2022-2023学年江苏省淮宿七校高一（下）第三次联考物理试卷

这是一份2022-2023学年江苏省淮宿七校高一（下）第三次联考物理试卷，共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省淮宿七校高一（下）第三次联考物理试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.  如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为的匀速直线运动。若棒横截面积为，单位长度所带的电荷量为，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是(    )
 A. ，与同向 B. ，与反向 C. ，与同向 D. ，与反向2.  伴随着人工智能的发展，我国部分地区已经实现无人机智能配送。如图所示，某次配送中，质量为的货物在无人机拉力作用下匀速竖直上升，上升时速度大小为，上升的高度为，忽略空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是(    )
 A. 拉力对货物做的功为 B. 货物的机械能保持不变
C. 货物的重力势能减少了 D. 合外力对货物所做总功为3.  如图所示，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是
 A. 沿电场线加速靠近熔喷布 B. 带正电
C. 在靠近熔喷布的过程中加速度减小 D. 在靠近熔喷布的过程中电场力做正功4.  如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一相同的小球乙在油中由静止开始下落．它们都由高度为的地方下落到高度为的地方．在这两种情况下，下列说法正确的是
 A. 甲球的重力势能变化量大 B. 甲球的机械能变化大
C. 甲球的平均速度小 D. 甲球的重力平均功率大5.  某电场的电场线如图中实线所示一带电粒子从点以速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则(    )

 A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. 、处的电场强度大小相等
C. 粒子经过点时的速度大于
D. 若在点由静止释放一带正电粒子，仅在电场力作用下，粒子将沿着、点所在电场线运动6.  如图是某城市广场水柱喷泉的夜景。从远处眺望，根据周围建筑估计水柱约有层楼高；在近处观察，喷泉管口的直径约为。请估算连接喷泉电动机的输出功率约(    )
 A.  B.  C.  D. 7.  某同学利用如图所示的实验电路观察电容器的充、放电现象，下列说法正确的是(    )
 A. 把开关接，电压表和电流表示数均逐渐增大
B. 把开关先接再断开，断开后电压表示数立即变为零
C. 电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相同
D. 电容器放电过程，电压表和电流表示数均逐渐减小8.  反射式速调管是常用的微波器件之一。某速调管内电场方向平行于轴，电势与的关系如图，。一电子仅在电场力作用下，从点由静止开始运动，则(    )
 A. 电势差等于
B. 电子从到的 运动过程中，加速度不断增大
C. 电子从到的运动过程中，电势能先增大后减小
D. 电子从点沿轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半9.  如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度向右匀速运动，现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力做的功为(    )
 A.  B.  C.  D. 10.  如图所示，某一斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面上某处由静止开始滑下，滑到水平面上的点停下。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，取水平面为参考平面，则此过程中木块的重力势能、动能、机械能和系统产生的内能与水平位移的关系图线错误的是(    )
 A.  B.
