新疆烏魯木齊101中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

烏魯木齊市第101中學(xué)2023-2024學(xué)年高一年級第二學(xué)期期末物理測試卷學(xué)校：姓名：班級：考號：一、單選題（本大題共8小題，每小題4分，共32分）1.關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法正確的是（）A.三種起電方式相同B.這三種方式都產(chǎn)生了電荷C.這三種起電方式實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電荷的轉(zhuǎn)移D.這三種方式不符合電荷守恒定律【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式，故A錯誤；B．這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷，故B錯誤；C．這三種起電方式實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，故C正確；D．這三種方式都符合電荷守恒定律，故D錯誤。故選C。2.下列關(guān)于物理學(xué)史和物理思想方法，敘述錯誤的是（）A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了“放大法”B.“牛頓第一定律”是牛頓通過大量實(shí)驗(yàn)得出的C.從物理思想方法上講，平均速度體現(xiàn)了“等效替代”的物理思想D.功率是采用“比值法”定義的物理量【答案】B【解析】【詳解】A．卡文迪許在測量萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了“放大法”，故A正確，不符合題意；B．牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過科學(xué)推理得到的，故B錯誤，符合題意；C．從物理思想方法上講，平均速度體現(xiàn)了“等效替代”物理思想，故C正確，不符合題意；D．功率是采用“比值法”定義的物理量，故D正確，不符合題意；故選B．3.如圖所示，帶電粒子從電場中點(diǎn)以速度進(jìn)入電場，僅在電場力作用下，沿虛線所示的軌跡運(yùn)動到點(diǎn)，下列判斷正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．電場線疏密表示電場強(qiáng)度大小，電場線點(diǎn)比點(diǎn)密集，故故A錯誤，B正確；CD．靜電力又得故CD錯誤。故選B。4.如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（軌道半徑近似等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）A.a、b、c的角速度大小關(guān)系為ωa=ωb＞ωcB.a、b、c的向心加速度大小關(guān)系為ab＞ac＞aaC.a、b、c的線速度大小關(guān)系為va=vb＞vcD.a、b、c的周期關(guān)系為Ta=Tc＜Tb【答案】B【解析】【詳解】A．a(chǎn)、c的角速度相等，對于b、c，根據(jù)得c的軌道半徑大于b的軌道半徑，則ωb＞ωc，即ωb＞ωc=ωa故A錯誤．B．對于a、c，根據(jù)a=rω2知ac＞aa對于b、c，根據(jù)得則ab＞ac即ab＞ac＞aa故B正確．C．對于a、c，根據(jù)v=rω知vc＞va對于b、c根據(jù)得則vb＞vc則vb＞vc>va故C錯誤．D．a(chǎn)、c的角速度相等，根據(jù)知，a、c的周期相等，由A分析，b的角速度大于c的角速度，則b的周期小于c的周期，故D錯誤．故選B．5.有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時處于超重狀態(tài)B.如圖b，懸掛在同一點(diǎn)的兩個小球在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動，則繩長的角速度大C.如圖c，同一小球在內(nèi)壁光滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后沿水平面分別做勻速圓周運(yùn)動，則小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎若超過規(guī)定速度行駛時，火車輪緣對內(nèi)軌會有擠壓作用【答案】C【解析】【詳解】A．汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時由重力與支持力的合力提供向心力，加速度方向向下，可知，汽車處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．