山东省泰安第一中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题

试卷第1 页，共8 页 泰安一中2022—2023 学年第二学期期中考试 高一物理试题 第Ⅰ卷 2023.5.6 （选择题 共40 分） 一、单项选择题（本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。 ） 1．下列说法正确的是（ ） A．物体在恒力作用下一定做直线运动，物体在变力作用下一定做曲线运动 B．做曲线运动的物体，其加速度的方向一定是变化的 C．圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 D．平抛运动的下落时间由下落高度和水平初速度共同决定 2．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球 的平均密度为（ ） A． RG g π 4 3 B． R G g π 4 3 2 C．RG g D．R G g 2 3．如图所示，质量为M 的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量 为m 的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F 作用下从A 点 沿着圆弧匀速运动到最高点B， 整个过程中半圆柱体保持静止。 重力加速度为 g，则（ ） A．物块克服重力做功的功率先增大后减小 B．拉力F 的功率逐渐减小 C．当物块在A 点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩 擦力 D．当物块运动到B 点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g 4．两个带等量正电荷的点电荷如图，O 点为两点电荷连线的中点，a 点在两 点电荷连线的中垂线上，若在a 点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下 列说法正确的是（ ） 试卷第2 页，共8 页 A． 电子在从a 点向O 点运动的过程中， 加速度越来越大， 速度越来越大 B． 电子在从a 点向O 点运动的过程中， 加速度越来越小， 速度越来越大 C．若在a 点给电子一垂直于纸面向外的初速度，电子可能绕O 点做匀速圆周 运动 D． 若在a 点给电子一垂直于纸面向里的初速度，电子不可能绕O 点做匀速圆 周运动 5．如图所示，在水平向右、大小为E 的匀强电场中，在O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷，A、B、C、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点，B、 D 连线与电场线平行， A、 C 连线与电场线垂直。 则（ ） A．A 点的电场强度大小为 2 2 2 4 + Q E k r B．B 点的电场强度大小为E－k 2 Q r C．D 点的电场强度大小不可能为0 D．A、C 两点的电场强度相同 6．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒 子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。 若只受电场力， 则下列判断中正确的 是（ ） A．若粒子是从A 到B，则粒子带正电；若粒子是从B 到 A，则粒子带负电 B．带电粒子在A 点的电势能小于在B 点的电势能 C．若粒子是从B 运动到A，则其速度减小 D．粒子从B 运动到A，机械能守恒 试卷第3 页，共8 页 7．如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q， 虚线是以＋Q 所在点为圆心、L 2为半径的圆，a、b、c、d 是圆上的四个点，其 中a、c 两点在x 轴上，b、d 两点关于x 轴对称。下列判断错误的是( ) A.b、d 两点处的电势相同 B.四点中c 点处的电势最低 C.b、d 两点处的电场强度相同 D.将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点， ＋q 的电势能减小 8．两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C 三 点，如图甲所示，一个电荷量为 3 2 10  C，质量为0.1kg 的小物块从C 点静止 释放，其运动的v t 图像如图乙所示，其中B 点处为整条图线切线斜率最大的 位置（图中标出了该切线） ，不计电荷的重力则下列说法正确的是（ ） A．由C 到A 的过程中物块的电势能 先减小后变大 B．由C 点到A 点电势逐渐升高 C．A，B 两点间的电势差 500V AB U  D．B 点为中垂线上电场强度最大的 点，场强E=100V/m 二、多项选择题（本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。每小题至少有两个 选项是正确的， 全部选对的得4 分， 选对但不全的得2 分， 不答或有错选的得 0 分。 ） 9.质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行 驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，关于汽车在 运动过程中的说法正确的是( ) A.汽车受到的阻力为3P v 试卷第4 页，共8 页 B.汽车受到的阻力为P v C.汽车的速度为v 3时，加速度为2P mv D.汽车的速度为v 2时，加速度为P mv 10．探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发 射后，进入地月转移轨道，经过P 点时变轨进入距离月球表面100 公里的圆 形轨道1，在轨道1 上经过Q 点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2 与月球表面相 切于M 点，月球车将在M 点着陆月球。下列说法正确的是（ ） A． “嫦娥三号”在轨道1 上的速度比月球的第一宇宙速度小 B． “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P 点的速度比在轨道 1 上经过P 点时大 C．“嫦娥三号”在轨道1 上的运动周期比在轨道2 上的小 D． “嫦娥三号”在轨道1 上经过Q 点时的加速度小于在轨道 2 上经过Q 点时的加速度 11.如图，两个质量均为m 的小木块a 和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a 与 转轴OO′的距离为l，b 与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木 块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加 速转动，用ω 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( ) A.b 一定比a 先开始滑动 B.a、b 所受的摩擦力始终相等 C.若ω＝ 2kg 3l 时，a 所受摩擦力的大小为kmg D.ω＝ kg 2l是b 开始滑动的临界角速度 12．如图所示，质量为M 长度为L 的小车静止在光滑水平面上，质量为m 的 小物块 （可视为质点） 放在小车的最左端现用一水平恒力F 作用在小物块上， 使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为 t F ，小 试卷第5 页，共8 页 物块滑到小车的最右端时， 小车运动的距离为x.