2021-2022学年山东省德州市高一（下）期末物理试卷（附答案详解）.pdf

2021-2022学年山东省德州市高一（下）期末物理试卷i .下列物理量的单位与c等价的是（）A.电势差 B.电势能 C.电场力 D.电场强度2 .关于静电场，下列说法中正确的是（）A.元电荷实际上是指电子和质子本身B.在匀强电场中，电势降低的方向一定就是电场线的方向C.在电场中移动电荷，若电场力对该电荷做负功，则该电荷的电势能一定增加D.由真空中点电荷的电场强度公式E =可知，当r趋近于。时，E 将无穷大3.如图所示，在德州市的某十字路口，设置有右转弯专用车道。现有一辆汽车正在水平右转弯车道上行驶，其运动可视作圆周运动，行驶过程中车辆未发生打滑。司机和副驾驶座上的乘客始终与汽车保持相对静止。当汽车在水平的右转弯车道上减速行驶时，下列说法正确的是（）A.司机和乘客具有相同的线速度B.汽车所受的合力一定指向圆心C.汽车对乘客的作用力小于汽车对司机的作用力D.汽车对乘客的作用力大于乘客所受的重力4 .2 0 2 2年6月5日1 7时4 2分,神舟十四号载人飞船与天和核心舱径向端口成功对接。对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其轨道离地面高度为地球半径的假。已知16地球半径为R,地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.神舟十四号与天和核心舱对接时，要先变轨到达核心舱所在的轨道，再加速追上核心舱进行对接B.组合体的向心加速度大于gC.组合体的线速度小于地球赤道上物体的线速度D.组合体运行的周期为7 =笠 呼5 .2 0 2 2年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠 一 ,一./病毒表面S蛋白与人体细胞表面4 C E 2蛋白的结合；过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。：（/：电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻等势面间的电势差相等，一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，4、6是轨迹上的两点，则（）A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.电子在a点的动能大于在力点的动能C.电子在点的电势能大于在人点的电势能D.a点的电势高于点的电势6.如图所示，一质量为m的小滑块（可视为质点）从斜面上的P点由静止下滑，在水平面上滑行，至。点停止运动。已知尸点离水平面高度为儿小滑块经过斜面与水平面连接处时无机械能损失，重力加速度为g。为使小滑块由。点静止出发沿原路返回到达P点，需对小滑块施加一个始终与运动方向相同的拉力，则拉力至少对小滑块做功（）B.2mgh如图所示，长方体的4 8边长为2LC.2.5mghBC =C G=L,在D.3mgh其顶点C、F处分别固定电荷量为-q、+2q的点电荷（q 0）,下列说法中正确的是（A.两顶点2,G处电场强度相同B.顶点8处电场强度大小为簪C.两顶点E、A处电势关系为？E（pAD.一个带负电的试探电荷在 点的电势能比在。点的大8.如图所示，空间中存在与水平方向成45。角斜向右上方的匀强电场，电场强度为,在电场中的P点有一个质量为m,电荷量为q的带正电的小球。已知电场强度E=叵里，其中g为重力加速度，忽略空气阻力，下列对小球运动情况分析正确的是（）第2页，共19页A.若小球从静止释放，小球将做曲线运动B.若小球以某一速度竖直向下抛出，小球的动能一直增加C.若小球以某一速度竖直向上抛出，小球电势能先减小后增大D.若小球初速度方向与电场线方向相同，最终小球可能竖直向下做直线运动9 .在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”，以免影响其它在轨卫星，节省轨道资源。2 0 2 2 年 1 月 2 2 日，我国实践2 1 号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G 2 卫星后，成功将其送入“墓地轨道”。