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NT20名校联合体高一年级期末考试
物理（四）
注意事项：
1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 在物理学史上，开普勒和牛顿为天体运动的研究奠定了重要基础。下列关于他们贡献的描述中正确的是（　　）
A. 牛顿通过分析第谷观测数据，总结出行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B. 开普勒提出行星与太阳间的引力大小与二者距离的平方成反比
C. 牛顿万有引力定律表明，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方成正比
D. 开普勒发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，而牛顿通过引力定律解释了这一现象的原因
2. 如图所示，卫星a在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，角速度为ω，对地张角。地球（视为质量分布均匀的球体）的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为，其中r为球的半径。万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A. 卫星的线速度 B. 根据题目数据可求出卫星的质量
C. 地球的质量为 D. 地球的密度为
3. 云室中有、两个点电荷，其周围的电场线分布如图所示。通过云室观察到一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹为曲线为两点电荷连线中垂线上的点、为两点电荷连线上的点。下列说法正确的是（ ）
A. 两个点电荷等量异种电荷
B. 两点电场强度和电势关系为
C. 带电粒子在点的加速度比在点大
D. 带电粒子在点的电势能比在点大
4. 近年来，高空抛物现象时有发生，危害巨大，如一枚30g的鸡蛋从18楼抛下，能砸破人的头骨。若将一质量为m的乒乓球从足够高的窗口由静止释放，下落过程中，乒乓球所受空气阻力与下落的速度成正比关系（，k为常数），已知乒乓球可看做质点，且在落地前已达到匀速，则乒乓球下落过程中其所受合外力做功的功率P随速率v变化的图像正确的是（　　）
A. B.
C. D.
5. 范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳上均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子，粒子经过两点到达管底（为中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 释放的粒子带负电
B. 粒子从点到点的过程中电势能增大
C. 粒子在之间做匀加速直线运动
D. 粒子在间的动能变化量比间的大
6. 一个半径为的绝缘圆环固定在距地面高的水平面内，互相垂直的两条直径两端分别固定四个带电荷量均为的质点（忽略重力）。现把A处的质点取下放在圆心正下方地面上的点，所带电量不变，质点恰好处于平衡状态。若质点与地面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 带电质点在点所受的电场力方向竖直向下
B. 带电质点在点所受的电场力方向与竖直方向夹角的正切值等于2
C. 带电质点与地面摩擦因数为
D. 带电质点与地面的摩擦因数为
7. 如图所示，质量为的小环套在竖直杆上，通过不可伸长的轻绳跨过轻小定滑轮与质量也为的物体相连。点为杆上与定滑轮等高的点，杆上点和点分别在点的上方和下方且到点距离相等，。将小环从点由静止释放，不计一切摩擦，已知绳始终绷紧，重力加速度大小为。在小环下降过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小环从到的过程中，小环的机械能守恒
B. 小环从到的过程中，物体的机械能先增大后减小
C. 小环到达点时，物体的速度最大
D. 小环到达点时，物体的动能小于
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。
8. 某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）
A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为
B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1
C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同
D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道
9. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于点。下列说法正确的是（ ）
A. 两点电荷可能是同种带正电的点电荷
B. A点的电势高于点的电势
C. 电子沿虚线运动的过程中机械能守恒
D. 电子运动到点时电势能最大
10. 618购物狂欢节后，快递物流就迎来了高峰期，由于包裹数量庞大，传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示，倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°，在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1kg的货物无初速地放在传送带底端的A点，货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示，设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 传送带匀速转动的速度v=5m/s
B. 货物与传送带间动摩擦因数
C. 货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5J
D. 货物从A到B，电动机多做的功W=100J
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图所示，用重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化”的实验。
在该实验中备有下列器材：
A．天平 B．打点计时器
C．秒表 D．低压交流电源
E．纸带 F．重物、小车、细线
G．带定滑轮的薄木板
（1）其中多余的器材是_____（填字母代号），缺少的器材是_____；
（2）关于该实验，下列说法中正确的是_____；
A. 应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
B. 重物质量应远大于小车质量
C. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角
D. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角
（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为。在纸带上依次取若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为。测得间的距离分别为，测出重物的质量，重力加速度为，如图所示：
从打点到打点的过程中，拉力对小车做的功_____，打点时小车的速度_____；
（4）通过计算得到多个计数点的速度和到点处对应的位移，并计算重物做的功，以为纵坐标，为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图像。由图可得小车速度的平方与拉力做的功成_____关系。
12. 某实验小组利用如图所示装置研究系统机械能守恒定律。装置中固定有两个光滑的定滑轮，含挡光片的重物A和重物B通过一根绕过定滑轮的轻绳相连，重物A右侧铁架台上固定有一光电门，光电门水平放置，与重物A间高度差为h，重力加速度为g，挡光片的宽度为d。
（1）重物A、B间的轻绳伸直后，将重物由静止释放，重物A向下运动，测得挡光片的挡光时间为t，则重物A通过光电门时的速度________；
（2）在误差允许的范围内，如果满足________（用、、h、d、t、g表示）关系，说明A、B系统机械能守恒；
（3）关于实验过程及操作，以下说法正确的是________；
A. 重物A的质量必须远大于重物B的质量
B. 实验中重物A的初始位置与光电门间的高度h应适当大一些
C. 重物应尽量选用质量大、密度大的金属
D. 实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，这个误差属于偶然误差
（4）改变重物A到光电门的下落高度h，以h为横轴，以________（选填“”或者“”）为纵轴，若图像为一条过原点的直线，也可说明A、B系统机械能守恒。
13. 汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。如图所示，已知某汽车的质量为，额定功率为，该汽车在坡度为（）的长直公路上从静止开始以的牵引力启动，行驶，运动中所受阻力大小恒为车重力的0.1倍，取，求：
（1）汽车所能达到的最大速度；
（2）汽车能保持匀加速运动的最长时间；
（3）汽车在匀加速运动的过程中发动机做的功。
14. 如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，悬点为，细线长度，小球可视为质点，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。已知小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取。
（1）求电场强度的大小；
（2）若在某时刻将细线突然剪断，且匀强电场的方向变为水平向左，求从剪断细线到小球经过点正下方所用时间和其电势能的变化量。
15. 如图所示，长木板B静止在光滑的水平面上，时刻，给长木板施加水平向右的外力F的同时，小物块A以向右的初速度滑上长木板的左端已知小物块A的质量，长木板B的质量，A、B间的动摩擦因数，小物块A可看做质点，重力加速度。已知：时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为。求：
（1）长木板B的长度L；
（2）A的初速度的大小；
（3）时，A、B间的摩擦生热Q的大小。
NT20名校联合体高一年级期末考试
物理（四）
注意事项：
1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】BD
【10题答案】
【答案】ABD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
【11题答案】
【答案】（1） ①. C ②. 毫米刻度尺 （2）AC
（3） ①. ②.
（4）正比
【12题答案】
【答案】（1）
（2） （3）BC
（4）
【13题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【14题答案】
【答案】（1）
（2），电势能减小
【15题答案】
【答案】（1）2m （2）4m/s （3）3.2J

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