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2023马鞍山高一下学期期末考试物理试题含解析
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马鞍山市2022~2023学年第二学期期末教学质量监测
高一物理试题
一、选择题(共48分,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~12题有多项符合题目要求,每小题4分,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. 下列物理量采用比值定义的是( )
A B.
C. D.
2. 地球可看作一个均匀球体,上海纬度约为北纬,A、B两物体分别位于赤道和上海,随地球自转做匀速圆周运动,它们的角速度、和线速度、关系正确的是( )
A. ,
B ,
C. ,
D. ,
3. 如图所示,下列做圆周运动的物体,说法正确的是( )
A. 沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、支持力和向心力的作用
B. 物块在随圆盘一起做匀速圆周运动时,有向前运动的趋势,故静摩擦力方向向后
C. 汽车以相同车速过拱桥时,拱桥圆孤半径越大,汽车对桥面的压力越大
D. 火车转弯时,若角减小,可提高火车过转弯处的安全速度
4. 如图所示,甲、乙两卫星以相同的半径分别绕质量为M和的行星做匀速圆周运动,则( )
A. 甲的周期大于乙的周期
B. 甲的角速度大于乙的角速度
C. 甲的线速度大于乙的线速度
D. 甲的向心加速度大于乙的向心加速度
5. 如图,A、B、C、D是正方形的四个顶点,A点和C点固定有电荷量都为q的正点电荷,在B点放一未知电荷后,恰好D点的电场强度等于0。正方形边长为L,则( )
A. 未知电荷带正电
B. 未知电荷的电荷量
C. A、C两点处的电荷在D点产生的电场强度相同
D. 未知电荷受其它两电荷的静电力的合力大小为
6. 用如图所示电路给电容器充、放电。开关S接通1,稳定后改接2,稳定后又改接1,如此往复,观察电流表、电压表示数变化情况。则( )
A. S接1时,电流自左向右流过电流表,电流表示数不断增大
B. S接2时,电流自右向左流过电流表,电压表示数不断减小
C. S接1时,电源给电容器充电,极板间电场强度减小,电源的能量不断储存在电容器中
D. S接2时,电容器对电阻R放电,极板间电荷量减小,电容减小
7. 如图所示,起重机将质量的重物由静止开始竖直吊起,重物做加速度的匀加速直线运动,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率不变,直到重物做的匀速运动。不计空气阻力和额外功,重力加速度g取,则( )
A. 起重机允许输出的最大功率
B. 重物做匀加速运动经历的时间为
C. 重物在匀加速运动阶段克服重力做功
D. 重物速度为时,起重机输出的功率为
8. 某风力发电机叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速是v,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,空气的密度为,发电机将圆内空气动能转化为电能的效率为。则( )
A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为
B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为
C. 风力发电机发电的功率为
D. 风力发电机发电的功率为
9. 某电场的等势面如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,a、b、c的电势分别为0、、、d、e的电势为。则( )
A. 这五个点中,d点的电场强度最小
B. 一正电荷从d点运动到e点,电场力做正功
C. b点电场垂直于该点所在等势面,方向指向c侧
D. 一电子从a点运动到d点,电场力做功为
10. 如图所示,一长为L的轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量m的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动,重力加速度为g,则( )
A. 小球运动到最高点时,杆对球的作用力大小为
B. 小球运动到水平位置B时,杆对球的作用力方向沿杆
C. 小球运动到最高点时,若,杆对球的作用力方向竖直向下
D. 小球运动到水平位置B时,杆对球作用力大小为
11. 如图所示,“天问一号”探测器通过霍曼转移轨道从地球发送到火星,地球和火星轨道均看成圆形轨道,霍曼转移轨道是一个在近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道,在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道,接着沿这个轨道抵达远日点,然后再次点火进入火星轨道。已知引力常量为G,太阳质量为m,地球轨道和火星轨道半径分别为r和R,地球、火星、天问一号都逆时针方向运行。若轨道转移过程中只考虑太阳对“天问一号”的作用力,则( )
A. 两次点火喷射方向都与速度方向相同
B. 两次点火之间的时间间隔为
C. “天问一号”在转移轨道上M点的速度小于P点的速度
D. “天问一号”在转移轨道上M点的加速度大于火星轨道上P点的加速度
12. 质量为m的小球放在竖立的弹簧上,将小球按压至A处,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C(图乙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。已知A、B的高度差为,B、C的高度差为。弹簧始终在弹性限度内,不计弹簧的质量和空气阻力,重力加速度为g( )
A. 小球、弹簧组成的系统机械能守恒
B. 小球在位置B时,动能
C. 小球在位置A时,弹簧的弹性势能为
D. 小球在位置B时速度最大,B至C过程中,动能和重力势能之和不变
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
13. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来“探究影响电荷间静电力的因素”。O是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置,比较小球在不同位置所受静电力的大小;使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图中实验采用的方法是______。
A.理想实验法 B,微小量放大法 C.控制变量法 D.等效替代法
(2)小球质量为m,在位置偏离竖直方向夹角,此时所其受静电力的大小为__________。
(3)在实验中,某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电,并使两小球球心相距,该同学利用公式计算两球之间的静电力,则计算结果__________(选填“偏大”、“偏小”或“正确”)。
14. 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平,在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为,将质量为的钩码通过细线与滑块连接。打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t,A、B之间的距离为h,实验中钩码始终未与地面接触,重力加速度为g。
(1)滑块经过光电门B时的速度为________(用题中所给字母表示)。
(2)滑块由A点运动到B点的过程中,系统动能增加量为________,系统重力势能减少量为________(用题中所给字母表示)。
(3)调整A、B之间的距离,多次重复上述过程,作出随h变化的图像如图乙所示,不考虑空气阻力,若该图线的斜率________(用题中字母表示),则验证小球下落过程中机械能守恒。
(4)若实验结果发现总是略大于,可能的原因是________。
A.存在空气阻力
B.滑块没有到达B点时钩码已经落地
C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为h
D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为h
15. 在月球表面,宇航员用弹簧测力计测出一个质量为m的砝码重力为F。月球可视为质量分布均匀的球体,半径为R,忽略其自转,引力常量为G,求:
(1)月球的质量;
(2)月球的第一宇宙速度。
16. 某离子吹风筒吹出含有大量带负电的氧离子,电荷量为,水平方向进入电压为U的加速电场,之后进入竖直放置的偏转电场,偏转电场极板电压恒为,极板间距为L,长度为。若氧离子分布均匀且横截面积足够大,氧离子质量为m,不考虑空气流分层现象及空气对离子流和电场的影响,不计离子间作用力及氧离子重力,设氧离子进入加速电场的初速度为零,求:
(1)氧离子进入偏转电场时的速度v大小;
(2)能够离开偏转电场的氧离子占进入偏转电场氧离子的比例k。
17. 某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角的直轨道AB,其下方右侧放置一水平传送带,直轨道末端B与传送带间距可近似为零,但允许砂粒通过。转轮半径,转轴间距的传送带以恒定的线速度逆时针转动,转轮最低点离地面的高度。现将一质量小物块放在距离传送带高处静止释放,假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右.已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度g取,,。求:
(1)小物块到达B端时速度的大小;
(2)小物块落至地面时与D点的水平距离;
(3)小物块从静止释放至落地,全过程产生的热量。
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