浙江省台州市第一中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题

台州市第一中学2022-2023学年第二学期期中考试试卷

高一物理

选择题部分

一、选择题I（本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个选项中只有一是符合题目要求的，多选、不选、错选均不给分。）

1. 下述说法正确的是 (   )

A. 场强为零的地方，电势不一定为零

B. 等势面上各点场强大小相等

C. 电荷处在电势越高的地方电势能越大

D. 电场中电场强度越大的地方，电势越高

2. 牛顿说“如果我看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上”，无数科学家的辛勤奋斗造就了今天物理学的成就。下列关于科学家和他们的贡献的说法中符合史实的是（　　）

A. 牛顿最早测量出了引力常量

B. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值

C. 卡文迪许用扭秤实验研究了电荷间相互作用规律

D. 伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因

3. 物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面，下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（　　）

A. 驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯

B. 加速度和功率的定义都运用了比值法

C. 地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力

D. 汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的

4. 如图所示，船从A处开出后沿直线到达对岸，若 A与河岸成30° 角，水流速度为4m/s ，则船从A点开出的最小速度为（　　）

A. 2m/s B. 2.4m/s C. 3m/s D. 3.5m/s

5. 物理来源于生活，也可以运用物理知识解释生活中一些现象，幼儿园里有一种亲子游戏——投壶。如图所示，家长和儿童在同一竖直线的不同高度，分别以不同的水平速度与同时抛出“箭矢”，都将“箭矢”投进壶内。若“箭矢”离手后的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A. 家长先将“箭矢”投进壶内 B. 两人同时将“箭矢”投进壶内

C.  D.

6. 2021年12月9日15时40分，天宫课堂第一课正式开讲，这是首次在距地面约的中国载人空间站天宫上进行的太空授课活动。授课期间，航天员与地面课堂的师生进行了实时互动，则（　　）

A. 在天宫中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态

B. 即使在“天宫”中处于完全失重状态，宇航员仍可用弹簧拉力器锻炼身体

C. 天宫的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间

D. 天宫能和地面课堂实时交流，是因其绕地球运行角速度和地球自转角速度相同

7. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。C为A盘上的一点，已知，。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小、向心加速度大小a之间的关系说法正确的是（　　）

A.  B.

C.  D. 条件不足，无法判断

8. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）

A. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的加速度不断增大

B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力对运动员做负功，弹性势能增加

C. 蹦极过程中，运动员的机械能守恒

D. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能一直减小

9. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）

A. A端带正电，B端带负电

B. A端电势比B端电势低

C. 感应电荷在O点的场强方向沿虚线向左

D. 点电荷q对处在O点的电子没有电场力

10. 神舟十五号载人飞船与天和核心舱对接的示意图如图所示，圆形轨道Ⅰ为核心舱的运行轨道，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船的运行轨道，两轨道相切于A点，载人飞船与核心舱在A点实现完美对接。设圆形轨道Ⅰ的半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球自转，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a。下列说法正确的是（　　）

A. 载人飞船在轨道Ⅱ上运行经过A点时的速度大于核心舱在轨道Ⅰ运行的速度

B. 核心舱在轨道Ⅰ上运行周期与载人飞船在轨道Ⅱ上运行的周期之比为

C. 核心舱绕地球运行的线速度为

D. 核心舱绕地球运行的角速度为

11. 将两金属球P、Q固定，让球P带上正电后，形成的稳定电场如图所示，已知实线为电场线，虚线为等势面，其中A、B、C、D为静电场中的四点，则（　　）

A. C、D点的电场强度相同，电势相等

B. 金属球P、Q均为等势体，P球的电势大于Q球

C. 将电子从A点移至B点，电场力做正功

D. 正电荷在B点的电势能大于在D点的电势能

二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

12. 某实验小组对两辆新能源汽车在同一水平直轨道上进行了对比实验，其速度大小v随时间t的变化关系如图所示，已知两汽车所受摩擦力大小为其重力的k倍且恒定，B车实验中变速阶段加速度的大小相同，A车的质量为B车质量的1.5倍，汽车运动距离相等，不计空气阻力。则（　　）

A. 摩擦力做功之比等于

B. 汽车运动时间之比等于

C. 汽车牵引力所做的功之比等于

D. 汽车输出的最大功率之比小于

13. 为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，于2021年7月发射。与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是（　　）

A. 卫星2的速度大于卫星1的速度

B. 卫星2的周期大于卫星1的周期

C. 卫星2的向心加速度小于卫星1的向心加速度

D. 卫星2所处轨道的重力加速度大于卫星1所处轨道的重力加速度

14. 如图，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的金属球和大地相连，静电计的金属外壳也接地。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列说法正确的是（　　）

