山东省德州市乐陵名校2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（含答案）

乐陵名校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
一、单选题（每题3分，共24分）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
B. 物体做速率逐渐增加曲线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同
C. 物体做平抛运动时，其速度的变化与所用时间的比值恒定
D. 物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
2. 质量为1kg的物体放置在水平面上，受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t变化的关系如图所示。不计空气阻力，g取10m/s2，前10s内拉力做功的平均功率为（　　）
A. 10.8W B. 28.8W C. 144W D. 583.2W
3. 2020年11月28日20时58分，“嫦娥五号”探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，“嫦娥五号”探测器近月制动正常，如图所示，由M点顺利进入环月椭圆轨道Ⅱ，绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅰ，下列关于“嫦娥五号”说法正确的是（　　）
A. 在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度
B. 在轨道Ⅱ的运行周期小于在轨道Ⅰ的运行周期
C. 在轨道Ⅰ上F点的机械能大于轨道Ⅱ上N点的机械能
D. 在轨道Ⅱ上M点的加速度小于轨道Ⅰ上F点的加速度
4. 如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器，则( )
A. A向上移电容器的电容变大
B. P向左移电容器的电容变大
C. A向上移流过电阻R的电流方向从N到M
D. P向左移流过电阻R的电流方向从M到N
5. 市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士们喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示。已知配重质量0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，计数器显示在1min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ，配重运动过程中腰带可看做不动，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　）
A. 匀速转动时，配重受到的合力恒定不变
B. 配重的角速度是240πrad/s
C. 若增大转速，θ保持不变
D. 若增大转速，细绳拉力变大
6. 如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A 小球带正电荷
B. 小球受到的电场力与重力大小之比为
C. 小球从A运动到B的过程中电势能增加
D. 小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量
7. 如图所示，一个质量为kg的小球从倾角为37°的坡面上的A点以初速度被水平抛出，经过时间后，落在坡面上B点，不计空气阻力，重力加速度大小为，取，，下列说法正确的是（　　）
A. 小球在空中飞行的位移大小为240m
B. 小球抛出的初速度=30m/s
C. 小球从A运动到B过程中动能增加了900J
D. 小球落在B点前瞬间重力的功率为600W
8. 如图甲所示，有一固定的正点电荷N，其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从H0高处由静止释放，至小球下落到与N同一水平面的过程中，其动能Ek随高度H（设小球与点电荷N的竖直高度差为H）的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 带电小球在整个运动过程中，小球的机械能先增大后减小
B. 带电小球在高度H0~H1之间运动过程中，电势能减小
C. 带电小球在高度H1~H2之间运动过程中，机械能减小
D. 带电小球在H1和H2两个位置受到的库仑力都等于重力
二、多选题（每题4分，共16分）
9. 如图，在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 他的动能减少了Fh
B. 他的重力势能减小了mgh
C. 他机械能减少了Fh
D. 他的机械能减少了
10. 两个质量相同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（　　）
A. 下滑过程中重力所做的功相等
B. 它们到达底部时动能相等
C. 它们到达底部时速度相同
D. 它们在下滑到最低点时重力的瞬时功率相同
11. 如图所示，边长为2m正方形放在一匀强电场中，匀强电场方向与正方形所在平面平行（图中未画出）。已知A、B、C三点的电势分别为3V、﹣1V、﹣3V，则下列说法中正确的是（　　）
A. D点的电势为1V
B. 电场场强方向由A指向C
C. 该匀强电场的场强大小
D. 该匀强电场的场强大小
12. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率又运动15s恰好到达最大速度，其v-t图像如图所示，已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则（　　）
A. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N
B. 此过程车的总位移为70m
C. 汽车的额定功率为60kW
D. 汽车的最大速度为30m/s
三、实验题（每空2分，11题10分；12题8分；共18分。）
13. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和角速度的数据。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制__________和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度__________；
（2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线斜率为，则滑块的质量为__________（用、、表示）；图线不过坐标原点的原因是__________。
14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________
(2)某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为_____________，系统的重力势能减少量可表示为____________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母M、m、b、t、g、d表示）
(3)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图象如图3所示，并测得，则重力加速度________。
四、计算题（共4题，15题8分，16题10分，17题12分，18题12分，共42分）
15. 北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，582s后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，飞船在离地面h=360 km高度处绕地球做匀速圆周运动，周期T=90min。已知地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，π=3，求：
（1）飞船在轨道上的运行速度（结果数值取两位有效数字，单位取km/h）；
（2）地球的质量（结果数值取两位有效数字，单位取kg）。
16. 如图所示，在O点处固定一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h，若小球通过B点时的速度为v，试求：
（1）小球通过C点时的速度大小；
（2）小球由A到C的过程中电场力做的功。
17. 如图所示，质量的小球由A点以速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入竖直放置的光滑圆轨道BC，随后沿直线轨道CD上升到最高点。已知BC两点高度相同，小球经过这两点时的速度大小相等。O为圆轨道的圆心，圆轨道半径，OB与竖直方向的夹角。直线轨道CD接触面粗糙，动摩擦因素，与圆轨道在C点相切。不计空气阻力，取重力加速度。求
（1）A、B之间的水平距离；
（2）小球进入圆轨道最低点时，对轨道压力的大小；
（3）小球在CD轨道上升过程中，克服摩擦力做功。
18. 如图，等量异种点电荷－Q、＋Q固定在水平线上相距为2L的M、N两点上，有一质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷）的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN的竖直垂直平分线上距MN为L处，AC平行于MN，且OA=OC=L。现把杆拉起到水平位置由静止释放，小球经过最低点B时速度为v。取O点电势为零，忽略＋q对等量异种点电荷形成电场的影响，重力加速度为g。求：
（1）小球经过B点时受到的电场力；
（2）小球经过B点时对杆的拉力大小；
（3）在＋Q、－Q形成的电场中，A点的电势φA；
（4）小球继续向左摆动，到达C点时的速度大小。
乐陵名校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷答案
一、单选题（每题3分，共24分）
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】C
二、多选题（每题4分，共16分）
【9题答案】
【答案】BC
【10题答案】
【答案】AB
【11题答案】
【答案】AC
【12题答案】
【答案】CD
三、实验题（每空2分，11题10分；12题8分；共18分。）
【13题答案】
【答案】 ①. 滑块质量 ②. 旋转半径 ③. ④. ⑤. 滑块受到摩擦力
【14题答案】
【答案】 ①. 0.50 ②. ③. ④. 9.6
四、计算题（共4题，15题8分，16题10分，17题12分，18题12分，共42分）
【15题答案】
【答案】（1）2.7×104km/h；（2）5.7×1024kg
【16题答案】
【答案】（1）；（2）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【18题答案】
【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）；（4）