浙江省嘉兴市海盐第二高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题

这是一份浙江省嘉兴市海盐第二高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题，共14页。试卷主要包含了单选题(每题3份，共54分），实验题(共26分）等内容，欢迎下载使用。
海盐二高2022-23学年下学期期中考试高一物理学科试卷 一、单选题(每题3份，共54分）1．万有引力定律的表达式是　　A． B． C． D．2．如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为x时，速度达到v，此时力F的瞬时功率为（　　）A．Fv B．Fx C． D．3．铁路转弯处常竖立一速度()标示牌,下列说法正确的是(     )A．当火车以速率行驶时，火车受重力、支持力和向心力B．当火车的速率时，火车对外轨有向外的侧向压力C．当火车的速率时，火车对内轨有向内的侧向压力D．载满货的车和空车通过同弯道时，规定火车行驶的速率是相同的4．如图所示为我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器的部分运行轨迹图，轨道I与轨道Ⅱ相切于P点。不考虑“天问一号”的质量变化，下列说法正确的是（　　）A．“天问一号”在轨道I上的机械能等于在轨道Ⅱ上的机械能B．“天问一号”在轨道I上的运动周期小于在轨道Ⅱ上的运动周期C．“天问一号”从轨道I经过P点时的合力比从轨道Ⅱ经过P点时的合力大D．“天问一号”从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需要在P点朝运动速度的方向喷气  5．如图所示，原来不带电的金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；现若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（　　）A．只有M端验电箔张开，且M端带正电B．只有N端验电箔张开，且N端带正电C．两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电D．若将左端接地，N端的验电箔仍将张开6．春暖花开的时节，坐落在东湖的摩天轮迎来了无数游客。假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）A．在最高点时，乘客所受重力等于座椅对他的支持力，处于平衡状态B．在摩天轮转动的过程中，乘客的机械能始终保持不变C．在摩天轮转动的过程中，重力对乘客的功率保持不变D．在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零7．下列说法正确的是（   ）A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的电场强度都相同B．取走电场中某点的试探电荷后，该点电场强度为零C．由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q所受的电场力F成正比D．正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向8．以下说法正确的是（      ）A．把质子或电子叫元电荷B．只有体积很小的带电体才可以看做点电荷C．电荷间的相互作用力是通过电场而产生的D．描述电场的电场线是客观存在的9．开普勒仔细研究了哪位天文学家连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律（　　）A．托勒密 B．哥白尼 C．伽利略 D．第谷10．关于静电场，下列说法正确的是（　　）A．电场线与等势面不一定处处相互垂直B．同一等势面上各点电场强度大小一定相等C．电场中电势降落最快的方向一定是电场线的方向D．电荷仅受电场力且从静止释放，运动轨迹一定与电场线重合 11．一个质量为1kg的小球，从高5m处自由下落，则下落过程中(g=10m/s2) （ ）A．重力对小球做功的平均功率是100WB．重力对小球做功的平均功率是50WC．落地时重力的瞬时功率是50WD．落地时重力的瞬时功率是80W12．2007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功，“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（　　）A．“嫦娥一号”的质量和月球的半径B．“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径C．月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期D．“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期13．在篮球赛中经常有这样的场面∶在比赛即将结束时，运动员把球投出且准确命中，获得胜利。设运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手时篮球的高度为h1，篮框距地面的高度为h2，篮球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进框时的动能为（　　）A．mgh1+mgh2-W B．W+mgh2-mgh1C．W+mgh1-mgh2 D．mgh2-mgh1-W14．如图所示，洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（    ）A．受到4个力的作用B．所受静摩擦力小于重力C．所需的向心力由弹力提供D．所需的向心力由静摩擦力提供 15．小明家餐桌的上面一层是半径为的转盘，餐具放在上面可随盘绕盘中心的转轴转动，已知碗和转盘表面的动摩擦因数为0.64，妈妈将一碟菜放在转盘边缘后离开了，调皮的小明转动转盘，结果菜碟子从转盘上滑落，若转盘的转动可认为是匀速转动，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则小明转动转盘的角速度至少为（　　）A． B． C． D． 16．科学家预测银河系中所有行星的数量大概在2万亿-3万亿之间。日前在银河系发现一颗类地行星，半径是地球半径的两倍，质量是地球质量的三倍。卫星a、b分别绕地球、类地行星做匀速圆周运动，它们距中心天体表面的高度均等于地球的半径。则卫星a、b的（    ）A．线速度之比为 B．线速度之比为C．加速度之比为： D．加速度之比为4：317．汽车通过凸形桥最高点时，（    ）A．汽车对桥的压力大于汽车的重力B．汽车速度越大，汽车对桥的压力越小C．汽车速度越大，汽车对桥面压力也越大D．汽车对桥的压力等于汽车的重力18．在绝缘粗糙的斜面上A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止。则（　　）A．甲、乙一定带异种电荷B．B点的电势一定高于C点的电势C．从B到C的过程中，乙的电势能一定减少D．从B到C的过程中，乙的机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功二、实验题(共26分）19．利用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______；（多选）A．交流电源B．秒表C．天平(含砝码)D．刻度尺(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得OA、AB、BC的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=______，动能增加量△Ek=______；(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______。 20．用如题图所示的装置演示“影响向心力大小的因素”实验。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径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）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的___________大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）（3）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将___________相同的小球分别放在挡板___________和挡板___________处（后面两格选填“A”或“B”或“C”）21．如图所示为静电除尘装置的原理图，该装置由集尘极和悬在两集尘极间的放电极组成，在集尘极和放电极间加有高压电源，其间的空气被电离成为电子和正离子，电离出的电子在静电力的作用下运动。废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域，废气中的粉尘吸附电子后带上负电，粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，实现除尘的目的。图中虚线为电场线，不考虑粉尘重力的影响。   （1）为了实现净化废气的目的，静电除尘装置中的放电极，应接高压电源的___________（选填“正极”或“负极”）。（2）由电场的分布特点可知，图中A点电势___________B点电势（选填“高于”、“低于”或“等于”），带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能___________在B点位置的电势能（选填“高于”、“低于”或“等于”），带电粉尘运动轨迹___________与某条弯曲的电场线重合（选填“可能”、“不可能”）。三、解答题(共20分,21题8分，22题12分）22．真空有一电场，在电场中的P点放置一电荷量为+2.0 ×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为4.0 ×10-5N，方向向左。求：（1）P点电场强度的大小并判断电场强度的方向；（2）若将检验电荷变为+4.0 ×10-9C，再求电场强度大小和方向。     23．如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求：（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零.
