南通市重点中学2022-2023学年高一下学期期中测试
物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页.包括单项选择题(第1题~第10题,共40分)、简答题(第11题~15题,共60分).本次考试满分100分,考试时间为75分钟.考试结束后请将答题卡交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确.
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.
5.如有作图需要,请用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚.
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.某场地自行车比赛圆形轨道的路面与水平面间有一夹角,运动员骑自行车在同一赛道上分别以速率、做匀速圆周运动,已知速率为时,自行车恰不受摩擦力,则速率为时自行车所受摩擦力( )
A.仍为零 B.沿路面指向内侧
C.为滑动摩擦力 D.指向轨道的圆心
2.金星半径是地球半径的95%,质量为地球质量的82%,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,据此可求出( )
A.金星的密度 B.金星公转的周期
C.金星的第一宇宙速度 D.金星公转的向心加速度
3.如图所示的电场中,实线为电场线,虚线为带正电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A.b点电场方向向右
B.粒子一定是从a点运动到b点
C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D.若粒子从b运动到c,该过程中电场力做正功
4.汽车以速度在平直路面上匀速行驶,发动机的输出功率为P.某时刻起将汽车发动机的输出功率减为,设汽车行驶过程中受到的阻力不变,输出功率减小后( )
A.汽车运动的平均速度为
B.汽车所受的牵引力先逐渐增大后不变
C.汽车先做匀减速直线运动,最终以匀速运动
D.汽车先做加速度增大的减速运动,最终以匀速运动
5.三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球同步卫星,此时A、B相距最近,如图所示.已知卫星B的运动周期为T,则( )
A.C加速可追上同一轨道上的A
B.A、C的向心加速度大于B的向心加速度
C.从图示时刻到A、B再次相距最近所需时间大于T
D.相同时间内,B与地心连线扫过的面积大于A与地心连线扫过的面积
6.如图,绝缘细线一端固定在O点,另一端系一带正电小球A,空间存在方向竖直向上的匀强电场E,电场力大于重力,球A在电场中竖直平面内绕O点做圆周运动,则球A( )
A.可能做匀速圆周运动 B.在最低点时线中拉力最小
C.在最高点时重力瞬时功率最大 D.在C点时加速度方向指向O点
7.无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统.无级变速模型如图所示,主动轮M、从动轮N中间有一滚轮,M的转速一定,各轮间不打滑,通过滚轮位置改变实现无极变速.A、B为滚轮轴上的两点,则( )
A.滚轮在A处,N的角速度大于M的角速度
B.滚轮边缘与M、N接触点的线速度不相等
C.滚轮在B处,N转动周期小于M转动周期
D.滚轮从A到B,N的转速先变小后变大
8.球从高处由静止开始下落,所受空气阻力与速度成正比.下列描述球下落过程中加速度a、速度v随时间t,动能、机械能E随下落位移h变化的关系图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,在半球面AB上均匀分布负电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,轴线上M、N两点与O点距离均为2R.已知N点场强大小为E,则M点的场强大小为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,固定斜面上C点上方粗糙,下方光滑,轻弹簧下端固定,上端与小物块A连接,小物块B靠放在A右侧,两者在外力作用下停在O点.现将A、B由静止释放,A、B沿OC一起向上运动,到C点时分离,之后B上升到某位置恰好保持静止,A、B与斜面间的动摩擦因数相同,弹簧未超过弹性限度.则( )
A.A可能会返回经过O点
B.弹簧弹力对A始终做正功
C.A、B一起运动过程中,合外力对A、B做功最多
D.B运动到C点时,A、B系统机械能最大
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.(15分)如图甲所示,A、B两铁块用细线连接,跨过轻质小滑轮.让A从高处由静止开始下落,与B连接的纸带上打下一系列点,对纸带上的点迹进行测量分析,即可验证机械能守恒定律。重力加速度为g.
(1)除了图甲中提供的器材,还需准备天平和______.
(2)实验的主要步骤如下,其中错误的是______.
A.把打点计时器、滑轮固定在铁架台上适当位置,使计时器两限位孔连线沿竖直方向
B.测出A、B两物块的质量分别为M、m
C.将纸带一端固定在B上并穿过打点计时器的两限位孔
D.将A、B在图示位置由静止释放,紧接着接通打点计时器电源
E.选取纸带,进行数据测量与分析
(3)正确实验得到的一条纸带如图乙,0、1、2、3、4…为选取的计数点,0是打下的第一个点,相邻两计数点间还有4个点未标出,测出计数点间的距离如图所示.交流电源的频率为f,打下计数点“5”时,A的速度大小为______,若打点0~5过程中系统机械能守恒,测得的物理量应满足的关系式为______.(用题中所给物理量的字母表示)
(4)计算出打下各计数点时A的速度v及A对应下落的高度h,作出图像,则利用该图像验证系统机械能守恒的依据是______.若所作图像的斜率小于理论值,其原因可能为______.(写出一条即可)
12.(8分)“嫦娥五号”探测器已成功实施近月制动,进入环月轨道.探测器在近月点多次变轨后依次进入椭圆轨道Ⅰ和近月圆轨道Ⅱ,简化过程如图.已知探测器在轨道Ⅱ上绕月运行的周期为,轨道Ⅰ近月点和远月点到月心距离分别为a和b,引力常量为G.求:
(1)月球的质量M;
(2)探测器在轨道Ⅰ上绕月运行的周期T.
