江苏省淮宿七校2022-2023学年高一物理下学期第三次联考试题（Word版附解析）

2022—2023学年第二学期高一第三次七校联考物理试卷一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。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v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为q，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是（）A.qvS，与v同向B.qvS，与v反向C.，与v同向D.qv，与v反向【答案】D【解析】【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向即为电流的方向，故均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动，形成等效电流，电流的方向与反向，设橡胶棒的长度为，则故选D。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m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v，上升的高度为h，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A.拉力对货物做的功为mghB.货物的机械能保持不变C.货物的重力势能减少了mghD.合外力对货物所做总功为mgh【答案】A【解析】【详解】A．无人机拉力作用下匀速竖直上升，则拉力大小等于重力，上升高度h过程中，拉力对货物做 的功为mgh，故A正确；B．对于货物来说除了重力还有拉力做功，所以货物的机械能保持增加，故B错误；C．上升高度h的过程中货物的重力势能增加了mgh，故C错误；D．货物收到的合外力等于0，所以对货物所做总功为0，故D错误；故选A。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【答案】D【解析】【详解】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；CD．被吸附的带电粉尘带负电荷，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。故选D。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h2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【答案】D【解析】【详解】A．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，重力势能的变化量等于重力做的功，可知重力势能的变化相等，A错误B．在真空中，机械能守恒，重力势能完全转化为动能，而在液体中，阻力做功，机械能不守恒，重力势能转化为动能和内能，甲球机械能守恒，乙球机械能变小，故B错误；C．甲球加速度大，根据可知运动较短，根据可知甲球的平均速度大，C错误；D．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，甲球运动时间短，根据可知甲球的重力平均功率大，D正确。故选D。5.某电场的电场线如图中实线所示。一带电粒子从O点以速度v0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.O、Q处的电场强度大小相等C.粒子经过P点时的速度大于v0D.若在M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M、N点所在电场线运动 【答案】C【解析】【详解】A．正点电荷产生电场线是从正点电荷出发指向无穷远的辐射直线，可知该电场不可能是正点电荷产生的，故A错误；B．根据电场线的疏密程度表示电场强度大小，可知O处的电场强度小于Q处的电场强度，故B错误；C．粒子只受电场力作用，可知电场力方向在粒子运动轨迹的凹侧，即电场力方向偏左，电场力与速度方向的夹角小于，电场力对粒子正功，粒子动能增加，则粒子经过P点时的速度大于，故C正确；D．若在M点由静止释放一带正电粒子，仅在电场力作用下，由于过M点的电场线不是直线，所以粒子不可能沿着M、N点所在电场线运动，故D错误。故选C。6.如图所示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40层楼高；在近处观察，喷泉管口的直径约为10cm。请估算连接喷泉电动机的输出功率约（　　）A.5×103WB.5×105WC.5×107WD.5×109W【答案】B【解析】【分析】【详解】取一层楼高3m，水从喷口喷出的速度由自由落体可得则输出功率为故选B。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1，电压表和电流表示数均逐渐增大B.把开关先接1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【答案】D【解析】【分析】【详解】A．把开关接1，电容器充电过程，电流表的示数逐渐减小，电压表测量的是电容器两端的电压，示数逐渐增大，A错误；B．把开关先接1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，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，C错误；D．充电之后，把开关接2，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。D正确。故选D。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x轴，电势φ与x的关系如图所示，PO=OM=MN。一电子仅在电场力作用下，从P点由静止开始运动，则（　　）A.电势差UPO等于UON B.电子从P到O的运动过程中，加速度不断增大C.电子从P到M的运动过程中，电势能先增大后减小D.电子从P点沿x轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半【答案】D【解析】【详解】A．电势差UPO等于-UON，A错误；B．电子从P到O的运动过程中，图像的斜率不变，电场强度不变，电场力不变，加速度不变，B错误；C．电子从P到O的过程中电势升高，电场强度向左，电子所受的电场力向右，电势能减小；从O到M的运动过程中电势降低，电场强度向右，电子所受的电场力向左，电势能增大，所以电势能先减小后增大，C错误；D．设电子的最大速度为vm，根据动能定理得运动时间为解得因为所以电子从P点沿x轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半，D正确。故选D。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.