精品解析：浙江省宁波市鄞州中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（选考）

鄞州中学2023学年第二学期期中考试 高一年级物理学科（选考）试题 考生须知： 1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域完成相应内容的填写和填涂考试号、贴好条形码，所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 3.本次考试期间不得使用计算器； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列描述电场的物理量中与试探电荷无关且是矢量的是（　　） A. 电场强度 B. 电势能 C. 电势 D. 电势差 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，且为矢量，故A符合题意； B．电势能的大小与在电场中移动试探电荷时，电场力做的功的大小有关，故与试探电荷的电量有关，且电势能是标量，故B不符合题意； C．由电势的定义式可知，电势的大小与试探电荷无关，且电势是标量，故C不符合题意； D．由电势差的定义式可知，电势差与试探电荷无关，且电势差是标量，故D不符合题意。 故选A。 2. 电鳗是一种能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己的深海动物。若某电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到，可击昏敌害。则身长60cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达（ ） A. 60V B. 600V C. 6000V D. 60000V 【答案】B 【解析】 【详解】根据电势差与电场强度之间的关系，可知放电时产生的瞬间电压可达  故选B。 3. 如图，A、B、C、D、P为正方体的顶点，有一正点电荷固定在P点，则 （　　） A. 顶点A、C的电场强度相同 B. 顶点D的场强小于B的场强 C. 正方体侧面ABCD为等势面 D. 带正电的粒子沿AC移动，电势能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．点电荷场强公式为，顶点A、C到P的距离相等，故A、C点的场强大小相等，但场强方向不同，故A错误； B．根据点电荷场强公式为，可知，顶点D的场强大于B的场强，故B错误； C．点电荷形成的电场中的等势面为以场源电荷为圆心的球面，故正方体侧面ABCD不是等势面，故C错误； D．带正电的粒子沿AC移动，与P点的距离先减小后增大，故库仑斥力先做负功后做正功，导致电势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 4. 如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍。分别为大轮和小轮边缘上的点，为和连线的中点。在压路机前进时（　　） A. 三点的转速之比为 B. 三点的线速度之比为 C. 三点的角速度之比为 D. 三点的向心加速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A、B点是摩擦传动，线速度大小相等，A、C两点是共轴传动，角速度相等。 A.由公式 可得 故A错误； B.由公式 得 故B错误； C.由公式 得 故C错误； D.由公式 得 故D正确。 故选D。 5. 投掷飞镖是很多人的日常休闲活动．一般投掷飞镖的靶上共标有10环，第10环的半径最小．现有一靶的第10环的半径为1 cm，第9环的半径为2 cm……依次类推，若靶的半径为10 cm，在进行飞镖训练时，当人离靶的距离为5 m，将飞镖对准第10环中心以水平速度v投出，不计空气阻力，g＝10 m/s2．则下列说法中正确的是 A. 当v≥50 m/s时，飞镖将射中第8环线以内 B. 当v＝50 m/s时，飞镖将射中第5环线 C. 若要击中靶子，飞镖的速度v至少为25 m/s D. 若要击中第10环的线内，飞镖的速度v至少为50 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当v＝50 m/s时，运动的时间 t＝＝s＝0.1s 则飞镖在竖直方向上的位移 y＝gt2＝×10×0.01 m＝0.05 m＝5cm 飞镖将射中第6环线； 当v≥50 m/s时，飞镖将射中第6环线以内，因此A错误，B错误。 C．若要击中靶子，下降的高度不能超过0.1m，根据h＝gt2得，t＝s，则最小速度 v＝＝m/s＝25m/s 选项C正确。 D．击中第10环线内，下降的最大高度为0.01 m，根据h＝gt2得，t＝s，则最小速度 v＝＝m/s＝50m/s 选项D错误。 故选C。 6. 《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶，如图所示，轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道3，已知引力常量G，以下选项中正确的是（　　） A. 天问一号在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3 B. 天问一号在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度 C. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的平均密度 D. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．天问一号在点需要点火减速才能从轨道2进入轨道3，故A错误； B．在轨道2和轨道3经过点时，加速度相同，故B错误； CD．假设火星的半径为，轨道3轨道半径为，因轨道3是近火轨道，所以，假设火星质量为，天问一号质量为，由万有引力提供向心力 解得 火星的密度 题干仅提供了引力常量，火星半径未知，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两颗卫星之间的距离随时间t的变化图像，时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星B的周期，则A、B两颗卫星运行轨道半径之比为（　　） A. 1∶7 B. 1∶4 C. D. 1∶2 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由图乙可知，经过时间，A、B两颗卫星再次相距最近，则有 解得 由开普勒第三定律有 故选B。 8. 如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点。轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度，已知重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　） A. 无论多大，小球均不会离开圆轨道 B. 若则小球能做完整的圆周运动 C. 若则小球会在B、D间脱离圆轨道 D. 只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与无关 【答案】C 【解析】 【详解】AC．因弹簧的劲度系数为，原长为，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为 方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论多大，小球在A点对轨道都有压力，小球在任何位置均不会离开圆轨道，故A正确，C错误； B．小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有 解得 所以只要 小球就能做完整的圆周运动，故B正确； D．在最低点时，设小球受到的支持力为N，有 解得 运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有 此时合外力提供向心力，有 联立解得 解得压力差为 与初速度无关，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 9. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，竖直杆以自己为轴转动，在角速度从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，b绳未伸直 B. 角速度从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大 C. 从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球不做功 D. 从开始至b绳刚好伸直时，小球的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．当b绳恰好伸直而弹力为0时，对小球进行分析，小球受重力与a绳的弹力，由两个力的合力提供向心力，则有 解得 可知，当时，b绳未伸直，故A正确； B．结合上述可知，当角速度小于或者等于时，令绳a与杆夹角为，则有 解得 可知，随角速度增大，绳a与杆夹角为增大，对小球进行分析有 可知，随角速度增大，绳a对小球的拉力增大，当角速度大于时，结合上述，对小球分析有 可知，随角速度增大，绳a对小球的拉力不变，故B错误； C．从开始至b绳刚好伸直时，结合上述可知，小球角速度与半径均增大，即线速度增大，动能增大，小球高度升高，重力势能增大，即小球机械能增大，根据功能关系可知，绳a对小球做正功，故C错误； D．从开始至b绳刚好伸直时，根据上述可知，小球的机械能增大，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，滑块与轨道内表面间的动摩擦因数为μ，一质量为m的小滑块自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道，小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，重力加速度大小为g，用W表示小滑块从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. 小滑块恰好可以到达Q点 B. 小滑块能到达Q点继续向上运动 C. W=mgR D. W>mgR 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，由合外力提供向心力可知 小滑块自P点正上方由静止释放到达N点，由动能定理可知 联立解得 小滑块由N点运动到Q点，由动能定理可知 由于小滑块由N点运动到Q点的速度小于小滑块从P点运动到N点，所以 解得 小滑块可以达到Q点继续上升。 P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功W 故选B。 11. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法中正确的是（　　） A. 两个点电荷为左正右负，且右边点电荷所带电荷量多 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 D. 带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电场线的指向和电场线的密集程度可判断，两个点电荷为左正右负，且左边点电荷所带电荷量多，故A错误； B．根据粒子的轨迹一定夹在速度方向和电场力方向之间，可判断带电粒子受电场力方向与电场线相反，故该粒子带负电，故B错误； C．b处的电场线更加密集，电场强度较大，所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故C错误； D．由于b点靠近正电荷所以b点电势更高，负电粒子在电势高的地方所具有的电势能小，所以带电粒子在b点的电势能小，即带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故D正确。 故选D。 12. 玉米是我国重要的农作物，收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置。如图乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，玉米被迅速装袋转运，提升了加工转运的效率。已知传送带与水平方向的夹角为、顶端的高度为h，玉米粒运动过程中相对于传送带顶端的最大高度也为h，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 玉米粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变 B. 传送带的速度大小为 C. 玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为 D. 若传送带每秒钟能运送质量为m的玉米，则电动机每秒钟多做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，玉米粒刚放在传送带上时，玉米粒受到沿传送带向上的滑动摩擦力，当玉米粒与传送带达到共速后，受到沿传送带向上的静摩擦力，所受摩擦力发生改变，故A错误； B．设传送带速度为，玉米粒脱离传送带后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，则有 ， 解得 ， 故B错误； C．