A. 可用如图虚线所示的电压表替换静电计测出两极板间稳定的电压

B. 仅增大d，则变大

C. 仅减小S，则变小

D. 仅在两板间插入一片厚度小于的有机玻璃板，则变小

15. 如图所示，某地有一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地的风速为6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发动机将此圆面内10%的空气动能转化为电能。取π=3，则下列说法正确的是（　　）

A. 此圆面内90%的空气动能全部转化为内能

B. 每秒流经涡轮机空气的动能约为31.2kJ

C. 风力发动机产生的电功率约为15.6kW

D. 若风速变为原来2倍，则电功率将变为原来8倍

非选择题部分

三、实验题（本大题共3大题，共16分）

16. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系：

（1）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与________的关系。

A.质量m                B.角速度ω                C.半径r

（2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_________。

17. 在研究平抛运动规律的实验中，如图所示将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有______；

A. 斜槽轨道光滑

B. 斜槽轨道末段水平

C. 挡板高度等间距变化

D. 每次都从同一位置由静止释放

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系：

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______对应白纸上的位置即为原点

A.最上端    B.最下端    C.球心

b.按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度___________；（g取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。

18. 用如上图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为。

（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是__________；

A.秒表    B.天平（含砝码）    C. 交流电源     D.干电池若干

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A. 按照图所示安装好实验器材并连接好电源

B. 先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带

C. 测量纸带上某点A到第一个点间的距离h，利用计算A点的速度

D. 根据测量的结果计算ΔEp=mgh是否等于

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）；

（3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点，通过测量并计算出点A距起始点的距离为，点间的距离为，点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为，重锤质量为，根据这些条件计算重锤从释放到下落距离时的重力势能减少量________，动能增加量________

四、解答题（本题共3小题，共35分。解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）

19. 如图所示，一根长为L=0.5m绝缘细线栓着一质量为m=0.12kg的带电小球A，当电荷量为qB=-5×10-7C的小球B与A球在同一水平线上且间距为d=0.1m时，小球A静止，此时细线与竖直方向间的夹角θ=37°。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2， g=10m/s2。求：

（1）小球A带正电还是负电？电荷量qA=？

（2）撤去小球B的同时，在A所在空间加一水平向右、场强大小为E=5.0×104N /C的匀强电场，如图，则A运动到图中虚线最低点时绳子拉力F多大？

20. 两对平行金属板按如图所示方式放置，左侧金属板加电压U1，右侧金属板加电压U2、极板长度为L、极板间距为，紧靠下板边缘O点放置一长度为L的荧光屏。P O1 O2为金属板的中心线，虚线MNA紧贴着上板AB。在M板附近MP之间有一线状粒子源，能静止释放大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子由静止开始被加速后经N板上的一条细缝进入右侧金属板后飞出。忽略粒子重力和粒子间的相互作用力，求：

（1）粒子出N板细缝时的速度v0；

（2）沿P O1 O2进入右侧金属板间的粒子出偏转电场时在竖直方向的侧移量y；

（3）粒子打在荧光屏上形成的亮线的长度。

21. 某校物理兴趣小组为了研究过山车的原理，制作了如图所示的轨道模型，其中CDCˊ（CCˊ稍微错开）是固定于水平地面BE的竖直光滑圆轨道， 圆轨道半径R=0.48m；AB、EF是倾斜轨道，FG是一长度为l2=0.5m的粗糙平台（F点上方有一圆弧形挡板，使小球通过时没有能量损失），平台离地面BE的高度h2可调。现将一质量为m=0.1kg的滑块从AB上距BE高度为h1处由静止释放，滑块在运动过程中与BC、FG间的滑动摩擦因数μ=0.2，其余摩擦均不计，不计滑块经过B、E时的能量损失，已知BC段长度为l1=0.5m ，g=10m/s2。求：

（1）若滑块恰好能过圆轨道的最高点D，求滑块释放时距BE高度h1；

（2）若平台FG离地面BE高度h2=1.1m，且F与Cˊ间的水平距离l3=0.3m调整滑块释放高度h1，使滑块始终不脱离轨道，求滑块最终停下的位置距B点的水平距离与释放高度h1的函数关系式（已知x÷y的商为整数时，其余数可以用mod（x，y）表示）；

（3）调整滑块的释放高度h1和平台FG离地面的高度h2，使h1和h2满足h1+h2=1.4m，求滑块从G点飞出后落在地面的水平位移的最大值xmax。