陕师附高2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题
一、选择题(本题共12小题,满分48分。其中1-8小题为单选题,9-12小题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.在科学发展中,许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是( )
A.哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
B.元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
C.法拉第为了形象的描述电场首次引入电场线的概念
D.牛顿进行了著名的“月-地检验”并通过实验测出了引力常量
2.关于电场强度,以下说法正确的是( )
A.匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在其中受力都相同
B.对于库仑定律表达式,式子中是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
C.电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关
3.如图所示,弹簧一端系在墙上O点,另一端自由伸长到B点,今将一小物体m压着弹簧(与弹簧未连接),将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定。下列说法中正确的是( )
A.物体在B点受合外力为零
B.物体的速度从A到B越来越大,从B到C越来越小
C.物体从A到B加速度越来越小,从B到C加速度不变
D.物体从A到B先加速后减速,从B到C匀减速
4.太阳能动力汽车,是以柔性高效的薄膜太阳能电池组件为核心技术、靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。如图所示,某款太阳能概念车质量为m,在一段平直公路上由静止匀加速启动,加速度大小为a,经时间t达到额定功率。若汽车运动过程中阻力恒为f,则该汽车的额定功率为( )
A. B.
C. D.fat
5.如图所示,光滑绝缘水平面上有一菱形 ABCD,其中∠A=60° ,现将两电荷量均为Q的正点电荷固定在A、C两点,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则应在D点放置的电荷为( )
A.电荷量为Q的正电荷
B.电荷量为Q的负电荷
C.电荷量为Q的正电荷
D.电荷量为Q的负电荷
6.如图,a、b、c、d为某电场中的4个等势面,相邻等势面间的电势差相等,等势面c上有一点E。一个电荷量为e的带正电的粒子仅在电场力作用下经过a时的动能为18eV,经过c时的电势能为6eV,到达d时的速度恰好为零。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.质子从a到d的过程中,电场力做功为18eV
B.质子所具有的动能和电势能的总和为24eV
C.E点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
D.等势面b的电势为0
7.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是( )
A.一定有μ1≤μ2
B.当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动
C.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
8.A、B两小球分别从图所示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落地点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为2h,与落地点M水平距离为2x,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小
球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
C.B球的初速度大小为
D.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
9.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,随地球自转做匀速圆周运动,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径),c为地球的同步卫星.下列关于a、b、c的说法中正确的是( )
A.b卫星转动线速度大于7.9 km/s
B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系
为aa>ab>ac
C.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc>Tb
D.在b、c中,b的线速度大
10.如图所示,一个倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,不可伸长的轻绳一端固定在斜面上的O点,另一端系一个质量为m的小球(可视为质点),绳长为L,在O点沿斜面向下L/2处的P点钉一枚与斜面垂直的钉子。现将小球拉起,使轻绳与斜面平行且在水平方向上伸直,由静止释放,小球绕O点转动90 时绳与钉子相碰。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.绳碰到钉子前瞬间,小球的线速度为,且碰后瞬间线速度大小不变
B.绳碰到钉子前瞬间,小球受到的拉力为,且碰后瞬间绳的拉力突然增大
C.绳碰到钉子后,小球绕P点做圆周运动可恰好到达最高点O点
D.若将钉钉子的位置P点沿斜面向下移动,OP距离越大,绳碰到钉子后瞬间受到的拉力越大
11.四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示。ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q为ab上的两点且关于O点对称,M点为cd上一点,OP>OM,N点为Q左下方的点。则( )
A.P点的电场强度比N点的大
B.P点的电势比N点的高
C.OP两点间的电势差大于OM间的电势差
D.一带正电的试探电荷在M点的电势能比在N点大
12.如图所示,滑块2套在光滑的竖直杆上,并通过轻绳绕过光滑定滑轮连接物块1,物块1与一轻质弹簧连接在一起,轻质弹簧另一端固定在地面上,物块1和滑块2均可看作质点开始时用手托住滑块2,使绳子刚好伸直处于水平位置,但无张力,此时弹簧的压缩量为d。现将滑块2从A处由静止释放,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d,A、C间距离为4d。不计滑轮质量、大小及与轻绳之间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.滑块2经过B处时的加速度等于零
B.滑块2下滑过程中,物块1和滑块2组成的系统机械能守恒
C.物块1和滑块2的质量之比为2:1
D.若滑块2的质量增加一倍,其它条件不变,仍让滑块2由A处从静止滑到C处,滑块2到达C处时,物块1和滑块2的速度之比为3:4
二、实验题(共2小题,第13题8分,第14题10分,共18分)
13.《研究平抛运动》的实验装置如图(甲)所示。
(1)为减少空气阻力对小球的影响,应选择的小球是______。
A.实心小铁球 B.实心小木球
C.空心小铁球 D.以上三种球都可以
(2)用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动。把这个装置放在不同高度进行实验,结果两小球总是同时落地:这个实验说明了A球______。
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
(3)某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点O,取水平向右为x轴,竖直向下为y轴,在轨迹上取两点和,且使,若测量发现为______,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。
(4)另一个同学研究物体做平抛运动的规律,他以的水平初速度抛出一小球,如图丙所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,如果取,则物体抛出的水平速度为______。
14.用如图所示的实验装置验证质量分别为、的物体A、B组成的系统机械能守恒。物体B从高处由静止开始下落,物体A上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量来验证机械能是否守恒。如图所示是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未画出,计数点间的距离如图所示。已知,。(打点计时器打点周期为0.02s,g取,计算结果均保留三位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时,B的速度v=______m/s
(2)在打0~5点的过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J,由此得出的结论是在误差允许范围内,A、B组成的系统机械能守恒。
(3)若某同学作出图像如图所示,其斜率为k,写出计算当地重力加速度g的表达式______(用k、、表示),并计算出当地的实际重力加速度g=______。
三、计算题(第15题6分,第16题8分,第17题8分,第18题12分,共34分 )
15.图1是某游乐场中水上过山车的实物图片,图2是其原理示意图。在原理图中半径为R=8m的圆形轨道固定在离水面高h=3.2m的水平平台上,圆轨道与水平平台相切于A点,A、B分别为圆形轨道的最低点和最高点。过山车(实际是一艘带轮子的气垫小船,可视作质点)高速行驶,先后会通过多个圆形轨道,然后从A点离开圆轨道而进入光滑的水平轨道AC,最后从C点水平飞出落入水中,整个过程刺激惊险,受到很多年轻人的喜爱。已知水面宽度为s=12m,假设运动中不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,结果可保留根号。
(1)若过山车恰好能通过圆形轨道的最高点B,则其在B点的速度为多大?
