山东省潍坊市2021-2022学年高一下学期物理期末测试试卷

试卷更新日期：2022-08-03 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图所示，高为h₁的书桌放置在水平地面上，质量为m的小球从离桌面h₂高处由静止释放，选桌面为零重力势能面，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计，则小球触地前瞬间的机械能为（）

A、 $m g (h_{1} + h_{2})$ B、 $m g h_{1}$ C、 $m g h_{2}$ D、 $- m g h_{1}$

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2. 安装在楼顶平台上的接闪杆（避雷针）上方有雷雨云时，接闪杆附近的电场线分布如图所示，图中竖直黑线PQ为接闪杆，M、N为电场中两点，下列说法正确的是（）

A、M点电势比N点高 B、M点电场强度比N点大 C、接闪杆表面的电场线有些位置和其表面不垂直 D、带正电的试探电荷从M点移动到N点，其电势能增大

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3. 自行车是践行低碳生活理念的重要绿色交通工具。如图所示为自行车传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径互不相等，a、b、c分别为三个轮边缘上的点，当大齿轮匀速转动时（）

A、a、b角速度的大小相等 B、b、c线速度的大小相等 C、a向心加速度比b大 D、b向心加速度比c小

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4. 质量为1kg的物块静止在光滑水平面上，t=0时刻开始，水平拉力F作用在物块上，F随时间变化的规律如图所示，则前2s内拉力F做功的平均功率为（）

A、3W B、4W C、6W D、8W

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5. 如图所示，把小球放在玻璃漏斗中，轻轻晃动漏斗，可以使小球短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。如果先后两次小球做匀速圆周运动离漏斗底部的高度不同，则小球位置越高（）

A、受到的支持力越大 B、角速度越大 C、线速度越大 D、周期越小

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6. 如图所示，两平行金属板M、N水平正对放置并接到恒压直流电源上，N板接地。P为两板间的一点，电荷量为−q的小球恰好静止在P点。下列判断正确的是（）。

A、仅将N板向上移动一小段距离，两板所带电荷量减小 B、仅将M板向上移动一小段距离，P点的电势升高 C、仅将N板向下移动一小段距离，小球仍将保持静止 D、仅将M板向右移动一小段距离，小球仍将保持静止

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7. 如图所示，P为直角三角形OMN的OM边上的一点， $∠ N M P = ∠ M N P = 30 °$ ， PC垂直于MN，M、P两点固定着两个点电荷，固定于P点的是电荷量为Q的负电荷。已知位于N点、带正电的检验电荷受到的库仑力沿NO方向，则M处点电荷（）

A、带正电、电荷量为2Q B、带正电、电荷量为 $\sqrt{3} Q$ C、带负电、电荷量为 $\sqrt{2} Q$ D、带负电、电荷量为 $\frac{\sqrt{3}}{3} Q$

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8. 我国“天问一号”火星探测器在成功实施近火制动后，进入运行周期为T的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离为L。已知火星半径为R，火星表面处自由落体的加速度大小为g₀ ，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离为（）

A、 $\sqrt[3]{\frac{2 g_{0} R^{2} T^{2}}{π^{2}}} - L - 2 R$ B、 $\sqrt[3]{\frac{2 g_{0} R^{2} T^{2}}{π^{2}}} - L$ C、 $\sqrt[3]{\frac{g_{0} R^{2} T^{2}}{π^{2}}} - L - 2 R$ D、 $\sqrt[3]{\frac{g_{0} R^{2} T^{2}}{π^{2}}} - L$

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二、多选题

9. 如图甲是小球绕长为L的轻质细杆一端O点在竖直平面内做圆周运动，图乙是火车以某速度经过弯道时的场景，已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、图甲中，小球到达最高点时速度可能为零 B、图甲中，小球到达最高点时速度的最小值是 $\sqrt{g L}$ C、图乙中，火车车轮可能对内、外轨均无侧向压力 D、图乙中，火车车轮不可能对内、外轨均无侧向压力

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10. 如图所示，水平固定半球形碗的球心为O点，最低点为P点。在碗边缘处的a点向球心O以速度v₁、v₂水平抛出两个小球，在空中的飞行时间分别为t₁、t₂ ，小球分别落在碗内的M、P两点。已知 $∠ M O P = 37 °$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，以下判断正确的是（）

A、 $t_{1} ： t_{2} = \sqrt{3} ： \sqrt{5}$ B、 $t_{1} ： t_{2} = 2 ： \sqrt{5}$ C、 $v_{1} ： v_{2} = \sqrt{5} ： 10$ D、 $v_{1} ： v_{2} = \sqrt{5} ： 5$

