浙江省宁波市鄞州中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题

鄞州中学2022-2023学年第二学期期中考试

高一年级物理学科（选考）试题

一、单选题：本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有1个选项正确。

1. 关于电荷与静电场，下列说法正确的是（　　）

A. 空间电场由试探电荷和场源电荷共同激发产生，试探电荷在此电场中受到静电力的作用

B. 即使是电荷量不同的试探电荷，在电场中的同一位置受到的静电力也相同

C. 为不影响场源电荷的电场分布，试探电荷应该是电荷量和体积都很小的点电荷

D. 物理学中规定，试探电荷受到静电力的方向为电场强度的方向

2. 在万有引力定律理论建立的过程中，有许多科学家做出了杰出的贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）

A. 开普勒通过对第谷的观测数据的研究，认为行星的运动轨道都是圆

B. 牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量，成为测出地球质量的第一人

C. 开普勒发现在相等时间内，地球与太阳的连线和火星与太阳的连线扫过的面积相等

D. 月地检验验证了地面物体的重力与太阳对行星的引力是同一性质的力

3. 如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中（　　）

A. 小球做匀减速运动

B. 小球动能先增大后减小

C. 克服弹簧弹力做功等于小球动能减少量

D. 小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大

4. 如图所示，为边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中电场力做功为，再将从C点沿移到B点并固定，最后将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到C点，已知静电力常量为k．下列说法正确的有（    ）

A. 移入之前，C点的电势为

B. 从C点移到B点的过程中，电势能先减小后增大

C. 从无穷远处移到C点的过程中，克服电场力做功为

D. 在C点所受电场力大小为

5. 如图所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”卫星，运行轨道为椭圆轨道，其近地点和远地点的高度分别为和．关于“东方红一号”卫星，下列说法正确的是（   ）

A. 在点的速度小于在点的速度

B. 在点的加速度小于在点的加速度

C. 在点受到的地球引力大于在点受到的地球引力

D. 从点运动到点的过程中角速度逐渐增大

6. 绝缘细线的下方系有一质量为、电荷量为的带电小球，上方悬挂于点，若在小球所在的位置加一电场，使带电小球静止时细线与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为。则所加电场场强的最小值为（　　）

A  B.  C.  D.

7. 如图所示，为了研究静电屏蔽效果，某同学将可视为负点电荷带电体置于封闭金属空腔的外部或内部，其中Q、N的金属空腔和大地相接，P、M的金属空腔与外界绝缘。规定大地的电势为零，下列关于各点场强和电势高低的说法正确的是（　　）

A. P金属空腔内的场强等于零，电势小于零

B. 金属空腔内的场强等于零，电势小于零

C. 金属空腔内任一点场强为零，电势小于零

D. 金属空腔内部任意一点的场强为零，外部电势大于零

8. 如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带正电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧弹力大于三个小球总重力

B. 小球A受三个作用力

C. 小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍

D. 剪断弹簧后三个小球一起做自由落体运动

9. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　）

A. b卫星转动线速度大于7.9km/s

B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac

C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc<Tb

D. 在b、c中，b的线速度大

10. 如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，水平的喷水“龙头”距地面高为，其喷灌半径可达，每分钟喷出水的质量为，所用的水从地下深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，不计空气阻力，则（　　）

A. 喷水龙头喷出水的初速度为

B. 不计额外的损失，水泵每分钟对水所做的功为

C. 不计额外的损失，水泵每分钟对水所做的功为

D. 带动水泵的电动机的最大输出功率为

11. 如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=0. 1 m。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，为OM从OA位置开始旋转的角度，M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 匀强电场的电场强度大小为10 V/m

B. 匀强电场的电场强度方向为垂直于AC连线向上

C. 将一质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV

D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功

12. 一固定轨道如图所示，粗糙程度相同。AB段为四分之一圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平轨道，现将一质量为m的小球（小球视为质点）从A点静止释放，最后静止于水平轨道某处。现要将小球沿原路径拉回A点，关于此拉力做功的最小值W，下列说法正确的是（　　）

A.  B.

C.  D. 无法判断

二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题至少有一个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分

