2022-2023學(xué)年北京市東直門中學(xué)高三（上）期中物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共14小題，每小題4分，共56分。）

• 1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差和電容，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．由公式 E = F q 可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力F成正比，與q成反比

  B．由公式 E = k Q r 2 可知，在離點(diǎn)電荷Q距離為r的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與Q成正比

  C．由公式U=Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)間距離的乘積

  D．由公式 C = Q U 可知，電容器的電容C隨著極板帶電荷量Q的增加而變大
  組卷：265引用：2難度：0.6

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• 2．如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng)橫截面示意圖，實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線。電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E_a和E_b，電勢(shì)分別為φ_a和φ_b。下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

  A．Ea＞Eb，φa＞φb	B．Ea＞Eb，φa＜φb
  C．Ea＜Eb，φa＞φb	D．Ea＜Eb，φa＜φb
  組卷：624引用：4難度：0.3

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• 3．如圖所示，等間距的平行實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示一個(gè)帶負(fù)電的粒子在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力的影響，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

  A．場(chǎng)強(qiáng)方向一定是沿圖中實(shí)線向左

  B．該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度一定不斷增大

  C．該粒子一定是由a向b運(yùn)動(dòng)

  D．該粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
  組卷：38引用：1難度：0.6

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• 4．如圖所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置。兩塊相互靠近的等大正對(duì)平行金屬板M、N組成電容器，板N固定在絕緣座上并與靜電計(jì)中心桿相接，板M和靜電計(jì)的金屬殼都接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執(zhí)手柄控制板M的位置。在兩板相距一定距離時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器所帶電荷量不變，對(duì)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述正確的是（　?。?/h2>

  A．只在M、N之間插入云母板，靜電計(jì)指針張角變大

  B．只在M、N之間插入金屬板，靜電計(jì)指針張角變大

  C．只將M從圖示位置向右平移，靜電計(jì)指針張角變小

  D．只將M從圖示位置向上平移，靜電計(jì)指針張角變小
  組卷：74引用：1難度：0.7

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• 5．質(zhì)量為1.0kg的小球從20m高處自由下落到軟墊上，反彈后上升的最大高度為5.0m,小球與軟墊接觸時(shí)間為1.0s,在接觸時(shí)間內(nèi)小球受到的合力的沖量大小為（空氣阻力不計(jì)，g取10m/s²）（　　）

  A．10N?s

  B．20N?s

  C．30N?s

  D．40N?s
  組卷：877引用：23難度：0.7

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• 6．A、B兩小球在光滑水平面上沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，并以該方向?yàn)檎较?，m_A=1kg,m_B=2kg,v_A=6m/s,v_B=2m/s,A追上B發(fā)生碰撞后，A、B速度可能為下列的（　　）

  A．5m/s,2.5m/s	B．2m/s,4m/s
  C．7m/s,1.5m/s	D．-4m/s,7m/s
  組卷：405引用：2難度：0.5

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二、計(jì)算題（本大題共5題）

• 18．一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m,在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑逐漸變小．衛(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了ΔH，由于ΔH＜＜R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的每一圈均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體，萬(wàn)有引力常量為G．取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)，當(dāng)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑為r時(shí)，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢(shì)能可表示為E_P=-

  GM

  m

  r

  ．
  （1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；
  （2）某同學(xué)為估算稀薄空氣對(duì)衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來(lái)都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變．在滿足上述假設(shè)的條件下，請(qǐng)推導(dǎo)：
  ①估算空氣顆粒對(duì)衛(wèi)星在半徑為R軌道上運(yùn)行時(shí)，所受阻力F大小的表達(dá)式；
  ②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-ΔH的軌道的過(guò)程中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)圈數(shù)n的表達(dá)式．
  組卷：204引用：4難度：0.5

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• 19．如圖所示為雨滴從高空下落過(guò)程中空氣阻力f隨雨滴速度v變化的大致情況，其中圖線①、②分別對(duì)應(yīng)半徑不同的雨滴。
  （1）請(qǐng)利用圖線分析并說(shuō)明雨滴下落過(guò)程中加速度和速度隨時(shí)間變化的大致情況。
  （2）已知圖中直線的斜率值

  f

  v

  =

  k

  r

  2

  ，其中k=

  25

  3

  πkg/（m²?s），r為雨滴的半徑。（雨滴的密度取ρ=1.0×10³kg/m³）
  a.請(qǐng)比較①、②圖線所示的兩個(gè)雨滴下落的最終速度；
  b.請(qǐng)計(jì)算半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度。
  （3）已知一滴雨珠的重力可達(dá)蚊子體重的50倍之多，但是下雨時(shí)蚊子卻可以在“雨中漫步”。為研究蚊子不會(huì)被雨滴砸死的訣竅，科學(xué)家用高速相機(jī)以每秒4000幀的速度拍攝，記錄雨滴擊中蚊子時(shí)二者相互作用的每一個(gè)動(dòng)作，歸納并計(jì)算出蚊子與雨滴遭遇瞬間的作用力及其隨雨滴向下移動(dòng)的距離。針對(duì)雨滴下落時(shí)正中蚊子的情況，研究發(fā)現(xiàn)蚊子被雨滴擊中時(shí)并不抵擋雨滴，而是與雨滴融為一體，順應(yīng)雨滴的趨勢(shì)落下，隨后迅速側(cè)向微調(diào)與雨滴分離?，F(xiàn)對(duì)比兩種情況：①蚊子在空中被雨滴砸中；②蚊子棲息于地面時(shí)被雨滴砸中，請(qǐng)建立理想模型，通過(guò)計(jì)算比較兩種情況下雨滴擊中時(shí)的沖擊對(duì)蚊子的傷害。（解題過(guò)程中需要用到的物理量，要在解題時(shí)作必要的說(shuō)明）
  組卷：189引用：2難度：0.3

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