黑龙江省齐齐哈尔市八校联考2022-2023学年高一下学期期末物理试题

这是一份黑龙江省齐齐哈尔市八校联考2022-2023学年高一下学期期末物理试题，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

黑龙江省齐齐哈尔市八校联考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．在物理学的发展进程中，许多科学家做出了重要贡献，下列叙述符合史实的是（　　）
A．伽利略第一次在实验室里测出了万有引力常量G的数值
B．胡克总结出了行星运动的规律，并发现了万有引力定律
C．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
D．牛顿建立了真空中光速在不同惯性参考系中大小相同的假说
2．某区域电场线分布如图所示。将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则（　　）

A．， B．，
C．， D．，
3．将质量为的物体从距地面高处以速度斜向上抛出，物体落地时的速度为，则物体运动过程中阻力做的功为（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b是近地卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，下列说法正确的是（   ）

A．卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时大
B．卫星c所需的向心力比卫星b所需的向心力要小
C．卫星c的发射速度一定大于卫星b的发射速度
D．卫星d的角速度是四颗卫星中最大的
5．将质量为0.5kg的小球以9m/s的速度从某一高度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为10.8m。若不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2，则小球从抛出至落地过程中重力做功的平均功率为（　　）
A．30W B．45W C．60W D．75W
6．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）

A． B． C． D．

二、多选题
7．如图所示，两小滑块P、Q的质量分别为、m，P、Q用长为L的轻杆通过铰链连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上，轻杆与竖直方向夹角。P由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A．P、Q组成的系统机械能不守恒 B．下降过程中P的速度始终比Q的速度大
C．弹簧弹性势能最大值为 D．P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为
8．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　）

A．电场强度的大小为2.5V/cm
B．坐标原点处的电势为1V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
9．如图所示，质量、额定功率的玩具电动车在平直轨道上从A点由静止开始匀加速启动，加速度大小，到达B点时刚好达到最大速度。此后电动车保持额定功率不变沿BC段继续行驶，到达C点前以速度匀速运动。若电动车在AB段所受阻力，在BC段所受阻力为AB段所受阻力的2倍。下列说法正确的是（　　）

A．在AB段匀加速运动持续的时间为5s
B．电动车到达B点速度为
C．电动车速度是速度的2倍
D．在BC段当时，加速度大小为
10．如图所示，两块较大的金属板A、B水平正对放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m，带电量为q的油滴恰好处于静止状态，以下说法正确的是（       ）

A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流
B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流
C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流
D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流

三、实验题
11．用图示装置探究向心力大小的表达式。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，当皮带分别套在塔轮2和3的不同圆盘上时，两个槽内的小球分别以不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供，两球所受向心力大小之比可从标尺7上得知。
  
（1）本实验中采用的实验方法是 。
A．控制变量    B．等效替代    C．微小放大
（2）实验中，某同学将质量相等的甲、乙两小钢球放在图示位置上且甲球到左塔轮中心距离等于乙球到右塔轮中心距离，将皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上，目的是研究向心力大小与 的关系。
A．半径    B．角速度    C．向心加速度
（3）在（2）条件下，转动手柄1，由标尺7得知甲、乙两球所受向心力之比为，则皮带连接的左右圆盘半径之比为 。
12．某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
  
（1）三个重物的形状、体积相同但质量关系为。为减小空气阻力对实验的影响，纸带下方悬挂的重物应选择 。（填写选项字母）
  
（2）正确实验操作后得到图乙所示的纸带。O点为打点计时器打下的第一个点，连续点A、B、C…与O点之间的距离分别为、、…，若打点计时器的打点频率为f，重物的质量为m，重力加速度为g，则从打O点到打B点的过程中，重物的动能增加量 ，重力势能减少量 。（用题中字母表示）
（3）用纵轴分别表示重物动能增加量及重力势能减少量，用横轴表示重物下落的高度h。某同学在同一坐标系中做出了和图像，如图丙所示。由于重物下落过程中受阻力作用，可知图线 （填“①”或“②”）表示图像。
  