13. 一带电粒子只受静电力作用，从电场中A点静止释放后，沿电场线运动到B点，它速度-时间图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

14. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和，取地面为重力势能零势能面，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示，重力加速度取，由图中数据可得（　　）

A. 从地面至，物体克服空气阻力做功20J

B. 从地面至，物体重力做功80J

C. 上升过程中动能与重力势能相等的位置距地面高度高于2m

D. 时，物体的速率为10m/s

15. 2021年5月，基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）的观测，国家天文台李菂、朱炜玮研究团组的姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据，之前的2020年3月，我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团（）中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运行周期为，它们的轨道半径分别为、，，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，运行周期为，忽略A与C之间的引力，引力常量为G，则以下说法正确的是（　　）

A. 若知道C的轨道半径，则可求出C的质量

B. 设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则

C. 若A也有一颗轨道半径与C相同的卫星，则其运动周期也一定为

D. A星与B星质量之比为

16. 如图有一在真空中的立方体，其中心有一带电量为q的正点电荷，角C、E各放一个带电量为的负点电荷，关于下列说法，正确的是（　　）

A. D点和F点的电势相等

B. D点和F点的场强相同

C. 一电荷从H点移到G点，两个负电荷对它做功的代数和为零

D. 图中A、B、D、H、F、G这6个点的电势不可能都为零

17. 完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车，以相同的速度在平直公路上以速度v匀速齐头并进，汽车与拖车的质量均为m，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，经过一段时间后甲车的速度变为2v，乙车的速度变为1.5v，若路面对汽车的阻力恒为车重的0.1倍，取g=10m/s2，则此时（　　）

A. 甲、乙两车在这段时间内的位移之比为4∶3

B. 甲车的功率增大到原来的4倍

C. 甲、乙两车在这段时间内克服阻力做功之比为12∶11

D. 甲、乙两车在这段时间内牵引力做功之比为3∶2

三、填空题：本题共1小题，共8分。

18. 小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为50Hz。

（1）除带夹子的重物、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，还必须使用的器材是__________。

A．交流电源    B．刻度尺    C．天平（含砝码）

（2）下列关于该实验说法正确的是__________。

A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用

B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点

C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦

D．可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好

（3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出图像，如图③所示，由图像可判断P的质量__________Q的质量（选填“大于”或“小于”）。

（4）若通过计算发现，物体动能的增加量大于重力势能减少量，则原因可能是__________。

四、计算题：本题共4小题，共36分。

19. “嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），“工作轨道”周期为，距月球表面的高度为，月球半径为，引力常量为，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。

（1）求月球质量；

（2）求月球的第一宇宙速度。

20. 如图所示，质量、长为的长木板放在光滑的水平面上，可视为质点的质量为的滑块放在长木板的最左侧，时刻在滑块上施加水平向右的恒力20N，经过一段时间滑块到达长木板的最右侧，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数，。求：

（1）摩擦力对长木板做功为多少？

（2）合力对滑块做功为多少？

（3）系统产生的热量Q为多少？

21. 如图所示，A、B两点固定有电量相等且带正电小球，两小球到其连线中点O的距离均为。现用两根长度均为的绝缘细线由A、B两点系一带电小球C，静止时，细线张力恰好为零。已知小球C的质量，电荷量，取重力加速度大小，静电力常量，不计空气阻力。

（1）求小球C所处位置的电场强度大小和方向；

（2）求A、B两小球的电荷量Q；

（3）若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，求小球C经过最低点时细线的拉力。

22. 如图为火车站装载货物的示意图，AB段是高为的光滑斜面，斜面坡角为30°，水平段BC使用水平传送带装置，BC长，与货物包的摩擦系数为，皮带轮的半径为，上部距车厢底水平面的高度。设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位置（车厢足够长，货物不会撞到车厢壁），取。

(1)求出货物包到达B点时的速度大小；

(2)当皮带轮静止时，请判断货物包能否在C点被水平抛出，请说明理由；若能，请算出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

(3)讨论货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离s与皮带轮转动的角速度ω（顺时针匀速转动）之间的关系。