2022-2023学年山东省新泰市第一中学高一下学期期中物理试题1.物体做圆周运动时有关其物理量的描述,以下说法正确的是()A.物体的线速度越大,其向心加速度一定越大B.物体的角速度越大,其向心加速度一定越大C.物体的速度为0时刻,其加速度一定为0D.物体的速度为0时刻,其向心加速度一定为02.如图所示,木块A放在木块B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面上可自由滑动,F做功W2,生热Q2,则下列关系中正确的是()A.W1 < W2,Q1 = Q2B.W1 = W2,Q1 = Q2C.W1 < W2,Q1 < Q2D.W1 = W2,Q1 < Q23.如图,同一直线上的三个点电荷a、b、c,电荷量分别为、、,已知a、b间距离小于b,c间距离,仅在彼此间的静电力作用下,三个点电荷均处于平衡状态,下列说法正确的是()A.三个点电荷可能均为正电荷B.若a为正电荷,则b、c均为负电荷C.点电荷电荷量的绝对值满足D.点电荷电荷量的绝对值满足4.空间站在地球外层的稀薄大气中绕行,因气体阻力的影响,轨道高度会发生变化。
空间站安装有发动机,可对轨道进行修正。
图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线,则空间站()A.绕地运行速度约为B.绕地运行速度约为C.在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒D.在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒5.地球赤道上有一物体随地球的自转,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略),所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球的同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则()A.F1 = F2 > F3B.a1 = a2 = g > a3C.v1 = v2 = v > v3D.ω1 = ω3<ω26. 2021年10月16日,“神舟十三号”载人飞船成功与“天和”核心舱对接,3名航天员顺利进入“天和”核心舱。
发射载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”,简化示意图如图所示,先把飞船发射到近地圆轨道Ⅰ,继而调整角度和高度,经过多次变轨不断逼近空间站轨道,当两者轨道很接近的时候,再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。
Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道,Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。
P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点,P、Q之间的距离为,地球半径为R。
下列说法正确的是()A.载人飞船在轨道Ⅲ上的机械能比在轨道Ⅱ上大B.载人飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运动的周期之比为C.载人飞船在轨道Ⅲ上P处与Q处的加速度大小之比为D.载人飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ的线速度大小之比为7.直角坐标系中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图所示。
M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k表示。
若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为()A.,沿y轴正向B.,沿y轴负向C.,沿y轴正向D.,沿y轴负向8.如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。
用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中()A.软绳重力势能共减少了mglB.软绳重力势能共减少了mglC.软绳重力势能的减少大于软绳的重力所做的功D.软绳重力势能的减少等于物块对它做的功与软绳自身重力、摩擦力所做功之和9.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和﹣Q,在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一带电荷量为+q的小球以初速度v0从上端管口射入,重力加速度为g,静电力常量为k,则小球()A.受到的库仑力先做负功后做正功B.下落过程中加速度始终为 gC.速度先增大后减小,射出时速度仍为 v0D.管壁对小球的弹力最大值为10.如图所示,一电荷量为+Q的均匀带电细棒,在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点,且ab=bc=cd=L,在a点处有一电荷量为+的固定点电荷,已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A.k B.k C.k D.k11.如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功12.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和.取地面为重和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取力势能零点,该物体的E总10 m/s2.由图中数据可得A.物体的质量为2 kgB.h =0时,物体的速率为20 m/sC.h =2 m时,物体的动能E k =40 JD.从地面至h =4 m,物体的动能减少100 J13.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、E k、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。
下列关系式正确的有()A.T A > T B B.E kA > E kBC.S A = S BD.14.如图所示,a、b为两个固定的带等量电荷的正点电荷,点电荷a、b的连线与线段cd互相垂直平分,一负点电荷由c点静止释放,如果只受电场力作用,则关于此电荷的运动,下列说法正确的是()A.从c到d速率先减小后增大B.在cd间做往复运动,在关于O点对称的两点处速度大小相等C.从c到d加速度大小一定先减小后增大D.若在c点给负点电荷一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动15.如图甲所示,光滑细杆竖直固定,套在杆上的轻弹簧下端固定在地面上,套在杆上的小滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.05m处,滑块与弹簧不拴接。
由静止释放滑块,地面为零势能面,滑块上升过程中的机械能E和离地面的高度h之间的关系如图乙所示,g= 10m/s2,不计空气阻力。
由图像可知()A.小滑块的质量为0.2kg B.轻弹簧原长为0.1mC.弹簧的最大弹性势能为0.5J D.滑块距地面的最大高度为0.3m16.如图所示,一物体以初速度冲向光滑斜面AB,并恰好能沿斜面升高h,保持初速度不变的条件下,下列说法正确的是()A.若把斜面AB变成光滑曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能达到h高度B.若把斜面弯成直径为h的圆弧形D,物体仍可能达到h高度C.若把斜面从C点锯断,物体不能升到h高处D.若把斜面从C点锯断,物体仍可能升到h高处17.某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系.小球用细绳悬挂在铁架台上,悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力,悬挂点正下方有一光电门,小球经过最低点时正好经过光电门.已知当地的重力加速度为g.(1)测出小球的直径d,小球的质量m以及悬线的长L.(2)将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放,使小球在竖直面内做圆周运动,力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F,光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t,则经过最低点时的线速度大小为________(用字母d和t表示).(3)改变小球释放的位置多次实验,测得多组悬线的最大拉力F,及对应的小球挡光的时间t,作图像,如果图像是过原点的倾斜直线,则表明在质量、半径一定时,向心力与线速度的平方________(填“成正比”或“成反比”),此图像的斜率为________.18.某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。
跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A,另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连,A和B质量相等。
铁架台上固定一圆环,圆环处在B的正下方。
将B和C由距圆环高为处静止释放,当B穿过圆环时,C被搁置在圆环上。
在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门,物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出,圆环距P1的高度,P1,P2之间的高度,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)B穿过圆环后可以视为做_______直线运动;(2)为了验证系统机械能守恒,该系统应选择_______(选填“A和B”或“A、B和C”);(3)测得B通过P1P2的时间,A、B的质量均为0.3kg,C的质量为0.2kg,则该实验中系统重力势能减少量为_______,系统动能增加量为_______,系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______(结果保留三位有效数字)19.如图(a),竖直平面内有轨道ABC,AB段是半径为R=5m的光滑圆弧,BC段是长为s=25m的粗糙水平轨道。
质量m=0.5kg的物块由A点静止释放,恰好运动到C点停止。
求:(1)运动到B点时,物块的速度v B的大小;(2)离开圆弧轨道前一瞬间,物块对轨道的压力大小;(3)物块和轨道BC段间的动摩擦因数;(4)如图(a)所示,以A点的水平位置为坐标原点O,以水平向右为正方向,建立Ox 轴。
以BC为零势能面,在图(b)中画出物块机械能E随水平位置x变化的图。
20.如图所示,AB面光滑、倾角的斜面体固定在水平桌面上,桌面右侧与光滑半圆形轨道CD相切于C点,圆弧轨道的半径。
物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接,开始时乙被按在桌面上,甲位于斜面顶端A点,滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与AB 平行;现释放乙,当甲滑至AB中点时轻绳断开,甲恰好能通过圆形轨道的最高点D。
已知AB长L=1m,桌面BC段长,甲质量M=1.4kg、乙质量m=0.1kg,甲从斜面滑上桌面时速度大小不变,重力加速度大小取,不计空气阻力。
求:(1)绳断时甲的速度大小;(2)甲进入圆形轨道C点时,甲对轨道的压力大小;(3)甲与桌面间的动摩擦因数。