2023-2024学年安徽省宿州市高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共40分。
1.下列说法正确的是( )
A. 电子所带的电荷量是，所以电子是元电荷
B. 库仑力的大小与电性没有关系
C. 电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大
D. 电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关
2.跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为的跳伞运动员由静止开始下落，在打开伞之前受恒定的阻力作用，下落的加速度为，重力加速度为，则在运动员匀加速下落的过程中，下列说法正确的是( )
A. 运动员的重力势能增加了 B. 运动员的机械能减少了
C. 合力对运动员做的功为 D. 运动员的动能增加了
3.在一个圆的直径上有一对等量异种电荷，它们在圆心处产生的电场强度大小是；如果把正电荷从处移到，已知与的夹角为，此时点的电场强度大小变为，则与之比为( )
A. ： B. ： C. D.
4.图中所示的实线为某静电场中的电场线，其方向不确定，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由运动到，以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在点的速度大于它在点的速度
C. 粒子在点的加速度小于它在点的加速度
D. 粒子在点的电势能小于它在点的电势能
5.如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是( )
A. 线速度
B. 万有引力
C. 角速度
D. 向心加速度
6.如图所示，位于同一高度的小球、分别以和的速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的点，小球恰好垂直打到斜面上，则、之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
7.边长为的正三角形处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面。将电子由点移动到点，电场力做功；将电子由点移动到点，电场力做功。电场强度大小为( )
A. B. C. D.
8.一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动．在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，末电动汽车牵引力功率达到额定功率，末电动汽车的速度达到最大值，时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动．整个过程中电动汽车受到的阻力恒定．下列说法正确的是( )
A. 电动汽车最大速度为
B. 电动汽车受到的阻力为
C. 关闭发动机后，电动汽车经过停止运动
D. 整个过程中，电动汽车克服阻力做功为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.中国预计将在年实现载人登月计划，如图所示是“嫦娥六号”奔月的示意图，“嫦娥六号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是( )
A. 从绕月轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ上需在点减速
B. 卫星在绕月轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能
C. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度
D. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变
10.质量为的小环套在光滑的直角杆上，部分竖直，小环与物块用细绳连接，如图所示．物块的质量为，小环在点由静止释放，间距为，水平，与竖直夹角为，则有( )
A. 小环运动到点时，小环的速度为零
B. 小环运动到点时，物块的速度为零
C. 小环运动到点时，小环的速度为
D. 小环从点运动到点的过程中，绳的拉力对做的功为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.某同学用传感器做“观察电容器的充、放电”实验：采用的实验电路如图所示。
将开关先与“”端闭合，电容器进行______选填“充电”或“放电”，稍后再将开关与“”端闭合。
在下列四个图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为______，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为______。填选项对应的字母
A. B.
C. D.
12.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
用天平测出小车的质量、砂桶含砂的质量；
按图连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；
接通电源，释放小车，打出纸带；
取下砂桶和纸带；
重复以上实验多次。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：
下列关于该实验的说法正确的是______。
A.本实验的研究对象是小车
B.实验中不需要记录弹簧测力计的示数
C.实验中必须保证远小于
D.将木板左端垫高，补偿系统受到的摩擦阻力后，系统的机械能就守恒了
当、时得到了图所示的一条纸带，是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有个点图中未标出，所用电源的频率为，重力加速度取。系统在打点的过程中，打点时小车的速度大小 ______，系统动能的增加量 ______，系统重力势能的减少量 ______。均保留三位有效数字
由以上数据可知，系统动能的增加量______填“大于”、“等于”或“小于”系统重力势能的减少量，造成这种结果的主要原因是______；
提出一项实验改进方法，以便减小系统误差。______。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
13.我国自行研制的“嫦娥六号”月球探测器于年月日从月球背面成功着陆。探测器经过一系列的制动减速进入月球近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动，之后再经过制动在月球表面着陆。已知在着陆前，它沿着近月圆轨道绕了圈，所用的时间为，引力常量为，月球的半径为，求：
月球表面重力加速度；
月球的质量；
月球的平均密度。
五、计算题：本大题共2小题，共20分。
14.如图所示，由电子枪发出的电子从静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为，电荷量为，加速电场电压为，偏转电场可视为匀强电场，偏转电极之间电压为，极板长度为，两极板间距离为。不计电子重力和电子间相互作用，求：
电子离开加速电场时的速度大小；
电子在偏转电场中的加速度大小；
电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离。
15.如图所示，竖直平面内固定有半径为的光滑四分之一圆轨道、水平直轨道、以及以速度逆时针转动的水平传送带，上有一轻质弹簧，一端固定在点另一端自然伸长于点，各轨道平滑连接。现有一质量为的滑块可视为质点从轨道上高为处由静止下滑，已知，，，滑块与、间的动摩擦因数均为，与传送带间的动摩擦因数为，点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度取。
若，求滑块运动至处时对轨道的作用力；
若要使滑块能到达点，且不再离开，求滑块下落高度满足的条件；
若滑块第一次到达点速度恰为，求这一过程滑块通过传送带产生的内能。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.充电
12. 大于 没有计算动滑轮的重力势能减少量 去掉动滑轮和弹簧测力计；将动滑轮的质量计入
13.解：设月球的质量为，探测器的质量为，月球表面的重力加速度为，探测器绕月球轨道的周期为 ，由牛顿第二定律得
据题有
联立解得：
在月球表面上，根据万有引力等于重力，得
可得月球的质量为
由，，可得月球的平均密度为
答：月球表面重力加速度为；
月球的质量为；
月球的平均密度为。
14.解：在加速电场中，由动能定理可知：
解得：
电子在偏转电场中，竖直方向只受电场力作用，由牛顿第二定律可知：
解得：
电子在偏转电场中做类平抛运动，
水平方向：
竖直方向：
联立解得：
答：电子离开加速电场时的速度大小为；
电子在偏转电场中的加速度大小为；
电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离为。
15.解：滑块由静止滑到点处，由动能定理得
代入数据解得：
滑块滑动到处时，由牛顿第二定律得
代入数据解得：
由牛顿第三定律可知，滑块运动至处时对轨道的作用力大小，方向竖直向下。
若要使滑块能到达点，滑块第一次到达点时速度是零，下滑高度有最小值，由动能定理得
代入数据解得：
滑块到达后且不再离开，可知又返回的点速度恰好是零，下滑高度有最大值，由动能定理得
解得：
则滑块下落高度满足的条件为：
若滑块第一次到达点速度恰是，由功能关系可得
代入数据解得滑块在传送带上产生的内能：
答：滑块运动至处时对轨道的作用力为，方向竖直向下；
滑块下落高度满足的条件为；
这一过程滑块通过传送带产生的内能为。
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