锦州市名校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题
注意事项:
1.本试卷备有答题卡,选择题请在答题卡上作答,否则无效
2.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,考试时间75分钟,试卷满分为100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共7道题,28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得4分,错选或不选的得0分)
1.如图所示,竖直面内固定一光滑圆环,质量为m的珠子(可视为质点)穿在环上做圆周运动.己知珠子通过圆环最高点时,对环向上的压力大小为(g为重力加速度),圆环半径为R,则珠子在最高点的速度大小为( )
A. B. C. D.
2.在真空中的固定点电荷Q形成的电场中,将检验电荷分别放在A、B两点,测得检验电荷所受电场力的大小F与其电荷量g的函数关系图像如图中a、b图线所示,则A、B两点与点电荷Q的距离之比为( )
A. B. C. D.
3.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
B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为
D.在b、c中,c的机械能大
4.“负重爬楼”是消防队员的日常训练项目之一.某次“10层负重登顶”比赛中,质量为的消防员背约的重物,在内由地面到达10层楼顶的过程中,.下列说法正确的是( )
A.楼梯对消防员的支持力做正功
B.消防员对重物做功约为
C.消防员增加的重力势能约为
D.消防员克服自身重力做功的平均功率约为
5.假设太空中存在着如图所示的星体系统,A、B、C三个星体构成等边三角形,边长为r,环绕中心O处的星体做角速度相同的匀速圆周运动,已知A、B、C的质量均为m,O点处星体的质量为M,假设所有的星体均可视为质点,引力常量为G.则下列说法正确的是( )
A.O处星体对A星体的万有引力提供A做圆周运动的向心力
B.C星体对O处星体的万有引力大小为
C.B星体的角速度为
D.A、B、C三星体对O处星体的万有引力的合力为
6.如图所示,一塔式起重机正在工作,在某段时间内,吊车使质量为M的重物Q从静止开始以恒定的加速度竖直下降(g为当地重力加速度),当下降高度为h时,速度为v,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.重物重力势能增加了
B.重物的机械能减少了
C.起重机对重物做功为
D.重物的合外力对重物做功为
7.空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示,O点为两点电荷连线的中点,A、B为连线上相对O点对称的点,C、D在两点电荷连线的中垂线上,.下列说法正确的是( )
A.A、B两点场强相同
B.从A点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从A点向B点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.C点场强比D点场强小
D.若电子(不计重力)在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放,则电子可能绕O点做速圆周运动
二、多选题(共3道题,18分.在每小题给出的四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3分,有选错或不选的得0分)
8.下列关于物理学史或物理认识说法正确的是( )
A.库仑最早通过实验比较准确地测出电子的电荷量
B.英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线描述电场
C.牛顿对引力常量G进行了准确测定,并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
D.地面上的人观察高速飞行的火箭时,发现火箭里的钟表变慢了
9,有一种叫飞椅的游乐项目,示意图如图所示.长为的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.座椅和小孩的质量为,当转盘匀速转动时,钢绳与转动轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角.,不计钢绳的重力和空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.小孩转动的轨道半径为 B.钢绳对转椅的拉力大小为
C.座椅匀速转动的角速度大小为 D.小孩的向心加速度大小为
10,如图所示,倾角为的固定粗糙斜面上有一A点,长度为的木板质量分布均匀,其质量为,开始用外力使木板下端与A点对齐,如图.木块质量为,两者用一轻质细绳绕过光滑定滑轮连接在一起,木板与斜面的动摩擦因数为.现撤去外力让木板由静止开始运动到上端刚好过A点,此过程中,下列说法正确的是( )
A.木板M和木块m组成的系统机械能守恒
B.木板上端刚过A点时速度大小为
C.木板减少的机械能等于木块增加的机械能与系统产生的热量之和
D.系统产生的热量为
第Ⅱ卷(非选择题)
三.实验题(共14分)
11.(6分)用图示装置探究向心力大小的表达式.转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,当皮带分别套在塔轮2和3的不同圆盘上时,两个槽内的小球分别以不同的角速度做匀速圆周运动,小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供,两球所受向心力大小之比可从标尺7上得知.
(1)下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是___________
A.探究加速度与力和质量的关系 B.探究两个互成角度力的合成规律 C.探究平抛运动的特点
(2)实验中,某同学将质量相等的甲、乙两小钢球放在图示位置上且甲球到左塔轮中心距离等于乙球到右塔轮中心距离,将皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上,目的是研究向心力大小与_________的关系.
A.角速度 B.向心加速度 C.半径
(3)在(2)条件下,转动手柄1,由标尺7得知甲、乙两球所受向心力之比为,则皮带连接的左右圆盘半径之比为________.
12.(8分)某同学用如图所示装置做验证机械能守恒定律的实验.
(1)实验的主要步骤如下:其中不妥当的操作步骤是__________.(填写步骤序号)
A.将导轨调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M
D.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离L
E.释放滑块,然后开启气泵,读出遮光条通过光电门的挡光时间t
(2)在实验操作正确的前提下,滑块从图示位置静止释放运动到光电门的过程中,若钩码和滑块组成的系统符合机械能守恒定律,测得的物理量应满足的关系式为_______________.(用(1)中给出的字母和重力加速度g表示)
(3)该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M,实验小组多次改变光电门的位置,且每次都将滑块从同一点静止释放,测出相应的L与t值,完成实验后,某同学根据测量数据作出图像为一条原点的直线,测得直线的斜率为k,已知钩码的质量m,遮光条的宽度d,重力加速度g,则滑块总质量M的表达式为_________.(用题目给出的字母表示)
四、解答题(本题共40分,要求写出必要语言叙述,公式及计算结果)
13.(10分)如图所示,行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动.在地球上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角,地球—金星连线与地球—太阳连线夹角β,两角最大值分别为、,求水星与金星的公转线速度之比
14.(11分)如图,电量大小为Q的带负电A小球固定不动,若要使也带负电,电量大小为q、质量可变的B小球在A左上方离其距离为r(球心间距离),连线与竖直成角处静止,则需在竖直平面内加一个匀强电场,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)若所加匀强电场与水平成斜向左下方向,则匀强电场的场强应为多大
(2)加什么方向的匀强电场时可使场强最小,最小场强的大小是多少,此时B小球质量多大
15.(19分)如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于B,C是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径,现有一个质量为、可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,D、E两点间的距离,物体与斜面之间的动摩擦因数,取,,g取.不计空气阻力,求
(1)物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力的大小
(2)要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度至少要多长
(3)若斜面已经满足(2)的要求,物体从E点开始下落,求小物块在斜面上运动的总路程S
高一下学期期中考试物理答案
单选4分,多选6分,选不全3分
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.BD 9.BC 10.BC
11.每空2分(1)A (2)A (3)
12.(1)E (2) (3)
13.(10分)由
得
由题可知
得
14.(1)由B小球平衡得:由B小球平衡得
得:
(2)B小球受匀强电场的电场力水平向右时,匀强电场场强最小.此时场强水平向左
得
15.(1)由机械能守恒定律得
得
得
(2)由C到斜面最高点动能定理
得
(3)因为所以物体不能停在斜面上.最终物体以C点为中点来回往复运动,左侧运动的最高点为B点
由能量守恒定律得:
得: