江苏省扬州市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

更新时间：2021-08-09 浏览次数：100 类型：期末考试

一、单选题

1. 如图所示为探究向心力大小表达式的实验装置图。在探究时主要采用的科学方法是（）

A . 控制变量法 B . 等效替代法 C . 理想实验法 D . 演绎法

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2. 静电给人们带来很多方便，但有时也会带来麻烦，甚至造成危害。下列选项中属于防止静电危害的是（）

A . 静电喷漆 B . 静电复印 C . 静电除尘 D . 导电轮胎

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3. 如图所示，某同学在荡秋千，当摆到最低点时，对秋千的压力大小N与其重力大小G的关系是（）

A . N=G B . N>G C . N<G D . 无法判断

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4. 如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（）

A . M和N两点的周期之比为1：2 B . M和N两点的角速度之比为1：2 C . M和N两点的线速度之比为1：2 D . M和N两点的向心加速度之比为1：4

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5. 如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运行，图中S₁、S₂两部分阴影面积大小相等。则下列关于卫星运动的说法正确的是（）

A . 卫星在b点的速率等于在d的速率 B . 卫星在b点的速率小于在d的速率 C . 卫星从a到b的运行时间大于从c到d的运行时间 D . 卫星从a到b的运行时间等于从c到d的运行时间

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6. “人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物不做功的是（）

A . 无人机吊着货物悬停在空中 B . 无人机吊着货物竖直加速上升 C . 无人机吊着货物竖直匀速上升 D . 无人机吊着货物竖直匀速下降

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7. 如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919。已知其质量为m，起飞前在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力大小为f，则运动t时刻发动机的输出功率为（）

A . fat B . ma²t C . （f+ma）at D . $\text{[math]}$

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8. 火星的两颗卫星分别为“火卫一”和“火卫二”，它们的轨道近似为圆，已知“火卫一”的轨道半径小于“火卫二”，它们的周期分别为T₁和T₂ ，线速度大小分别为v₁和v₂ ，则下列关系正确的是（）

A . T₁= T₂ B . T₁>T₂ C . v₁= v₂ D . v₁>v₂

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9. 某高速行驶的汽车由于刹车失灵，司机将汽车驶入外侧的斜坡式避险车道，如图所示。在汽车冲上斜坡做减速运动的过程中，下列说法正确的是（）

A . 汽车的重力做正功 B . 汽车的重力做负功 C . 汽车的重力势能减小 D . 汽车的重力势能不变

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10. 在下面列举的各个实例中，机械能守恒的是（）

A . 跳伞运动员跳伞时在空气中匀速下降 B . 拉着金属块沿光滑斜面匀速上滑 C . 用轻杆拴着小球在竖直面内做匀速圆周运动 D . 在空中由静止释放的金属小球的运动

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11. 一个孤立的正点电荷的电场线和等势面分布如图所示。实线表示电场线，虚线表示等势面，a、b是其中的两个点，则（）

A . 正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 B . b点电势高于a点电势 C . a、b两点电场强度的方向相同 D . 将一正电荷从b点移到a点电场力做负功

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12. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端与质量为m的小球相连。开始时用手托住小球使弹簧恰好为原长，此时小球处于A位置。释放小球使其由静止开始竖直下落，小球经过B点时速度达到最大值，小球能够到达的最低点为C点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知AB间距离为h₁ ， BC间距离为h₂ ，重力加速度为g（不计空气阻力），则下列说法正确的是（）

A . 从A到B过程中小球的机械能一直增大 B . 从B到C过程中小球的机械能一直减小 C . 小球在位置B时的动能等于mgh₁ D . 弹性势能的最大值为mgh₂

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二、实验题

13. 电容器是电学中常见的能存储电荷的电子元件。某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端。与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
1. （1）要研究电容器放电过程的规律，开关S应接在端（选填“1”或“2”）；
2. （2）根据计算机所记录的I-t曲线
  ①在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
  