如图所示，已知同步轨道和“墓地轨道”的轨道半径分别为转移轨道与同步轨道、“墓地轨道”分别相切于尸、。点，地球自转周期为7,万有引力常量为G。贝 4()同协筑道墓地轨道A.由以上数据可求得地球的质量为甯G，oB.由以上数据可求得地球的质量为零C.北斗二号G 2 卫星沿转移轨道运行的周期为与甬 正D.北斗二号G 2 卫星沿转移轨道运行的周期为7。产部1 0 .如图所示，P B 为固定的粗糙水平轨道，为竖直面内圆心为O、半径为R =0.8 m 的四分之一固定光滑圆弧轨道，P B 与 BC相切于B点，左侧水平 之 m固定一轻弹簧。现将一质量为0.2 k g 的 小 物 块(可 视多黑为质点）压缩弹簧至A点后由静止释放。小物块在A、B之间与弹簧脱离，继续沿轨道运动，其运动轨迹的最高点M与圆弧轨道末端C点之间的距离为凡 已知小物块与水平面之间的动摩擦因数为0.2 5,A、3 之间的距离为2 R,重力加速度g =1 0 m/s 2,忽略空气阻力。则小物块由A点运动至M点的过程中，下列说法正确的是（）A.当弹簧恢复原长时，小物块的速度最大B.小物块的机械能先增大，然后减小，最后不变C.小物块在B点速度大小为2&m/sD.小物块位于A点时弹簧的弹性势能为4 J1 1 .质 量 为m的小球（可视为质点）用长为L的轻绳悬于P 点，某同学用该装置进行了两种情景的操作：团.如图甲所示，使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为37。，小球的向心加速度大小为由,绳子的拉力大小为F i；如图乙所示，使小球在竖直平面内左右摆动，绳子的最大摆角为37。，当小球摆到最低点时，小球的加速度大小为a 2,绳子的拉力大小为尸2。重力加速度为g,s i n 37 0 =0.6,c o s 37 o =0.8,忽略空气阻力，则以下比值正确的是（）1 2 .如图所示，水平传送带在电动机带动下以恒定速率v 顺时针运行，某时刻一个质量为m的物块（可视为质点）以初速度%（为 ”、“”或“=”)(3)图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的/-t图像，电容器充电完毕后的电荷量为 C,电容器的电容为 F。(计算结果均保留两位有效数字)15.如图所示，固定的光滑绝缘斜面0 M倾角为。=3 7,最高点。距地面的高度为八=40cm,空间中存在水平向右的匀强电场。现有一质量为m=1.6kg,电量为q=2 x10-3(；的带正电的小滑块(可视为质点)从。点沿斜面匀速下滑，已知重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求：(1)匀强电场的电场强度大小E；(2)最低点M与最高点O之间的电势差UM。；(3)若匀速运动的速度为=求小滑块运动到斜面中点时重力的瞬时功率P。16.如图所示，轻绳一端固定于。点，绕过轻质光滑的动滑轮和定滑轮，另一端与质量为=2m的物块8相连，动滑轮下方悬挂质量为小人=m的物块A,将物块B置于倾角为30。的固定光滑斜面的顶端。已知斜面长为L与物块8相连接的轻绳始终与斜面平行，悬挂动滑轮的轻绳竖直，两滑轮间竖直距离足够长，空气阻力忽略不计，两物块均可视为质点，重力加速度为g。现由静止释放物块8,求：第6页，共19页(1)物块B 运动至斜面底端时的动能；(2)物块8从斜面顶端运动至底端的过程中，克服轻绳拉力做的功。1 7.如图为北京2 0 2 2 年冬奥会滑雪大跳台的赛道示意图，着陆坡末端是半径为R =6 0 m的圆弧轨道E F,轨道E F 对应的圆心角为。=5 3。在某次训练中，质量为?n=7 0 kg(含装备)的运动员经助滑道加速后，自起跳点C以大小为%=1 5 m/s、方向与水平面夹角为a =3 7。的速度飞起，完成空中动作后，恰好沿E点的切线方向进入圆弧轨道E F,接着自由滑行通过最低点F后进入水平停止区F G,然后做匀减速直线运动直到静止。已知在圆弧轨道的尸点地面对运动员的支持力为其重力(含装备)的1.8倍，运动员与停止区之间的动摩擦因数=0.5,H X 1 0 m/s2,si n3 7 =0.6,c o s3 7 =0.8,忽略运动过程中的空气阻力，运动员视为质点。