福建省泉州市永春縣重點中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題（含答案）VIP

第第頁福建省泉州市永春縣重點中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列說法正確的是（）A．開普勒提出了相對論時空觀B．牛頓比較準(zhǔn)確地得出了引力常量G的數(shù)值C．元電荷的數(shù)值最早由庫侖測得D．點電荷是一種理想化模型2．如圖甲所示，在水平地面上放置一木塊，其質(zhì)量m=10kg，木塊在水平推力F作用下運動，推力F的大小隨位移x變化的圖像如圖乙所示。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．木塊在運動過程中的加速度一直增大B．木塊先做勻變速直線運動，后做勻速直線運動C．木塊運動0~5m的過程中，合力做的功為50JD．木塊運動0~5m的過程中，其克服摩擦力所做的功為150J3．如圖，質(zhì)量為m的小球固定在長為l的細(xì)輕桿的一端，可繞細(xì)桿的另一端O在豎直平面上做圓周運動，不計空氣阻力。若球轉(zhuǎn)到最低點A時，線速度的大小為gl2A．12mg B．32mg C．4．如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與一個質(zhì)量為m的滑塊接觸，彈簧處于原長?，F(xiàn)用水平力F緩慢地將滑塊向左壓至某位置靜止，此過程中外力F做功為W1，滑塊克服摩擦力做功為W2，撤去F后滑塊向右運動，和彈簧分離后繼續(xù)向右運動一段距離，滑塊所受摩擦力大小恒定，則（）A．此過程中，彈簧最大彈性勢能為W1-W2B．撤去F后，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C．在剛與彈簧分離時，滑塊的動能為W1D．在剛與彈簧分離時，滑塊的動能最大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5．如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1、q2之間的距離與q2、q3之間的距離之比為2∶1，每個電荷都只受靜電力且處于平衡狀態(tài)。如果q2為負(fù)電荷，則（）A．q1為正電荷，q3為正電荷 B．q1為負(fù)電荷，q3為負(fù)電荷C．q1比q3的帶電荷量少 D．q2比q3的帶電荷量少6．如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在足夠長光滑豎直桿上，質(zhì)量為M=2.5m的木塊放在傾角為30°的足夠長光滑固定斜面上，圓環(huán)與木塊用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑定滑輪連接，圖中滑輪與木塊間的細(xì)線與斜面平行，滑輪與a位置等高且水平距離L=3m?，F(xiàn)讓圓環(huán)從a位置由靜止釋放運動到b位置。已知a、b兩位置的高度差為H=4m，不計空氣阻力，重力加速度g。下列判斷正確的是（）A．剛釋放圓環(huán)的瞬間，圓環(huán)的加速度大于gB．當(dāng)圓環(huán)到達(dá)b位置時，圓環(huán)與木塊的速度大小之比為5∶4C．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，圓環(huán)與物塊的平均速度大小之比為2∶1D．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，減少的重力勢能等于木塊增加的機械能7．如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M=2.0kg的木塊，它與臺面間的最大靜摩擦因數(shù)μm=0.3，繩的一端系住木塊，另一端穿過轉(zhuǎn)臺的中心孔O（光滑）懸吊一質(zhì)量m=1.0kg的小球，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以ω=5.0rad/s的角速度轉(zhuǎn)動時，欲使木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，則它到O孔的距離可能是（）A．5cm B．7cm C．23cm D．31cm8．2018年5月21日，我國發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星“鵲橋”，6月14日進(jìn)入使命軌道——地月拉格朗日L2軌道，為在月球背面著陸的嫦娥四號與地球站之間提供通信鏈路。12月8日，我國成功發(fā)射嫦娥四號探測器，并于2019年1月3日成功著陸于與月球背面，通過中繼衛(wèi)星“鵲橋”傳回了月被影像圖，解開了古老月背的神秘面紗。如圖所示，“鵲橋”中繼星處于L2點上時，會和月、地兩個大天體保持相對靜止的狀態(tài)。設(shè)地球的質(zhì)量為月球的k倍，地月間距為L，拉格朗日L2點與月球間距為d，地球、月球和“鵲橋”均視為質(zhì)點，忽略太陽對“鵲橋”中繼星的引力。則“鵲橋”中繼星處于L2點上時，下列選項正確的是（）A．“鵲橋”與月球的線速度之比為vB．“鵲橋”與月球的向心加速度之比為aC．k，L，d之間在關(guān)系為1D．k，L，d之間在關(guān)系為1三、非選擇題：共60分，其中9、10、12為填空題，12、13為實驗題，14、15、16為計算題。9．如圖所示，A、B是兩個帶電小球，A球固定在絕緣支架上，B球用絕緣細(xì)線懸掛于O點．平衡時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ．