2022年哈师大附中高一下学期期末考试物理试卷含答案

这是一份2022年哈师大附中高一下学期期末考试物理试卷含答案，共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(共14小题，每题4分，总分为56分.其中1-8题每题只有一个选项符合题目要求，9-14题每题有多个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，选多或选错不得分.)
1. 下列有关功和功率的说法正确的是( )
A. 功是标量，功有正负值，功的正负表示功的大小
B. 由功率公式可知做功的时间越长，功率一定越小
C. 功的正负是由位移和力的方向共同决定的
D. 由公式可知汽车的最大速度只由汽车的额定功率决定
2. 关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是（ ）
A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒
B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒
D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒
3. 关于电场强度有下列说法，正确的是（ ）
A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力大小
B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
C. 在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的强度为零
D. 根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比
4. 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（ ）
A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度相同之处，电势也一定相同
C．电场强度为零处，电势一定为零 D．电场强度的方向是电势降低最快的方向
5. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
eq \r(\f(gRh,L)) B. eq \r(\f(gRh,d)) C. eq \r(\f(gRL,h)) D. eq \r(\f(gRd,h))
6.2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，标志着我国全面掌握无人地月往返系列技术。2020年12月12日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移，如图所示，组合体自近月点。由圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，开启了回家之旅，下列说法正确的是（ ）
A．组合体在A点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火减速
B．组合体在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能
C．组合体在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期
D．相等时间内组合体与月心的连线在轨道Ⅰ上扫过的面积与在轨道Ⅱ上扫过面积一定相等
7.如图所示，粗细均匀的绝缘棒组成一直径为r的圆形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线框的圆心，现在线框上A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿AO连线向右移动到距圆心O点2r的B点处，若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．0
8.近期天文学界有很多新发现，若某一新发现的星体质量为m、半径为R、自转周期为T，引力常量为G.下列说法正确的是( )
A．如果该星体的自转周期T<2πeq \r(\f(R3,Gm))，会解体
B．如果该星体的自转周期T>2πeq \r(\f(R3,Gm))，会解体
C．该星体表面的引力加速度为eq \f(Gm,R)
D．如果有卫星靠近该星体表面飞行，其速度大小为2eq \r(\f(Gm,R))
9.宇宙空间由一种由三颗星体A、B、C组成的三星体系，它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径rAA．线速度大小关系是vAC．质量大小关系是mA=mB=mC D．角速度大小关系是
10.如图所示，图中实线是一簇未标明方向的的电场线（由点电荷产生），虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出正确判断的是（ ）
A．带电粒子所带电荷的正、负 B．点电荷所带电荷的正、负
C．带电粒子在a处的速度大于b处的速度 D．带电粒子在a处的加速度大于b处的加速度
11.如图所示．长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架．在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动．在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是( )
A．A球到达最低点时速度最大
B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量
C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度
D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度
12.空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示．一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是( )
A.该粒子带正电荷
B．空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的
C．该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的
D．该粒子运动到x0处的速度是eq \r(\f(qφ0,2m))
13.如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的eq \f(1,4)圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小。开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，则下列说法正确的是( )
A．a球下滑过程中机械能保持不变
B．b球下滑过程中机械能增加
C．a、b球滑到水平轨道上时速度大小为eq \r(3gR)
D．从释放a、b球到a、b球滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为eq \f(mgR,2)
14.如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2＞v1)滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端．关于这一过程的下列判断，正确的有( )
