湖南省雅礼七校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷.zip

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1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等。下列关于物理学史和物理学方法的叙述错误的是（ ）
A. 法拉第引入了电场线，以便形象直观地描述场强的大小和方向
B. 卡文迪什巧妙地运用放大法，通过扭秤实验验证库仑定律
C. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证
D. 伽利略在研究自由落体运动过程中，把科学实验和逻辑推理结合起来
2. 如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（ ）
A. A球加速度为g，B球加速度为0B. A球加速度为0，B球加速度为g
C. A球加速度为2g，B球加速度为0D. A球加速度为0，B球加速度为2g
3. 图是汽乍特技表演中的镜头，汽车只有两个轮子着地并在水平地面上做匀速圆周运动，下列关于这个现象的说法正确的是（ ）
A. 地面对车的摩擦力提供了向心力
B. 支持力和摩擦力的合力提供了向心力
C. 地面对汽车的支持力大于汽车的重力
D. 汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
4. 如图为我国高速铁路使用的“复兴号”动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比。若动车以120km/h的速度匀速行驶，发动机的功率为P。 当动车以速度240km/h匀速行驶，则发动机的功率为（ ）
A. PB. 2PC. 4PD. 8P
5. 如图所示，在直角三角形中，，。A、两点各固定有点电荷，带电荷量分别为、，以点为球心固定有不带电的金属球壳，球壳半径为。已知静电力常量为，球壳表面的感应电荷在球心处产生的电场强度（ ）
A. 零
B. 大小为，方向沿方向
C. 大小，方向与方向夹角为
D. 大小为，方向沿平分线
6. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则（ ）
A. 在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为
B. 粒子的电荷量为
C. 在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了
D. 在时刻进入粒子刚好从P板右侧边缘离开电场
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7. 如图所示，一定质量物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是
A. OA绳中的拉力逐渐增大
B. OB绳中的拉力逐渐减小
C. 人对地面的压力逐渐减小
D. 地面给人的摩擦力逐渐增大
8. 已知月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，“嫦娥四号”离月球中心的距 离为 r，绕月周期为 T。根据以上信息可求出（ ）
A. “嫦娥四号”绕月运行的速度为
B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为
C. 月球的平均密度为
D. 月球的平均密度为
9. a、b、c、d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M点到N点运动（如图），下列说法正确的是（ ）
A. M点处的电场强度大于N点处的电场强度
B. 带电粒子在N点的速度比在M点处的速度大
C. 带电粒子在N点处的电势能比在M点处的电势能大
D. 四个等势线电势关系为
10. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知，电荷量分别为 的点电荷场源，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是图像在x=1m处的切线，下列说法正确的选项是（ ）
A. 滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5N
B. 两场源电荷均带负电，且|Q1|>|Q2|
C. 滑块向右运动过程中，速度始终减小
D. 滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
三、填空题：本大题共1小题，共4分。
11. 电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，显示出电流随时间变化的图像。利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图甲所示，其中电源两端电压。S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。先使开关S与2相连，电容器充电结束后把开关S掷向1，电容器通过电阻 R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流 I随时间t变化的曲线如图乙所示。
（1）其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知图中所围的面积约为40个方格，每一小格，可算出电容器的电容为__________F。
（2）若将电容器上板A接正极，下板 B接负极，且将上极板接地，如图丙所示。有一带电液滴静止在电容器内部 P点，闭合开关 S，现将电容器下极板 B向下平移一小段距离，则液滴__________填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”，电容器中P点电势__________填“升高”、“降低”、“不变”。
四、实验题：本大题共1小题，共9分。
12. 某同学利用下面方法间接测量物体质量M，并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示，一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为m=200g，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2。
（1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，其中s1=4.47cm，s2=5.34cm，s3=6.21cm，s4=7.10cm，s5=7.98cm，s6=8.86cm。则系统运动的加速度a=_____________m/s2，5点的速度v5=_________m/s（保留三位有效数字）；
（2）忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为M=____________kg(保留三位有效数字)；
（3）利用纸带还可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为h，求出1点速度为v1，5点的速度为v5，根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于________，系统动能的增加量等于_______，通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒(表达式用题中M、m、v1、v5、g、h字母表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 2024年3月20日上午8时31分，鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月球质量 M，月球半径 R，引力常量 G，忽略月球自转影响。
（1）求月球表面的重力加速度。
（2）查阅资料知，地表加速度约为月表加速度的6倍，若地面上某位同学以一定初速度竖直起跳，能上升的最大高度是 h，这位同学如果在月球表面以同样的初速度竖直起跳，他能跳多高?
14. 如图所示，为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场，两平行金属板板长l，两极板相距d，两板间所加电压为)，然后从板间飞出射到距板的荧光屏上(不计重力，荧光屏中点在两板间的中央线上，电子质量m，电量)。求：
(1)电子进入偏转电场的速度v大小？
(2)电子速度偏转角度的正切值？
(3)电子在荧光屏上的偏移量Y？
15. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，滑块到达B点时速度为多大；
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时轨道受到的作用力；
（3）为使滑块始终沿轨道滑行，求滑块在水平轨道上距B点距离s的范围。