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    2021-2022学年黑龙江省大庆铁人中学高一下学期期中考试 物理 Word版含答案

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    铁人中学2021一学年下学期期中考试物理试题命题人:邵忠奎       审题人:都兴男试题说明:1本试题满分100分,答题时间90分钟2、请将答案填写在答题卡上,考试结束后只交答题卡选择题 52分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题只有一个选项符合题意。)1.下列描述电场的物理量中哪些与试探电荷有关(    A.电场强度     B.电势    C.电势能     D.电势差2.人类对太阳系中行星运动规律的探索过程中,曾有擅长观测的科学家通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动(公转)的大量数据,在此基础上有位擅长数学推理的科学家,认为行星公转轨道应该是椭圆,然后通过数学推理,发现了行星运动三定律,揭示了行星运动的规律,但他却未能找到行星按照这些规律运动的原因,今天的你可以轻而易举的知道这个原因。发现行星运动三定律的这位科学家是    A.勒密    B.开普勒    C.第谷    D.哥白尼3.一个孤立的正点电荷的电场线和等势面分布如图所示。实线表示电场线,虚线是以点电荷为圆心的同心圆,ab是其中的两个点,则(     A.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能B.b点电势高于a点电势C.ab两点电场强度的方向相同D.将一正电荷从b点移到a点电场力做负功4.如图所示,质量为mA的物块A置于倾角为30°的固定光滑斜面上,物块A上连接的轻绳跨过两个定滑轮后与质量为mB的物块B相连,连接A的绳子开始时与水平方向的夹角也为30°。现将物块AB同时由静止释放,物块A始终没有离开斜面,物块B未与斜面及滑轮碰撞,不计滑轮的质量和摩擦,在物块A沿斜面下滑到速度最大的过程中    A.物块A的机械能守恒  B.绳子与斜面垂直时物块B的机械能最大C.绳子对B的拉力一直做正功        D.物块AB组成的系统机械能一定守恒5.2021210日,我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器开启了环绕火星之旅。假设“天问一号”探测器在绕火星轨道上做圆周运动时距火星表面的高度为h,绕行周期为T1,火星的半径为R1;“天问一号”在地球的近地轨道上做圆周运动时的周期为T0,地球的半径为R0。则可计算出火星与地球的质量之比为(    A.B.C.D.6.电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为,图中点到金属板和点电荷间的距离均为已知点的电场强度为,则金属板上感应电荷在点处产生的电场强度的大小为    A.B.C.D.7.如图所示,ab两小球通过轻质细线连接跨在光滑轻质定滑轮(视为质点)。开始时,a球放在水平地面上,连接 b球的细线伸直并水平。现由静止释放 b球,当连接 b球的细线摆到竖直位置时,a球对地面的压力恰好为零,则 ab两球的质量之比为()A.31B.21C.32D.118.空中轨道列车(简称空轨)是一种悬挂式单轨交通系统,具有建设成本低、工程建设快、占地面积小、环保低噪节能、适应复杂地形等优点。如图所示,假定空轨的质量为M,在平直轨道从静止开始匀加速直线行驶,经过时间前进距离,发动机输出功率恰好达到额定功率P,空轨运行过程中所受阻力恒定,下列说法正确的是    A.匀加速行驶过程中,空轨牵引力恒为B.匀加速行驶过程中,空轨发动机所做的功为Pt0C.空轨运行过程中所受阻力为D.空轨能达到的最大速度为二、多项ww w.ks 5u.c om选择题本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。9. 如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,MN为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过MQN的运动过程中    A.PM所用的时间等于B.QN阶段,机械能逐渐变大C.PQ阶段,速率逐渐变小D.MN阶段,万有引力对它先做负功后做正功10.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点,O是电荷连线的中点,EF是连线中垂线上相对O对称的两点,BCAD也相对O对称。则(  )A.BC两点场强大小相等,方向相同B.AD两点场强大小相等,方向相反C.EOF三点比较,O点场强最强D.BOC三点比较,O点场强最11.如图所示,物块以一定初速度沿倾角为30°固定的粗糙斜面向上运动,运动过程中受一个恒定的平行斜面的拉力F作用,在向上运动的过程中,物块的加速度大小为5m/s2,方向沿斜面向下。下列说法正确的是(  )A.拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B.物块的机械能不变C.拉力做的功小于物块克服重力做的功 D.物块的机械能减小12.两个质量分别为m1m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1q2时,两丝线张开一定的角度θ1θ2,如图所示,则下列说法正确的是    A.m1m2,则θ1θ2B.q1q2,则θ1θ2C.m1<m2,则θ1>θ2D.m1>m2,则θ1<θ213.如图所示,用两根长度均为l的绝缘轻绳将正电的小球悬挂在水平的天花板下,小球的质量为m,轻绳与天花板的夹角均为,小球正下方距离也为lA处的绝缘支架上固定一带电小球,此时轻绳的张力均为0,现在将支架水平向右移动到B处,B处与竖直方向的夹角也为,且小球处于静止状态,则(  )A.两小球的带电量一定相等B.B处小球受到库仑力大小为C.支架处于B处,左边绳子张力为D.支架处于B处,右边绳子张力为 非选择题 48分)三、实ww w.ks 5u.c om验题本题共2小题,共14分。14.4分))在用如图的装置探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系时,主要实验步骤如下:①测出滑块(包括遮光片)的质量m以及遮光片的宽度d②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;③用滑块压缩弹簧,测量并记录弹簧的压缩量x④释放滑块,记录滑块通过光电门的遮光时间t,算出滑块的速度;⑤重复步骤③④,获得多组vx的值。