玉米从最高点到落地，有 解得 粒子的水平位移为 玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为 故C正确； D．由能量守恒定律可得，电动机每秒钟多做的功等于玉米粒与传送带相对运动产生的热和玉米粒增加的机械能之和，由题意可知，玉米粒在最高点时速度不为零，则玉米粒增加的机械能大于，则电动机每秒钟多做的功大于，故D错误。 故选C。 13. 如图所示，光滑的直杆与竖直方向成60°固定放置，杆的下端固定一个轻弹簧，杆上穿有两个小球A和B，开始时，两球一起静止在弹簧上端，某时刻起，对小球B施加一个方向与杆平行的拉力，使小球B以的恒定加速度沿直杆向上做匀加速运动，两球分离时B的速度为。已知A球质量为m，B球质量为，重力加速度为g，则（　　） A. A、B分离时弹簧恰好恢复原长 B. 弹簧的劲度系数为 C. 从B球开始运动到两球分离时，B球上升的高度为 D. 从B球开始运动到两球分离的过程中拉力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小球B以恒定加速度向上加速，A、B分离时，A、B间作用力为零，A、B的加速度相等，对A分析可知，A球受弹簧沿斜面向上的弹力，则弹簧未恢复原长，故A错误； BC．两球静止时有 A、B分离时，对A分析有 小球B以的恒定加速度沿直杆向上做匀加速运动，则有 解得 ， B球上升的高度为 故BC错误； D．对两球从开始到分离运用动能定理可得 解得 故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 以下说法中正确的是（ ） A. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 干净的人造纤维服装，穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，是静电吸引尘埃的缘故 C. 高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了输电线免遭雷击 D. 油罐车有一条拖在地上的铁链，是因为在运输过程中油罐车会带静电，为避免触电将铁链换成绝缘绳更好 【答案】BC 【解析】 【详解】A．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带异种电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀，A错误； B．干净的人造纤维服装，穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，是由于摩擦使衣服带了电，而带电体可以吸引轻巧物，B正确； C．高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了云层中的电荷导入大地，从而使输电线免遭雷击，C正确； D．油罐车有一条拖在地上的铁链，是因为在运输过程中油罐车会带静电，铁链可以把静电导入大地，避免放电引起安全事故，D错误。 故选BC。 15. 有一辆质量的油电混合动力汽车，其行驶速度时靠电动机输出动力；行驶速度在范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度时汽油机和电动机同时工作。该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示，所受阻力恒为1250N。已知汽车在时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在前11s内下列说法正确的是（　　） A. 经过计算 B. 电动机输出的最大功率为60kW C. 汽油机工作期间牵引力做的功为 D. 汽车的位移为120m 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意可知 ，， A．由图可知，时间内，汽车的牵引力保持不变，由牛顿第二定律有 解得 则有 故A正确； B．电动机输出的最大功率为 故B错误； C．汽油机工作时，汽车的功率为 时，汽车的速度为 则汽油机工作期间牵引力做的功为 故C正确； D．时间内，汽车的位移为 时间内，由动能定理有 解得 汽车的位移为 故D错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题(本大题共5小题，共55分) 16. 探究向心力大小F与物体的质量m、角速度和轨道半径r的关系实验。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的________。 A. 探究平抛运动的特点 B. 卡文迪许利用扭秤实验测量万有引力常量 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。 ①三个情境中，图________是探究向心力大小F与轨道半径r的关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。 ②在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为________。 【答案】（1）D （2） ①. 乙 ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验所采用的实验探究方法为控制变量法 A．探究平抛运动的特点，采用等效思想，故A不符合题意； B．卡文迪什扭秤测量万有引力常量，采用微小量放大法，故B不符合题意； C．探究两个互成角度的力的合成规律，采用等效替代法，故C不符合题意； D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用控制变量法，故D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 ①[1]探究向心力大小F与轨道半径r的关系时，要保证小球的质量和转动的角速度相等，半径不同，故选图乙。 ②[2]甲情境中，小球的质量和转动半斤相同，若两钢球所受向心力的比值为，由公式可知，两钢球转动的角速度之比为，由公式可知，由于变速塔轮边缘的线速度相等，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为。 17. 利用如图所示实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。 （1）如图所示，一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与O点之间的距离、、……。 （2）已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的、、，可得纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为________，减小的重力势能为________。 （3）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值，请计算图线Ⅱ的斜率________J/m（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为________（用和字母表示）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（2）[1]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，打下点时，重锤的速度为 重锤增加的动能为 [2]减小的重力势能为 （3）[3]由图中数据可得，图线Ⅱ的斜率 [4]取打下O点时重锤的重力势能为零，由动能定理有 整理可得 由图线Ⅰ可得 由图线Ⅱ可得 联立解得 则重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 18. 一辆汽车以恒定加速度由静止开始沿水平路面上做直线运动，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，v2为行驶过程的最大速度。已知汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，运动中汽车所受阻力恒定。求： (1)v1和v2的大小； (2)汽车匀加速运动的时间； (3)汽车速度为10m/s时的加速度大小。 【答案】(1)6.67m/s；20m/s；(2)3.33s；(3)1m/s2 【解析】 【详解】(1)由题意可知，汽车速度为时汽车输出功率达最大值，则 由图像知此时汽车牵引力 N 解得 当汽车的最大速度为时，牵引力F2等于阻力，有图像可知 解得 (2)设汽车做匀加速直线运动时的加速度为a，由牛顿第二定律 故匀加速运动过程所用时间 解得 (3)当汽车的速度为10m/s时输出功率已达最大值，由牛顿第二定律 解得 19. 用长为的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为q的带正电小球，细线的上端固定于O点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成30°，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，由静止释放，重力加速度为g，求： （1）该匀强电场的场强； （2）小球释放瞬间的加速度大小和方向； （3）小球第一次通过O点正下方时细绳的拉力大小。 【答案】（1）；（2），方向与竖直方向成角；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，对小球受力分析，由平衡条件有 解得 （2）向左拉小球使细线水平且拉直，由静止释放，释放瞬间，如图所示 释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动，其方向与竖直方向成角，加速度大小为 方向与竖直方向成角。 （3）小球从静止开始运动到细绳被拉直过程中，有 细绳被拉直瞬间，小球速度为 因在细线被拉直的瞬间有能量损失，沿绳方向速度变为0，则此时小球的速度为 从细绳被拉直到小球运动到O点正下方过程中，由动能定理有 在O点正下方，由牛顿第二定律有 联立解得 20. 如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径，其圆心处有一电荷量的点电荷，轨道左侧是一个钢制“隧道”，一直延伸至圆形轨道最低点B；在“隧道”底部铺设绝缘层。“隧道”左端固定一弹簧，用细线将弹簧与一静止物块拴接，初始状态弹簧被压缩，物块可看成质点，质量，电荷量，与“隧道”绝缘层间的动摩擦因数。剪断细线，弹簧释放弹性势能，促使物块瞬间获得初速度（忽略加速过程）。之后物块从A点沿直线运动至B点后沿圆形轨道运动，恰好通过最高点C。其中，设物块运动时电荷量始终不变，且不对Q的电场产生影响，不计空气阻力，重力加速度，静电力常量。求： （1）物块在最高点C时的速度大小； （2）物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小； （3）弹簧压缩时的弹性势能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，物块恰好通过最高点C，轨道对物块没有作用力，由牛顿第二定律得 解得 （2）根据题意可知，物块从B到C的过程中，由动能定理有 解得 在B点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知，物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小 （3）根据题意，物块由释放到点过程中，由能量守恒定律有 解得 21. 温州市开展一项趣味文体活动，此项活动的装置简化为如图所示，竖直面上固定着一段内壁光滑、半径为的细圆管BP，O为圆心，，光滑水平地面上有一质量的木板，木板上表面动摩擦因数为，并与管口底部在同一水平线上，木板的左、右方都有一台阶，其高度正好与木板高度相同。现一可视为质点、质量的小物块从左方台阶A处以的速度水平向右滑上木板，使木板从静止开始向右运动，若小物块恰好未从木板上掉落，之后木板与右边台阶碰撞并立即被粘住，同时物块离开木板从B点进入细圆管。（，，重力加速度g取）求： （1）物块从B点进入细圆管时的速度v； （2）物块在木板上滑动过程中产生的热量Q； （3）物块滑到圆细管出口P处时受到细圆管弹力的大小； （4）在装置上方C处放置接收槽使从P点飞出的物块恰好水平向左打入接收槽，求C相对圆心O点的高度h和水平距离l。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）， 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小物块恰好未从木板上掉落，由动量守恒定律有 解得 即物块从B点进入细圆管时的速度为。 （2）由能量守恒定律有 解得，物块在木板上滑动过程中产生的热量 （3）物块由B到P，由机械能守恒定律有 解得 在点，由牛顿第二定律有 解得 （4）物块由P到C的斜抛可看为C到P的平抛运动，则有 ， 又有 ，， 联立解得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鄞州中学2023学年第二学期期中考试 高一年级物理学科（选考）试题 考生须知： 1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域完成相应内容的填写和填涂考试号、贴好条形码，所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 3.