山东省泰安第二中学2019级高一下学期期中考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分为100分,考试用时90分钟。
一、选择题(本题12小题,每小题4分,共48分。1-8单选, 每题只有一个选项正确, 9-12多选,每题至少有两个选项正确。漏选、错选不得分,选不全的得2分。) 1.万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一:“地上物理学”和“天上物理学”的统一,它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律.牛顿发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道,还应用到了其他的规律和结论.下面的规律和结论没有被用到的是( )
A.开普勒的研究成果 B.卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量 C.牛顿第二定律 D.牛顿第三定律
2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则飞机以2v匀速飞行时,其发动机的功率为 ( ) A.2P B.4P C.8P D.无法确定
3.关于电场,下列说法中正确的是( ) A.E=F,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍 qQ中,E与Q成正比,而与r2成反比 2rC.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各处的场强相同 D.电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
4. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变r为,则两球间库仑力的大小为( ) 24F3FFA. B. C. D.12F
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5. “嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行.然后卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动,如图所示.则下列说法正确的是( )
A.卫星在三个轨道上运动的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ
B.不考虑卫星质量变化,卫星在三个轨道上的机械能EⅢ>EⅡ>EⅠ C.卫星在不同轨道运动到P点(尚未制动)时的加速度都相等
D.不同轨道的半长轴(或者半径)的二次方与周期的三次方的比值都相等 B.E=k6. —个质量为m的物体在几个与水平面平行的力的作用下静止在水平面上,在
t=0时刻,将其中的一个力从F增大到3F,其他力不变,则在t=t1时刻,该力的功率为( )
9F23F26F24F2A. t1 B. t1 C. t1 D. t1
mmmm7. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图所示.则此电场的电场线分布可能是( )
8.如图所示,真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷,a、b、c表示两点电荷形成的电场中的3条等势线,b是M、N连线的中垂线,交M、N于O点,a、c关于b对称.点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交点.已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是( )
A.M点处固定的是正电荷 B.d点的电势高于f点的电势 C.d点的场强与f点的场强相同
D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,电势能先增大后减小 9. 如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( ) A.金属球可能不带电 B.金属球可能带正电 C.金属球可能带负电 D.金属球一定带负电
10.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( ) A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
11. 如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是( )
A、合上S,使A、B两板靠近一些 B、合上S,使A、B正对面积错开一些 C、断开S,使A、B间距增大一些 D、断开S,使A、B正对面积错开一些
12.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中( )(sin37°=0.6)
A.物体克服重力做功0.9 mgH B.物体克服摩擦力做功0.6 mgH C.物体的动能损失了1.5 mgH D.物体的重力势能增加了mgH 二、实验题(14分)
13. (14分) 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示: (1)实验步骤。
① 将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平;
② 用游标卡尺测量挡光条的宽度l=9.30 mm;
③ 由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=________cm;
④ 将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤ 从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2;
⑥ 用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。 (2) 用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式
① 滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=________和v2=________。
② 当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1= ________和Ek2= 。
③ 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp=________(重力加速度为g)。
(3) 如果ΔEp= ,则可认为验证了机械能守恒定律。
三.计算题(本题共4个小题,满分38分。写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。) 14. (8分)如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16㎝,板长L=30㎝。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,求: ⑴粒子带何种电荷?
⑵要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为多大?
⑶粒子飞出电场时最大偏角为多大?(结果用正切値表示即可)
15.(9分)中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,万有引力常量G,地球半径为R,求: (1)地球的平均密度;
(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小; (3)椭圆轨道远地点B距地面的高度.
16. (9分)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep=49 J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10 m/s2,不计空气阻力,求: (1)小球脱离弹簧时的速度大小; (2)小球从B到C克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。
17.(12分) 如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。小球的带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E,若带电小球恰好能通过最高点A, (1)则在A点时小球的速率v1为多大?
(2)小球运动到最低点B时的速率v2为多大? (3)运动到B点时细线对小球的拉力为多大?