A．滑块返回传送带右端的速率为v1
B．此过程中传送带对滑块做功为eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)
C．此过程中电动机对传送带多做的功为eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)
D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为eq \f(1,2)m(v1＋v2)2
二、实验题(15题6分，16题6分，共12分)
15.某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。
甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图1所示。试回答以下问题：
（1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的器材是___________（选填选项前字母）
A．直流电源 B．天平（含砝码） C．交流电源 D．刻度尺
（2）实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是___________（选填选项前字母）
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．先释放纸带，后接通电源
C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离
D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能
（3）按照正确的实验操作，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hc、hD、hE。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T设重锤的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重锤的重力势能减少量△Ep=________，动能增加量△Ek=___________（用上述测量量和已知量的符号表示）

16.某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A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轻绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用L表示A到光电门B的距离，d表示遮光片的宽度（很窄），将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始沿斜面向上运动，重力加速度为g。
（1）某次实验测得倾角θ=37°，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ΔEk=___________，在误差允许的范围内方程___________成立，则可认为系统的机械能守恒（用题中所给的物理量符号表示，）。
（2）在上述实验中，该同学改变A、B间的距离L，保证斜面倾角不变，测出滑块通过B时的瞬时速度v，做出了v2−L图像如图2所示，并测得m=M，则重力加速度g=___________m/s2（保留两位有效数字）。
三、解答题(17题8分，18题10分，19题14分，共32分)
17.高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：
（1）地球的质量是多大？
（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？
18.质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示。若A球的带电量为q，则：
(1)B球的带电量为多少；
(2)水平外力多大。
19.如图所示，一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，两端分别连接物块A和B，B的下面通过轻绳连接物块C，A锁定在地面上，A距离滑轮足够远。已知B和C的质量均为m，A的质量为1.5m，B和C之间的轻绳长度为L，初始时C离地的高度也为L。现解除对A的锁定，物块开始运动，设物块可视为质点，落地后不反弹，重力加速度大小为g。求：
(1)A刚上升时的加速度大小a；
(2)A上升过程的最大速度大小vm；
(3)离地的最大高度H。
哈师大附中高一学年下学期期末考试
物理答案
一、选择题(共14小题，每题4分，总分为56分.其中1-8题每题只有一个选项符合题目要求，9-14题每题有多个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，选多或选错不得分.)
二、实验题(15题6分，16题6分，共12分)
15. ①. CD ②. B ③. 每问2′
16.(1) (M+m)d22t2=m−3M5gL (2)9.5 每空2′
三、解答题(17题8分，18题10分，19题14分，共32分)
17.(8分)
【解答】（1）；（2）
(1)设地球表面的某一物体的质量为
根据万有引力定律公式 ----2′
可得 ----2′
(2)万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，设人造卫星绕地球转动的周期为，则有
----2′
将质量M代入，解得 ----2′
18. (10分)
【解析】 (1)当系统平衡以后，B球受到如图所示的三个力：重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。合力为零，由平衡条件得：
Fcs30°－F1cs30°＝0
2Fsin30°－mg＝0
由库仑定律：F＝keq \f(qqx,L2)
联立上述三式，可得B球的带电量qx＝eq \f(mgL2,kq)
(2)A球受到如图所示的四个力作用，合力为零。
得FT＝F′·cs30°
而F′＝F＝mg
所以，A球受到的水平推力FT＝mgcs30°＝eq \f(\r(3),2) mg
【答案】 (1)qx＝eq \f(mgL2,kq) (2)eq \f(\r(3),2)mg
19. (14分)
解：【答案】(1)eq \f(1,7)g (2)eq \r(\f(2,7)gL) (3) eq \f(12,7)L
【解析】(1)解除对A的锁定后，A加速上升，B和C加速下降，加速度a大小相等，设轻绳对A和B的拉力大小为T，由牛顿第二定律得
对A：T－eq \f(3,2)mg＝eq \f(3,2)ma ①
对B、C：(m＋m)g－T＝(m＋m)a ②
由①②式得a＝eq \f(1,7)g ③
(2)当物块C刚着地时，A的速度最大，从A刚开始上升到C刚着地的过程，由机械能守恒定律得
2mgL－eq \f(3,2)mgL＝eq \f(1,2)·2m·veq \\al(2,m)＋eq \f(1,2)·eq \f(3,2)m·veq \\al(2,m) ④
由④式得vm＝eq \r(\f(2,7)gL) ⑤
(3)设C落地后A继续上升h时速度为零，此时B未触地，A和B组成的系统满足
mgh－eq \f(3,2)mgh＝0－eq \f(1,2)(m＋eq \f(3,2)m)veq \\al(2,m) ⑥
由⑤⑥式得h＝eq \f(5,7)L ⑦
由于h＝eq \f(5,7)LH＝L＋h＝eq \f(12,7)L
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
B
A
D
B
B
A
A
AD
CD
BCD
AC
CD
ABD