C.  D.  二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）11.  电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标某学习小组对某种纯净水样品的电导率进行检验。将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用螺旋测微器测量该容器的直径，如图甲所示，则容器直径的测量值_____________．为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A.电流表量程，电阻约为B.电压表量程，电阻约为C.滑动变阻器，额定电流D.电源，内阻约为E.开关一只、导线若干请用笔画线代替导线，把图乙中测量纯净水样品电阻的电路补充完整正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数和电流表示数如下表：请根据表中的数据，在图丙的方格纸上作出纯净水样品的图线。根据图线可得纯净水样品的电阻为___________。结果保留两位有效数字不合格的纯净水比合格的纯净水的电导率__________选填“大”或“小”。 三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）12.  如图所示，一电荷量为、质量为的带正电粒子从靠近加速器正极板处由静止释放，并从负极板射出；接着该粒子从点进入一分布有匀强电场的圆形区域中，粒子在点时的速度方向恰好指向该区域的圆心，在电场作用下恰好从点离开，、为圆形区域上两点，且。已知加速器两极板间的电势差为，圆形区域的半径为，圆形区域内电场方向与平行，不计粒子的重力，求：该粒子从极板射出时的速度大小；圆形区域内匀强电场的电场强度大小。 13.  如图所示，实线为某匀强电场中三个等势面，相邻两个等势面间的电势差相等。图中等势面上的点、、，两点连线的长度是，连线与等势面夹角，现把一带电量为的试探电荷从移至，电场力做功为，求；、两点间的电势差；该匀强电场的场强大小与方向；若令处电势为，则该电荷在点电势能为多少？ 14.  如图所示，水平光滑长杆上套有一个质量为的小物块，细线跨过点的轻小光滑定滑轮一端连接小物块，另一端悬挂质量为的小物块，为点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离开始时小物块受到水平向左的拉力静止于点，与水平方向的夹角为．求小物块受到的水平拉力大小；撤去水平拉力，求：当与水平方向的夹角为时，物块的速率是物块的速率的几倍？物块在运动过程中的最大速度． 15.  如图所示，装置的中间是水平传送带，它与两边的台面等高，并能平滑对接。传送带左边是光滑且足够长的水平面，一轻质弹簧左端固定，右端与质量的物块接触但不栓接。传送带以速度逆时针匀速转动。传送带的右边是位于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道半径。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，传送带两轴之间的距离。将物块压缩弹簧到点并由静止释放，物块恰好能到达圆弧轨道的最高点。取求：物块对圆弧轨道最低点的压力和物块释放前弹簧的弹性势能；物块由到过程中，物块与传送带间摩擦产生的热量；物块再次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能。
答案和解析 1.【答案】 【解析】【分析】
棒沿轴线方向以速度做匀速直线运动时，每秒通过的距离为米，则每秒米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式 求解等效电流。
本题关键是建立物理模型，利用电流的定义式进行求解电流。

【解答】
棒沿轴线方向以速度做匀速直线运动时，每秒通过的距离为米，每秒米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为：
根据电流的定义式为： ，，
得到等效电流为：
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与的方向相反，故D正确，ABC错误。
故选D。  2.【答案】 【解析】分析：
根据货物受力分析，结合做功公式及功能关系分析即可解答。
解答：
A、货物匀速运动，则拉力，故拉力对货物做的功等于，故A正确；
B、货物匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B错误；
C、货物上升，货物的重力势能增加了，故C错误；
D、货物匀速运动，动能不变，根据动能定理可知合外力做功为，故D错误。
 3.【答案】 【解析】【分析】
本题是以医用口罩为情境考查静电场的相关知识，能够通过信息了解口罩吸引粉尘的原理。
【解答】
A.熔喷布产生的电场线不一定是直线，而只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合，故 A错误
B.由于口罩材料表面长期带有正电荷，则被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，故 B错误
由选项B可知，被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，则负电荷靠近熔喷布的过程中电场力做正功，由于负电荷靠近熔喷布的过程中电场强度增大，电场力增大，由牛顿第二定律可知带电粉尘的加速度增大，故 C错误，D正确。  4.【答案】 【解析】【分析】
本题主要考查了重力势能变化与重力做功的关系；解答本题时，要知道重力做功与初末位置有关，与路径无关。要明确机械能守恒的条件：只有重力做功单个物体，除重力以外其他力做功要引起机械能的变化。
