1、2021-2022学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高一（下）期末物理试卷一、选择题：（1-6为单项选择题，共24分，每小题选对得4分；7-10为多项选择题共20分，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）1（4分）下列说法不正确的是（）A自然界任何带电体所带电量都是元电荷的整数倍B电场线是由物理学家法拉第提出来的，它与电场一样也是客观存在的C法国科学家库仑利用库仑扭秤研究了电荷间的相互作用D元电荷的电量最初是由美国物理学家密立根测定的2（4分）如图所示，一圆柱形容器高、底部直径均为L，球到容器左侧的水平距离也是L，一可视为质点的小球离
2、地高为2L，现将小球水平抛出，要使小球直接落在容器底部，重力加速度为g,小球抛出的初速度v的大小范围为（空气阻力不计）（）3（4分）如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道，该椭圆轨道的近地点为近地面轨道上的P，远地点为同步圆轨道上的Q，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道，卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是（）A在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速B在P点变轨时
3、时需要减速，Q点变轨时要加速CT1T2T3Dv2v1v4v34（4分）汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为2103kg,在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍若汽车从静止出发，以0.5m/s.的加速度做匀加速运动，则出发50s时，汽车发动机的实际功率为（取g=10m/s2）（）A25kWB50kWC60kWD75kW5（4分）空间中一静电场的某物理量在x轴上分布情况如图所示，其中，则（）A若为E-x图象，则A=BB若为E-x图象，则将一电子由A沿x轴移向B，电场力先做负功再做正功C若为-x图象，则EA、EB相同D若为-x图象，在A自由释放一质子，其仅在电场力作用下运动到B，加速度
4、先变小后增大6（4分）如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）Aa、b、c三个等势面中，a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大7（5分）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。因为工作面上接有高频信号，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器精密确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是（）A电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产
5、生位置信号B使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D手指与屏的接触面积变大时，电容变大8（5分）如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块B、C相连，并放在足够长的光滑斜面上，弹簧与斜面平行，C靠在固定的挡板P上，绕过定滑轮的轻绳一端与B相连，另一端与悬空的小物块A相连。开始时用手托住A，使滑轮右侧的轻绳恰好伸直且无弹力，滑轮左侧轻绳沿竖直方向，然后由静止释放A，当C刚要离开挡板时，A的速度恰好达到最大。斜面的倾角为30，B、C的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g,A、B、C均视为质点。不计一切摩擦，不计空气阻力，弹簧始终
6、处在弹性限度内。下列说法正确的是（）AA的质量为12mB释放A的瞬间，A的加速度大小为12gCB的最大速度为D在从释放A到C刚要离开挡板的过程中，由A、B组成的系统机械能一直增大9（5分）对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是（）A如图：将两板间距拉开一些后，静电计指针张角会变小B如图：距离带电体越远，等势面的形状与带电体的形状越相似C如图：研究均匀带电球体在球外产生的电场时，可以认为全部电荷集中在球心D如图：此种电容器不仅可以接在直流电源上使用，也可以接在交流电源上使用10（5分）如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距
7、离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为-q的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为k,重力加速度为g,且33mg，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A小球由A滑至C的过程中，其电势能先减小后增大B轨道上A点的电场强度大小为mgqC小球刚到达C点时的加速度为0D小球刚到达C点时的动能为12mgL二、填空题（共14分，其中11小题每空2分，共4分；12小题每空2分，共10分）11（4分）电子所带的电荷量（元电荷）最先是
8、由密立根通过油滴实验测出的密立根设计的实验装置如图所示一个很小的带电油滴在电场内，调节场强E，使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡如果油滴的质量是1.5710-14kg,在平衡时电场强度E=1.92105N/C由此可判定：这个带电油滴上带 电（填“正”或“负”），其所带的电荷量是 C（g=9.8m/s2，保留两位有效数字）12（10分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间：可由计时器测出，取v=dt作为钢球经过A点
9、时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒。（1）用Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离。A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端（2）用Ek=12mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为 cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v= m/s。（3）如表为该同学的实验结果：Ep/10-2J4.8929.78614.6919.5929.38Ek/10-
10、2J5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。三、计算题（本题共4小题，共42分.每小题必须写出具体的演算过程，仅有结果者不予计分）13（10分）如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图，斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接，斜面AB和圆形轨道都是光滑的，圆形轨道半径为R=1m,一个质量为m=1kg的小车（可视为质点）从距离斜面底端h=3.2m的A点由静止释放沿斜面滑下，已知重力加速度为g=10m/s2。（1）运动到B点时小车对圆形轨道压力的大小。
11、（2）通过分析判断小车能否通过圆形轨道的最高点C。14（10分）如图所示，在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧，弹簧原长时上端与刻度尺上的A点等高。质量m=0.5kg的篮球静止在弹簧正上方，其底端距A点高度h1=1.10m。篮球静止释放，测得第一次撞击弹簧时，弹簧的最大形变量x1=0.15m,第一次反弹至最高点，篮球底端距A点的高度h2=0.873m,篮球多次反弹后静止在弹簧的上端，此时弹簧的形变量x2=0.01m,弹性势能为Ep=0.025J若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定，忽略篮球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球的形变，弹簧形变在弹性限度范围内。求：（1）弹簧的劲度系数；（2）篮球在运动过程中
12、受到的空气阻力；（3）篮球在整个运动过程中通过的路程；（4）篮球在整个运动过程中速度最大的位置。15（10分）如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1=100V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？哪板电势高？（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？16（12分）在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时，油滴保持静止状态，如图所示。当给电容器突然充电使其电压增加U1，油滴开始向上运动；经时间t后，电容器突然放电使其电压减少U2，又经过时间t,油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为g。试求：（1）带电油滴所带电荷量与质量之比；（2）第一个t与第二个t时间内油滴运动的加速度大小之比；（3）U1与U2之比。