参考答案：1．A【详解】万有引力定律的表达式是，选项A正确，BCD错误。故选A。2．A【详解】拉力F的瞬时功率为P=Fv。故选A.3．D【详解】当火车以速率行驶时，内低外高的轨道均不受挤压，火车受重力、支持力，靠两个力的合力提供向心力，故A错误；当火车的速率时，火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力大于所需要的向心力，则多余的力由内轨向外挤压来平衡，则车轮轮缘会挤压内轨，故B错误；当火车的速率时，火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力小于所需要的向心力，则不足的部分由外轨轮缘向内的侧压力来提供，则车轮轮缘会挤压外轨．故C错误；火车转弯时受重力、支持力，的合力提供向心力：，解得：，由此可知速度与质量无关，所以载满货的车和空车通过同弯道时，规定火车行驶的速率是相同的，故D正确．所以D正确，ABC错误．4．D【详解】A．“天问一号”从轨道I的P点减速进入轨道Ⅱ，可知其动能减小，在P点势能不变，故其在两轨道上机械能不同。故A错误；B．由开普勒第三定律可知轨道Ⅱ周期大于轨道I周期。故B错误；C．根据万有引力定律，“天问一号”从轨道I经过P点时的合力与从轨道Ⅱ经过P点时的合力一样大。故C错误； D．“天问一号”从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需要在P点朝运动速度的方向喷气，达到减速的目的，从高轨变到低轨。故D正确。故选D。5．C【详解】由于金属球A带负电，根据静电反应可知，当金属球A靠近M端时，M端带正电，N端带负电，两边金属箔均根据同种电荷相互排斥二张开，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。6．D【详解】A．乘客做匀速圆周运动，在最高点时重力和座椅对他的支持力的合力提供向心力，故Ａ错误；B．乘客做匀速圆周运动，动能保持不变，重力势能随高度变化，机械能始终改变，故Ｂ错误；C．重力的功率，由于重力与速度方向夹角不断变化，所以重力对乘客的功率不断变化，故Ｃ错误；D．乘客动能不变，由动能定理可得，合力对乘客做功为零，故Ｄ正确。故选Ｄ。7．D【详解】A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的电场强度大小都相同，但是方向不同，故A错误；B．取走电场中某点的试探电荷后，该点电场强度不变，故B错误；C．电场中某点的电场强度E只由电场本身决定，与试探电荷q所受的电场力F无关，故C错误；D．正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向，故D正确。故选D。8．C【详解】A．元电荷是指自然界存在的最小电荷量，质子或电子所带电荷量等于元电荷，并不是把质子或电子叫元电荷，故A错误；B．带电体能否看作点电荷要根据所研究问题而定，而不能仅根据带电体的体积来判断，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体就可以看做点电荷，故B错误；C．电荷间的相互作用力是通过电场而产生的，故C正确；D．描述电场的电场线是为了便于研究而假想出来的，并不是客观存在的，故D错误。故选C。9．D【详解】开普勒仔细研究了丹麦天文学家第谷连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律。故选D。10．C【详解】A．电场线与等势面一定处处相互垂直，A错误；B．同一等势面上各点电势一定相等，电场强度大小不一定相等，B错误；C．电场中电势降落最快的方向一定是电场线的方向，C正确；D．当初速度为零时，放入电场线是直线的电场中，电荷仅在电场力作用下的运动轨迹才一定与电场线重合，D错误。故选C。11．B【详解】落地时的速度由v2=2gh得整个过程的平均速度为重力的平均功率为落地时的瞬时功率为P=mgv=1×10×10W=100W故选B。【点睛】解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法，以及知道它们的区别，平均功率是某一段时间或某一段位移内的功率，瞬时功率是某一时刻或某一位置的功率。12．B【详解】根据万有引力提供向心力可得要计算月球的质量，需要知道绕其运动的卫星的轨道半径和周期，与卫星的质量以及月球的半径无关。故选B。13．C【详解】由动能定理可知，在整个过程中有W-mg（h2-h1)=Ek得Ek=W+mgh1-mgh2故选C。14．C【详解】洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服受到重力、筒壁对衣服的水平弹力和竖直向上的摩擦力，由于衣服在水平面上做的是匀速圆周运动，所以弹力提供向心力，竖直方向重力和摩擦力平衡，故ABD错误；C正确。故选C。15．B【详解】根据解得若小明转动转盘的角速度大于时盘子掉落，则小明转动转盘的角速度至少。故选B。16．