山东省德州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题

山东省德州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法错误的是（　　）

A．电势降低的方向一定是电场强度的方向

B．“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同规律

C．卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人

D．电工穿的高压作业服是用包含金属丝的织物制成，这种作业服起到静电屏蔽的作用，保护工人

2．工地上起吊重物的吊车如图所示，在某次操作过程中，液压杆伸长，吊臂绕固定转轴O逆时针匀速转动，吊臂上有M、N两点，OM的长度与MN的长度之比为，下列关于M、N两点的说法正确的是（　　）

A．线速度之比为 B．角速度之比为

C．向心加速度之比为 D．周期之比为

3．如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量正负点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　）

A．b、d两点处的电场强度相同 B．a点的电势高于c点的电势

C．a点的电场强度大于c点的电场强度 D．b、d两点处的电势不同

4．如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一负电荷由c点经a点移到d点，电场力一直做正功。则关于各点电势和负电荷在各点具有的电势能下列说法正确的是（　　）

A． B．

C． D．

5．某静电除尘器的除尘原理示意图如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是（　　）

A．a点场强小于b点场强

B．a点电势高于b点电势

C．该烟尘颗粒在运动过程中做匀变速运动

D．该烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能

6．长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱上的离轨系统于2022年6月26日在轨顺利展开离轨帆装置。离轨帆是一种配置在卫星或航天器上、可在太空中实现自主展开的薄膜结构。卫星发射入轨后在圆轨道上运行时，离轨帆呈收拢状态，等卫星寿命结束后，薄膜帆面展开，像一个“大风筝”，利用低轨环境稀薄大气形成的阻力，让卫星缓慢降轨。则（　　）

A．降轨过程中卫星所需向心力大于所受万有引力

B．卫星在圆轨道上运行时的速度小于地球第一宇宙速度

C．降轨过程中卫星的机械能逐渐增大

D．降轨过程中卫星的重力势能逐渐增大

7．游乐场中有一种叫旋转飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。座椅和小孩的质量为，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A．小孩转动的轨道半径为

B．钢绳对转椅的拉力大小为

C．座椅匀速转动的角速度大小为

D．小孩的向心加速度大小为

8．以速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，空气阻力的大小恒为f，以抛出点所在水平面为零重力势能面，重力加速度为g。则小球落到抛出点下方h时的机械能为（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

9．去年受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　）

A．极板间电压变大 B．极板间电场强度不变

C．电容器电容变大 D．静电计指针张角越小，风力越小

10．下图是海王星绕太阳沿椭圆轨道运动的示意图，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．从M到N所用的时间大于

B．从P到Q的过程中，动能先增大后减小

C．从P到N的过程中，机械能不变

D．从M到N的过程中，万有引力对它先做负功再做正功

11．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．匀强电场的电场强度

B．小球运动至圆周轨迹的最高点时动能最小

C．小球运动至圆周轨迹的最左端点时电势能最大

D．小球运动至圆周轨迹的最左端点时机械能最大

12．如图所示，在O点处固定一力传感器，细绳一端系上质量为m的小球，另一端连接力传感器，使小球绕O点在竖直平面内做半径为r的圆周运动。时刻小球通过最低点时力传感器的示数为，经过半个圆周，在时刻通过最高点时力传感器的示数为。已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．时刻小球到达最高点时的速度大小为

B．从时刻到时刻的运动过程中，小球克服空气阻力做的功为

C．小球再次经过最低点时，力传感器的示数等于

D．小球再次经过最低点时，力传感器的示数大于

三、实验题

13．电容器是电学中常见的能存储电荷的电子元件。某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻，先使开关S与1端相连，一段时间后再把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压，与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示。

（1）要研究电容器充电过程的规律，开关S应接在           端（选填“1”或“2”）；

（2）根据计算机所记录的曲线

①在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压           （选填“变大”、“变小”或“不变”）。②在形成电流曲线2的过程中，电容器电容           （选填“变大”、“变小”或“不变”）；

14．某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，用量角器测出气垫导轨的倾角；

②测量挡光片到光电门的距离L；

③由静止释放滑块，记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t；

④改变L，测出不同L所对应的挡光时间t；

⑤用天平测出滑块和挡光片的总质量m；

根据上述实验步骤请回答：

（1）滑块通过光电门时速度的表达式           （用实验中所测物理量符号表示）。

（2）滑块下滑至光电门的过程中，动能的增加量为           ；重力势能的减小量为           。

（3）根据实验测得的多组L、t数据，可绘制图像，图像的纵坐标为，横坐标为L，如果滑块下滑过程符合机械能守恒定律，则图像应为过原点的一条倾斜直线，其斜率为           （用d、、g表示）。

四、解答题

15．在电场强度为的匀强电场中，将带电荷量为的正点电荷由A点移到B点电场力做的功为，已知：A点的电势为4V。求：

（1）正点电荷在电场中受到的静电力F；

（2）A、B两点的电势差；

（3）B点的电势。

16．如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道AB，在最低点B与水平传送带相切，传送带以的速度顺时针转动。质量为的物块从A点静止滑下，物块与传送带的动摩擦因数，出传送带后滑上倾角的木板（木板在C点与传送带平滑连接），物块与木板的动摩擦因数为。已知BC之间的距离，重力加速度g取。求：

（1）物块滑到B点时，轨道对物块的支持力大小；

（2）物块滑到C点时速度的大小；

（3）物块第一次滑上木板后距C点的最大距离。

17．在光滑的绝缘水平桌面上有一直角坐标系，现有一个质量、电量为的带电小球，经电势差为U的加速电场加速后，从y轴正半轴上的处以速度沿x轴正方向射入、的空间，在、的空间有沿y轴负方向的匀强电场，经的点射入、的空间，在、的空间存在与x轴负方向夹角为、大小匀强电场，小球从y轴负半轴上的点射出。如图所示，求：

（1）加速电场电势差U的大小；

（2）带电小球经过时的速度；

（3）的坐标。

18．如图所示，质量、长的小车静止放在光滑水平地面上，右端与墙壁的距离为，小车上表面与光滑的半圆轨道ABC的最低点A的切线相平。现有一质量的滑块（可视为质点）以的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车与墙壁碰撞瞬间被粘在墙壁上停止运动，滑块继续运动后从A点进入半圆轨道，最终滑块恰好从圆轨道最高点C飞出。已知滑块与小车表面的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度g取。求：

（1）滑块与小车达到共同速度的时间t；

（2）滑块与小车从开始运动到达到共同速度过程中系统产生的热量；

（3）半圆轨道半径R的值；

（4）试通过计算分析滑块从C点飞出后，能否落在小车上，如果能，求滑块落点到小车左端的距离；如果不能，求滑块落点到墙壁的距离。