2023-2024学年陕西省榆林市第十中学高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年陕西省榆林市第十中学高一（下）期末物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙。关于该现象，下列说法正确的是( )
A. 这利用了尖端放电原理B. 这利用了静电吸附原理
C. 这利用了静电屏蔽原理D. 与静电复印的物理原理相同
2.炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是( )
A. 向心加速度B. 线速度C. 向心力D. 转速
3.下列说法正确的是( )
A. 元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的
B. 地球同步卫星的环绕速度一定小于7.9km/s
C. 物体的位移为零，一定没有力对物体做功
D. 以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强相同
4.赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿OA圆弧做匀速圆周运动，Oa方向为O点的切线方向。以下说法正确的是( )
A. 赛车过O点时速度方向与Oa垂直
B. 发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做向心运动
C. 赛车转弯速率相同时，半径越小，越容易发生侧滑
D. 赛车受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用
5.如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角θ=30∘，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A. 小球N带正电，所受库仑力大小为 33mg
B. 小球N带负电，所受库仑力大小为 33mg
C. 小球N带正电，所受库仑力大小为 3mg
D. 小球N带负电，所受库仑力大小为 3mg
6.为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某避雷针放电时空间电场线的分布图，a、b、c三点在同一电场线上，空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下在电场中的运动轨迹。已知ab=bc，下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电
B. a点的电场强度一定大于b点的电场强度
C. ab两点的电势差等于bc两点的电势差
D. 粒子在图中A点的电势能一定大于在B点的电势能
7.宇宙中的两个距离较近的天体组成双星系统，两天体可看作在同一平面内绕其连线上某一点做匀速圆周运动，由于某些原因两天体间的距离会发生变化，持续对这两个天体进行观测，每隔固定时间记录一次，得到两天体转动周期随观测次数的图像如图所示。若两天体的总质量保持不变，且每次观测的双星系统稳定转动，则第3次观测时两天体间的距离变为第1次观测时距离的( )
A. 116B. 18C. 14D. 12
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量q=+0.1C的电荷P从A移动到B，电场力做功W1=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功W2=−0.8J，已知B点的电势φB=0，则下列说法正确的是( )
A. 电场强度E的方向由A指向CB. 电场强度E的方向由A指向B
C. 电场强度E的大小为20N/CD. 电场强度E的大小为10N/C
9.如图甲所示，某水电站建筑工地用发动机沿倾斜光滑轨道将建材拉到大坝顶上，已知轨道的倾角θ=37°，每次从大坝底端由静止向上拉建材的过程中，发动机所做的功W与建材的位移x的关系如图乙所示。图乙中图线为直线，当x=6m时发动机达到额定功率。已知每个建材的质量m=100kg，重力加速度。g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列说法正确的是( )
A. 建材做变加速运动
B. x=6m时，建材的速度大小为12m/s
C. 发动机的额定功率为5400W
D. 从x=0到x=6m过程中，发动机的平均功率为2700W
10.一滴雨滴在空中由静止开始竖直下落，雨滴只受空气阻力和重力作用，且受到的空气阻力与速率成正比，t0时刻(下落高度为ℎ0)，雨滴开始匀速下落。以地面为参考平面，下列关于雨滴下落过程中，它的重力势能Ep与下落高度ℎ图像、重力势能Ep与时间t图像、动能Ek与下落高度ℎ图像、机械能E与下落高度ℎ图像，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)使用静电计的目的是观察电容器两极板间的_________(选填“电容”“电势差”或“电荷量”)变化情况。
(2)在实验中观察到的现象是__________。(填正确答案前的标号)
A.将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小
B.向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
C.将左极板右移，静电计指针的张角变小
D.将左极板拿走，静电计指针的张角变为零
(3)某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有__________。(多选，填正确答案前的标号)
A.增大电容纸的厚度 B.增大锡箔纸的厚度
C.减小电容纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积
(4)同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C1的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容较大的是_________(选填“C1”或“C2”)。
12.实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为10m/s²甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.19cm、0.20cm和0.35cm，可见其中肯定有一个同学在操作上有错误，则操作错误的同学是_________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)丁同学在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，按实验要求正确选出如图1所示的纸带进行测量，测得连续三点A、B、C到第一个点O点的距离分别为xA、xB、xC，相邻计数点的时间间隔为T，重力加速度为g。
①分析可知，纸带的_________(选填“左”或“右”)端与重物相连。
②若重物的质量为m，从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=_________，重物动能的增加量ΔEk=_________。(用已知物理量符号表示)
③实验结论：在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒。
(3)戊同学用如图2所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，将小球a、b分别固定在轻杆的两端，轻杆可以无摩擦绕O点转动，开始时杆水平，由静止释放后轻杆沿逆时针方向转动，重力加速度为g。现用刻度尺测出小球b的直径为d，测出小球a、b的质量均为m，光电门记录小球b挡光的时间为t，转轴O到a、b球心的距离分别为la、lb，光电门在O点的正下方，小球b摆到最低点时，光线恰好水平对着球心，如果小球a、b以及轻杆组成的系统机械能守恒，应满足的关系式为glb−la=_________。(用已知物理量符号表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.2024年6月4日，嫦娥六号完成世界首次月球背面采样，采样后返回时先进入近月圆轨道Ⅰ，再进入椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的Q点与返回器对接，图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点．已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为ℎ，万有引力常量为G.求：
(1)月球的质量M；
(2)嫦娥六号第一次从P点飞行到Q点的时间t．
14.如图所示，金属丝和竖直金属板间电压U1=500V，发射出的电子(初速度为0)被加速后，从金属板上的小孔S射出，射出的电子恰能沿平行于极板的方向由左端中间位置射入偏转电场。已知极板长l=6cm，间距d=2cm，极板间电压U2=40V，电子的电荷量e=1.6×10−19C，电子的质量m=0.9×10−30kg。
(1)求电子射入偏转电场时的速度大小v；
(2)电子从A点(图中未标出)射出偏转电场，求电子在偏转电场中发生的侧位移y；
(3)若下极板电势为零，求A点的电势φA。
15.在光滑的水平导轨MN上固定一弹射装置，弹簧处于原长状态。导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带右端Q处与光滑的半圆轨道理想连接，传送带长L=3.5m，以速率v=4m/s沿顺时针方向转动，如图所示。质量为m=1kg的滑块置于水平导轨上(滑块可视为质点)，现将滑块向左移动压缩弹簧由静止释放，滑块脱离弹簧后以速度v0=2m/s滑上传送带，并恰好通过半圆轨道最高点P。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，求：
(1)滑块释放瞬间，弹簧具有的弹性势能Ep；
(2)半圆轨道的半径R；
(3)滑块从N点运动到P点过程中，摩擦力对滑块做的功Wf。
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.C
5.A
6.D
7.C
8.AC
9.CD
10.AD
11.(1)电势差
(2)C
(3)CD
(4)C2