A【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查宇宙航行，根据万有引力提供向心的规律，运用向心力公式、万有引力公式、牛顿第二定律等，进行分析推断。【详解】A．根据万有引力提供向心力得得 卫星a、b的线速度之比故A正确B．由A分析知线速度之比为，故B错误；C．由牛顿第二定律可知可得卫星a、b的向心加速度之比故C错误；D．根据C分析可知加速度之比为，故D错误。故选A。【点睛】解决本题的关键要建立卫星运动的模型，抓住万有引力等于向心力这一思路，推导出线速度、加速度等的表达式17．B【详解】A、D、汽车通过拱桥时做圆周运动，在最高点时合外力向下提供向心力，故重力大于支持力，由牛顿第三定律可知车重力大于压力；故A，D错误.B、C、最高点对汽车由牛顿第二定律：，可得，由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力为：，故速度v越大，压力越小；故B正确，C错误.故选B.18．C【详解】A．甲、乙之间的距离增大，而电量都不变，根据库仑定律可知乙所受的库仑力逐渐减小。若两者是异种电荷，乙下滑的加速度将增大，不可能到C处静止，所以得知甲、乙一定带同种电荷，选项A错误；B．由于电荷甲的电性未知，电场线方向未知，无法判断B、C电势的高低，选项B错误；C．由于甲、乙带同种电荷，乙沿斜面运动到C过程中电场力对物块乙做正功，乙的电势能一定减小，选项C正确；D．从B到C的过程中，库仑力对乙做正功，摩擦力做负功，重力做正功，根据功能关系可知乙的机械能的损失量与系统电势能的损失量之和等于克服摩擦力做的功，选项D错误。故选C。【点睛】本题关键能运用假设法确定出甲乙电性的关系，再根据电场力做功判断电势能的变化，由功能分析各力做功的关系。根据乙沿斜面运动到C点时静止，甲乙间的距离增大，库仑力减小，即可判断它们电性的关系，根据电场线的方向判断B、C间电势关系；根据库仑力做功的正负判断电势能的变化。根据功能关系分析能量如何转化。19．     AD     mg（h1＋h2）          重物下落过程受到空气阻力与纸带和限位孔间摩擦力的作用，重物要克服阻力做功【详解】(1)[1]AB．实验时用到电磁打点计时器来记录运动时间，所以不需要秒表，电磁打点计时器必须使用交流电源，故A正确，B错误；D．在计算动能和重力势能变化量时，需要用到刻度尺测量距离，故D正确；C．在比较动能变化量和重力势能变化量是否相等时，需验证而等式两边可约去质量m，所以不需要天平，故C错误。故选AD。(2)[2][3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=mg（h1＋h2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度为动能增加量(3)[4]重物下落过程受到空气阻力与纸带和限位孔间摩擦力的作用，重物要克服阻力做功，因此重力势能的减少量大于动能的增加量。20．     C     线速度     质量     A     C【详解】（1）[1]研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需要选用控制变量法；（2）[2]在相等时间内，皮带转过的距离相等；[3]探究向心力和角速度的关系时，由控制变量法，可知两球质量需相等；[4] 探究向心力和角速度的关系时，由控制变量法，可知两球的运动半径相等，小球分别放在挡板A和C；[5]由上述分析可知，小球放在C处； 21．     负极     低于     高于     不可能【详解】（1）[1] 要使带负电的粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，放电极应接高压电源的负极。（2）[2]由放电极接负极及电场分布对称可知，越靠近集尘板电势越高，故图中A点电势低于B点电势；[3]由电势能表达式可知，带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能高于在B点位置的电势能；[4]只在电场力作用下，电荷运动轨迹与电场线重合的要满足电场线为直线，且初速度的方向与电场线的方向共线，故带电粉尘运动轨迹不可能与某条弯曲的电场线重合。  22．（1），方向向左；（2），方向向左【详解】（1）P点电场强度的大小为P点电场强度的方向为正检验电荷所受电场力的方向，即向左。（2）电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以若将检验电荷变为+4.0 ×10-9C，电场强度与（1）问中相同。23．（1）；（2）；（3）【详解】（1）汽车静止在弧形拱桥顶部根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是（2）汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部求得根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是；（3）汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零求得