2022亳州涡阳县九中高一下学期期末物理试题含答案

涡阳九中高一年级期末考试

物理

全卷满分100分，考试时间75分钟。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示，a、b是某电场中的两点，若将一试探电荷分别放在a、b两点，则（　　）

A. 该电场为负点电荷形成的电场

B. 试探电荷在a点受到的静电力方向向右

C. 试探电荷在a、b两点受到的静电力方向相反

D. 试探电荷在a点受到的静电力比在b点的小

2. 杭十四中风起校区实验楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮，若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A. 小齿轮逆时针匀速转动 B. 小齿轮每个齿边缘的线速度均一样

C. 小齿轮角速度是大齿轮角速度的3倍 D. 小齿轮的周期为大齿轮周期的3倍

3. 对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（　　）

A. 导体内部的场强处处为零

B. 导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面

C. 导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零

D. 处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动

4. 火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量，一宇航员在地球上最多能举起80kg的物体，那么他在火星上最多能举起的物体质量为（　　）

A. 180kg B. 150kg C. 120kg D. 90kg

5. 两个分别带有电荷量－Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

6. 如图所示，带电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处电场强度大小和方向叙述正确的是（静电力常量为k）（）

A. 水平向左 B. 水平向右

C. 水平向左 D. 水平向右

7. 在北京冬奥会坡面障碍技巧赛的比赛中，运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆。将运动简化为如下模型，为运动员在长度一定的倾角为37º的斜面上的A点以水平速度飞出，恰好落在斜面底端；为若斜面长度不变将倾角调为53º，运动员在A点以水平速度飞出，也恰好落在斜面底端；不计空气阻力，则与之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

8. 如图1所示，轻绳一端固定于点，另一端系质量为的小球（视为质点），把小球拉到与水平方向成角（）的点（绳子刚好伸直），然后由静止释放，已知绳子长度为，重力加速度为，绳子伸长的长度可忽略不计，当小球刚运动到点正下方点时绳子的张力大小为；现只改变小球速度大小及方向，使小球绕竖直轴在水平面内做匀速圆锥摆运动，如图2所示，此时绳子张力大小为，则为（　　）

A B.  C.  D.

9. 如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体在拉力F的作用下沿水平面向右匀速运动，此时A的速度为v，绳子与水平方向夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A. 物体B匀速上升 B. 物体B此时的速度为

C物体B加速上升 D. 物体B所受绳子拉力可能等于其重力

10. “双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=5：3。则可知（　　）

A. m1：m2做圆周运动的角速度之比为1：1

B. m1：m2做圆周运动的线速度之比为5：3

C. m1做圆周运动的半径为

D. m2做圆周运动的半径为

11. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其v­-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是（　　）

A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为3m/s2

C. 汽车的额定功率为10kW D. 汽车的最大速度为100m/s

12. 如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的甲、乙两物块（均可视为质点），放置在水平圆盘上，圆盘绕过圆心O的轴线转动。甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O，甲与圆心O的距离也为L，甲物块质量为2m，乙物块的质量为3m。甲、乙与圆盘间的动摩擦因数均为μ，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，则下列说法中正确的是（　　）

A. 圆盘转动的最大角速度为 B. 圆盘转动的最大角速度为

C. 轻绳最大弹力为 D. 轻绳最大弹力为

二、非选择题：共52分。

13. 某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，交流电的频率为f，打出纸带的一部分如图乙所示，其中A、B、C、D为相邻计时点。

（1）从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为______，打出C点时重物下落的速度大小为______。

（2）从B→C只要满足公式______就验证了机械能守恒定律。（重力加速度为g）

14. 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”实验，装置如图（a）所示，使小车在1根橡皮筋作用下弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0，第二次、第三次……操作时分别改用2根，3根……同样的橡皮筋，并使小车从同样的位置被弹出；那么，橡皮筋对小车做的功一定是2 W0、3 W0……每次实验小车获得的速度v通过打点计时器所打的纸带测出。

（1）小车在运动中会受到打点计时器对小车的阻力及其他阻力，可把木板的一侧垫高予以补偿。具体操作是：调节木板的倾斜度，___________（选填“系”或“不系”）橡皮筋。轻推小车，通过打点计时器所打纸带判断小车做___________（选填“匀速”或“匀变速”）直线运动即可。

（2）在正确操作情况下。某次记录小车运动的纸带如图（b）所示，通过纸带求小车被橡皮筋弹出后获得的速度v时，应使用纸带上的___________（填选项的的字母）部分进行测量。

A.BD        B. AF          C. HK            D. AK

（3）通过作图来寻找功与速度变化的关系，作出的图像是一条曲线，进一步作出的图像如图（c）所示。说明W、v两者的关系是___________。

15. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个平抛试验，将一物体从高h处以初速度水平抛出，测得水平位移为x，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：

（1）月球表面重力加速度；

（2）月球的质量和月球的第一宇宙速度；

（3）月球的平均密度。

16. 如图所示，电荷量分别为、的两带电小球A、B，分别用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上。已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，重力加速度为g。

（1）求A、B两球间的库仑力大小；

（2）求A球质量；

（3）若移去小球B，同时在空间中加上一匀强电场（电场方向平行于平面OAB且垂直OA），小球A仍能静止在原来位置，求所加电场的场强大小。

17. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上，左侧连接一个光滑的弧形轨道，右侧连接动摩擦因数为的水平轨道。一小球自弧形轨道上端的A处由静止释放，通过圆轨道后，再滑上轨道。若在圆轨道最高点B处对轨道的压力恰好为零，到达D点时的速度为零。求：

（1）小球经过B点时速度的大小；

（2）小球释放时高度h；

（3）水平轨道段的长度。

【答案】D

【答案】C

【答案】D

【答案】A

【答案】B

【答案】B

【答案】A

【答案】B

【答案】BC

【答案】AC

【答案】ABD

【答案】AC

【答案】    ①.     ②.     ③.

【答案】    ①不系    ②. 匀速    ③. C    ④. W与v2成正比

【答案】（1）；（2），；（3）

【详解】（1）由平抛运动规律有

，

解得

（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力

联立解得

月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力

解得

（3）月球的平均密度

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据库仑定律可得A、B间的库仑力为

又

联立解得

（2）对A受力分析，如图所示

依据矢量的合成法则，结合三角知识，则有

解得

（3）由几何关系可知，当电场方向与OA连线垂直时有

解得

【答案】（1）；（2）2.5R；（3）

【详解】（1）设小球的质量m，到达B处的速度为，根据小球在B处对轨道压力为零，由牛顿第二定律得

得小球经过B点时速度大小为

（2）取轨道最低点为零势能点，由机械能守恒定律得

解得

（3）设水平轨道段长度为l，对小球从B点到D点由动能定理得

得水平轨道段的长度