山东省淄博市部分学校2020-2021学年高一下学期物理期末...

更新时间：2021-08-17 浏览次数：159 类型：期末考试

一、单选题

1. (2021高一下·淄博期末) 物体做自由落体运动， $\text{[math]}$ 表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列图像中能正确反映 $\text{[math]}$ 和h之间关系的是（　　）

A . B . C . D .

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2. (2021高一下·淄博期末) 我国北斗卫星导航系统第41颗和第49颗卫星已完成在轨测试、入网评估等工作，并正式入网工作。第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为 $\text{[math]}$ ，运行周期都等于地球的自转周期24h。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知万有引力常量 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A . 同步轨道卫星可能经过北京上空 B . 根据题目数据可估算出地球的质量 C . 倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度 D . 倾斜地球同步轨道卫星一天经过赤道上同一位置一次

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3. (2021高一下·淄博期末) 卢瑟福研究原子结构实验的原理图如图所示。图中虚线表示原子核（带正电）形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子（氦原子核、带正电）的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，关于α粒子，下列说法中正确的有（　　）

A . 动能先增大，后减小 B . 电势能先减小，后增大 C . 电场力先做负功，后做正功，总功等于零 D . 加速度先变小，后变大

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4. (2021高一下·淄博期末) 2021年5月15日，“祝融”火星车成功着陆于火星乌托邦平原，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。质量为m的“祝融”火星车在着陆火星前，会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。悬停时，“祝融”火星车所受着陆平台的作用力的大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . 0.2mg C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2024高一下·红河月考) 如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2021高一下·淄博期末) 如图所示，矩形 $\text{[math]}$ 的两个顶点A、C上分别固定着两个电荷量相等的异种电荷，O点为矩形两条对角线的交点，规定无穷远处为零势能点，B点的电势为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A . B，D两点的场强一定大小相等，方向相反 B . O点的电势和场强均为零 C . 将一正点电荷q由B点移到D点电势能减小 $\text{[math]}$ D . D点的电势也为 $\text{[math]}$

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7. (2021高一下·淄博期末) 如图所示，某喷泉喷出的水柱高度为5m，喷管的半径为4cm。若水的密度为10³kg/m³ ， g取10m/s² ，则用于给喷泉喷水的电动机输出功率至少为（）

A . 100πW B . 200πW C . 400πW D . 800πW

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8. (2021高一下·淄博期末) 如图所示是淄川齐鲁欢乐世界的摩天轮，一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度大小为g。假设 $\text{[math]}$ 时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是（　　）

A . 乘客运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为 $\text{[math]}$ B . 乘客运动的过程中，在最高点受到座位的支持力为 $\text{[math]}$ C . 乘客运动的过程中，机械能守恒，且机械能为 $\text{[math]}$ D . 乘客运动的过程中，机械能随时间的变化关系为 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2021高一下·淄博期末) 将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与水平面间的夹角分别为 $\text{[math]}$ ，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（　　）

A . 三个小球到达底端时的瞬时速度相同 B . 三个小球到达底端时的动能相等 C . 沿倾角为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 平板下滑的小球的重力的平均功率最大 D . 沿倾角为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最大

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10. (2021高一下·淄博期末) 如图甲所示，质量相等、大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的细线与竖直方向的夹角和小球a摆动时细线偏离竖直方向的最大夹角都为 $\text{[math]}$ ，运动过程中两细线拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是（　　）

A . 图乙中直线d表示细线对小球b的拉力大小随时间变化的关系 B . 图乙中曲线c表示细线对小球b的拉力大小随时间变化的关系 C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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11. (2021高一下·淄博期末) 一个利用静电除尘的盒状容器，如图所示。它的上下底面为正对的金属板，板间距为L，当连接到电压为U的电源两极时，两金属板间产生一个匀强电场。现有一定量烟尘颗粒均匀分布在密闭的除尘器内，假设这些颗粒都处于静止状态。合上电键之后，颗粒向下运动。每个颗粒电性相同，带电量均为q，质量均为m，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。则下列说法中正确的是（　　）

A . 颗粒带正电 B . 经过时间 $\text{[math]}$ 烟尘颗粒可以被全部吸附 C . 除尘过程中电场对区间内全部烟尘颗粒做功共为 $\text{[math]}$ （N为容器中颗粒总数） D . 除尘过程中电场对区间内全部烟尘颗粒做功共为 $\text{[math]}$ （N为容器中颗粒总数）

