山东省青岛市重点中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题(无答案)

青岛市重点中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
考试时间：90分钟；满分100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必填将自己的姓名、班级、考号等填写在答题卡和试卷指定位置．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将答题卡交回，试卷和草稿纸不必交回．
一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．阳春三月，青岛二中春季运动会如火如荼地召开．运动会上比赛项目丰富多彩、种类繁多，运动员们英姿飒爽、活力四射．这其中也蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（ ）．
A．同学A在操场上进行800米长跑时，若保持速率不变，则该同学做匀变速曲线运动
B．同学B在跳高的过程中，该同学做竖直上抛运动
C．同学C在跳远的过程中，该同学在最高点时速度为零
D．同学D将铅球向斜上方推出，不计空气阻力，铅球在空中做匀变速曲线运动
2．子弹穿透力试验中，将相同的多块厚木板相互靠近固定在水平面上，试验员将子弹水平射向木板，通过观察子弹停下的位置获得相应数据．若子弹与木板间的阻力大小恒定，且子弹沿直线运动，某次射击后发现刚好击穿2层木板．下列分析正确的是（ ）．
A．若仅将子弹的质量增加1倍，刚好打穿4层木板
B．若仅将子弹的射入速度提升1倍，刚好打穿4层木板
C．若仅改变子弹形状使相互间阻力减小，可以增加打穿木板的数量，同时减少发热量
D．子弹击穿第一块木板时速率降为初速率的一半
3．点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示）与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同．图丙中点电荷q到的距离为R，是以电荷q为圆心、R为半径的圆上的一条直径，则B点电场强度的大小是（ ）．
A． B． C． D．
4．2022年7月13日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心顺利升空，将天链二号03星准确送入地球同步轨道．关于该卫星到地心的距离r可由给出，其中G为万有引力常量，则关于物理量a、b、c的描述正确的是（ ）．
A．a是地球半径，b是卫星的加速度，c是地球平均密度
B．a是地球表面重力加速度，b是卫星的加速度，c是地球自转周期
C．a是地球半径，b是地球自转周期，c是地球平均密度
D．a是地球表面重力加速度，b是地球半径，c是地球自转周期
5．如图所示，质量为m的小球用长为L的悬线固定于O点，悬线中最大弹力为．把悬线拉直与竖直方向成一定角度并使小球由静止释放，小球在最低点所受弹力为，今在O点正下方处钉了一个钉子，若将小球拉至相同位置由静止释放，为使悬线碰到钉子时不能断开，与O之间距离可能是（ ）．
A． B． C． D．
6．如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）．
A．由于不清楚粒子运动方向，粒子电性无法判断
B．粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C．粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D．粒子在P点的动能大于在Q点动能
7．自动扶梯的应用相当广泛，给生产、生活带来极大的方便．某斜坡式扶梯的长度，对应的高度是，木箱与扶梯表面的摩擦因数为0.5，扶梯可以恒定的速率向上或向下运动．高一2班的小张同学将质量为的木箱轻放在扶梯上．重力加速度g取，以下分析正确的是（ ）．
A．若放在电梯上端向下运送，木箱在沿斜坡向下运动了时速率达到
B．若放在电梯下端向上运送，木箱在沿斜坡向上运动了时速率达到
C．木箱与扶梯共速后，摩擦力对木箱的功率绝对值是
D．向上运送全过程，因木箱而使电机输出的能量额外增加了
8．2019年3月10日，长征三号乙运载火箭将“中星6C“通信卫星（记为卫星Ⅰ）送入地球同步轨道上，主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务．在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ，它运动的每个周期内都有一段时间t（t未知）无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为．已知卫星Ⅰ对地球的张角为，地球自转周期为，万有引力常量为G，则根据题中条件，可求出（ ）．
A．卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比为
B．卫星Ⅱ的周期为
C．地球的平均密度为
D．题中时间t为
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
9．荡秋千是小朋友特别喜爱的活动，通常小朋友坐在秋千板上由其他人推动摆动起来，考虑有多种能量转化，摆动的最大角度会逐渐减小，若要保持或增大摆角，则需要其他人持续推动．高一2班的张同学学过机械能这部分知识后，自己到秋千上体验了一番，以下结论正确的是（ ）．
A．若坐在荡秋千时保持身体各部分都不动，则秋千的最大摆角很难越荡越大
B．坐在秋千板上通过摇晃双腿可以增大秋千的最大摆角
C．站在秋千板上，并在秋千由高点向下运动到最低点时蹲下，到达最高点时直立这种方式可以增大最大摆角
D．站在秋千板上，并在秋千由高点向下运动时起立，到达最低点时直立，到达最高点时跳下这种方式可以增大最大摆角
10．电场分选是在高压电场中利用入选物料的电性差异进行分选的方法．如图所示，从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，已知物料全部落入M、N槽中且打不到极板，不计空气阻力和物料间的相互作用力，则起电后的物料经过高压电场区域时（ ）．
A．一定做曲线运动 B．所用时间一定相同
C．电势能一定减少 D．机械能一定增加