求：(1)运动员沿水平停止区尸 G滑行的距离；(2)以停止区平面为参考平面，运动员在C点的机械能；(3)运动员沿圆弧轨道E/运动时克服摩擦力做的功。1 8.如图所示，在平面直角坐标系y 轴的左侧有与x 轴正方向成4 5。斜向上的匀强电场，电场强度大小为E i =2 0 0 N/C；)，轴的右侧有与x 轴正方向成4 5 斜向下的匀强电场,电场强度大小为E 2 =600N/C。一比荷为5 =2 X 1 0 6 c g 的带正电的粒子从x 轴负半轴上的P点由静止释放，OP间的距离为L =粒子经y 轴上的。点进入y 轴右侧的匀强电场区，最后到达 轴上的N点(图中未标出)。粒子重力忽略不计。(1)求粒子经过Q点时的速度大小：(2)若该过程粒子离x 轴最远的点为M(图中未标出)，求粒子从P点运动到M点的时间；(3)求 N点到。点的距离。第 8 页，共 19页答案和解析1.【答案】A【解析】解：A、电势差U=,功的单位为J,电荷量q的单位为C,所以电势差单位为C,故A正确；B、电势能琢=Ep2,电势能减小，电场力做负功时，电势能一定增加，故C正确。D电场强度公式E=的适用条件是真空中的点电荷，当r趋近于0时，公式已经不适用，故。错误。故选：C。根据元电荷的定义判断；匀强电场中的场强方向与电势降低方向的理解；根据电场力做功与电势能的关系判断电势能的变化；点电荷的场强公式的理解。要准确理解元电荷的定义，它指带电体的最小带电量；要准确区别电势降低的方向与电势降低最快的方向；可以把电场力与电势能的关系类比成重力做功与重力势能的关系来理解。3.【答案】D【解析】解：A、司机和乘客转动角速度相等，由于他们离圆心的距离不相等，由v=r3可知，线速度不相等，故A错误；8、汽车做变速圆周运动，合外力不指向圆心，故B错误；C、由于人的质量未知，无法比较两人受到汽车的作用力大小，故C错误；。、汽车对乘客的作用力竖直分力等于学员所受的重力，水平分力提供合力，故大于重力，故。正确。故选：Do司机和乘客的角速度相等，但离圆心的距离不相等，根据9=3可知，线速度不相等;汽车做变速圆周运动，合外力不指向圆心；司机和乘客质量未知，无法比较受到汽车的作用力大小；司机和乘客受重力、汽车的作用力，竖直方向受力平衡，水平方向的合力提供向心力。解决本题的关键知道圆周运动的性质，明确司机和乘客同一车上的转动角速度、周期和频率是相同的，同时会分析向心力的来源。4.【答案】D【解析】解：A、神舟十四先变轨到达核心舱所在的轨道，再加速后会做离心运动，无法追上核心舱进行对接，故A错误；B、组合体绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，得G鬻 =m a,得。=等，式中M是地球的质量，厂是组合体的轨道半径。在地球表面上，有:曙 =m g,得9=誓,式中R是地球的半径，因r R,所以a J2L解得粒子从Q点到N点的时间：F=l x 1 0 -5 sN点到。点的距离x =L+苦；cos450解得=|m =5y/2cm 7.07cm答：(1)粒子经过。点时的速度大小为4 x 1 0 37 n/s；(2)粒子从P点运动到 点的时间为1.3 x 1 0-5s；(3)N点到。点的距离为7.0 7 c m。【解析】(1)粒子从P点到。点，只有电场力做功，由动能定理求粒子经过。点时的速度大小；(2)粒子从P点到。点做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律和速度-时间公式相结合求出运动时间。粒子经过。点进入匀强电场&后做类平抛运动，粒子离x轴最远时速度沿x轴正方向，作出速度分解图，可知粒子沿电场方向的分速度等于垂直电场方向的分速度，根据牛顿第二定律和分速度公式求出从。点到M点的时间，从而求得粒子从尸点运动到M点的时间；(3)将粒子从。点到N点运动分解为沿电场方向的初速度为零的匀加速直线运动和垂直电场方向的匀速直线运动，根据分位移公式和几何关系求N点到。点的距离。解答本题时，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理。对于类平抛运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式相结合进行处理。