  ②在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容（选填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
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14. 在进行“验证机械能守恒定律”的实验中：甲、乙两实验小组同学分别采用了如图（1）和（2）所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验。
1. （1）比较两种实验方案，你认为组（选填“甲”或“乙”）同学采用的实验方案误差更小；
2. （2）甲组同学采用了图（1）所示的方案，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是（填“甲”、“ 乙”、“ 丙”或“丁”）；
3. （3）甲组同学采用合理的方式完成实验，选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有四个点未画出，重物的质量为1.0kg，g取9.8m/s²。根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了J，这时它的动能是J。（计算结果保留三位有效数字）
4. （4）乙组同学采用图（2）所示的方案完成实验，选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C三个计数点到O点的距离分别为h₁、h₂、h₃ ，打点计时器打点周期为T，重物质量如图所示，m₁大于m₂ ，重力加速度为g。若通过纸带验证OB过程系统机械能守恒，其表达式为。
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三、解答题

15. 粒子物理中标准模型理论认为：中子由三个夸克组成，一个上夸克（u）、两个下夸克（d）如图中等边三角形所示。已知：下夸克带负电，电荷量为 $\text{[math]}$ ，e为元电荷1.6×10^-19C，夸克间距离为L=0.8×10^-15m，静电力常量k=9.0×10⁹N·m²/C² ，夸克可视为点电荷。求：
1. （1）上夸克所带电荷性质以及电荷量；
2. （2）两个下夸克间的库仑力大小；
3. （3）两个下夸克在上夸克处形成的场强大小。
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16. 2021年4月29日上午，天和核心舱的成功发射标志着中国空间站建设拉开了帷幕，预计2022年底之前正式建成。若地球质量为M，空间站质量为m，空间站距地面高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G。求：
1. （1）空间站受地球引力大小；
2. （2）空间站环绕地球运行的周期；
3. （3）空间站环绕地球运行的向心加速度大小。
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17. 串列加速器能将粒子加速两次，其结构如图所示，A、B、C极板竖直等距，A、C极板接地，B极板接高压正极。负一价离子流在A极板中央处由静止开始水平向右加速运动，经过B极板中心处的剥离膜被剥除两个电子转为正一价离子，正离子流再次沿中央线加速向C极板运动，沿着束流管的中心进入束流管。已知：一价离子电荷量为q，质量为m，B极板与A、C极板的电势差为U、间距为d，不计离子经过剥离膜的能量损失。求：
1. （1）离子到达C极板的速度大小；
2. （2）实际离子流经过剥离膜时存在角散和能散，即偏离了原来的方向和动能有了损失。若极少数角散为90^º的离子能散为99.99%，即速率变为原来的百分之一，则束流管的直径至少多大才能收集到该类型的离子流？
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18. “鲁布·戈德堡”游戏通过连锁机械反应，以迂回曲折的方式完成一些简单的动作。如图所示为某兴趣小组设计的该类游戏装置：AB为光滑圆弧轨道，“ ”形轻质纸盒C与物块D用轻绳相连，轻薄板E被D压在光滑桌面上并与物块F用轻绳相连，地面上一轻质塑料尺搁在固定的小垫木上，尺的右端静置一羽毛球。游戏从AB轨道上某点无初速释放小车开始，到羽毛球发射后竖直上升至最高点结束。已知：小车质量为m，物块D质量为3m，物块F质量为 $\text{[math]}$ ，羽毛球质量为 $\text{[math]}$ ，纸盒C到上方定滑轮的距离为4h，物块F下落2h落到轻质塑料尺左端，轻薄板与物块D间的动摩擦因数为0.5，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮大小，小车可视为质点。求：
1. （1）小车从轨道h高度处由静止释放，到达最低点B的速度大小；
2. （2）（1）问中小车刚进入纸盒时绳子的拉力大小；
3. （3）小车从轨道至少多高处释放，才能使物块F落下；
4. （4）（3）问中若物块F落到塑料尺左端，尺左端恰好未触地，忽略尺左端距地面距离，羽毛球弹起最大高度为6h，求羽毛球上升过程中受到的平均阻力大小。
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