 的数值。用刻度尺测得小钢球的直径为D ， D远小于AO之间的距离，重力加速度为 g ，弹簧始终处于弹性限度内且不能对光电门造成有效挡光。问：

(1)、弹簧的劲度系数为。

(2)、小钢球第一次通过O点的速度为。

(3)、小钢球第一次由A到O的过程中，系统势能 $($ 包括重力势能和弹性势能 $)$ 的减小量 $Δ E_{P} =$ ，动能的增加量 $Δ E_{K} =$ ，如果在误差许可范围内，有 $Δ E_{P} = Δ E_{K}$ 成立，就可以认为系统机械能守恒。 $($ 用前文中的字母符号表达 $)$

(4)、如果小钢球的释放位置略高于A点位置，则实验结果表现为 $Δ E_{P}$ $Δ E_{K}$ 。 $($ 填“大于”、“小于”或“等于” $)$

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四、计算题：本大题共3小题，共30分。

13. 如图甲所示，一带正电的滑块放在绝缘水平面上，整个空间加水平向右的电场，其电场强度的大小随时间的变化规律如图乙所示，滑块在电场力的作用下运动的速度随时间的变化规律如图丙所示，已知滑块所带的电荷量为 $q = 2 \times 10^{- 4} C$ ，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：滑块的质量以及滑块与水平面间的动摩擦因数。

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14. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B ，质量分别是 $m_{A} = 1.0 k g$ 和 $m_{B} = 2.0 k g$ 。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是 $h = 0.6 m$ ， A球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，且A离滑轮足够高，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ 。现释放B球，求：

(1)、 $B$ 球刚落地时，A球的速度大小；

(2)、 $B$ 球下落过程中，轻绳对A球做的功；

(3)、 $A$ 球能达到的最大高度。

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15. 如图所示，光滑水平面AB和竖直面内光滑四分之一圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为 R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过 B点时的速度大小为 $\sqrt{g R}$ ，之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy ，在 $x \geq - R$ 区域有方向与x轴夹角为 $θ = 45^{\circ}$ 的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为 $\sqrt{2} m g$ 。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为 g。求：

(1)、小球经过O点时对轨道的压力大小；

(2)、小球过O点后运动的轨迹方程；

(3)、若在第一象限放置一个以O为圆心，半径为 $r = 4 R$ 的四分之一圆弧形挡板。改变小球的释放位置，小球从 O点飞出后，碰到挡板上时的动能具有最小值，求此最小动能值。

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