重力做功只与初末位置有关，重力势能变化取决于重力做功，根据除重力以外力其他力做功情况，分析机械能的变化情况，确定机械能变化关系；根据平均速度，平均功率判断平均速度变化和重力平均功率的变化。
【解答】
A.两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，在下落过程中，重力势能的变化量大小等于重力做的功，可知重力势能的变化相等，故A错误；
B.甲在真空中只有重力做功，机械能守恒，机械能不变；乙球在油中有阻力做功，机械能减小，所以乙球的机械能变化大，故B错误；
C.两球下落位移相同，在真空中小球下落得快，根据可知甲球的平均速度大，故C错误；
D.根据可知甲球的重力平均功率大，故D正确。  5.【答案】 【解析】【分析】
根据正点电荷电场线的特点分析即可判断；根据电场线疏密的含义分析即可判断；根据曲线运动的特征得出粒子合力方向与速度方向关系，得出合力做功情况，结合动能定理分析即可判断；利用假设法和电场力特征，曲线运动合力特征分析即可判断。
【解答】
A、正点电荷的电场线是向外发散的射线，故A错误；
B、电场线的疏密表示场强大小，可见、两点电场线的疏密情况不同，则、流动的电场强度不相等，故B错误；
C、粒子做曲线运动，其合力即电场力指向运动轨迹的凹侧，与速度方向成锐角，则电场力即合力做正功，粒子的动能最大，粒子经过点时的速度大于，故C正确；
D、假设粒子仅在电场力作用下，粒子将沿着、点所在电场线运动，则粒子所受的电场力沿轨迹的切线方向，而粒子做曲线运动，其合力即电场力指向运动轨迹的凹侧，可见假设不成立，故D错误。  6.【答案】 【解析】解：水竖直方向运动的最大高度约为，水从电动机喷出的速度为，根据机械能守恒：，
解得：
时间内喷出水的质量为：
喷出水的动能为：
电动机输出功率
解得：
故B正确，ACD错误。
故选：。
根据能量守恒，电动机输出的机械能转化为水的动能，求出时间内电动机喷出水的体积，求出时间内喷出水的动能。
解题的关键是利用能量守恒电动机输出的机械能转化为水的动能。
 7.【答案】 【解析】【分析】
电容器与电源相接时是充电过程，用用电器相接是放电过程，两过程电流方向相反，结合，可判断和的关系。
本题考查电容器的充放电状态，理解电荷量或电压与充放电的关系，注意本题放电时，电压表与电阻是并联的。
【解答】
A.把开关接，电容器充电过程，充电过程电容器相当于通路，电流表有示数，电压表即使有示数也应该很小，充电完成后，电容器两端的电压等于路端电压，此时电流表示数为，电压表的示数等于电源电动势，所以电流表示数减小，电压表示数增大，故A错误；
B.把开关先接再断开，电容器充电后，电荷无法放出，因此电压表示数保持不变，故B错误；
C.电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相反，故C错误；
D.充电之后，把开关接，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，根据，电容器两端的电压逐渐减小，流过电阻的电流逐渐减小。故D正确。  8.【答案】 【解析】【分析】
本题考查了带电粒子在电场中的多过程运动及图像问题。
由图可知，从到电势升高，从到电势降低，电场方向平行于轴，所以在轴左侧电场方向平行于轴负方向，在轴右侧电场方向平行于轴正方向，由此判断电子的运动规律；图线的斜率表示场强的大小，从到图线的斜率不变；从到电势先升高后降低，根据判断电子电势能的变化；电子从到做初速度为零的匀加速直线运动，从到点做匀减速直线运动，由此求解电子从点沿轴正方向运动过程中加速时间与减速时间的关系。
【解答】
A.电势差，，故A错误；
B.图线的斜率表示场强的大小，从到图线的斜率不变，由可知，从到的的运动过程中，加速度不变，故B错误；
C.由图可知，从到电势先升高后降低，根据且电子带负电，所以电子的电势能先减小后增大，故C错误；
D.从点沿轴正方向运动过程中段加速，段减速，图线的斜率表示场强的大小，由图可知，，，
联立以上各式解得：，
所以从点沿轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半，故D正确。  9.【答案】 【解析】【分析】
要保证木板匀速运动，有，对于物体，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，然后算出加速到是的时间，再算出木板的位移，利用可以求出做的功。
本题考查了功的计算、牛顿第二定律等知识点。计算做功的时候，要注意的作用对象是木板而不是物体，不能把物体的位移当做是木板的位移来算。
【解答】
物体和木板之间的摩擦力，对于木板，要保持速度不变，有。
对于物体，根据牛顿第二定律：，解得：，物体做匀加速直线运动，有，此时木板的位移，水平向右的作用力做功：，故B正确，ACD错误。
故选B。  10.【答案】 【解析】【分析】
本题考查了功能关系；根据题意分析清楚小木块的运动过程是解题的前提，应用重力势能的计算公式、动能定理、功的计算公式与能量守恒定律即可解题。
根据重力势能的计算公式求出小木块的重力势能，应用动能定理求出小木块的动能，根据功的计算公式求出克服摩擦做的功，应用功能关系求出小木块的机械能，然后分析图示图象答题。