回答下列问题:(1)弹簧的弹性势能Ep=(利用测量量mdt表示)(2)处理数据发现vx成正比,则弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系满足。A.Epx     B.Ep     C.Epx2     D.Ep15.10分)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置做“验证机械能守恒定律实验。1已准备的器材有打点计时器(带导线)、低压交流电源、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物,此外还必需要的器材是;2为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的;A.速度变化量与高度变化量         B.重力做功与重力势能变化量C.动能变化量与重力势能变化量     D.合外力做的功与动能变化量3(多选)下列关于该实验的一些说法正确的是;A.做实验时,要先接通电源,再释放重物B.实验中的误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的C.若某同学通过描绘v2h图像研究机械能是否守恒,合理的图像应该是过原点的一条直线,并且该直线的斜率应约为9.8D.可以用v=gt来计算重物下落的速度4安装好实验装置,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示,其中O点为起始点,ABC为三个计数点,打点计时器通以50Hz交流电,在计数点AB之间、BC之间还各有四个点未画出,重物的质量为1.0kgg9.8m/s2。根据以上数据,打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J,这时它的动能是________J。(计算结果保留三位有效数字)四、计算题本题共3小题,共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。16.10分)AB是两个电荷量都是QQ>0)的点电荷,相距2lAB连线中点为OC点是两者形成的电场的中垂线上一点,距O点距离为x(图甲)。(静电力常量k1C处电场强度E12)若A的电荷量变为Q,其他条件都不变(图乙),此时C处电场强度E23)为使E2的大小大于E1的大小lx的大小应满足什么关系?17.11分)如图所示,轻细线的一端固定于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球,空间存在着水平向右的匀强电场,小球平衡时细线与竖直方向成θ角。(重力加速度g1)求电场强度E大小2)若在平衡位置将细线剪断,求小球运动位移L用的时间;3)将球拉至右侧与O等高(线水平)位置静止释放,求当球摆到最低点时细线的张力。 18.(13) 如图所示,倾角θ=37°的斜面AB长为L1=1m,通过平滑的小圆弧与水平直轨道BC连接,CDDE为两段竖直放置的四分之一圆管,两管相切于D处、半径均为R=0.125m右侧有一倾角α=30°的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一质量为m=0.2kg、可视为质点的小物块从斜面AB顶端由静止释放,经ABCDE轨道从E处水平飞出后,恰能从P点平行PQ向飞入斜面。小物块与斜面AB的动摩擦因数μ1=0.25,与BCDE段摩擦不计,重力加速度g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8求:1小物块到达C点时对轨道的压力大小;2E点与P点的水平距离;3若斜面PQ上距离PL2=0.2mM点下方有一段长度可调的粗糙部分MN,其调节范围为0.2mL0.5m,与小物块间的动摩擦因数µ2=,斜面底端固定一轻质弹簧,弹簧始终在弹性限度内,且不与粗糙部分MN重叠,求小物块在MN段上运动的总路程sMN长度L的关系式。 铁人中学2021一学年下学期期中考试物理试题答案12345678910111213CBBDACACCDACDABACDBD14.(每问2分)1  2C15.(每问2分)1)毫米刻度尺 2C 3AB  46.916.8816.答案】(1   23l>x【详解】(1AB两电荷在C点对产生的电场强度大小相同,为:1分)方向分别为由A指向C和由B指向CC处的电场强度大小为:E1=2EAsinθ1分)其中:   所以:   1分)方向由O指向C1分)2)若A的电荷量变为-Q,其他条件都不变,则C处的电场强度大小为E2=2EAcosθ1分)其中:   所以: 1分)方向由B指向A1分)3)为使E2大于E1,则:1分)即:lx2分)17.答案123)(32tanθmg【详解】1)小球受重力、电场力以及细线的拉力而处于平衡;如图所示;根据平衡条件可知:qEmgtanθ  (2分)解得:E1分)2)电场力和重力不变,由牛顿第二定律有:ma2分) a根据运动学公式可得:Lat21分)联立解得:t1分)3)小球从静止释放到最低点的过程,根据动能定理得:mgLqELmv2(2分)小球在最低点时,受力如图。根据牛顿第二定律得:  Fmgm1分)解得:F=(32tanθmg1分)答:(1)电场强度E2)若在平衡位置将细线剪断,小球运动位移L用的时间是3)当球摆到最低点时细线的张力是(32tanθmg18.答案114.8N2x=m(3)s=2L0.2mL<0.4ms=2L+1.2,0.4mL0.5m【详解】1)小物块A运动C过程中,由动能定理可得:mgLsin37º‐μ1mgcos37ºL=0   1分)CNmg=m1分)牛顿第三定律可知,小物块对轨道的压力大小N′=N1分)N′=14.8N1分)2)小物块A运动E过程中,由动能定理可得:mgLsin37º‐μ1mgcos37ºLmg·2R=0   1分)小物块恰能从P平行PQ飞入斜面,即其速度与水平方向夹角30º,则:tan30º=1分)EP的水平距离为:x=vEt1分)x=m1分)(3)物块飞入P的速度大小为:(1分)弹簧一次反弹后恰能回到P,经过粗糙段MN两次,则μ2mgcos30º·2L0=0得:L0=0.4m(1分)0.2mL<0.4m,小物块经过弹簧一次反弹后从P飞出s=2L0.2mL<0.4m(1分)0.4mL0.5m时,小物块无法冲出斜面,且mgsin30º>μ1mgcos30º,故小物块不会停MN上,最终在N与弹簧间往复运动,在N的速度为零,由能量守恒定律可得:(1分)s=2L+1.2,0.4mL0.5m(1分)综上,小物块在MN上运动的总路程s长度L关系式为:s=2L0.2mL<0.4ms=2L+1.2,0.4mL0.5m  

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