台安县高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份台安县高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共13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。
台安县高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、对于库仑定律，下列说法正确的是( )
A.只要带电体的电荷量很小，就可以看作点电荷
B.自然界中可能存在电荷量大小为元电荷1.5倍的带电体
C.凡是计算真空中两个静止点电荷之间的相互作用力就可以使用公式
D.电荷量为2q的A球对电荷量为q的B球作用力大于B球对A球的作用力
2、如图所示为发动机的结构简图，几个齿轮之间通过皮带进行传动。已知其中A轮和B轮的半径之比为3:1，则A轮边缘上的点与B轮边缘上的点的周期之比为( )

A.3:1 B.9:1 C.1:3 D.1:9
3、2023年4月23日为“中国航天日”，主题是“格物致知叩问苍穹”。关于天文、航天中涉及的物理知识，下列说法正确的是( )

A.航天员随天和核心舱绕地球运行时，不受力的作用
B.风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率可能为8.9km/s
C.地球从远日点向近日点运动过程中，运动速率增大
D.风云三号07卫星的发射速度可能为6.9km/s
4、如图所示，弹簧下端固定，上端连接一小球静止在光滑斜面上，用一外力沿斜面向下按压小球，弹簧压缩至最大后撤去外力。小球从最低点运动到最高点（在弹簧原长位置的上方）的过程中（不考虑往复运动，弹簧在弹性限度内），下列说法正确的是( )

A.小球的重力势能减小 B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.弹簧的弹力始终对小球做正功 D.小球的加速度先增大后减小
5、平行板电容器带电量为Q，两板间的电场强度大小为E，若平行板的带电量变为，要使两板间的电场强度仍为E，可采取的措施是( )
A.仅将两板间的距离加倍 B.仅将两板间的距离减半
C.仅将两板的正对面积加倍 D.仅将两板的正对面积减半
6、人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量为160g，从离人脸约20cm的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A.手机对人脸的冲量方向竖直向上
B.手机对人脸的平均冲力大小约为4.8N
C.手机对人脸的冲量大小约为0.32N·s
D.手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0.48kg·m/s
7、如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，有一个半径为1 m的圆，A点电势为2 V，B点电势为6 V，C点电势为10 V，AB连线与水平方向夹角为30°，AC为水平方向的直径，那么此匀强电场场强大小为( )

A. B. C. D.
二、多选题
8、从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，正确的是( )

A.图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的
C.图丙中是避雷针的示意图，避雷针可以在雷雨天防止建筑物被雷击
D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀
9、已知时刻，一质量为0.5kg的足球在水平草地上做直线运动，其动能与位移的关系如图所示，下列说法正确的是( )

A.足球的初速度大小为4m/s
B.足球运动的加速度大小为
C.足球运动过程中受到的阻力大小为1N
D.在0~2s内，足球克服阻力做的功为12J
10、如图所示，两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B的距离为L。已知A、B和O点三点始终共线，A和B分别在O点的两侧，引力常量为G，星球A的质量为，星球A的轨道半径为，两星球均可视为质点.则( )

A.星球B的质量为
B.星球B的质量为
C.两星球做圆周运动的周期为
D.两星球做圆周运动的周期为
三、实验题
11、某实验小组利用光电门等器材验证“机械能守恒定律”。

（1）实验中，直径为d的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方固定的光电门1和光电门2，两光电门分别与数字计时器连接。小球的挡光时间分别为、，则小球通过光电门1时的速度大小为________，小球通过光电门2时的速度大小为________（用物理量的符号表示）。
（2）已知当地重力加速度大小为g，为验证机械能守恒定律，实验中还一定需要测量的物理量是________（选填选项前的字母）。
A.金属小球的质量M
B.金属小球下落的时间T
C.两个光电门的高度差h
（3）如果金属小球下落过程中的机械能守恒，应满足的关系式为________（用题中字母表示）。
12、某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证碰撞中的动量守恒定律，图中A、B是两个质量相同的小车。实验前，先平衡摩擦力，只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个沿斜面向左的初速度，如果纸带上打出的点间隔均匀，则表明摩擦力已平衡。回答下列问题：

（1）将小车B放在长木板上并在小车B上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车A一个初速度，小车A与小车B发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图乙所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度分别为。纸带的左端与打点计时器相连，若打点计器连接的交流电的频率为f，小车A与小车B相碰前的速度为________，碰撞后两车的共同速度为________；
（2）测得小车A（包括橡皮泥）质量为，小车B和车中砝码的总质量为，若表达式________成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒；
（3）如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f，则对实验结果________（填“有”或“无”）影响。
四、计算题
13、图甲为“海洋和谐号”游轮，它是目前世界上最大的游轮，假设其总质量，发动机额定输出功率。某次航行过程中，“海洋和谐号”游轮从静止开始在海面上做直线运动，其加速度一时间图像如图乙所示，在时，发动机输出功率达到额定输出功率，此后保持不变。假设航行过程中所受阻力恒定不变，求：

