山东省淄博市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-03 类型：期末考试

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一、单选题

1. 某同学用图像描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，下列图像正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. 质量为 $m = 1 k g$ 的小球，从离桌面 $H = 1.5 m$ 高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为 $h = 0.5 m$ ，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、小球在A点的重力势能为20J B、小球在B点的重力势能为5J C、由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20J D、若以地面为参考平面，由A处下落至B处过程中重力势能减少量为15J

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3. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面 $2.8 \times 1 0^{2} k m$ 、远火点距离火星表面 $5.9 \times 1 0^{5} k m$ ，则“天问一号” （）

A、在近火点的加速度比远火点的小 B、在近火点的运行速度比远火点的小 C、在近火点的机械能比远火点的大 D、在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动

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4. 如图所示，竖直固定的光滑圆锥筒内，有两个完全相同的小球在A、B位置所在的水平面内分别做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A、两小球做匀速圆周运动的角速度相同 B、两小球所受筒壁的支持力大小相等 C、过A位置做匀速圆周运动的小球线速度小 D、过B位置做匀速圆周运动的小球周期大

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5. 示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成。如图所示，电子在电压为U₁的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U₂的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度 $θ$ 变大的是（）

A、U₁变大，U₂变大 B、U₁变小，U₂变大 C、U₁变大，U₂变小 D、U₁变小，U₂变小

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6. 如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，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点处固定一电荷量为q的负点电荷。已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则b点处场强的大小为（）

A、 $k \frac{10 q}{R^{2}}$ B、 $k \frac{10 q}{9 R^{2}}$ C、 $k \frac{Q + q}{9 R^{2}}$ D、 $k \frac{9 Q + q}{9 R^{2}}$

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7. 如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），初始时刻，A、B两物块处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到两物块分别着地的过程中，两物块（）

A、着地时速度相同 B、机械能的变化量不相同 C、动能的增加量相同 D、重力做功的平均功率相同

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8. 2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站成功对接，如图所示。神舟十四号载人飞船与空间站对接后组合体的运动可视为匀速圆周运动，绕行周期为T，距地面高度为kR，R为地球半径，万有引力常量为G。下列说法中正确的是（）

A、对接后组合体的运行速度 $v = \frac{2 π k R}{T}$ B、地球表面重力加速度 $g = \frac{4 π^{2} k^{3} R}{T^{2}}$ C、地球的质量 $M = \frac{4 π^{2} (k + 1)^{3} R^{3}}{G T^{2}}$ D、地球的密度为 $ρ = \frac{3 π}{G T^{2}}$

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二、多选题

9. 如图所示，一带正电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A、Q点的电势比P点低 B、油滴在Q点的动能比它在P点的大 C、油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D、油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

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10. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO > OB，则（）

A、星球A的质量一定小于B的质量 B、星球A的线速度一定小于B的线速度 C、双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大 D、双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大

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11. 皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，完成物品的传输、装卸工作，极大地提高了工作效率。如图所示，水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行，某时刻一个质量为m的快递包裹（可视为质点）以初速度 $v_{0}$ （ $v_{0} < v$ ）从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时， $t_{0}$ 时刻包裹的速度达到v，快递包裹与传送带间的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度为g。则该快递包裹在传送带上运动的过程中（）

A、 $0 ∼ t_{0}$ 时间内，摩擦力对包裹做正功 B、 $0 ∼ t_{0}$ 时间内，摩擦力对包裹做功的功率不变 C、电动机因传送该包裹而多消耗的电能为 $μ m g v t_{0}$ D、若仅增大包裹的初速度 $v_{0}$ （ $v_{0}$ 仍小于v），则包裹被传送的整个过程中传送带对包裹所做的功减少

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12. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板O和金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。位于和圆筒B、D相连的金属圆板中央的一个质子在圆板O和圆筒A之间的电场中由O点静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为e，质量为m，加速时电压U大小相同。不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）

A、MN所接电源的极性应周期性变化 B、质子每经过一次狭缝速度的增加量为 $\frac{2 e U}{m}$ C、质子从圆筒E射出时的速度大小为 $\frac{\sqrt{10 e U}}{m}$ D、圆筒A，B，C，D，E的长度之比为 $1 ： \sqrt{2} ： \sqrt{3} ： \sqrt{4} ： \sqrt{5}$

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三、实验题

13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。

(1)、他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的 $P_{1} 、 P_{2} 、 P_{3}$ 等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力。（填“增大”、“减小”或“不变”）
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力。（填“增大”、“减小”或“不变”）

(2)、以上实验采用的方法是____（填正确选项前的字母）。

A、等效替代法 B、理想实验法 C、控制变量法 D、微小量放大法

(3)、接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为 $θ$ ，若两次实验中A的电量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ， $θ$ 分别为30°和45°，则 $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ 为。

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14. 利用如图甲所示的实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

(1)、实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先，后，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
C．图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离 $h_{1}$ ， $h_{2}$ ， $h_{3}$ ……

(2)、测得重物质量为m，相邻两点的时间间隔为T，则打B点时重物的动能为。（用所测得的物理量表示）

(3)、取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的重力势能 $E_{p}$ 和动能 $E_{k}$ ，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示 $E_{p}$ 和 $E_{k}$ ，根据数据在图丙中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。测得两图线的斜率的绝对值分别为 $k_{1}$ 和 $k_{2}$ 。则重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为。（用 $k_{1}$ 和 $k_{2}$ 表示）

(4)、若 $k_{1}$ 和 $k_{2}$ 近似相等，则可得的实验结论为。

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四、解答题

15. 复兴号动车在世界上首次实现高速自动驾驶，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为 $v_{0}$ ，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度 $v_{m}$ ，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。求：

(1)、速度为 $v_{0}$ 时，动车的加速度；

(2)、t时间内动车前进的距离。

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16. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径 $R = 8 m$ ，车轮与路面间的最大静摩擦力为车对路面压力的0.8倍。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速直线运动时，传感器的示数 $F = 4 N$ ，某次在此弯道上转弯时做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数 $F^{'} = 5 N$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、货车向左转弯还是向右转弯；

(2)、货车转弯时速度多大；

(3)、该货车在此圆弧形弯道做匀速圆周运动时，若速度达到36km/h，试通过计算说明货车是否会发生侧滑。

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17. 如图所示，水平面内A、B、C三点为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为AB边的中点。CD为固定的光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L，在A点固定带电量为Q的点电荷，在B点固定带电量为 $- Q$ 的点电荷。现将一个质量为m、电荷量为 $+ q$ 的中间有细孔的小球套在细杆上（忽略其对原电场的影响），从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g，忽略空气阻力。求：

(1)、D点的电场强度大小；

(2)、小球到达C点时的速度大小；

(3)、小球从D点到C点的时间。

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18. 如图甲所示，粗糙的水平桌面上放置一个轻弹簧，左端固定，右端自由伸长到桌边A点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道BNM，MN为其竖直方向的直径，其中 $∠ B O N = 6 0^{∘}$ 。现使一个质量 $m = 2 k g$ 、可视为质点的小物块放在桌面的右端A点，并施加一个水平向左的外力F向左推小物块，使它缓慢移动，并将弹簧压缩 $x = 0.2 m$ ，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，小物块飞离桌面一段时间后恰好沿切线由B点进入圆弧轨道，之后能通过圆周的最高点M。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s²。求：

(1)、小物块与桌面之间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、弹簧压缩过程中存储的最大弹性势能 $E_{p}$ ；

(3)、小物块在B点时的速度大小 $v_{B}$ ；

(4)、圆弧轨道的半径R满足的条件。

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