山东省泰安市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

试卷类型：A
泰安市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试题
2023.07
注意事项：.
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生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，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.如图所示，一台机器由电动机通过传送皮带传动，已知机器轮的半径R是电动机轮半径r的3倍，且皮带与两轮之间不打滑，皮带的厚度不计，下列说法正确的是
A.机器轮上边缘某点的线速度与电动机轮边缘某点的线速度之比为3：1
B.电动机轮的转速与机器轮的转速之比为1：3
C.电动机轮的转速与机器轮的转速之比为3：1
D.机器轮上边缘某点的向心加速度与电动机轮边缘某点的向心加速度之比1：1
2.如图所示，甲、乙两个物体放在旋转圆台上，它们的质量均为m，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，甲物体离轴心距离为2R，乙物体离轴心距离为R。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为g，当圆台旋转时，甲、乙两个物体都没有滑动，则下列说法中正确的是
A.甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度小
B.甲物体受到的静摩擦力比乙物体受到的静摩擦力小
C.是甲物体开始滑动的临界角速度
D.是乙物体开始滑动的临界角速度
3.我国发射的人造地球卫星绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是
A.卫星的质量和绕地半径 B.卫星的绕地线速度和绕地半径
C.卫星的绕地角速度和绕地周期 D.卫星的质量和绕地周期
4.如图所示，直角三角形ABC中，∠C=90°，∠A=37°，两个电荷量为、的异种电性点电荷固定在A、B两点，发现此时C点的电场强度方向与AB平行，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则、为
A.64：27 B.27：64 C.4：3 D.3：4
5.如图所示，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差。设电容器的电容为C，带电量为Q，板间电势差为U，静电计指针偏角为θ，在保持其他条件不变的前提下，将电介质从板间抽出。下列判断正确的是
A.U增大 B.U减小 C.C增大 D.θ减小
6.汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为2x103kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍。若汽车从静止出发，以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，则出发30s时，汽车发动机的实际功率为(取g=10m/s2)
A.15kW B.45kW C.55kW D.60kW
7.有一横截面积为S的铝导线，流经导线的电流为I，设每单位体积的导线内有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为
A. B. C. D.
8.如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示，不计空气阻力，则
A.时刻小球动能最大
B.时刻小球动能最大
C.~这段时间内，小球的动能一直增加
D.~这段时间内，弹簧减少的弹性势能等于小球增加的机械能
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示是宇航员乘坐飞船撤离空间站返回地球时的情境。飞船开始时在圆轨道1上运行，接到指令后在P点启动发动机，进入椭圆轨道2运行。最后在Q点再次点火进入大气层，并在地球着陆场成功着陆。则飞船
A.在轨道1运行的周期等于在轨道2运行的周期
B.在P点启动发动机是为了减小飞船的速率
C.在轨道2上运行时，经过Q点时的速率大于经过P点时的速率
D.在轨道2上运行时经过P点时的加速度大于在轨道1上运行时经过P点时的加速度
10.如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中
A.重力做功mgR B.机械能减少mgR C.机械能减少 D.克服摩擦力做功mgR
11.如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为100的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则
A.图中表笔A应为红色 B.图中表笔A应为黑色 C.电阻R2为10Ω D.电阻R1为2Ω
12.如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知
A.a、b、c三条等势线中，c的电势最高
B.P点处的电场强度大于在Q点的电场强度
C.该带电质点在P点的速率大于在Q点的速率
D.该带电质点在P点具有的电势能小于在Q点的电势能
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)如图所示，某学习小组利用气垫导轨实验装置验证钩码、滑块、遮光条等组成的系统机械能守恒，主要实验步骤如下：
A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平
B.用游标卡尺测出遮光条宽度d
C.用天平测出遮光条和滑块总质量M，钩码质量m
D.安装实验器材并将滑块移至A位置，测出遮光条到光电门B的距离L
E.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
(1)为了减小实验误差，下面说法正确的是______(填写选项的字母标号)；
A.遮光条的宽度要适当小
B.本实验要选用不可伸长的轻绳
C.遮光条和滑块的总质量M要远大于钩码质量m
(2)当满足____________________关系时(用给出的物理量表示)，则验证了该系统机械能守恒。
14.(8分)(1)在“长度的测量及测量工具的选用”实验中，游标卡尺和螺旋测微器如图所示，则游标卡尺读数__________mm，螺旋测微器读数_________mm；
(2)用电流表和电压表测定电阻约为6Ω的均匀电阻丝的电阻率实验，电源是两节干电池。如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱a、b上，c是一个可沿电阻丝滑动的金属触头c，电压表连接在a、c之间，a、c之间的长度L可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示，电表均可视为理想表。
①本实验电流表的量程选____________(填“0~0.6A”或“0~3A”)；
②连接线路，闭合开关后，触头c调至一合适位置后不动，滑动变阻器触头自左向右移动的过程中，电压表读数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
③滑动变阻器触头调至合适位置后不动，改变触头c位置，得到几组U、I、L数据，用计算出相应电阻值后，作出R-L图线如图丙所示，取图线上两点间数据之差△L和△R，若电阻丝直径为d，则电阻丝的电阻率=____________(用△L、△R、d表示)。