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12. (2021高一下·淄博期末) 宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三颗星体的质量相同。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星体位于同一直线上，两颗星体围绕中央星体做匀速圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星体位于等边三角形的三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆轨道运行，如图乙所示．设这两种构成形式中三颗星体的质量均为m，且两种系统中各星体间的距离已在图甲、乙中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（　　）

A . 直线三星系统中星体做匀速圆周运动的线速度大小为 $\text{[math]}$ B . 直线三星系统中星体做匀速圆周运动的周期为4π $\text{[math]}$ C . 三角形三星系统中每颗星做匀速圆周运动的角速度为2 $\text{[math]}$ D . 三角形三星系统中每颗星做匀速圆周运动的加速度大小为 $\text{[math]}$ Gm

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三、填空题

13. (2021高一下·淄博期末) 电荷在导体中的定向移动形成电流。物理学中用单位时间内流过导体的横截面的电荷量表示电流的强弱。若t时间内流过导体横截面的电荷量为Q，该过程中平均电流强度I的大小可表示为 $\text{[math]}$ 。某同学用电流传感器研究电容器的放电过程。甲图为该实验电路图，其中电源电压保持为 $\text{[math]}$ 。该同学先将开关接1为电容器充电，待电容器完全充满电再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到该电容器放电过程的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。
1. （1）根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量等于乙图中，电荷量Q为C。（结果保留三位有效数字）
2. （2）该电容器的电容为F。（结果保留两位有效数字）
3. （3）如果将电阻R换成阻值更大的电阻，则整个放电过程释放的电荷量将。（选填“增加”、“不变”或“减少”）
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四、实验题

14. (2021高一下·淄博期末) “利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验如图甲所示。
1. （1）下列器材中不必要的一项是_____________（填字母代号）。
  
  A . 天平 B . 低压交流电源 C . 毫米刻度尺
2. （2）某同学在该实验中得到了一条如图乙所示的纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做是重物运动的起始点，从后面某点起选取连续打下的三个点A、B、C，各点间距离为 $\text{[math]}$ 。已知相邻两点之间的时间间隔为T，重力加速度为g，设所用重物的质量为m，则从起点O到打下B点的过程中，重物动能的增加量 $\text{[math]}$ ，重物重力势能的减小量 $\text{[math]}$ 。（用题目中的字母表示）
3. （3）通过计算，在数值上 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”“=”或“<”），原因是重物在下落过程中，除重力做功之外还有。
4. （4）某同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以 $\text{[math]}$ 为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线没有过原点，他又检査了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是；该同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度gk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
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五、解答题

15. (2021高一下·淄博期末) 如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一长为 $\text{[math]}$ 的细线上端固定，下端连接一个可视为质点的质量为 $\text{[math]}$ 的带正电小球，使细线竖直拉直后将小球从A点由静止释放，当细线偏离竖直位置的偏角 $\text{[math]}$ 时，小球速度恰好为0。已知小球所带电荷量 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
1. （1）求匀强电场的电场强度的大小；
2. （2）若小球运动到最高点时保持电场强度大小不变，突然将电场方向变为竖直向下。求小球再次回到A点时的动能。
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16. (2021高一下·淄博期末) 目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。某次对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关闭发动机，则汽车的速度保持不变，如图甲所示：若以恒定的功率P上坡，则汽车从静止启动做加速运动经时间t速度刚好达到最大值 $\text{[math]}$ ，如图乙所示。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小保持不变，重力加速度为g，求：
1. （1）汽车所受阻力f的大小；
2. （2）上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度的过程发生位移s的大小。
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17. (2021高一下·淄博期末) 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，轨道半径 $\text{[math]}$ ，一质量 $\text{[math]}$ 的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰能通过最高点C作平抛运动。已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，AB的长度L=2m，g=10m/s²。
1. （1）求小滑块通过最高点C时速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）求弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ ；
3. （3）保持（2）中的弹性势能不变，仅减小半圆形轨道半径的大小，则轨道半径多大时小滑块从最高点C飞出后的水平位移x最大，x最大值为多少？
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18. (2021高一下·淄博期末) 如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带正电小球位于同一光滑绝缘水平面内，且绕同一点O做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于距O点正上方 $\text{[math]}$ 处，且在一竖直向上的外力作用下处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，静电力常量为k。
1. （1）请判断小球d的电性，并说明理由；
2. （2）求小球d所受竖直向上的外力F的大小；
3. （3）求小球a做匀速圆周运动的速度v的大小和周期T。
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