（1）游轮航行过程中所受的阻力大小；
（2）游轮行驶的最大速度。
14、如图所示，水平地面上静止放置着紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且质量均为，物体A与左侧地面间的动摩擦因数为0.3，物体B右侧光滑。两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体A的速度大小为，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）A、B两物体分离瞬间获得的总能量；
（2）A、B两物体分离3s后两者之间的距离。
15、如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）小球落回到A点时的速率；
（2）电场强度的大小；
（3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。
参考答案
1、答案：C
解析：
2、答案：A
解析：齿轮带动过程中，轮边缘上的点的线速度大小均相等，根据，可得，两者的周期之比为3:1，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3、答案：C
解析：A、航天员随天和核心舱绕地球运行时，受到地球的万有引力作用，故A错误；
B、风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，根据，解得，风云三号07卫星绕地球运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，可知风云三号07卫星绕地球运行的速度小于近地卫星的速度，而近地卫星的线速度大小等于第一宇宙速度7.9km/s，所以风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率小于7.9km/s，故B错误；
C、地球从远日点向近日点运动过程中，由开普勒第二定律知，其运动速率增大，故C正确；
D、第一宇宙速度7.9km/s是卫星最小的发射速度，则知风云三号07卫星是地球卫星，其发射速度大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，因此风云三号07卫星的发射速度不可能为6.9km/s,故D错误。
故选：C。
4、答案：B
解析：小球高度上升，重力势能增大，选项A错误；弹簧的形变量先减小后增大，则弹性势能先减小后增大，选项B正确；弹簧的弹力先做正功，后做负功，选项C错误；由牛顿第二定律知，小球的加速度先减小后增大，选项D错误。
5、答案：D
解析：根据电场强度公式，及电容的定义式，与决定式，那么电场强度的表达式可为：，若平行板的带电量变为，要使两板间的电场强度仍为E，可采取的措施是仅将两板的正对面积减半，与间距极板间距无关，故ABC错误，D正确；
故选：D。
6、答案：B
解析：A.冲量方向与力的方向相同，可知手机对人脸的冲量方向竖直向下，选项A错误；
B.手机做自由落体运动，根据运动学公式，，手机没有反弹，速度减为零，以竖直向下为正方向，对手机根据动量定理，带入数值得，负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的冲量约为，根据冲量定义，，故B正确，C错误；
D.手机与人脸作用后速度变为零，取向下为正方向，手机动量变化为，故D错误。
故选B。
7、答案：B
解析：如图所示：

AC中点O电势为6 V，所以BO为等势线；作CD垂直等势线BO交于D点；D点电势为6 V，匀强电场电场线沿C指向D，由几何关系得，所以，故B正确。
8、答案：BC
解析：A.图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，选项A错误；
B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，选项B正确；
C.高大的建筑物顶安放避雷针是为了防止静电，在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接能把静电导走，防止建筑物被雷击，故C正确；
D.静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀，故D错误。
故选BC。
9、答案：CD
解析：
10、答案：BD
解析：设B星的轨道半径为，则由题意有，两星做圆周运动时的向心力由万有引力提供，则有，，联立各式解得，选项B正确，选项A错误；，，，选项D正确，选项C错误。
11、答案：（1）；（2）C（3）
解析：（1）小球通过光电门的时间极短，可以用平均速度替代小球通过光电门的速度，则小球通过光电门1时的速度为：

小球通过光电门2时的速度为：

（2）A.实验通过重力势能的减小量和动能的增加量是否相等来验证机械能守恒，即

质量可以约去，不需要测量。故A错误；
BC.同理，需要测量两个光电门的高度差h来计算重力势能的减小量。金属小球下落的时间T没有测量的必要。故B错误，C正确。
故选：C。
（3）要验证机械能守恒定律，应满足的关系式为

即应满足的关系式为

12、答案：（1）；（2）（3）无
解析：（1）两小车碰撞后速度变小，打点间距变小，因此纸带的左端与小车A相连，碰撞前小车A的速度

碰撞后两小车A、B共同的速度

（2）若A、B两车碰撞过程动量守恒，则

即成立；
（3）由表达式可知如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f，则对实验结果无影响。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）由图像可知，在内，游轮的加速度
在时，游轮的速度
且由牛顿第二定律有
又
解得
（2）当游轮达到最大速度时
又
解得
14、答案：（1）9J（2）
解析：（1）炸药爆炸后，设分离瞬间物体A的速度大小为，物体B的速度大小为，对A、B两物体组成的系统由动量守恒定律得

由能量守恒得

联立可得A、B两物体分离瞬间获得的总能量

（2）A、B两物体分离后，物体A向左匀减速滑行，对A根据牛顿第二定律得

解得
根据运动学公式得物体A从分离到停止运动，经过的时间

物体A运动的位移

物体B运动的位移

故A、B两物体分离3s后之间的距离

15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设小球离开D点时的速率为，由D落回到A的时间为t，则由平抛运动规律有


解得
小球落回到A时的速率为，根据动能定理有

解得
（2）小球从A到D的过程中，根据动能定理有

结合（1）解得

（3）小球通过轨道最低点B处时的速率为，轨道对小球的支持力为F，则有

根据合力提供向心力有

解得
由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力