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德优网2023陕西省西安市高新区高新一中高中物理考试期末高一下

2022-2023学年陕西省西安高新一中高一(下)期末物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(14小题共46分)
1. (本题3分) 如图所示,质量为m的物体相对静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l,物体相对斜面静止,则下列说法正确的是(  )

A.重力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功  
C.合力对物体做功不为零
D.支持力对物体不做功
2. (本题3分) 关于下列四幅图所涉及的物理知识,说法正确的是(  )

A.图甲中,油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是利用静电

B.图乙中,高压输电线上方的两根细的导线具有静电屏蔽作用

C.图丙中,燃气灶中针尖形点火器利用摩擦起电原理进行点火

D.图丁中,用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号

3. (本题3分) 如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹,A、B、C、D是电场线上的点,其中A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是(  )

A.该电场可能是正点电荷产生的  

B.由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的

C.将该粒子在C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动

D.该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度

4. (本题3分) 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则(  )

A.B、C两点场强大小和方向都相同

B.A、D两点场强大小相等,方向相反  

C.E、O、F三点比较,O点场强最弱

D..B、O、C三点比较,O点场强最强

5. (本题3分) 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点,现在从M中挖去一半径为的球体(如图),然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质,如图所示.则填充后的实心球体对m的万有引力为(  )

A.
B.          
C.    
D.
6. (本题3分) 小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度a启动,v﹣t图像如图所示,已知人和平衡车的总质量为m,平衡车动力系统的额定功率为P0,平衡车受到的阻力恒为f,不计人对平衡车做功,则(  )

A.平衡车匀加速阶段的牵引力为f+ma  

B.平衡车能达到的最大行驶速度 

C.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度 

D..0~t2时间内,阻力对平衡车做的功为

7. (本题3分) 如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系质量分别为m和2m的小球A和B,用手拉住A球,绳子拉住B球,A、B均处于静止状态。释放A球,在B球下降、A球上升的过程中(  )

A..A球、B球机械能均守恒 

B.A球增加的动能等于B球增加的动能 

C..B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 

D.绳子拉力对A球做功大小等于拉力对B球做功大小

8. (本题3分) 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是(  )

A.M带负电荷,N带正电荷

B.M在b点的动能小于它在a点的动能 

C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能 

D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

9. (本题3分) 如图所示,点A、B、C、D、M、N将半径为R=cm的圆周六等分。空间有一方向与圆平面平行的范围足够大的匀强电场(图中未画出)。已知A、C、M三点的电势分别为φA=1V、φC=2.5V、φM=4V。下列判断正确的是(  )

A.圆心O点的电势为2V  

B.电场强度的大小为100V/m  

C.将一电子沿圆周从D点经M点移到N点,电场力先做负功后做正功   

D.在圆心O处将一群初动能为eV的电子在圆的平面内沿各个方向发射,电子离开圆时的最大动能为2eV

10. (本题3分) 如图所示,平行板电容器左极板接地,充电后与电源断开,两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接外壳接地。以E表示两板间的电场强度,φ表示P点的电势,Ep表示该试探电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动,将正极板缓慢向上平移一小段距离(静电计带电量可忽略不计),关于各物理量变化情况,下列说法正确的是(  )

A.E增大,φ降低,Ep减小,θ增大  

B.E增大,φ降低,Ep增大,θ增大  

C.E不变,φ不变,Ep不变,θ减小  

D.E不变,φ升高,Ep减小,θ减小

11. (本题4分) 双星的运动是引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗昆绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的角速度为ω,P、Q两颗星之间的距离为L,P,Q两颗星的轨道半径之差为Δr,P星的质量大于Q星的质量,引力常量为G,则(  )

A.P星的向心力大小等于Q星的向心力大小 

B.P、Q两颗星的向心加速度大小相等  

C.P、Q两颗星的线速度大小之差为ωΔr  

D.P、Q两颗星的质量之比为

12. (本题4分) 如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知xC﹣xB=xB﹣xA.该电子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图乙所示.则下列说法中正确的是(  )

A.A点电势低于B点电势 

B.A点的电场强度小于B点的电场强度 

C.A、B两点电势差UAB等于B、C两点电势差UBC 

D.电子经过A点的速率小于经过B点的速率

13. (本题4分) 如图所示,一绝缘光滑圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,圆环半径为R,场强为E,在与环心等高处放有一带正电的小球,质量为m、电量为q,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是(  )

A.小球在运动过程中机械能守恒  

B.小球经过环的最低点时速度最大

C.小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg+qE  

D.要使小球能到达最高点,小球初速度至少应为

14. (本题4分) 如图所示,倾角为θ的传送带由电动机带动,始终保持速率v匀速运动,质量为m的物块由传送带底端静止释放,已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ),物块到达传送带顶端前已经与之保持相对静止。则在物块由静止释放到运动到顶端的过程中,下列说法正确的是(  )