若A球帶正電，則B球帶（選填“正電”或“負(fù)電”）；若增大A球所帶的電荷量，則θ角將（選填“變大”或“變小”）；若向左平移A球，則θ角將（選填“變大”或“變小”）．10．質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力的作用，下落的加速度為3g5，在物體下落h的過程中，物體重力勢能減少了，物體落地前動能，物體機械能能減少了11．如圖所示，一個驗電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、電場強度大小為E的勻強電場時，驗電器的箔片（選填“張開”或“不張開”），我們把這種現(xiàn)象稱為。此時，金屬網(wǎng)罩的感應(yīng)電荷在網(wǎng)罩內(nèi)部空間會激發(fā)一個電場，方向與所加的電場方向（選填“相同”或“相反”）。12．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。（1）實驗中的重物應(yīng)選用圖2中的；（填“①”、“②”或“③”）（2）電磁打點計時器的電源選用；（填“220V交流電源”或“學(xué)生交流電源4V~6V”）（3）如圖3，釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是（“A”、“B”、“C”或“D”）；（4）如圖4，某同學(xué)用正確的方法獲得了一條紙帶，并以起點為記數(shù)點O，隔一段距離，取連續(xù)點為記數(shù)點A、B、C、D、E、F，如圖所示。已知重錘的質(zhì)量為0.2kg，則電磁打點計時器打下E點時，重錘的重力勢能減少量?EP=J（取重力加速度g=9.8m/s2，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字），由于受阻力的影響，重錘增加的動能?Ek與減少的重力勢能?Ep的大小關(guān)系為?Ek?Ep（選填“大于”、“小于”或“等于”）。13．如圖1所示，用豎直放置的木板和斜槽組成“用頻閃照相機研究平拋運動規(guī)律”實驗裝置。實驗中，將頻閃照相機正對木板，相機會以恒定的時間間隔拍攝照片，留下小球運動中的影像。（1）在實驗過程中，下列做法正確的有____；A．斜槽末端必須調(diào)節(jié)水平B．斜槽必須光滑C．小球必須從斜槽頂端由靜止釋放D．需要用天平測出小球質(zhì)量（2）（i）某次實驗中調(diào)節(jié)頻閃照相機拍照間隔T=0.1s，得到如圖2所示照片，已知其中A為小球拋出瞬間的影像，B、C分別是小球拋出后連續(xù)拍攝所得影像，只是圖中并未畫出水平和豎直軸，可知AB間、BC間水平距離之比為；（ii）某同學(xué)通過精確測量發(fā)現(xiàn)AB和BC直線長度之比為1∶2，通過上述條件，求得小球拋出的初速度值為m/s（已知15≈314．將一物體從距離地面高20m的位置以5m/s的初速度水平拋出，忽略空氣阻力，g＝10m/s2．求：（1）物體飛行的時間；（2）物體水平方向運動的距離；（3）物體落地時的速度（結(jié)果可保留根號）；15．如圖所示，一根原長為L的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。小球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO（1）彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長時，小球的角速度ω0；（3）當(dāng)桿的角速度ω=16．一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角θ=37°的直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE、傾角θ=37°的直軌道EF、水平直軌道FP上設(shè)置了可水平勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶裝置和兩段半徑相等且圓心角均為37°的圓弧拼接而成的軌道組成，N在M的正下方處且NP足夠長。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于B（E）處。已知螺旋圓形軌道半徑R=0.4m，B點高度為0.5R，圓弧軌道所對應(yīng)的圓半徑為5R，將一質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊從傾斜軌道AB上高度h=2.0m處靜止釋放，滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，傳送帶的速度大小v可以在0~5m/s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且正反傳送方向也可以改變，除傳送帶外各段軌道均光滑，各處平滑連接，滑塊視為質(zhì)點，傳送帶足夠長，不計空氣阻力。求：（1）滑塊第一次過B點的速度大小vB；（2）滑塊第一次過C點時，軌道對滑塊的作用力大小FC；（3）若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，為使滑塊能返回螺旋圓形軌道而不脫離軌道，則傳送帶的速度大小范圍；（4）調(diào)節(jié)傳送帶傳送的方向和速度大小，要使滑塊不脫離軌道且能從M點平拋出去落在水平面軌道NP上，則落地點到N點的最大距離。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．開普勒提出了開普勒行星運動定律，愛因斯坦提出了相對論時空觀，故A錯誤；