此过程中， 下列结论正确的是 （ ） A．小物块到达小车最右端时具有的动能为    t F F L x   B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 t F x C．小物块克服摩擦力所做的功为   t F L x  D．小物块和小车增加的机械能为Fx 第II 卷（非选择题 共60 分） 三、实验题（每空2 分，共16 分。将正确答案填在答题纸指定位置） 13、向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F 的大小 与质量m，角速度ω 和半径r 之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀 速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1 和变速塔轮2 匀速转动， 槽内的钢 球就做匀速圆周运动。 横臂的挡板对钢球的压力提供向心力， 钢球对挡板的反 作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降， 从而露出标尺， 标尺上的黑白 相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。 如图是探究过程中某次实验 时装置的状态。 (1)在研究向心力F 的大小与质量m、角速度ω 和半径r 之间的关系时我们主 要用到了物理学中的________； A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 (2)图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F 试卷第6 页，共8 页 与________的关系； A.钢球质量m B.运动半径r C.角速度ω (3)图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分 格显示出钢球A 和钢球C 所受向心力的比值为1∶4，则与皮带连接的变速塔 轮1 和变速塔轮2 的半径之比为________。 A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4 14、利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 (1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、重物、铁架台、导线 及开关外， 在下面的器材中， 必须使用的还有________。 (选 填器材前的字母) A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺 D.直流电源 E.交流电源 F.秒表 图甲 (2)图乙是实验中得到的一条纸带。 在纸带上选取三个连续打出的点A、 B、 C， 测得它们到起始点O 的距离分别为hA、hB、hC。重物质量用m 表示，已知当 地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。从打下O 点到打下B 点的过 程中，重物重力势能的减少量|ΔEp|＝________，动能的增加量ΔEk＝ ________________。 图乙 (3)在实验过程中，下列做法正确的是________。 A.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 B.为测量打点计时器打下某点时重物的速度v，可测量该点到O 点的距离h， 试卷第7 页，共8 页 再根据公式计算，其中g 应取当地的重力加速度 C.用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬 时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v D.用刻度尺测量某点到O 点的距离h， 利用公式mgh 计算重力势能的减少量， 其中g 应取当地的重力加速度 (4)某同学操作时在重物下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第 一个打点记为O， 测量其他计数点到起始点O 的距离h， 并计算出打相应计数 点时重物的速度v，描绘v2－h 图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻 力大小保持不变，从理论上分析，v2－h 图像是下图中的哪一个________。 四、计算题（本题共4 个小题，共44 分。解答过程必须写在答题纸指定位置，解答时 应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分） 15、 （10 分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，长为L 的绝缘细线一端悬于O 点， 另一端系一质量为m、 电荷量为q 的小球 （可视为点电荷） 。 将小球拉至与O 点等高的A 点， 保持细线绷紧并静止释放， 小球运动到与竖直方向夹角 37  的P 点时速度变为零。 已知cos37 0.80  、sin37 0.60  ，空气阻力可忽略，重力加速度为g。求： （1）电场强度的大小E； （2）小球通过最低点B 时，细线对小球的拉力大小F。 试卷第8 页，共8 页 16（10 分）一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h 高 处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离x 和落地时间t，又已知该星球的半径为R，引力常量为G，若不考虑星球自转 的影响，求：(最后结果必须用题中已知物理量表示) (1)小球抛出的初速度大小； (2)该星球表面的重力加速度； (3)该星球的质量； 17（12 分）如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔 均为d， 各等势面电势已在图中标出， 现有一质量为m 的带电小球以速度v0、 方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求： (1)小球应带何种电荷及其电荷量； (2)小球受到的合外力的大小； (3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大) 18（12 分）如图所示，从A 点以某一水平速度v0抛出一质 量m=1 kg 的小物块（可视为质点） ，当物块运动至B 点时，恰好沿切线方向 进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静 止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C 端的切线水平。已知长木板的质 量M=4 kg，A、B 两点距C 点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m，R=0.75 m， 物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7， 长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2， g=10 m/s2 求： （已知sin 37° =0.6 ，cos 37° =0.8 ） （1）小物块的初速度v0 及在B 点时的速度大小； （2） 小物块滑至C 点时， 对圆弧轨道的压力大小； （3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出 长木板。