2022_2023学年河北省唐山市校联盟高一（下）期中物理试卷（含答案）

2022~2023学年唐山市校联盟高一（下）期中试卷物理试题
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 人造地球卫星发射的成功是人类伟大的创举，标志着人类已经具备探索外太空的能力，你认为下列四图中不可能是人造地球卫星轨道的是( )
A. B.
C. D.
2. 一个恒力作用在物体上，使物体在力的方向上发生了一段位移，下面关于力做的功的说法正确的是( )
A. 物体加速运动时，力做的功最多 B. 物体匀速运动时，力做的功最多
C. 物体匀减速运动时，力的功最少 D. 力对物体做功与物体运动快慢无关
3. 如图所示，点电荷和，分别带正电和负电，电荷量分别为和，在连线上，电场强度为零的地方在( )
A. 和之间 B. 左侧
C. 右侧 D. 的右侧及的左侧
4. 如图所示，质量相同的两个物体分别自斜面和的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为和，滑到斜面底部点时的动能分别为和，则( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
5. 使两个完全相同的金属小球均可视为点电荷分别带上和的电荷后，将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为。现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为。则与之比
A. B. C. D.
6. 如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力的作用，对于、两点下列判断正确的是( )
A. 电场中点的电势较高 B. 带电粒子在点的动能较小
C. 带电粒子在点的加速度较大 D. 带电粒子一定带正电
7. 目前，我国已经发射了艘“神舟号”载人飞船，使我国成为继俄罗斯、美国之后世界上第三个独立掌握宇宙飞船天地往返技术的国家。如图所示，若某飞船离地面的高度等于地球的半径，绕地球赤道做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为，地球自转周期为，太阳光可看做平行光。则下列说法正确的是
A. 飞船做圆周运动的周期为
B. 一天内有次太阳光照射不到飞船
C. 飞船的线速度大小为
D. 飞船的角速度大小为
二、多选题（本大题共3小题，共15分）
8. 如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，时刻，一质量的物体从斜面底端在与斜面平行的恒力作用下由静止开始沿斜面上升，经过的时间撤去恒力，时物体恰好上升到斜面顶端，其速度随时间变化的图像如图乙所示。取，下列说法正确的是( )
A. 斜面倾角为
B. 拉力做的功为
C. 在时间内，物体的机械能增加了
D. 在时间内，合力对物体做的功为
9. 一对等量异种电荷固定于坐标轴上，其中正电荷位于坐标原点，负电荷位于处，无穷远处的电势为零，则沿轴方向上的场强、电势分布正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在点变轨，进入椭圆形转移轨道该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的，远地点为同步圆轨道上的，到达远地点时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上运行的速率为，在椭圆形转移轨道的近地点点的速率为，沿转移轨道刚到达远地点时的速率为，在同步轨道上的速率为，三个轨道上运动的周期分别为、、，则下列说法正确的是( )
A. 在点变轨时需要加速，点变轨时要减速
B. 在点变轨时需要减速，点变轨时要加速
C.
D.
三、填空题（本大题共1小题，共4分）
11. 如图所示，真空中有两个可视为点电荷的带正电小球，相距，电荷量分别为和，如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应 填“带正电”或“带负电”；电荷量是的 倍；应放在离 的地方。
四、实验题（本大题共1小题，共9分）
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来验证系统机械能守恒。在水平桌面上放有一气垫导轨，气垫导轨左侧装有定滑轮，气垫导轨上固定有两个光电门，用来测量遮光片通过光电门时的遮光时间，绕过定滑轮的轻质细绳将滑块与钩码连接，接通气源后部分操作过程如下：
用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光片的宽度为______。
取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门和光电门，通过的时间分别为、，当时，说明气垫导轨已经水平。
用细线跨过定滑轮连接滑块和质量为的钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为、，已知重力加速度为，滑块含遮光条的质量为，遮光条宽度，要验证机械能守恒还需要测量的物理量是______写出物理量的名称及符号。
若上述物理量满足______关系式，则表明在上述过程中，滑块及钩码组成的系统机械能守恒用第问中的物理量符号表示。
五、计算题（本大题共3小题，共44分）
13. 如图所示，两平行金属板带等量异种电荷，两板间电场可视为匀强电场，方向垂直于板，两板间隔为，板与水平方向成角，一带电量为，质量为的带电小球恰沿水平直线从板的一端向左运动到另一板的端点求：
两金属板间的匀强电场的电场强度的大小及小球运动的加速度大小．
小球由静止起从一板的右端点抵达另一板的左端点所需的时间．
14. 双星由两颗绕着共同的圆心旋转的恒星组成。对于其中一颗来说，另一颗就是其“伴星”。相对于其他恒星来说，位置看起来非常靠近。联星一词是由弗里德里希赫歇尔在年所创。根据他的定义，联星系统是由两个星体根据吸引力定律组成的一个系统，故宇宙中的两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引在一起，设二者的质量分别为和，二者相距，引力常量为，求：
双星的轨道半径之比；
双星的线速度之比；
双星转动的角速度。
15. 如图所示，一段半径为、圆心角为的光滑圆弧上端点与斜面平滑连接，下端切线水平。质量为的小球从斜面上距点的竖直高度为处由静止释放，小球从点水平抛出之后，落入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内，该段圆弧的圆心在点，半径也为。小球在斜面上受到的摩擦力为重力的倍，当地重力加速度为，，。
求小球运动到点时对圆弧轨道的压力；
若改变小球下滑的高度，使小球从点抛出后，落至圆弧轨道上时具有最小动能，求此时的下滑高度及对应的最小动能。
答案：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
9.
10.
11.带负电


12.；
两光电门间的距离；

13.解：带电小球恰沿水平直线运动，故电场力和重力的合力在水平方向，电场力必定垂直于极板向上
由平行四边形定则可知：
小球运动的加速度大小为：；
在竖直方向上合外力为零，故有：
故电场的场强大小为：；
小球从一板到达另一板运动的距离为：；
小球由静止开始匀加速直线运动，即：；
由可得：；
答：该电场的场强大小为；小球运动的加速度大小为；
小球静止起从一板的右端点抵达另一板的左端点所需时间为．
14.解：双星圆周运动的向心力由万有引力提供，双星间距离为，设轨道半径分别为和，
跟据万有引力提供向心力有： ，，
解得：；
由线速度和角速度的关系： ，可得；
由得到，
联立可得 。
15.解：如图由几何关系可知，斜面的倾角为，设小球运动到点的速度为，
对小球从点到点由动能定理有，
小球在点有，
解得，
由牛顿第三定律，对圆弧轨道的压力为，方向竖直向下；
由问知小球从点水平抛出，抛出速度，
由平抛规律得 ， ，
如图由几何关系可知，
联立得，
设落至圆轨道上的动能为 ，则由机械能守恒定律得，
得，
由数学知识可得，当 时即 时 有最小值，即，
将 代入 得，
结合 ，可求得。