B．卡文迪什通過扭秤實驗比較準(zhǔn)確地得出了引力常量G的數(shù)值，故B錯誤；

C．元電荷的數(shù)值最早由密立根通過油滴實驗測得，故C錯誤；

D．點電荷是一種理想化模型，故D正確。

故選：D。

【分析】本題通過物理學(xué)史相關(guān)內(nèi)容，去一一分析解答。2．【答案】C【解析】【解答】AB．根據(jù)滑動摩擦力公式，f=μmg=20N

由牛頓第二定律F-μmg=ma

根據(jù)圖像可知，推力先增大后不變，故加速度先增大后不變，故AB錯誤；

D．木塊運動0~5m的過程中，克服摩擦力所做的功為μmgx=100J，故D錯誤；

C．木塊運動0~5m的過程中，F(xiàn)-x圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力F所做的功

20+402×5J=150J

合力做的功為150J+（-100J）=50J，故C正確。

故選：C。

【分析】由牛頓第二定律結(jié)合滑動摩擦力公式，分析加速度和物體運動狀態(tài)；

根據(jù)功的定義式以及F-x圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力F所做的功，求克服摩擦力所做的功和3．【答案】B【解析】【解答】依題意，若球轉(zhuǎn)到最低點A時，線速度的大小為gl2，以小球為對象，根據(jù)合力提供向心力F-mg=mv2l

解得桿對小球作用力F=32mg

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U的作用力大小為34．【答案】A【解析】【解答】A．由能量轉(zhuǎn)化與守恒可知，彈簧的最大彈性勢能為W1-W2，故A正確；

B．撤去F后，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小，故B錯誤；

C．滑塊與彈簧分離時彈簧處于原長狀態(tài)，整個過程滑塊克服摩擦力做功為2W2，根據(jù)動能定理：W1-2W2=Ek-0，故剛與彈簧分離時，滑塊的動能為W1-2W2，故C錯誤；

D．在彈簧恢復(fù)原長過程，一開始彈簧彈力大于摩擦力，滑塊做加速運動，當(dāng)彈力等于摩擦力時，加速度為零，此時滑塊速度最大，動能最大，之后彈簧彈力小于摩擦力，滑塊做減速運動，直到彈簧恢復(fù)原長，滑塊與彈簧分離，故D錯誤。

故選：A。

【分析】由能量轉(zhuǎn)化與守恒，分析彈簧的最大彈性勢能；

根據(jù)功能關(guān)系，分析摩擦力做負(fù)功，確定系統(tǒng)機械能變化；

根據(jù)動能定理，求在剛與彈簧分離時，滑塊的動能；

當(dāng)彈力等于摩擦力時，加速度為零，此時滑塊速度最大，動能最大。5．【答案】A,D【解析】【解答】AB．根據(jù)規(guī)律，同一直線三個點電荷只受靜電力平衡條件為“兩同夾異”，可知：q2為負(fù)電荷，則q1、q3均為正電荷，故A正確，B錯誤；

CD．設(shè)q2、q3之間的距離l，則q1、q2之間的距離2l，以q2為研究對象，則由平衡條件列式

kq1q2（2l）2=kq3q2（l）2

以q1為研究對象，則由平衡條件列式kq1q3（3l）2=kq16．【答案】B,C【解析】【解答】A．分析圓環(huán)，剛釋放瞬間，圓環(huán)僅受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律，此時圓環(huán)的加速度等于g，故A錯誤；

B．當(dāng)圓環(huán)到達(dá)b位置時，令細(xì)線與桿之間夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系tanθ=LH=34，此時θ=37°

令圓環(huán)與木塊的速度分別為v1，v2，根據(jù)速度合成分解關(guān)系則有v1cosθ=v2

則當(dāng)圓環(huán)到達(dá)b位置時，圓環(huán)與木塊的速度大小之比為5∶4，故B正確；

C．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，對圓環(huán)根據(jù)位移公式則H=v1t

對木塊有H2+L2-L=v2t

故圓環(huán)在從a運動到b的過程中，圓環(huán)與物塊的平均速度大小之比為2∶1，故C正確；

D．圓環(huán)在從a運動到b的過程中，圓環(huán)與木塊構(gòu)成的系統(tǒng)的機械能守恒，可知圓環(huán)減少的重力勢能等于木塊增加的機械能與圓環(huán)增加的動能之和，故D錯誤。

故選：BC。

【分析】受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，分析加速度大?。?/p>

根據(jù)速度合成分解關(guān)系，求速度大小之比；

7．【答案】C,D【解析】【解答】木塊恰好不向外滑動時到O孔距離最大，根據(jù)合力提供向心力

μmMg+mg=Mω2r

解得最大距離r=32cm

當(dāng)木塊恰好不向內(nèi)滑動時到O孔距離最小，根據(jù)合力提供向心力

mg-μmMg=Mω2r'