本次考试期间不得使用计算器； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列描述电场的物理量中与试探电荷无关且是矢量的是（　　） A. 电场强度 B. 电势能 C. 电势 D. 电势差 2. 电鳗是一种能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己的深海动物。若某电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到，可击昏敌害。则身长60cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达（ ） A. 60V B. 600V C. 6000V D. 60000V 3. 如图，A、B、C、D、P为正方体的顶点，有一正点电荷固定在P点，则 （　　） A. 顶点A、C的电场强度相同 B. 顶点D的场强小于B的场强 C. 正方体侧面ABCD为等势面 D. 带正电的粒子沿AC移动，电势能先增大后减小 4. 如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍。分别为大轮和小轮边缘上的点，为和连线的中点。在压路机前进时（　　） A. 三点的转速之比为 B. 三点的线速度之比为 C. 三点的角速度之比为 D. 三点的向心加速度之比为 5. 投掷飞镖是很多人的日常休闲活动．一般投掷飞镖的靶上共标有10环，第10环的半径最小．现有一靶的第10环的半径为1 cm，第9环的半径为2 cm……依次类推，若靶的半径为10 cm，在进行飞镖训练时，当人离靶的距离为5 m，将飞镖对准第10环中心以水平速度v投出，不计空气阻力，g＝10 m/s2．则下列说法中正确的是 A. 当v≥50 m/s时，飞镖将射中第8环线以内 B. 当v＝50 m/s时，飞镖将射中第5环线 C. 若要击中靶子，飞镖的速度v至少为25 m/s D. 若要击中第10环的线内，飞镖的速度v至少为50 m/s 6. 《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶，如图所示，轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道3，已知引力常量G，以下选项中正确的是（　　） A. 天问一号在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3 B. 天问一号在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度 C. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的平均密度 D. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的质量 7. 如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两颗卫星之间的距离随时间t的变化图像，时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星B的周期，则A、B两颗卫星运行轨道半径之比为（　　） A. 1∶7 B. 1∶4 C. D. 1∶2 8. 如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点。轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度，已知重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　） A. 无论多大，小球均不会离开圆轨道 B. 若则小球能做完整的圆周运动 C. 若则小球会在B、D间脱离圆轨道 D. 只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与无关 9. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，竖直杆以自己为轴转动，在角速度从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，b绳未伸直 B. 角速度从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大 C. 从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球不做功 D. 从开始至b绳刚好伸直时，小球的机械能守恒 10. 如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，滑块与轨道内表面间的动摩擦因数为μ，一质量为m的小滑块自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道，小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，重力加速度大小为g，用W表示小滑块从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. 小滑块恰好可以到达Q点 B. 小滑块能到达Q点继续向上运动 C. W=mgR D. W>mgR 11. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法中正确的是（　　） A. 两个点电荷为左正右负，且右边点电荷所带电荷量多 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 D. 带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 12. 玉米是我国重要的农作物，收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置。如图乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，玉米被迅速装袋转运，提升了加工转运的效率。已知传送带与水平方向的夹角为、顶端的高度为h，玉米粒运动过程中相对于传送带顶端的最大高度也为h，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 玉米粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变 B. 传送带的速度大小为 C. 玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为 D. 