15.(8分)如图所示，水平地面上方存在大小为E的水平向左的匀强电场，一带电小球(可视为质点)用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为+q，静止时距地面的高度为h，细线与竖直方向的夹角为=37°，重力加速度为g(sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力)。求：
(1)小球的质量；
(2)若用绝缘剪刀将细线剪断，带电小球落地瞬间的动能。
16.(9分)我国发射的“天问一号”探测器成功进入环绕火星的轨道，开启了我国首次火星探测之旅。假定探测器贴近火星表面绕火星做匀速圆周运动，经时间t，探测器运动的弧长为S，探测器与火星中心连线扫过的圆心角为θ，已知引力常量为G，t小于探测器绕火星运行的周期，不考虑火星自转的影响，求：
(1)探测器的环绕周期；
(2)火星的质量；
(3)火星表面的重力加速度。
17.(10分)虚线PQ、MN之间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m=1.0×10-l1kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从a点由静止开始经电压为U=50V的电场加速后，垂直于水平匀强电场方向进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角。已知PQ、MN间距离为10cm，带电粒子的重力忽略不计。求：
(1)带电粒子在水平匀强电场中运动的时间；
(2)匀强电场的场强大小；
(3)a、b两点间的电势差。
18.(19分)如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径R=0.6m，管道右端水平出口C(C与圆心O等高)，在C的右侧等高处放有足够长的长木板乙，长木板乙放在水平地面上，长木板乙质量M=2kg。管道左侧放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入圆管道一圈后，由水平出口C滑上长木板乙。质量为m=1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能，管道内径远小于圆形轨道半径，物块甲大小略小于管的内径，空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2，物块甲与长木板乙间的动摩擦因数=0.5，长木板乙与水平地面间的动摩擦因数=0.1。已知弹射器弹射出物块甲的初动能为24J，求：
(1)物块运动到圆形轨道最高点时对轨道的压力；
(2)物块运动到长木板左端时的速度大小；
(3)物块在长木板上相对滑动的长度；
(4)长木板向右运动的位移。
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题：本题共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分。第9~12题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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D B A A B B D BC AC AD BCD
三、非选择题：共60分。
13.(6分)(1)AB；(2)
14.(1)(2分)102.30，4.950；(2)(6分)①0～0.6A，②增大，③
15.(8分)
解：(1)小球静止时，对小球受力分析如图
由Fcos37°=mg……………………………………………①
Fsin37°=qE………………………………………………②
解得：……………………………………………③
(2)剪断细线，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做加速度为a的匀加速运动，落地水平位移x
由qE=ma……………………………………………………………………………④
……………………………………………………………………………⑤
……………………………………………………………………………⑥
解得：………………………………………………………………………⑦
从剪断细线到落地瞬间，由动能定理得：
…………………………………………………………⑧
评分：①～⑧式各1分，共8分。
16.(9分)
解：(1)探测器绕火星运动的角速度
………………………………………………………………………………①
环绕周期……………………………………………………………………②
由①、②式得：……………………………………………………………③
(2)探测器贴近火星表面飞行，轨道半径为火星半径R，设火星质量为M火，探测器质量为m
由题意S=Rθ………………………………………………………………………………④
……………………………………………………………………⑤
由①④⑤式得：
…………………………………………………………………………⑥
(3)火星表面的重力加速度g火，
…………………………………………………………………………⑦
由④、⑥式得：
……………………………………………………………………………⑧
评分：⑤式2分，其余每式各1分，共9分。
17.(10分)
解：(1)粒子在电场中加速，由动能定理得
………………………………………………………………………①
得m/s…………………………………………………………………②
粒子在电场中做类平抛运动，沿初速度方向做匀速运动………………③
……………………………………………………………………④
(2)粒子沿电场方向做匀加速运动………………………………………⑤
由题意可知……………………………………………………………⑥
qE=ma……………………………………………………………………………⑦
联立以上各式并代入数据得N/C…………………………………⑧
(3)由动能定理……………………………………………⑨
代入数据解得=200V……………………………………………………………⑩
评分：①～⑩式，每式1分，共10分。
18.(19分)
解：(1)物块甲弹出至圆轨道最高点D
由动能定理：……………………………………①
由题意=24J………………………………………………………………②
设物块甲在D点受轨道的弹力FN方向向下
……………………………………………………………………③
解得FN=30N………………………………………………………………………④
由牛顿第三定律，物块甲对圆轨道的压力F′N=30N，方向竖直向上…………⑤
(2)由机械能守恒定律
……………………………………………………………⑥
得=6m/s…………………………………………………………………………⑦
(3)甲与乙相对运动时，加速度分别为、，
………………………………………………………………………⑧
………………………………………………………⑨
=-5m/s2
=1m/s2
设甲与乙达共速度，时间为
……………………………………………………………………⑩
得：=1s……………………………………………………………………………
=1m/s……………………………………………………………………………
时间内，甲、乙分别运动位移、，
=3.5m……………………………………………………………
=0.5m…………………………………………………………………
甲在乙上相对滑动长度=3m…………………………………………
(4)甲、乙共速后，共同向右做匀减速直线运动
………………………………………………………
从=1m/s到停止，位移为
……………………………………………………………………
得=0.5m…………………………………………………………………………
长木板向右运动的位移
=1m…………………………………………………………………
评分：①～ 式每式各1分，共19分。