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11. 我国神舟十四号载人飞船于2022年6月5日17时42分成功对接天和核心舱，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲入驻天和核心舱。已知核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度为地球半径的 $\frac{1}{16}$ ，地球半径为R，地球表面处重力加速度大小为g，忽略地球自转。以下关于核心舱在轨运行时的说法正确的是（）

A、线速度大于第一宇宙速度 B、周期小于地球同步卫星周期 C、加速度为 $\frac{1 6^{2}}{1 7^{2}} g$ D、角速度为 $\sqrt{\frac{1 7^{3} g}{1 6^{3} R}}$

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12. 如图所示，两完全相同的轻弹簧竖立在地面上，甲、乙两个小物块分别从两弹簧的正上方由静止释放，甲释放的位置比乙低，甲、乙下落过程中弹簧的最大压缩量相同，空气阻力不计。选地面为零重力势能面，下列判断正确的是（）

A、甲质量比乙大 B、两弹簧弹性势能的最大值相等 C、甲、乙速度最大的位置在同一高度 D、甲与弹簧组成系统的机械能比乙与弹簧组成系统的机械能大

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三、实验题

13. 某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。
①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；
②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；
③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a：b。
已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

(1)、AB、BC之间的水平距离理论上满足xABxBC（填“大于”或“等于”或“小于”）；

(2)、BC之间实际下落的竖直高度为（用g、T表示）；

(3)、小球抛出时的初速度大小为（用g、T、a、b表示）。

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14. 某实验小组利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。
主要实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；
②测出遮光条的宽度d；
③将滑块移至图示位置，释放滑块，记录遮光条通过光电门的挡光时间 $Δ t$ ；
④用天平称出钩码质量m，滑块及遮光条总质量M。
已知重力加速度大小为g，请回答下列问题：

(1)、滑块经过光电门时的瞬时速度大小为；

(2)、实验中还需要测量的物理量有（注明物理量并用相应的字母表示）；

(3)、在实验误差允许的范围内等式成立，则钩码和滑块组成的系统机械能守恒（用测量的物理量符号表示）；

(4)、该实验产生系统误差的主要原因有。

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四、解答题

15. 花样滑冰是一项观赏性很强的运动，如图甲所示为某次比赛中男运动员以自己为轴拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场景。此情境与图乙所示情境相似，轻绳上端固定，另一端连接质量m=0.2kg的小球，小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。已知轻绳长L=0.75m，转动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ=53°，重力加速度大小取g=10m/s² ， sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

(1)、小球角速度为 $ω_{1} = \sqrt{10} r a d / s$ 时水平面对其支持力的大小；

(2)、当小球刚要离开水平面时其角速度 $ω_{2}$ 的大小。

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16. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，甲、乙两球用绝缘轻绳连接置于电场中，轻绳与电场线平行。已知甲带正电且电荷量为q，乙不带电，甲、乙质量分别为m和2m。某时刻由静止释放两球，两球上升的加速度大小为 $\frac{g}{3}$ （g为重力加速度的大小），当两球速度为v₀时轻绳突然断开，求：

(1)、电场强度大小；

(2)、自绳断开至乙速度为零的过程中，甲机械能的增量。

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17. 如图所示，木板AB水平固定，斜面体CD固定在木板上，木板右侧与 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道BE相切，B为切点；斜面CD光滑、长L=1m，CD与AB间的夹角θ=30°，木板DB段长度l=0.1m，圆弧轨道BE的半径R=0.2m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，甲质量M=4kg、乙质量m=1kg，开始时乙被按在木板上，甲位于斜面顶端C点，滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与CD平行；现释放乙，当甲滑至CD中点时轻绳断开，甲滑过DB后滑上BE，恰好能到达E点。已知甲从斜面滑上木板时速度大小不变，甲与木板DB间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度大小取g=10m/s² ，不计空气阻力。求：

(1)、轻绳断开时甲速度的大小；

(2)、甲到达斜面底端时重力的瞬时功率；

(3)、从B到E过程中摩擦力对甲做的功。

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18. 如图甲所示，长为L的金属板A、B水平正对固定，两板间距离为d， $O O'$ 为两板间空间的中轴线，A、B板上加如图乙所示的电压。质量为m、带电荷量为+q的粒子持续从O点沿 $O O'$ 以相同速度射入两板之间，粒子均能穿过极板空间且在极板间运动时间均为T。不计粒子重力以及粒子间相互作用力。

(1)、求粒子进入极板时的速度；

(2)、求 $t = \frac{T}{2}$ 时进入两板间的粒子射出极板时到 $O O'$ 的距离；

(3)、其它条件不变，仅改变电压U₀的大小，要确保粒子能穿过极板，求U₀的最大值。

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