若传送带每秒钟能运送质量为m的玉米，则电动机每秒钟多做的功为 13. 如图所示，光滑的直杆与竖直方向成60°固定放置，杆的下端固定一个轻弹簧，杆上穿有两个小球A和B，开始时，两球一起静止在弹簧上端，某时刻起，对小球B施加一个方向与杆平行的拉力，使小球B以的恒定加速度沿直杆向上做匀加速运动，两球分离时B的速度为。已知A球质量为m，B球质量为，重力加速度为g，则（　　） A. A、B分离时弹簧恰好恢复原长 B. 弹簧的劲度系数为 C. 从B球开始运动到两球分离时，B球上升的高度为 D. 从B球开始运动到两球分离的过程中拉力做的功为 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 以下说法中正确的是（ ） A. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 干净的人造纤维服装，穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘，是静电吸引尘埃的缘故 C. 高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了输电线免遭雷击 D. 油罐车有一条拖在地上的铁链，是因为在运输过程中油罐车会带静电，为避免触电将铁链换成绝缘绳更好 15. 有一辆质量的油电混合动力汽车，其行驶速度时靠电动机输出动力；行驶速度在范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度时汽油机和电动机同时工作。该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示，所受阻力恒为1250N。已知汽车在时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在前11s内下列说法正确的是（　　） A. 经过计算 B. 电动机输出的最大功率为60kW C. 汽油机工作期间牵引力做的功为 D. 汽车的位移为120m 非选择题部分 三、非选择题(本大题共5小题，共55分) 16. 探究向心力大小F与物体的质量m、角速度和轨道半径r的关系实验。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的________。 A. 探究平抛运动的特点 B. 卡文迪许利用扭秤实验测量万有引力常量 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。 ①三个情境中，图________是探究向心力大小F与轨道半径r的关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。 ②在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为________。 17. 利用如图所示实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。 （1）如图所示，一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与O点之间的距离、、……。 （2）已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的、、，可得纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为________，减小的重力势能为________。 （3）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值，请计算图线Ⅱ的斜率________J/m（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为________（用和字母表示）。 18. 一辆汽车以恒定加速度由静止开始沿水平路面上做直线运动，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，v2为行驶过程的最大速度。已知汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，运动中汽车所受阻力恒定。求： (1)v1和v2的大小； (2)汽车匀加速运动的时间； (3)汽车速度为10m/s时的加速度大小。 19. 用长为的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为q的带正电小球，细线的上端固定于O点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成30°，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，由静止释放，重力加速度为g，求： （1）该匀强电场的场强； （2）小球释放瞬间的加速度大小和方向； （3）小球第一次通过O点正下方时细绳的拉力大小。 20. 如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径，其圆心处有一电荷量的点电荷，轨道左侧是一个钢制“隧道”，一直延伸至圆形轨道最低点B；在“隧道”底部铺设绝缘层。“隧道”左端固定一弹簧，用细线将弹簧与一静止物块拴接，初始状态弹簧被压缩，物块可看成质点，质量，电荷量，与“隧道”绝缘层间的动摩擦因数。剪断细线，弹簧释放弹性势能，促使物块瞬间获得初速度（忽略加速过程）。之后物块从A点沿直线运动至B点后沿圆形轨道运动，恰好通过最高点C。其中，设物块运动时电荷量始终不变，且不对Q的电场产生影响，不计空气阻力，重力加速度，静电力常量。求： （1）物块在最高点C时的速度大小； （2）物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小； （3）弹簧压缩时的弹性势能。 21. 温州市开展一项趣味文体活动，此项活动的装置简化为如图所示，竖直面上固定着一段内壁光滑、半径为的细圆管BP，O为圆心，，光滑水平地面上有一质量的木板，木板上表面动摩擦因数为，并与管口底部在同一水平线上，木板的左、右方都有一台阶，其高度正好与木板高度相同。现一可视为质点、质量的小物块从左方台阶A处以的速度水平向右滑上木板，使木板从静止开始向右运动，若小物块恰好未从木板上掉落，之后木板与右边台阶碰撞并立即被粘住，同时物块离开木板从B点进入细圆管。（，，重力加速度g取）求： （1）物块从B点进入细圆管时的速度v； （2）物块在木板上滑动过程中产生的热量Q； （3）物块滑到圆细管出口P处时受到细圆管弹力的大小； （4）在装置上方C处放置接收槽使从P点飞出的物块恰好水平向左打入接收槽，求C相对圆心O点的高度h和水平距离l。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $