2023-2024学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，、两点在电场中的某一条电场线上，则下列判断正确的是( )
A. 点场强一定与点场强不同
B. 这是一个正点电荷电场中的一条电场线
C. 一个电子运动过程中经过点后，一定沿电场线向点运动
D. 正电荷在处受到的电场力可能与其在处受到的电场力相同
2.两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力对物体做功为，力对物体做功为，则力与的合力对物体做功为( )
A. B. C. D.
3.质量物体，在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能减少 B. 物体的动能增加
C. 物体的机械能守恒 D. 物体的机械能减少
4.轴上固定着两个点电荷、，两点电荷分别位于、处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度与该点位置的关系如图所示。选取轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是( )
A. 点电荷、均带正电
B. 点电荷、所带电荷量的绝对值之比为：
C. 处电势为零
D. 将电子从处无初速度释放，其电势能一直增加
5.半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动，筒的内壁上有一个质量为的物体。物块一边随圆筒转动，一边以竖直向下的加速度下滑。若物体与筒壁间的动摩擦因数为，圆筒转动的角速度为( )
A. B.
C. D.
6.某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为装满货物后的最大速度为，已知汽车空车的质量为，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装的货物的质量是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共22分。
7.如图甲所示，长木板放在光滑的水平面上，质量为的另一物体可看成质点以水平速度滑上原来静止的长木板的上表面。由于、间存在摩擦，之后、速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是取( )
A. 木板获得的动能为 B. 系统损失的机械能为
C. 木板的最小长度为 D. A、间的动摩擦因数为
8.、、、为某一电场中的等差等势线。一不计重力的带负电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿点到点运动如图，下列说法正确的是( )
A. 点处的电场强度大于点处的电场强度
B. 带电粒子在点的速度比在点处的速度大
C. 带电粒子在点处的电势能比在点处的电势能大
D. 四个等势线的电势关系为
9.如图所示，两个质量均为的物块用劲度系数为的轻弹簧相连，竖直放置在水平面上静止。现用竖直向上的力拉着物块缓慢向上提，直到物块刚好要离开地面为止。重力加速度为。上述过程中，下列判断正确的是( )
A. 拉力的大小从零逐渐增大到
B. 拉力做的功等于的重力势能的增加
C. 弹簧的弹性势能逐渐增大
D. 该过程的初状态和末状态弹簧的弹性势能相同
10.已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为。、两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小随物体到星球中心的距离变化的图像如图所示。关于、星球，下列说法正确的是( )
A. 质量相同 B. 密度相同
C. 第一宇宙速度大小之比为： D. 同步卫星距星球表面的高度之比为：
三、实验题：本大题共1小题，共10分。
11.在“验证机械能守恒定律”的次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为，回答以下问题：
关于本实验，下列说法正确的是______，
A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点初速度为零记作点，测出点、间的距离，点、间的距离，点、间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打点到点的这段时间内，重物动能的增加量为______，重力势能的减少量为______；结果均保留两位小数
在实验中发现，重物减少的重力势能______重物增加的动能选填“大于”或“小于”或“等于，其原因主要是因为______。
四、简答题：本大题共3小题，共44分。
12.在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球，它静止在点时，悬线与竖直方向成角，如图所示。若把小球拉到与等高的位置，从静止释放，已知重力加速度为，，。试求：
和静止位置间的电势差；
小球所带的电荷量；
小球经过最低点时的动能。
13.近日，全球首款支持卫星通话的大众智能手机上市，该手机接入了中国自研的天通一号卫星移动通信系统，持有者即使在没有地面信号的情况下，也可以拨打接听卫星电话。天通一号卫星属于高轨通信卫星，其发射过程可以简化为如图所示：先将卫星发射至近地圆轨道，再点火加速进入椭圆变轨轨道，最后进入预定轨道。若天通一号质量为，地球表面重力加速度为，地球半径为，轨道的半径为，当取无穷远处引力势能为零，天通一号距地心距离为处时的引力势能为为引力常量，为地球质量且未知，不计地球自转，求：
天通一号在轨道的线速度；
天通一号在轨道上运动的周期；
天通一号从轨道变轨到轨道过程中，发动机需要做的功大小。
14.如图所示，一半径为的光滑圆弧的底端与水平传送带相接，传送带的运行速度为，长为，为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管，段被弯成以为圆心、半径的一小段圆弧，管的端弯成与水平传送带端平滑相接，点位于地面，连线竖直。一质量为的滑块可视为质点从圆弧顶端点无初速滑下，滑到传送带上后被送入细管。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，不计空气阻力，滑块横截面略小于细管中空部分的横截面。求：
滑块到达光滑圆弧底端时对轨道的压力大小；
滑块与传送带间因摩擦产生的热量；
滑块滑到点后水平飞出，滑块的落地点到点的距离。
参考答案
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11. 大于 重物下落过程要克服阻力做功，机械能有损失
12.解：和静止位置间的电势差为
；
小球静止在点，则有
可得小球所带的电荷量为
；
根据动能定理有
可得，小球经过最低点时的动能为
。
答：和静止位置间的电势差为；
小球所带的电荷量为；
小球经过最低点时的动能为。
13.解：在近地轨道上，万有引力提供向心力
又因为忽略自转，地面上物体万有引力等于重力有
解得
在近地轨道上，天通一号的周期
根据开普勒第三定律
解得
在轨道上
天通一号的线速度为
从轨道到轨道，由能量守恒
即
解得
答：天通一号在轨道的线速度为；
天通一号在轨道的线速度为；
天通一号从轨道变轨到轨道过程中，发动机需要做的功大小为。
14.解：从到由动能定理有：
在点由牛顿第二定律有：
代入数据可得：，
由牛顿第三定律可知滑块在时对轨道的压力与滑块所受支持力大小相等，则有：
，假设滑块在传送带上一直做匀加速运动，由动能定理有：
代入数据可得：
，可知假设成立，滑块匀加速过程运动的位移：
则传送带在时间内运动的位移：
则滑块相对传送带运动的位移：
滑块与传送带间因摩擦产生的热量
代入数据可得：
从到过程，由动能定理有：
滑块离开点做平抛运动，竖直方向有：
水平方向则有：
代入数据可得滑块的落地点到点的距离为：
答：滑块到达光滑圆弧底端时对轨道的压力大小为；
滑块与传送带间因摩擦产生的热量为；
滑块滑到点后水平飞出，滑块的落地点到点的距离为。
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