13.(8分)在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.4m和0.7m,如图甲.在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,它们受到的静电力均沿x轴负方向、大小跟试探电荷的电荷量的关系分别对应图乙中的直线a、b.求:
(1)A、B两点的电场强度;
(2)点电荷Q的电性及所在位置的坐标.
14.(13分)如图所示,一工作台由水平传送带与倾角为足够长的斜面体组成,传送带顺时针匀速转动,AB间的长度为L.现让质量为m的小物块以水平向右的速度从A点滑上传送带,物块与斜面体、传送带之间的动摩擦因数均为,且,传送带与斜面平滑连接,重力加速度为g.
(1)物块恰好能滑到斜面上高度为h的C点,求物块第一次经过B时的速度大小;
(2)在(1)的情况下,若传送带的速度等于(1)中的,物块滑上传送带的初速度为,求木块从A运送至B过程中,传送带克服摩擦力做的功W;
(3)若改变传送带转速,物块从A点水平滑上传送带,滑上斜面后恰好能返回出发点A,求物块从A点滑上传送带时初动能的最小值.
15.(16分)一转动装置如图所示,足够长光滑水平杆固定在竖直细管上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直细管和环A,细线先穿过小孔O,再穿过光滑细管,两端分别与环A和物块B连接,OA间连线与水平杆平行,小球C用长为的细线悬挂在环A上,现使整个装置绕竖直细管以角速度匀速转动,此时A与细管的距离,悬挂C的细线与竖直方向的夹角为37°,缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动,悬挂C的细线与竖直方向的夹角为53°,此时弹簧弹力与夹角为37°时大小相等,已知,,.重力加速度g取,,,B距管下口足够长,A、B、C与细管始终在同一竖直平面内,、均未知.求:
(1)装置转动的角速度;
(2)装置转动的角速度为时,弹簧的形变量;
(3)装置转动的角速度由增至过程中,外界对转动装置所做的功W.
南通市重点中学2022-2023学年高一下学期期中测试
物理试卷参考答案及评分标准
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.B 2.C 3.D 4.B 5.C 6.B 7.A 8.D 9.A 10.D
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.(15分)(1)刻度尺(2分) (2)D(2分)
(3)(2分) (3分)
(4)在实验误差允许的范围内,图线经过原点,斜率接近于,
则可认为系统机械能守恒(3分)
纸带与限位孔之间有摩擦或滑轮获得动能或细线与滑轮间有摩擦等(3分)
12.(8分)解:(1)探测器在轨道II上运动时(2分)
解得(2分)
(2)轨道Ⅰ的半长轴为(1分)
根据开普勒第三定律有(2分)
解得(1分)
13.(8分)解:(1)根据图线的斜率可得
(1分)
(1分)
电场强度方向均沿x轴负方向(1分)
(2)Q应该带正电(1分)
Q在B点的右侧,设其所在位置与B点相距,则
(1分)
(1分)
联立解得(1分)
则Q所在位置的坐标为0.85m(1分)
14.(13分)解:(1)物块从B运动到C过程中,
根据动能定理有(2分)
解得(1分)
(2)设物块在传送带上加速的时间为t,则(2分)
传送带克服摩擦力做的功(2分)
解得(1分)
(3)设滑块滑上斜面的最大高度为H,从最高点滑至A点过程,根据动能定理
(2分)
滑块滑上传送带一直加速到B点,滑块有最小初动能,研究滑上传送带到滑至最高点的过程,运用动能定理有(2分)
解(1分)
15.(16分)解:(1)转动的角速度为时,
对C有(2分)
代入数据解得(2分)
(2)设转动的角速度为时,A向右移动的距离为,则对C有
(1分)
设弹簧中弹力大小为F,角速度为时,对A有
(2分)
角速度为时,对A有
(2分)
联立代入数据解得
,则弹簧的形变量为0.02m(1分)
(3)A动能的增加量
(1分)
B重力势能的增加量(1分)
C重力势能的增加量(1分)
C动能的增加量
(1分)
外界对转动装置所的功(1分)
代入数据解得(1分)