青岛市黄岛区2022-2023学年高一下学期期末学业水平检测物理试题

2022—2023学年度第二学期期末学业水平检测高一物理注意事项：1.答卷前。考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，只需要上交答题卡。一、单项选择题：本题共8小题。每小题3分。共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.点电荷是理想化模型。均匀带电球体可以看作电荷全部集中在球心的点电荷B.元电荷是指电荷量为的粒子。如正电子和质子都是元电荷C.电场强度E与试探电荷的电荷量q有关D.在电场中电势降低的方向就是电场方向2.两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带有+5Q和-3Q的电荷量，固定在相距为r的两处。它们间的库仑力大小为F。两者相互接触后将其固定距离变为2r，则此时两球间库仑力的大小为（）A B.C.60F D.3.如图，长度为L的导体棒原来不带电，将带电量为q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处，达到静电平衡后，下列说法正确的是（）A.导体棒左端带正电，右端带负电B.导体棒左端电势高，右端电势低C.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为D.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度方向向右4.一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移动到b点。在这个过程中，除电场力外，其他力做的功为8.0×10-5J，质点的动能增大了6.0×10-5J，若规定b点为零电势点，则a点的电势为（）A.1×104V B.-1×104V C.3×104V D.-4×104V5.如图，空间中a、b、c、d四点是正四面体的四个顶点。m、n两点是棱ac、bc中点、电荷量为+Q和-Q的点电荷分别固定在a、b两点。下列说法正确的是（）A.m点电势等于n点电势B.m点电场强度大于n点电场强度C.c点电势高于d点电势D.c点电场强度等于d点电场强度6.我国科技创新规划提出要加强“深海”领域的探测和研究。如图是某大学科研小组在深海探测结束后，利用牵引汽车将探测器从海面起吊上岸的示意图。若不计滑轮摩擦和牵引绳质量。在牵引汽车以速率v匀速向右运动的过程中。下列说法正确的是（）A.探测器处于失重状态B.探测器上升的速率大于vC牵引绳拉力等于探测器重力D.牵引绳拉力做的功大于探测器重力势能的增加量7.为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某蓬雷针放电时空间电场线的分布图。a、b、c三点在同一电场线上。空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下在电场中的运动轨迹。已知、下列说法正确的是（）A.粒子一定带负电B.粒子的速率一直在增加C.粒子在图中A点的电势能一定大于在B点的电势能D.ab两点的电势差等于bc两点的电势差8.如图，平行板电容器经开关S与电源连接、当S闭合时、电容器两极板间有一带电油滴静止在a点。已知油滴所带电荷量很小，a点的电势为φa。下列说法正确的是（）A.将电容器的B板向下稍微移动、φa不变B.将电容器的B板向下稍微移动、油滴不动C.断开S，将电容器的B板向下稍微移动、φa升高D.断开S，将电容器的B板向下稍微移动、油滴向下移动二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互靠近使弹簧压缩的过程中，下列说法正确的是（）A.缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能转化为系统的内能和弹簧的弹性势能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能10.如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=1m。M为圆弧上一点，θ是半径OM与OC组成的角度，当θ沿逆时针方向增大时M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A.匀强电场方向为垂直于AD连线向上B.匀强电场的电场强度大小为1.5V/mC.将一质子由B点移至D点，电势能减少3eVD.将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功11.2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，其中载荷专家桂海潮是北京航空航天大学的教授，主要负责空间科学实验载荷的在轨操作，这也是我国航天员作为载荷专家完成空间站的“首秀”。如图为神舟十六号发射和与空间站交会对接过程示意图，图中I为近地圆轨道，Ⅱ为椭圆转移轨道，Ⅲ为空间站所在圆轨道，飞船在三个轨道上运行周期分别为T1、T2、T3，P、Q分别为轨道Ⅱ与轨道I、Ⅲ的交会点。根据上述信息，下列说法正确的是（）A.飞船在三个轨道上运行周期的大小关系为T1<T2<T3B.飞船从轨道II进入轨道III时需要Q点加速C.飞船在轨道II上从P点运行到Q点的过程机械能逐渐减小D.飞船在轨道I上运行时的机械能小于在轨道Ⅲ上运行时的机械能12.如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（）A.m=0.5kg B.m=0.3kgC.E=2×105N/C D.E=2.5×105N/C三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.如图是小明同学为验证机械能守恒定律自制的实验装置，固定在地面上的平台上表面为四分之一圆弧，一铁架台底端焊接在圆弧最低点F，O点是圆弧的圆心，光电门1、2、3、4、5分别放置在圆弧的六等分点上。已知当地重力加速度为g，实验时轻质细绳一端系在O点，另一端连接一质量分布均匀的小钢球，将小球从圆弧最高点由静止释放，运动过程中细绳始终处于伸直状态。（1）要完成实验，需要测量下列哪些物理量___________；A．小球的质量mB．小球的直径dC．小球球心到细绳悬点O的距离LD．小球由静止释放到运动至每个光电门位置所用的时间t（2）测得小球通过光电门2、4的挡光时间为、，结合（1）中测定的物理量，在误差允许范围内若满足___________的关系，则证明小球在2、4两点的机械能相等；（3）以细线与水平方向夹角θ的正弦sinθ为横坐标，小球速度的平方v2为纵坐标，做出的关系图线，若摆动过程中机械能守恒，图线的斜率为___________（结果用题中所给字母表示）。14.某学校兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。（1）将开关S与端点2连接时电源短时间内对电容器完成充电，充电后电容器右极板带___________电（选填“正”或“负”）；然后把开关S连接端点1，K断开，电容器通过电阻放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系。如图乙是计算机输出的电容器充、放电过程电流随时间变化的图像；（2）根据图像估算电容器在充电结束时储存的电荷量为___________C（结果保留两位有效数字）；（3）已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容为___________F（结果保留两位有效数字）；（4）如果不改变电路其他参数，闭合开关K，重复上述实验，则充电时曲线与横轴所围成的面积将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）；充电时间将___________（选填“变长”“不变”或“变短”）。15.一个质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下，以速度v绕位于圆心电荷量为Q的原子核做匀速圆周运动，在一段时间内其速度方向改变了θ弧度，已知静电力常量为k。（1）求电子在这一段时间内走过弧长s；（2）求电子绕原子核运动一周所用时间T。16.如图是某青少年拓展基地的一台弹珠枪的示意图，ABCD是一个倾角θ=30°的光滑长方形平台，宽AB为1.6m，长BC为4m，斜面上端固定一个半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧轨道，分别与AB、BC相切与E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边发射质量为0.2kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度，g=10m/s2.求：（1）若弹珠恰好经过F点，在F点速度大小；（2）若弹珠恰好经过F点，在A点的发射速度大小；（3）若弹珠恰好经过D点，弹珠在F点受到圆轨道压力的大小。17.如图，在平面直角坐标系xOy中，平行于x轴的金属板A、B放置在第二象限，y轴上的C点到两金属板的距离相等。放射源P在A极板最左端沿某方向发射一个带正电的粒子，已知两金属板长为L，间距为d，当A、B板间加一特定电压时，粒子会沿平行于x轴的速度v从C点进入第一象限内的静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心O的均匀幅向电场，粒子恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强大小为E0。若带电粒子质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力，忽略金属板的边缘效应。求：（1）平行金属板A、B之间的电压；（2）粒子在P点的发射速度大小v0；（3）粒子在静电分析器中运动的时间t。18.如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有