河南省信阳市高中2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（Word版无答案）

信阳市高中2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题
一、选择题（共12个小题，每题4分，共48分。1-8题只有一项符合题目要求，9-12题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）
1，关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A.曲线运动一定是变速运动，变速运动一定是曲线运动
B.速度一定在变化
C.所受的合外力一定在变化
D.加速度方向一定垂直于速度方向
2.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）。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。两平行板间的电场强度为E，实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）
A.保持S不变，增大d，则θ变小 B.保持S不变，增大d，则θ变大
C.保持d不变，减小S，则θ变大 D.保持d不变，减小S，则θ变小
3.如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点0由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，下列说法正确的是（ ）
A.x2处电场强度最大
B.粒子带正电
C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，电场力做的功为零
D.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，电势能先增大后减小
4.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今在地球引力的作用下仍沿
椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1，v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G.则（ ）
A.v1>v2，
B.v1C.东方红一号卫星的运行周期比轨道半径为r的人造地球卫星的运行周期大
D.从近地点到远地点阶段，“东方红一号卫星”机械能逐渐变大
5.如图所示，竖直向下的匀强电场中，A、B分别是轨迹的最高点和最低点，用绝缘细线拴住的质量为m的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动，重力加速度为g，以下四种说法中正确的是（ ）
A.小球重力势能和电势能之和可能保持不变
B、带电小球不可能做匀速圆周运动
C.带电小球通过A点时、细线拉力一定最小
D.带电小球通过B点时、动能一定最大
6.自行车是践行低碳生活理念的重要绿色交通工具。如图所示为自行车传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径互不相等，a、b、c分别为三个轮边缘上的点，当大齿轮匀速转动时（ ）
A.a、b角速度的大小相等 B.b、c线速度的大小相等
C.a向心加速度比b大 D.b向心加速度比c小
7.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab的延长线处，放置一个正点电荷P，达到静电平衡后，以下说法正确的是（ ）
A.a点的电势比b点的电势低
B.o点的电势比d点的电势低
C.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec>Ed≠0
D.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
8.如图甲所示，炒茶厂有水平传送带装置，可简化为图乙所示模型，传送带始终以v=2m/s的速度向右运动，传送带长L=6m。将质量m=1kg的一小盒茶叶轻轻放到传送带左端，盒子与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，忽略盒子的大小，g取10m/s2，则（ ）
A.盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用
B.盒子从左端运动到右端的时间为t=s
C.盒子从左端运动到右端的过程中，传送带由于带动盒子运动，电动机多消耗了4J的电能
D.盒子从左端运动到右端的过程中，摩擦力对盒子做的功为4J
9.示波器是用途十分广泛的电子测量仪器，而示波管则是示波器的主要部件，其原理如图1所示。要使荧光屏上呈现的图形如图2所示，电极YY′之间所加电压UYY′，电极XX′之间所加电压UXX′变化规律可能为（ ）
A. B.
C. D.
10.如图所示，一足球在地面1的位置被踢出后落在地面3的位置，足球在空中运动的过程中除了受到重力作用外，还受到水平向左的风力作用。若没有风力作用，其他条件不变，则（ ）
A.足球上升的最大高度h变大
B.足球落地时的落地角（末速度与水平方向所夹锐角）变小
C.足球在空中运动时间变长
D.足球的水平位移变大
11.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）
A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大 B.小球A运动的线速度减小
C.金属块B受到桌面的支持力减小 D.小球A运动的向心加速度减小
12.真空中间距为d的两块平行金属板，板长为L，如图甲所示。加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0（k≥1），电压变化的周期为2T，如图乙所示。在t=0时刻，有一个质量为m、电荷量为e的电子，以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是（ ）
A.若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场，则电子射出时的速度大于v0
B.若k=1且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加
C.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场，则两板间距离应满足
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度大小等于
第II卷（非选择题，共62分）
二、实验题（共14分）
13.（6分，每空2分）利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系“实验装置如图所示，木板的右端固定一个轻质弹簧，弹簧的左端放置一个小物块（与弹簧不拴接）物块的上方有一宽度为d的遮光片（d很小），O点是弹簧原长时物块所处的位置，其正上方有一光电门，光电门上连接有计时器（图中未画出）
（1）实验开始时，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
（2）所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧x1后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t1，物块通过光电门的速度为_________。
（3）分别再将小物块向右压缩弹簧x2、x3……后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，依次记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、……。
（4）若弹簧弹性势能的表达式为，实验中得到关于弹簧形变量x与通过光电门时间的倒数的关系式为___________。
14.（8分，每空2分）在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前，木板与槽E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜情上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C。若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是______________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须保持水平
C.每次释放小球的位置可以不同
D.每次小球均须由静止释放
（2）若某次实验测得x=15.00cm，y1=15.00cm，y2=25.00cm，g=10m/s2，则小球平抛初速度的大小为_________m/s，小球经过B点时速度方向与水平方向夹角θ的正切值tanθ=_____________。
（3）一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令△y=y2-y1，并描绘出如图乙所示的图像△y-x2。若已知图线的斜率为k，已知当地重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0=___________（用所给字母表示）。
三、解答题（共48分）
15.（10分）如图所示，质量分别为m和M的小球用轻绳连接，跨放在一个光滑的半圆柱体上，圆柱半径为R，两球刚好在圆柱截面的水平直径AB的两端。现让两小球从静止开始运动，当m到达圆柱体表面的最高点C时恰好脱离圆柱体，M始终未着地。试求：
（1）（5分）M与m的比值；
（2）（5分）在这一过程中绳对小球M所做的功。
16.（12分）在某个空间存在竖直方向的匀强电场，把质量为m的带正电的金羈小球P水平向右抛出，小球恰好沿水平方向运动。另一个相同的金属小球Q与P所带电荷量相等、电性相反、小球Q从距离地面高度为h处以水平抛出，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）（2分）匀强电场的方向；
（2）（4分）若把小球Q水平向右抛出，小球Q从抛出到落地过程中的水平位移大小；
（3）（6分）若电场方向改为水平向左，把小球Q水平向右抛出、小球Q从抛出到落地过程中电势能的变化量（可用根式表示）。
17.（12分）如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s。
求：（1）（4分）机车启动过程最大功率为多少？
（2）（4分）汽车速度为20m/s时的加速度为多大？
（3）（4分）汽车维持匀加速直线运动的时间为多少？
18.（14分）下图为某同学设计的弹射装置，光滑竖直细管AB段高h=0.6m；四分之一光滑圆弧弯管BC的半径R=0.4m；DE光滑竖直圆弧软道的半径也为R、其对应的圆心角θ=60°；E点在圆轨道DE圆心O的正下方、并与水平地面上长L=1.0m的粗糙平直轨道EF平滑连接；EF处于方向水平向右、电场强度E=500N/C的匀强电场中。现在AB管中有一质量m=1kg，带电量+q=5×10-3C的小物块，压缩弹寶后被锁扣K锁在A点。打开锁扣K，小物块被弹出后，从管口C水平飞出、并怡好从D点沿切线方向进入DE轨道。已知小物块到达管口C时对管壁的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。试求：
（1）（3分）小物块到达管口C时的速度大小vC；
（2）（3分）弹簧被锁扣K锁住时所储存的弹性势能Ep；
（3）（8分）设小物块与右端竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，则若要小物块能与右墙碰撞。且只会与其发生一次碰撞，并最终停在轨道EF间，那么小物块与轨道EF之间的动摩擦因数μ应满足什么条件？（结果保留2位小数，μ可大于1）