A.电动机多提供的能量大于mv2

B.传送带克服摩擦力做的功为mv2

C.传送带和物块因之间的摩擦面增加的内能为   

D.摩擦力对物块的平均功率为

二、实验题(3小题共20分)
15. (本题5分) 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
德优题库
(1)实验中,需先接通电源,再由静止释放重物,得到如图乙所示的一条纸带。O为起点,在纸带上选取几个连续打出的点,其中三个连续点A、B、C,测得它们到起始点O的距离如图乙。已知重物质量m=1.00kg,重力加速度g=9.80m/s2,打点计时器打点周期为T=0.02s,那么打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=       m/s;O点到B点过程中重物重力势能减少量为        J。(结果均保留三位有效数字)
(2)该同学根据纸带算出其他各点对应的瞬时速度,测出与此相对应的重物下落高度h,以v2为纵坐标,以h为横坐标,建立坐标系,作出h-v2图像如图丙,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,得到的h-v2图像。斜率为k,可求得当地的重力加速度g=       
16. (本题5分) 德优题库(1)某同学对一个表头G进行改装,已知其满偏电流Ig=100μA,标记的内阻值Rg=900Ω。先利用定值电阻R1将表头改装成一个0~1mA的电流表,然后利用定值电阻R2将此电流表改装成一个0~3V的电压表V1(如图所示)。则根据条件,定值电阻R1=       Ω,R2=       Ω。
(2)改装完毕后,他用量程为0~3V、内阻为2500Ω的标准电压表V2对此电压表从0开始进行校准。滑动变阻器R有两种规格:
A.滑动变阻器(0~20Ω)
B.滑动变阻器(0~2kΩ)
为了实验中电压调节方便,R应选用        (填“A”或“B”)。
17. (本题10分) 某小组测量某金属细杆的电阻率,应用了学生电源。定值电阻R0、电压表V1和V2、电阻箱R等器材,操作步骤如下:
德优题库
(1)用游标卡尺测其长度用L表示,示数如图甲所示可知其长度为        mm;用螺旋测微器测量其横截面直径用D表示,示数如图乙所示,可知其直径为        mm。
(2)先用多用电表粗测其电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,因此需选择        (选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡,然后必须重新        ,再测出金属杆电阻。
(3)按丙图电路图连接电路,a、b间器件表示金属杆,闭合开关,调节电阻箱,记录两电压表和电阻箱的读 数,绘制出丁图,可计算出金属杆的阻值R′=       Ω,用L、D、R′表示出该金属杆的电阻率ρ=       
(4)从系统误差角度看,由丁图计算出的阻值R′       真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、计算题(4小题共34分)
18. (本题7分) 德优题库如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在恒压电源正、负两级上,电源电压为U=60V,电容器的电容为C=3×10-9F,两极板间距为d=3cm,P点到B板的垂直距离为d1=1cm,B极板接地。求:
(1)平行板电容器极板上所带的电荷量Q;
(2)P点处的电势φP
19. (本题8分) 开曾勒用二十年的时间研究第谷的行星观测数据,发表了开普勒三大定律。在研究行星绕太阳运动的规律时,将行星轨道简化为一半径为r的圆轨道。
(1)如图所示,设行星与太阳的连线在一段非常非常小的时间Δt内,扫过的扇形面积为ΔS。求行星绕太阳运动的线速度的大小v,并结合开普勒第二定律证明行星做匀速圆周运动;(提示:扇形面积=×半径×弧长)
(2)请结合开普勒第三定律、牛顿运动定律,证明太阳对行星的引力F与行星轨道半径r的平方成反比。
20. (本题9分) 如图甲所示,真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子,经电压大小为U1的直线加速电场加速,由小孔穿出加速电场后,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B两板距离为d、板长均为L,两板间加周期性变化的电势差UAB,UAB随时间变化的关系图像如图乙所示,变化周期为1,t=0时刻,UAB=U0,不计电子的重力和电子间的相互作用力,不考虑电场的边缘效应,且所有电子都能离开偏转电场,求:

(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离y。
21. (本题10分) 德优题库如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O2、O1后与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°,初始时使小球A静止不动,与A相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N.已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,轻绳不可伸长,现将小球A由静止释放。
(1)求释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功;
(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
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平行组卷明细
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 重力做功的特点和计算,
  • 查看
  • 2
  • 电荷守恒定律,静电平衡现象、等势体,电荷在导体上的分布、尖端放电,静电屏蔽的原理与应用,
  • 查看
  • 3
  • 电场线的定义及基本特征,带电粒子的轨迹、受力、电性、电场方向的互判,
  • 查看
  • 4
  • 根据电场线的疏密判断场强大小,等量异种电荷的电场线分布,
  • 查看
  • 5
  • 万有引力的基本计算,
  • 查看
  • 6
  • 机车以恒定加速度启动,利用动能定理求解机车启动问题,
  • 查看
  • 7
  • 常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 8
  • 电场力做功与电势能变化的关系,等势面及其与电场线的关系,
  • 查看
  • 9
  • 电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
  • 查看
  • 10
  • 电容器的动态分析——电容器与静电计相连,
  • 查看
  • 11
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),双星系统及相关计算,
  • 查看
  • 12
  • 电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,电荷性质、电势能和电势的关系,
  • 查看
  • 13
  • 绳球类模型及其临界条件,带电粒子(计重力)在匀强电场中的直线运动,
  • 查看
  • 14
  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,常见力做功与相应的能量转化,
  • 查看
  • 15
  • 验证机械能守恒定律,
  • 查看
  • 16
  • 电表的改装和应用(实验),
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  • 17
  • 游标卡尺的使用与读数,螺旋测微器的使用与读数,导体电阻率的测量,
  • 查看
  • 18
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,电容的概念、单位与物理意义,
  • 查看
  • 19
  • 开普勒三大定律,
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  • 20
  • 动能定理的简单应用,带电粒子在周期性变化的电场中偏转,
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  • 21
  • 动能定理的简单应用,多物体系统的机械能守恒问题,
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