12.(1)丙
(2) 左 mgxB m(xC−xA)28T2
(3) 12dt2+12dlatlb2

13.解：(1)嫦娥六号在近月轨道运行时GMmR2=m(2πT)2R
解得：M=4π2R3GT2
(2)嫦娥六号在椭圆轨道运行的周期为T，由开普勒第三定律：R3T2=(2R+ℎ2)3T椭2
第一次从P点飞行到Q点的时间t=T椭2
解得：t=12(2R+ℎ2R)32T
14.(1)电子经过加速电场过程，根据动能定理可得
eU1=12mv2
解得
v= 2eU1m=43×107m/s
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动，则有
l=vt
a=eU2md ， y=12at2
联立解得电子在偏转电场中发生的侧位移
y=0.36cm
(3)A点离下板的距离为
Δd=d2+y=1.36cm
若下极板电势为零，则A点的电势为
φA=EΔd=U2dΔd=27.2V

15.(1)滑块释放到离开弹簧，有
Ep=12mv02=2J
(2)恰好通过半圆轨道最高点P，则
vP= gR
由于 v04m/s
则不能一直匀加速，而是先匀加，再匀速，则
vQ =4m/s
在对滑块从Q到P列机械能守恒
12mvQ2=12mvP2+mg⋅2R
解得
R=0.32m
(3)滑块从N点运动到Q点过程中列动能定理
Wf=12mvQ2−12mvN2
解得
Wf=6J