广东省茂名市奥林匹克学校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

奥林匹克学校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
考试时间：75分钟 满分：100分
一、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是（　　）
A． 由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值
B． 合力的功等于各分力功的矢量和
C． 法拉第提出了电场的概念并引进电场线来描述电场
D． 充电过程，电容器电量和电容同时变大
2.一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在选项图中，小球M能处于静止状态的是（　　）
3.如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是（　　）
A． 轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B． 轮胎受到的重力做了正功
C． 轮胎受到的拉力不做功 D． 轮胎受到地面的支持力做了正功
4.蹦床是少年儿童喜欢的一种体育运动，如图所示，蹦床的中心由弹性网组成，若少年儿童从最高点落下至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则少年儿童（　　）
A． 机械能守恒
B． 刚接触网面时，动能最大
C． 重力势能的减少量大于克服空气阻力做的功，
D． 重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
5. 如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是（　　）
6.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
7.喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。则微滴在极板间电场中（　　）
A． 向负极板偏转 B． 电势能逐渐增大
C． 运动轨迹是抛物线 D． 运动轨迹与带电量无关
二、 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得分，有选错的得0分。
8.如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹。粒子在A点的加速度为、动能为、电势能为；在B点的加速度为、动能为、电势能为，则下列结论正确的是（　　）
A． 粒子带负电 B．
C． D．
9.如图所示是一打桩机的简易模型。质量的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入2cm深度，且物体不再被弹起，若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图像如图所示。撞击前不计所有摩擦，钉子质量忽略不计，g取10。则（　　）
A． 物体上升过程中的加速度为12
B． 物体上升过程中的最大速度为2m/s
C． 物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率为12W
D． 钉子受到的平均阻力为600N
10.在空间某一匀强电场中，将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向成锐角θ，电场强度大小为E。则下列说法正确的是（　　）
A．由于只有重力势能、电势能和动能之间的转化，故小球的机械能守恒
B．若，则小球的电势能不变，机械能守恒
C．若且，则小球的动能必增大，电势能可能增大
D．若且，则小球的动能必增大，电势能可能增大
三、非选择题：共54分。
11.（8分）某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
（1）下列关于该实验的说法正确的是___________。
A． 纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用
B． 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C． 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D． 选择较轻的物体作为重物实验效果更好
（2） 图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为___________m/s。（结果保留3位有效数字）
（3） 该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出-h图象，如图丙（右上）所示，由图象可判断P的质量___________Q的质量（选填“大于”或“小于”）。
12.（8分）如图所示为静电除尘装置的原理图，该装置由集尘极和悬在两集尘极间的放电极组成，在集尘极和放电极间加有高压电源，其间的空气被电离成为电子和正离子，电离出的电子在静电力的作用下运动。废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域，废气中的粉尘吸附电子后带上负电，粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，实现除尘的目的。图中虚线为电场线，不考虑粉尘重力的影响。
（1）为了实现净化废气的目的，静电除尘装置中的放电极，应接高压电源的___________（选填“正极”或“负极”）；
（2） 由电场的分布特点可知，图中A点电势___________B点电势（选填“高于”、“低于”或“等于”），带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能___________在B点位置的电势能（选填“高于”、“低于”或“等于”），带电粉尘运动轨迹___________与某条弯曲的电场线重合（选填“可能”、“不可能”）。
13、（12分）用一根长为1的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成角。现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：
（1）小球带哪种电荷？
（2）匀强电场的电场强度的大小；
（3）小球经过最低点时球对丝线的拉力大小。
14.（10分）如图所示，质量为m、电荷量为e的电子，从A点以速度垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成角，电子重力不计。求：
（1）电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）电子从A运动到B的时间。
15.（16分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑，质量、长为的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量的滑块（视为质点）以的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的动摩擦因数，g取10。
（1）求碰撞墙前小车与滑块的相对位移；
（2）求小车与墙壁碰撞时的速度；
（3）要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，求半圆轨道的半径R的取值。
高一物理参考答案
1.C 2.B 3.A 4.C 5.C 6.A 7.C 8.AC 9. BC 10.BD
11.（1）AC （2）2.26 （3）大于
12.（1）负极；（2）低于；高于；不可能。
13.解：
（1）小球带正电。（2分）
（2）小球静止在电场中受力如图所示，由平衡条件得：
mgtan① （2分
故② （1分）
（3）当电场方向变成向下后，小球开始摆动到最低点，由动能定理得：③ （2分）
由圆周运动知识，在最低点时，
④ （2分）
由③④解得（2分）
由牛顿第三定律知，球对丝线的拉力大小（1分）
答案：（1）正电（2）（3）mg
14.【答案】：（1） 。（2）-
解：（1）电子在电场中受电场力作用，根据牛顿第二定律可得① （1分）
将电子在B点的速度分解（如图）可知0② （1分）
（2）由动能定理可知：③ （2分）
解②③式得（2分）
（3）在B点设电子在B点沿电场方向的速度大小为，则有：④ （1分）
⑤ （1分）
解①④⑤式得：（2分）
15. （1）3m；（2）4m/s； （3）或
解：（1）（2）假设车碰壁前，滑块与小车的已共速，为，
（1分）
（1分）
（1分）
解得：（1分）
（1分）
（1分）
因假设成立。（1分）
车碰壁前滑块与车的相对位移（1分）
滑块与小车共速后与车一起匀速运动，故小车与墙壁碰撞时的速度即。（1分）
（3）车碰墙后，滑块将在小车上继续向右做初速度为，位移为的匀减速运动，然后滑上圆轨道的最低点P。（1分）
若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，则：（1分）
根据动能定理有-（1分）
联立并代入数据解得（1分）
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。
根据动能定理，有（1分）
代入数据解得（1分）
综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足
或。 （1分）