【解答】
设斜面的倾角为，小木块在斜面上时，下滑的高度，；设小木块开始下滑位置到水平面的高度为；设动摩擦因数为；取水平面为参考平面。
A、小木块的重力势能，其中，当时，小球在水平面上运动，高度不变，重力势能为零不变，即，故A正确；
B、小木块在斜面上下滑过程，小木块的位移大小，由动能定理得：，解得：  ，
当小木块在水平面上时，由动能定理得：，解得：  ，故B正确；
D、小木块克服摩擦力做功转化为内能，小木块在斜面上时，内能，
小木块在水面面上时，内能，故D正确；
C、由能量守恒定律得：小木块在斜面上时，，小球运动到水平面上时，机械能，故C错误。
本题选错误的，故选：。  11.【答案】；
；
；
；
大 【解析】【分析】
本题考查测金属的电阻率的实验，熟悉实验原理是解题的关键。
根据螺旋测微器的读数规则得出容器直径的测量值；
根据表格计算出水样的电阻大约值，从而分析出滑动变阻器、电流表的接法即可连线；
根据表格描点连线即可；
根据图像斜率的含义得出纯净水样品的电阻；
分析不合格纯净水电阻与合格的电阻大小关系，结合题设得出电导率关系。
【解答】
由图甲知，容器直径的测量值；
由表格知，水样的电阻大约为，远远大于滑动变阻器全阻值，此时滑动变阻器应选择分压式接法，也远远大于电流表的内阻，则电流表采用内接法，导线连接如图所示：
；
根据表格描点连线如图所示：
；
图像的斜率表示纯净水的电阻，由图知，纯净水的电阻
由于不合格的纯净水含有较多的离子，使得电阻率变小，而电导率是电阻率的倒数，因此不合格的纯净水比合格的纯净水的电导率大。  12.【答案】解：粒子在加速器内电场力作用下从极板，加速运动到极板过程，由动能定理可得 解得     设圆形区域内匀强电场的电场强度大小为，该粒子在圆形电场区域内做类平抛运动粒子沿初速度方向做匀速直线运动，通过电场的时间 粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 由于粒子恰好从点离开，故穿过电场的位移侧移量 联立解得          【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，学生需结合动能定理求解。
根据动能定理求解该粒子从极板射出时的速度大小
该粒子在圆形电场区域内做类平抛运动粒子沿初速度方向做匀速直线运动，求得通过电场的时间粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，求得加速度粒子恰好从点离开，求得穿过电场的位移侧移量进而联立解得圆形区域内匀强电场的电场强度大小。
 13.【答案】解：根据电场力做功：，
代入数据可得：；
电场线垂直于等势面，则可知、两点间沿电场方向的距离为
，，
电场强度为，方向垂直于等势面，由侧指向侧；
相邻两等势面间的电势差相等，则可知，
而，
解得：，
则可得电荷在点的电势能为。 【解析】本题考查电场力做功以及电场强度与电势差的关系，
运用根据电场力做功求出、两点间的电势差；
运用公式时，要知道是两点沿电场方向的距离，可得匀强电场的场强大小与方向；
由于相邻两等势面间的电势差相等，则可知，而，可得
点的电势，结合电荷在点的电势能。
 14.【答案】解：对：，
对：，
由：，
解得：；
有，当与水平面夹角为时，得。
的最大速度出现在时，此时的速度为零，由系统机械能守恒得：，解得：。 【解析】本题考查了力的合成与分解以及系统的机械能守恒问题，关键有两点：一是抓住两个物体的速度关系，知道两个物体沿绳子方向的分速度大小相等．二是知道当的速度最大时，的速度为零。
根据力的合成分解方法求出小物块受到的水平拉力大小；
根据速度的合成，求出的速率和的速率的关系；
的最大速度出现在时，由系统机械能守恒对、进行分析求出在运动过程中的最大速度。
 15.【答案】解：物块沿圆弧轨道向上运动过程，由动能定理得：
解得：
物块在圆弧轨道最低点
解得：
由牛顿第三定律得：物块对圆弧轨道最低点的压力大小为，方向竖直向下
从点到圆弧最低点，由能量守恒定律得．
物块和弹簧分离过程，由能量守恒定律得
解得：
物块在传送带上运动时，由牛顿第二定律得：
解得：
由运动学公式得：
解得：
物块和传送带的相对位移
摩擦产生的热量
设物块从圆弧轨道滑回传送带在传送带上运动距离为时与传送带达到共同速度，
解得：
所以物块滑下传送带前已经与传送带达到共速
物块再次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能 【解析】物块在圆弧上滑过程，由动能定理可以求出滑到圆弧底部时的速度，在圆弧底部应用牛顿第二定律求出轨道的支持力，然后应用牛顿第三定律求出物块对轨道的压力；根据能量守恒求解物块释放前弹簧的弹性势能；
根据牛顿第二定律公式对物体列方程结合运动学求解物块和传送带的相对位移，根据摩擦产生的热量求解；
根据运动学公式及能量守恒定律求解问题
本题是一道力学综合题，难度较大，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，分析清楚运动过程后，应用动能定理、能量守恒定律、牛顿第二定律与运动学规律方程可以解题。