清源高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题
考生注意:1. 本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共6页.2. 满分100分,考试时间为75分钟.
第Ⅰ卷(40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法中正确的是( )
A. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B. 开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,速度越大
C. 月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D. 开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同
2. 2022年7月7日消息,南京林业大学学子发明智能分拣系统,助力新疆棉花丰产增收.纯棉衣服手感柔软舒适度高,不会起静电而且吸湿和透气性都不错,如果是皮肤敏感人群的话一定是优选.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止静电对手术的影响
B. 为了防止静电危害保证乘客的安全,飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成
C. 金属导体有静电屏蔽的作用,运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶安全
D. 轿车上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
3. 如图所示为某电场的电场线,A、B、C三点的电场强度分别为、、,电势分别为、、,以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,原长为l的轻弹簧竖直固定在水平地面上,质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,小球下落到最低点.不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 压缩弹簧过程中,小球的机械能不变 B. 小球刚释放时的重力势能为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 压缩弹簧过程中,小球的速度一直减小
5. 甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球,甲带电量+10Q,乙带电量-Q,丙不带电,将甲、乙固定,相距r,甲、乙间的相互作用力为10N;然后让丙球反复与甲、乙球多次接触,最后移去丙球,甲、乙两球最后总带电量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为( )
A. 3Q 9N B. 3Q 6N C. 6Q 9N D. 6Q 6N
6. 如图所示,A为地球赤道上的物体,随地球表面一起转动,B为近地轨道卫星,C为同步轨道卫星,D为高空探测卫星.若A、B、C、D绕地球转动的方向相同,且均可视为匀速圆周运动,则其向心加速度大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在真空中,一个电荷量为的点电荷固定在P点,是钝角三角形的最大内角,虚线是NM两端的延长线,下列说法正确的是( )
A. 从M点沿斜向上的虚线上,电场强度的大小先增大后减小
B. 从N点沿斜向下的虚线上,电势先一直降低
C. 正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D. 将负电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
8. “嫦娥五号”探测器着陆月球前的运动轨道示意图如图所示,“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速,之后沿轨道Ⅱ运动,再次运动到P点时点火减速,之后沿近月(到月球表面的距离不计)轨道Ⅲ运动.月球的半径为R,轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为5R,“嫦娥五号”在轨道Ⅲ上运行的周期为T,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. “嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为 B. “嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为
C. 月球表面的重力加速度大小为 D. 月球表面的重力加速度大小为
9. 如图所示,两个固定的等量正点电荷相距为2L,其连线中点为O,以O为圆心、0.5L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d,以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴.取无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( )
A. a、b两点的场强相同
B. Oy轴上沿正方向电势随坐标y的增大而增大
C. Oy轴上沿正方向电场强度的大小随坐标y的变大而增大
D. 将一试探电荷+q自a点由静止释放,若不计电荷重力,试探电荷将在a、b间往复运动
10. 电动机带动传送带始终以的速率运动,传送带两端A、B间的距离.工作时,机器手臂将一个工件无初速度放到A点,当该工件刚离开B点时,机器手臂将下一个工件放到A点,之后不断重复此过程.已知每个工件的质量,与传送带间的动摩擦因数均为,工件可视为质点且不发生滚动,重力加速度g取.从第一个工件放到A点开始计时,则传送带( )
A. 1min内能运送40个工件 B. 1min内能运送24个工件
C. 1min内因运送工件需要多消耗的电能为160J D. 1min内因运送工件需要多消耗的电能为320J
第Ⅱ卷(60分)
二、实验题(本题共1小题,共15分)
11.(15分)某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理.先将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线使小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.实验主要步骤如下:(计算结果均用题中所给物理量符号表示)
(1)将木板略微倾斜以补偿阻力,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(包含小车、小车中砝码和挡光片)的质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B处光电门时的遮光时间分别为、,A、B之间的距离为L,当地重力加速度为g.
(2)若只验证小车的动能定理,则实验时,______(填“需要”或“不需要”)满足,合外力对小车做的功为______,需要验证关于小车的动能定理表达式为____________.
(3)若使用该装置来验验小车和砝码所组成系统的动能定理,则实验时______(填“需要”或“不需要”)满足,需要验证的系统的动能定理表达式为____________.
三、计算题(本题共4小题,共计45分.解答时应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.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.(10分)2022年10月12日,中国空间站“天宫课堂”第三课开讲,这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课.已知中国空间站离地高度为h,运行周期为T,地球半径为R,引力常量为G.求:
(1)地球的质量;
(2)地球的第一宇宙速度.
13.(10分)图甲为“海洋和谐号”游轮,它是目前世界上最大的游轮,假设其总质量,发动机额定输出功率.某次航行过程中,“海洋和谐号”游轮从静止开始在海面上做直线运动,其加速度—时间图像如图乙所示,在时,发动机输出功率达到额定输出功率,此后保持不变.假设航行过程中所受阻力恒定不变,求:
(1)游轮航行过程中所受的阻力大小;
(2)游轮行驶的最大速率.
14.(12分)如图所示,A、B、C、D为一匀强电场中的四个点.将的正电荷从A点移到B点,静电力做功;将该电荷从B点移到C点,电势能增加了.设A点电势为0,求:
(1)A、B两点间的电势差及B、C两点间的电势差;
(2)C点的电势.
15.(13分)一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示,它由弹射器、水平直轨道AB、半径的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成,E点距地高度,小球经过E点后将沿水平方向射出.质量为(可视为质点)小球经弹射器水平弹出后,恰能通过C点,不计一切阻力,重力加速度g取.求:
(1)小球通过C点时的速度大小;
(2)弹簧储存的弹性势能;
(3)小球落地时的水平射程.
清源高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题
参考答案
1. D 2. C 3. A 4. C 5. C 6. B 7. A 8. A 9. D 10. A
11.(2)需要(2分) mgL(3分) (4分)
(3)不需要(2分) (4分)
解析:(2)由于本实验中所用砝码的总重力近似等于小车所受的合外力,故需要满足;合外力对小车做功为;由动能定理,则有.
(3)验证小车和砝码盘组成系统的动能定理时,不需要满足;由动能定理有
12. 解:(1)对于空间站有(3分)
解得(2分)
(2)对于近地卫星有(3分)
联立解得(2分)
13. 解:(1)由图像可知,在0~20s内,游轮的加速度(1分)
在时,游轮的速度(1分)
且由牛顿第二定律有(2分)
又(1分)
解得(1分)
(2)当游轮达到最大速度时(1分)
又(2分)
解得(1分)
14. 解:(1)A、B两点间的电势差(2分)
将该电荷从B点移到C点,电势能增加了(1分)
则电场力做功(1分)
B、C两点间的电势差(2分)
(2)设A点电势为0,根据(2分)
得B点的电势(1分)
根据(1分)
解得C点的电势(2分)
15. 解:(1)小球通过C点时,由牛顿第二定律有(2分)
解得(2分)
(2)小球从释放至运动到C点,由机械能守恒定律有(2分)
解得(2分)
(3)小球从C到E的过程中,由机械能守恒定律有(2分)
又由平抛运动规律有(1分)
且(1分)
解得(1分)