11．电动夯实机是日常道路施工过程中常用的工具，能够大大提高筑路工人的工作效率．如图所示某电动夯实机的结构示意图，由电动机和底座和偏心轮三部分组成，期中偏心轮由包括飞轮和配重物．电动机、飞轮和底座总质量为M，配重物质量为m，配重物的重心到轮轴的距离为r，重力加速度为g．在电动机带动下，偏心轮在竖直平面内匀速转动，皮带不打滑．当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使整体配物离开地面．下列判断正确的是（ ）．
A．配重物转到最低点时处于超重状态
B．配重物转到最高点时与飞轮间的弹力大小为
C．偏心轮转动的角速度为
D．打夯机对地面压力的最大值
12．2020年7月31日，北斗闪耀，泽沐八方．北斗三号全球卫星导航系统（如图甲所示）建成暨开通仪式在北京举行．如图乙所示为55颗卫星绕地球在不同轨道上运动的图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径，1和2为其中的两颗卫星．已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）．
A．卫星1和2运动的线速度满足为
B．地球质量为
C．地球的半径为
D．卫星1和2向心加速度大小之比为
三、非选择题（共60分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13．（9分）某学习小组在探究平抛运动的规律时，设计了下面几个实验：
（1）甲同学用如图装置研究平抛运动，将方格纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下飞出后落在水平挡板上，在方格纸上挤压出一个痕迹点称动挡板，重新释放钢球，方格纸上将留下一系列痕迹点．
①下列关于该实验正确的是______；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段可以倾斜
C．每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D．要想研究竖直方向的运动必须使用竖直挡板重复实验，研究挤压轨迹
②建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．取平抛运动的起始点为坐标原点．将铜球静置于斜槽末，则钢球的______对应方格纸上的位置即为原点．
A．最上端 B．最下端 C．球心
（2）乙同学提出了一种新的思路，可以利用如图所示装置，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动．右侧用一束平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子．用频闪照相机拍摄小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置，如图中A、B、C、D点．现测得各点到O点的距离分别为，，，．根据影子的运动情况可知小球在竖直方向上的运动为__________运动，其加速度为__________．（已知照相机的闪光频率为）
仿照乙同学的实验思路，利用已有的实验器材，请你设计一个方案探究小球在水平方向的运动性质（说明需要记录和测量的物理量和可能出现的实验结果）：__________．
14．（9分）青岛二中物理兴趣小组设计了一个实验，利用汽车空挡（无动力）在斜面上滑行验证动能定理．校园内北侧马路有个较长的平直斜坡，由指导教师驾驶车辆车内同学手持可同时显示位置、速度的北斗导航接收器，另外的同学持摄像机拍摄接收器，后期通过录像回放提取的数据如表格所示．已知汽车的总质量为，斜坡角度约为（取，）．请回答下列问题．
位移m 速度 速度平方
0.0 0.00 0.00
2.0 1.69 2.87
7.0 3.11 9.68
15.0 4.64 21.52
20.0 5.39 29.04
32.0 6.81 46.32
（1）汽车空挡下滑过程中阻力有__________、__________（写出不少两个）．
（2）以位移为横坐标，速度和速度平方为纵坐标，通过描点并用平滑曲线连接各点，得到两个运动图线．
（3）通过图像，可得恒力作用下物体速度的平方与通过的位移成__________（正比、反比或无关）．
（4）根据以上数据，本此实验中汽车所受的总阻力约为__________N．（结果保留两位有效数字）
15．（6分）如图所示，顺时针以匀速转动的倾斜传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B，一小物块m（可看成质点）从A点正上方以的初速度放于长度为的传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数，经过一段时间，小物块从B点抛出，恰好落在台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知C点是斜面顶端B的投影点，，，，求：
（1）物块从B点抛出时的速度大小？
（2）C点到斜面底端D点的水平距离是多少？
16．（12分）如图所示，一质量为m、电荷量大小为q的正电小球，用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中，假设电场分布范围足够大，静止时细线向左偏离竖直方向夹角为．小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g，（，）．求：，
（1）匀强电场的电场强度E大小和方向；
（2）若将原电场方向改为竖直向上，大小保持不变，则小球从图示位置由静止释放瞬间绳子的拉力大小；
（3）若将原电场方向改为竖直向上，大小保持不变，则小球从图示位置由静止释放后运动过程中细线的最大拉力大小．
17．（12分）理想轻弹簧一端固定，另一端拴物块构成如图所示的装置，置于粗糙水平面上，并以弹簧原长处为原点O向右做数轴x，参数如下：弹簧劲度系数为，物块质量，物块与水平面间的摩擦因数．已知弹簧的弹性势能为，x为弹簧形变量，整个过程不超过弹簧的弹性限度．现将物块向右拉到处由静止释放（重力加速度），试求：
（1）物块第一次经过O点时速度的大小；
（2）物块第一次到达左端最远处的坐标值；
（3）某次物块到达处时速度刚好为零，求此前经过O点几次；
（4）将整个装置逆时针转过后，仍将物块由弹簧伸长处释放，物块的最大速度的大小．（弹簧只在竖直方向上运动）
18．（12分）由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况）．若引力常数为G，A星体质量为，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a．
（1）求星体B所受的合力太小；
（2）求星体C的轨道半径．