四、解答题
13．2020年7月23日，我国成功发射了“天问一号”火星探测器。天问一号首次实现了通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标，标志着我国在行星探测领域跨入世界先进行列。若探测器绕火星做圆周运动的周期为T、轨道半径为火星半径的k倍。已知火星的半径为R，引力常量为G（不考虑火星的自转且视火星为质量分布均匀的球体），求：
（1）火星的密度ρ；
（2）火星表面的重力加速度g。
14．如图所示，长的粗糙水平轨道AC与固定在竖直面内、半径的光滑半圆轨道在C点相切。质量物块（视为质点）在水平恒力F的作用下，从A处由静止开始运动，到水平轨道AC的中点B时撤去力F，物块恰好能到达半圆轨道的最高点D。若物块与水平面轨道的动摩擦因数，重力加速度求：
（1）物块运动至C点时对半圆轨道的压力；
（2）水平恒力F的大小。

15．如图所示，竖直平面内有一直角坐标系xOy，x轴水平。第一象限内有沿x轴正方向的匀强电场E1（大小未知），第二象限有沿y轴负方向的匀强电场E2=50N/C。一个质量m=1kg带电量q=+0.1C的小球（视为质点）从A点（-0.3m，0.7m）以初速度v0水平抛出，小球从y轴上B点（0，0.4m）进入第一象限，并恰好沿直线从x轴上C点（图中未标出）飞出，重力加速度为g=10m/s2求：
（1）初速度v0大小；
（2）B、C两点间电势差UBC


参考答案：
1．C
【详解】A．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G的数值，故A错误；
B．开普勒总结出了行星运动的规律，万有引力定律是牛顿发现的，故B错误；
C．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C正确；
D．爱因斯坦建立了真空中光速在不同惯性参考系中大小相同的假说，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】依题意，由于a点电场线较b点电场线密，可知a点场强大于b点场强，则同一负的试探电荷先后置于a、b两点，可知有；将负电荷从a点移至b点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】根据动能定理有

解得

ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】A．卫星a处于赤道位置随地球自转，万有引力提供向心力和重力，而两极的向心力最小为零，则两极处的重力加速度最大，故卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时小，故A错误；
B．根据

卫星c的半径大于卫星的b半径，但由于两卫星的质量关系不确定，无法比较两卫星所受万有引力的大小，万有引力提供向心力，即无法比较卫星c所需的向心力与卫星b所需的向心力的大小，故B错误；
C．卫星要到达离地球越远的高度，需要克服引力做功越多，则需要的初动能越大，则卫星c的发射速度大于卫星b的发射速度，故C正确；
D．对b、c、d三颗公转的卫星，根据万有引力提供向心力，则有

其角速度满足


半径越大，角速度越大，，而对于a与c两个具有相同的角速度，有，故四颗卫星中b的角速度最大，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】平抛运动水平方向有

竖直方向有

小球从抛出至落地过程中重力做功的平均功率

解得

故选A。
6．B
【详解】设Q在b点产生的场强大小为E，由对称性可知Q在d点产生的场强大小也为E，方向相反，水平向右，由于b点的场强为零，得

所以q、Q在d点产生的场强为

故选B。
7．AD
【详解】A．P、Q和弹簧组成的系统机械能守恒，因此P、Q组成的系统机械能不守恒，A正确；
B．两物体在沿着杆的方向上速度相等，因此可得

当时

当时

B错误；
C．P下降到最低点时，弹性势能最大，整个系统机械能守恒，因此弹簧弹性势能最大值为

C错误；
D．P达到最大动能时，在竖直方向上的加速度为零，整个系统竖直方向合力为零，因此Q受到地面的支持力大小为，D正确。
故选AD。
8．ABD
【详解】
B．因为是匀强电场，ac与Ob平行，故电势差相等，原点O的电势为1V，B正确；
A．Ob的电势差为16V，故x轴上电势差为2V/cm，则坐标x=4.5的点的电势为10V，连接该坐标点与a点。该连接线即为一个等势面。做Od垂直于该等势面，从几何知识可以得到，Od=3.6cm，则