【答案】B【解析】【分析】【详解】由于木板匀速运动，所受合力为零，对木板进行受力分析，可得拉力大小物体放在木板上后，做加速运动，加速度大小与木板达到共同速度所需时间这段时间内木板的位移根据功的定义，力F做的功故选B。10.如图所示，某一斜面与水平面平滑连接，一小木块从斜面由静止开始滑下，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，重力势能Ep、动能Ek、机械能E和产生的内能Q与水平位移x的关系图线错误的是（　　）A.B. C.D.【答案】C【解析】【详解】设动摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，小木块开始下滑位置到水平面的高度为H；A．小木块在斜面上运动时的重力势能为解得小球在水平面上运动时A正确，不符合题意；B．木块在斜面上运动时，根据动能定理得解得木块在水平面上运动时，设初动能为Ek0，根据动能定理得解得B正确，不符合题意；D．木块克服摩擦力做功转化为内能，木块在斜面上时 解得木块在水平面上运动时木块在斜面上运动和在水平面上运动，图像的斜率相同，D正确，不符合题意；C．木块在斜面上运动时，根据能量守恒定律得解得木块在水平面上运动时，设初始机械能为E0，根据能量守恒定律得木块在斜面上运动和在水平面上运动，图像的斜率相同，C错误，符合题意。故选C。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。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。（1）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d=______mm.（2）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3mA，电阻约为5Ω） B.电压表（量程6V，电阻约为10kΩ）C.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）D.电源（6V，内阻约为1Ω）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电路补充完整______（3）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U和电流表示数I如下表：U/V1.11.82.82.93.74.7I/mA0.500.821.051.381.732.20请根据表中的数据，在图丙的方格纸上作出纯净水样品的U-I图线______。（4）根据U-I图线可得纯净水样品电阻为______Ω。（结果保留两位有效数字）（5）不合格的纯净水比合格的纯净水的电导率______（选填“大”或“小”）。 【答案】①.4.700②.③.④.⑤.大【解析】【详解】（1）[1]容器直径的测量值d=4.5mm+=4.700mm；（2）[2]根据实验设计要求可得电路图如下图所示（3）[3]根据描点作图法作出U-I关系图线如下图所示 （4）[4]由图可知纯净水样品的电阻为（5）[5]越不纯净的水，水中能够自由移动的粒子就越多，则导电性能越强，电阻越小，即电阻率越小，而电导率是电阻率的倒数，则可知越不纯净的水电导率越大，即不合格的纯净水的电导率偏大。12.如图所示，一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从靠近加速器正极板M处由静止释放，并从负极板N射出；接着该粒子从P点进入一分布有匀强电场的圆形区域中，粒子在P点时的速度方向恰好指向该区域的圆心O，在电场作用下恰好从Q点离开，P、Q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R，圆形区域内电场方向与OQ平行，不计粒子的重力，求：（1）该粒子从极板N射出时的速度大小；（2）圆形区域内匀强电场的电场强度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）粒子在加速器内电场力作用下从极板M，加速运动到极板N过程，由动能定理可得 解得（2）设圆形区域内匀强电场的电场强度大小为E，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匀加速直线运动，加速度由于粒子恰好从Q点离开，故穿过电场的位移侧移量联立解得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A、B、C，AB两点连线的长度是25cm，AB连线与等势面夹角53°，现把一带电量为的试探电荷从A移至B，电场力做功为，求；（1）A、B两点间的电势差；（2）该匀强电场的场强大小与方向；（3）若令C处电势为0V，则该电荷在A点电势能为多少？【答案】（1）；（2），方向垂直于等势面，由B侧指向A侧；（3）【解析】【详解】（1）根据电场力做功 代入数据可得（2）电场线垂直于等势面，则可知A、B两点间的距离为电场强度为，方向垂直于等势面，由B侧指向A侧（3）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A点的电势能为14.如图所示，水平光滑长杆上套有一个质量为mA的小物块A，细线跨过O点的轻小光滑定滑轮一端连接小物块A，另一端悬挂质量为mB的小物块B，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时小物块A受到水平向左的拉力静止于P点，PO与水平方向的夹角为30°。（1）求小物块A受到的水平拉力大小；（2）撤去水平拉力，求：①当PO与水平方向的夹角为45°时，物块A的速率是物块B的速率的几倍？②物块A在运动过程中的最大速度。【答案】（1）；（2），【解析】 【详解】（1）对A物块进行受力分析，水平方向受力平衡，有得（2）①设PO与水平方向的夹角为，由两物块速度关系当夹角为时，得物块A的速率是物块B的速率的倍。②当A到达C点时，物块A的速度最大，物块B的速度为0，由系统的机械能守恒得解得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A点并由静止释放，物块恰好能到达圆弧轨道的最高点B。取求：（1）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；（2）物块由A到B过程中，物块与传送带间摩擦产生的热量；（3）物块再次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能。【答案】（1），方向竖直向下；；（2）；（3）【解析】 【详解】（1）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有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A点到圆弧最低点，由能量守恒定律得（2）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 （3）设物块从圆弧轨道滑回传送带在传送带上运动距离为x时与传送带达到共同速度，有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