(2)为使过山车安全落入水中,则过山车在C点的最大速度为多少?
16.如图所示,平行板M和N之间有匀强电场,N板接地,A、B、C是电场中的三点,其中A点距离N板1cm。已知电量为q=2.0C的正电荷在B点时受到的电场力F=80N,将该电荷从B点移到C点电场力做功为W=40J,求:
(1)B、C间的电势差UBC;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)该电荷放在A点时具有的电势能。
17.如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子(可视为质点)从平台边缘A点抓住长l=0.8m水平绳的末端,由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动,运动至O点正下方B点时松开绳子,之后做平抛运动。在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD,猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向。已知,,不计空气阻力,求:(g取10m/s2)
(1)猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时,其对绳子的拉力。
(2)猴子从B点运动到C点的时间以及B、C两点间的水平距离。
18.如图所示,在水平面上有一弹簧,其左端与墙壁相连,右端位于O点时弹簧处于原长,O点左侧水平面光滑,水平段OP长l=1 m,P点右侧一与水平方向成θ=30°角的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接,皮带轮逆时针转动速率为3 m/s,一质量为1 kg、可视为质点的物块A压缩弹簧(与弹簧不拴接),使弹簧获得弹性势能Ep=9 J,物块与OP段间动摩擦因数μ1=0.1,另一与A完全相同的物块B停在P点,B与传送带间的动摩擦因数μ2=,传送带足够长,已知A与B的碰撞时间不计,碰后A、B交换速度,重力加速度g取10 m/s2,现释放A,求:
(1)物块A、B第一次碰撞前瞬间,A的速度v0
(2)从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前,B与传送带之间由于摩擦而产生的热量
(3)A、B能够碰撞的总次数
陕师附高2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题答案
一、选择题(本题共12小题,满分48分。其中1-8小题为单选题,9-12小题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B D A D D D B
题号 9 10 11 12
答案 CD ABD BD AC
二、实验题(本题共2小题,第13题8分,第14题10分,共18分。)
13. (1)A (2)C (3)1:2 (4)2m/s ;
14. (1)2.40 (2)0.576, 0.588, (3) 9.70
三、计算题(第15题6分,第16题8分,第17题8分,第18题12分,共36分)
15. (1)4m/s;(2)15m/s;
(1)过山车恰好过最高点时,只受重力,有
则
(2)离开C点后做平抛运动,由
运动时间为
故最大速度为
16. 【答案】(1)20V;(2)40N/C,竖直向上;(3)-0.8J
(1)把电荷从B点移到C点电场力做功为
解得
(2)匀强电场的电场强度大小为
由于把正电荷从B点移到C点电场力做正功,故场强方向竖直向上。
(3)由于N板接地,电势为零,故该电荷放在A点时具有的电势能为
其中为A点到N板的距离,代入数据解得Ep=-0.8J
17.【答案】(1)150N,方向竖直向下;(2)1.2m
解:设在B点时猴子所受的拉力为F
由牛顿第二定律得:
联立计算得出
由牛顿第三定律得,猴子拉绳的力等于绳拉猴子的力,即大小为150N,方向竖直向下
据题得,猴子到达C点时竖直分速度
平抛时间
BC间的水平距离
18.【答案】(1);(2);(3)6次
(1)设物块质量为m,A与B第一次碰前的速度为,则:
解得:
(2)设A.B第一次碰撞后的速度分别为,则,
碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零,加速度大小设为,
则
解得
运动的时间
位移
此过程相对运动路程
此后B反向加速,加速度仍为,与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞,
加速时间为
位移为
此过程相对运动路程
全过程生热
(3)B与A第二次碰撞,两者速度再次互换,此后A向左运动再返回与B碰撞,B沿传送带向上运动再次返回,每次碰后到再次碰前速率相等,重复这一过程直至两者不再碰撞.则对A.B和弹簧组成的系统,从第二次碰撞后到不再碰撞
解得第二次碰撞后重复的过程数为n=2.25,所以碰撞总次数为
N=2+2n=6.5=6次(取整数)
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