解得r‘=8cm

故木塊到O孔的距離范圍為【8cm，32cm】

故選：CD。

【分析】本題根據(jù)臨界條件，分析出8．【答案】A,D【解析】【解答】依題意，“鵲橋”與月球角速度相同，根據(jù)公式v=ωr，“鵲橋”與月球線速度之比（L+d）：L，故A正確；根據(jù)公式a=ωv，“鵲橋”與月球的向心加速度之比為（L+d）：L，故B錯誤；對“鵲橋”做圓周運動的向心力等于地球和月球的萬有引力之和，則GkM月m(L+d)2+GM月md2=ma9．【答案】正電；變大；變小【解析】【解答】對B球受力分析，根據(jù)平衡可知，B球受到向右電場力，即A、B之間為庫侖斥力，若A球帶正電，則B球帶正電。

A、B之間為庫侖力F=kqAqBr2

對B球受力分析，根據(jù)平衡可知，F(xiàn)mg=tanθ

根據(jù)數(shù)學(xué)知識，若增大A球所帶的電荷量，A、B之間庫侖力變大，則角θ將變大；

10．【答案】mgh；3mgh5；【解析】【解答】依題意，在物體下落h的過程中，根據(jù)重力做功公式，重力做功為mgh，則物體重力勢能減少了mgh

根據(jù)動能定理mah=Ek-0

解得物體落地前動能為3mgh5

物體受到阻力為mg-ma=2mg5，根據(jù)功能關(guān)系，在物體下落h的過程中，物體機械能能減少了2mgh5

【分析】根據(jù)重力做功公式，求重力做功，分析重力勢能變化；

根據(jù)動能定理，分析物體落地前動能11．【答案】不張開；靜電屏蔽；相反【解析】【解答】根據(jù)靜電平衡規(guī)律，當(dāng)加上水平向右的、場強大小為E的勻強電場時，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間會激發(fā)一個與外加電場相反的電場，來抵消在金屬內(nèi)部的電場，以保證平衡，金屬上電荷重新分布，出現(xiàn)“靜電屏蔽”現(xiàn)象，但金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場為零，故驗電器的箔片不張開。

【分析】金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場為零，故驗電器的箔片不張開；

根據(jù)“靜電屏蔽”現(xiàn)象，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間會激發(fā)一個與外加電場相反的電場。12．【答案】（1）①（2）學(xué)生交流電源4V﹣6V（3）C（4）0.14；小于【解析】【解答】（1）重物應(yīng)選用圖2中的帶有橡皮墊的鉤碼①，保護(hù)實驗器材；

（2）電磁打點計時器的電源選用學(xué)生交流電源4V~6V；

（3）如圖3，釋放紙帶前的瞬間，重錘要靠近打點計時器且紙帶保持豎直，即重錘和手的位置合理的是C；

（4）電磁打點計時器打下E點時，重錘重力勢能減少量?EP=mghE=0.14J

（5）受阻力影響，重錘增加的動能與減少的重力勢能的大小關(guān)系：?Ek小于?Ep。

【分析】出于保護(hù)實驗器材的目的，確定所選鉤碼；電磁打點計時器工作電壓4V~6V交流電；重錘要靠近打點計時器放置；根據(jù)?EP=mghE，確定重錘重力勢能減少量；考慮阻力，分析?Ek小于?Ep。13．【答案】（1）A（2）1∶1；0【解析】【解答】（1）A．斜槽末端須水平，保證小球做平拋運動，故A正確；

BC．研究平拋運動規(guī)律，需保證小球拋出時的速度方向水平，斜槽不需要光滑，也不需要由靜止釋放小球，故BC錯誤；

D．實驗中沒必要用天平測出小球質(zhì)量，故D錯誤。

故選：A。

（2）（i）平拋運動水平方向做勻速運動，根據(jù)x=v0t，A為小球拋出瞬間的影像，B、C分別是小球拋出后連續(xù)拍攝所得影像，時間相等，可知AB間、BC間水平距離之比為1：1

（ii）依題意，xAB=v0T，xBC=v0T，A是拋出點，根據(jù)平拋規(guī)律，時間比為1：1，豎直方向滿足規(guī)律y=12gt2，則AB、AC位移比為1：22，故AB、BC位移之比為1：3，yAB=12gT2，yBC=32gT2，依題意，AB和BC直線長度之比為1∶2，則有xAB2+yAB2xBC2+14．【答案】（1）解：根據(jù)位移公式h=解得t=2（2）解：物體水平方向運動的距離x=（3）解：豎直方向蘇速度為v物體落地時的速度v=落地時速度與水平速度方向滿足tan【解析】【分析】（1）平拋豎直方向自由落體，根據(jù)h=12gt2，求時間；

（2）平拋水平方向勻速直線運動，根據(jù)x=v015．【答案】（1）解：由平衡條件mg解得彈簧的勁度系數(shù)為k=（2）解：當(dāng)彈簧彈力為零時，小球只受到重力和桿的支持力，它們的合力提供向心力，則有：mg解得ω（3）解：ω=豎直