A正确；
C．a点电势比b点电势小，电子带负电，根据可知，a点电势能反而大，C错误；
D．根据电场力做功公式

b到c，电势增加9V，电子带负电，电势能降低9eV，所以电子从b到c的过程中，电势能降低，电场力做正功，9eV，D正确；
故选ABD。
9．ACD
【详解】A．根据题意，由牛顿第二定律有

解得

由公式可得

由运动学公式可得，在AB段匀加速运动持续的时间为

故A正确；
B．根据题意，电动车到达B点时刚好达到最大速度，此时，牵引力等于阻力，即

由公式可得

故B错误；
C．根据题意，电动车到达C时刚好以速度做匀速运动，此时，牵引力等于阻力，即

由公式可得

即电动车速度是速度的2倍，故C正确；
D．在BC段当时，由公式可得，此时的牵引力

由牛顿第二定律有

解得

即在BC段当时，加速度大小为，故D正确。
故选ACD。
10．AB
【详解】A.将A板上移，由可知，E变小，油滴所受的电场力减小，将向下加速运动，由可知，电容C变小，由知：电量减小，电容器要放电，则有由的电流流过G，故A项正确；
B.若将A板左移，电容器板间电压不变，由知，场强E不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态，由可知，电容C变小，由知，电量减小，电容器要放电，则有由的电流流过G，故B项正确；
C.将S断开，电容器的电量不变，电路中无电流，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故C项错误；
D.若将S断开，根据可得，，可知E不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故D错误．
11． A B 3：2
【详解】（1）[1] 某一物理量与多个物理量有关系，我们只能让其中一个物理量发生变化，找出我们要研究的物理量和这一变量之间的关系，称为控制变量法。本实验采用控制变量法。
故选A。
（2）[2]由于两小球的质量相等；甲球到左塔轮中心距离等于乙球到右塔轮中心距离，即小球做圆周运动的轨道半径相等；将皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上，即小球转动的角速度不等，所以实验目的是研究向心力大小与角速度的关系。
故选B。
（3）[3] 根据，两球的向心力之比为4：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为2：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：2。
12． A ②
【详解】（1）[1]验证机械能守恒实验中，空气阻力及摩擦阻力的影响越小越好，所以尽量选择密度大、体积小的金属重锤，因三个重物的形状、体积相同，但质量关系为，所以选择质量大的重物A。
故选A。
（2）[2]打点计时器的打点周期为

重物从打O点到打B点的过程中，重物的动能增加量为

[3]重物从打O到打B点的过程中，重力势能减少量为

（3）[4]在重物下落的过程中，由于受到一定阻力的影响，重力势能的减少量会略大于动能的增加量，可知图线②表示图像。
13．（1）；（2）
【详解】（1）设火星质量为M、探测器为m，依题意有



（2）假定火星表面的重力加速度g，有

解得

14．（1），方向竖直向下；（2）
【详解】（1）根据题意，设物块到达C、D点时的速度分别为、，由牛顿第二定律有

从C到D的过程中，由机械能守恒定律有

在C点，由牛顿第二定律有

联立解得

方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，物块运动至C点时对半圆轨道的压力为

方向竖直向下。
（2）根据题意，由A到C运动过程中，由动能定理有

联立解得

15．（1）1.5m/s；（2）10V
【详解】（1）小球在第二象限做类平抛运动，轨迹如图所示


解得

竖直方向

解得

则有

（2）在B点

做直线运动所合外力与速度方向共线

解得

设小球沿x轴方向运动距离OC为d

解得

则有