對小球進(jìn)行分析，有解得由于小球在同一水平面內(nèi)，則相等，均等于軌跡圓心到懸點(diǎn)的高度差，可知，兩小球的角速度相等，與繩長無關(guān)，故B錯誤；C．水平面分別做勻速圓周運(yùn)動，重力與支持力的合力提供向心力，令圓錐側(cè)面與水平面夾角為，對小球進(jìn)行分析有可知，小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力，故C正確；D．火車轉(zhuǎn)彎時，若速度為規(guī)定速度，則內(nèi)外軌沒有受到擠壓作用，在重力與斜面軌道支持力的合力提供向心力，若超過規(guī)定速度行駛時，重力與斜面軌道支持力的合力不足以提供向心力，火車有向外做離心運(yùn)動的趨勢，此時火車輪緣對外軌會有擠壓作用，故D錯誤。故選C。6.一電動摩托車在平直的公路上由靜止啟動，其運(yùn)動的速度v與時間t的關(guān)系如圖甲所示，圖乙表示電動摩托車牽引力的功率P與時間t的關(guān)系。設(shè)電動摩托車在運(yùn)動過程中所受阻力為車（包括駕駛員）總重力的k倍，在末電動摩托車的速度恰好達(dá)到最大。已知電動摩托車（包括駕駛員）總質(zhì)量，重力加速度g取。則下列說法正確的是（）A.0到內(nèi)電動摩托車一直勻加速運(yùn)動B.0到內(nèi)，電動摩托車的牽引力為C.到過程中，電動摩托車位移為95.5mD.k=0.2【答案】C【解析】【詳解】A．v-t圖像的斜率表示加速度，由圖甲可知，0到8s內(nèi)電動摩托車做勻加速運(yùn)動，8～18s內(nèi)摩托車做加速度減小的加速運(yùn)動，故A錯誤；D．在18s末電動摩托車的速度恰好達(dá)到最大，有F=f由可得阻力為根據(jù)題意有故D錯誤；B．0到8s內(nèi)，摩托車的加速度為由牛頓第二定律有F-f=ma則摩托車的牽引力為F=ma+f=（200×1+800）N=1000N故B錯誤；C．到過程中，根據(jù)動能定理，有代入數(shù)據(jù)解得故C正確。故選C。7.如圖所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時與豎直放置的輕彈簧接觸，到c點(diǎn)時彈簧被壓縮到最短。若不計空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動過程中（）A.小球的重力勢能隨時間均勻減少B.小球在b點(diǎn)時速度最大C.小球的彈性勢能，在bc段先減小后增大D.到c點(diǎn)時小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量【答案】D【解析】【詳解】A．力勢能，由于小球從a到b是勻加速運(yùn)動，從b到平衡位置小球做變加速運(yùn)動，從平衡位置到最低點(diǎn)c，小球做減速運(yùn)動。不是勻速下降，所以重力勢能隨時間不是均勻變化，A錯誤；B．在平衡位置時，小球受到的重力與彈簧的彈力大小相等，方向相反，合力為零，加速度為零，小球有最大速度，這個平衡位置不是b點(diǎn)，而是在b、c之間的某點(diǎn)上，B錯誤；C．在bc段彈簧的形變量不斷增大，彈性勢能不斷增大，C錯誤；D．從a到c重力勢能的減少量全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，D正確。故選D。8.如圖甲所示，一質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，水平推力F隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)，g取，則下列說法正確的是（）A.物體運(yùn)動的最大速度為3m/sB.在運(yùn)動中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為20JC.物體在水平地面上運(yùn)動的最大位移是5.25mD.物體先做加速運(yùn)動，推力撤去時開始做減速運(yùn)動【答案】A【解析】【詳解】A．由圖乙得當(dāng)合力為0時，速度最大，則聯(lián)立解得由面積法，得3m內(nèi)推理做功為由動能定理得解得故A正確；B．物體達(dá)到最大位移時，停下來了，則全程動能定理得而拉力做的功為圖乙的圖線與x軸所圍的面積。即則故B錯誤；C．物體在水平地面上運(yùn)動的最大位移為故C錯誤；D．合力為0時，位移為3m，則以后，拉力減小，開始做減速。故D錯誤。故選A。二、多選題（本大題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上的選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全對的得2分，有選錯的得0分）9.舉重運(yùn)動是我國多次在世界級大賽中摘金奪銀的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)。在舉重比賽中，運(yùn)動員舉起杠鈴時必須使杠鈴平衡一段時間才能被視為成功，下列說法中正確的是（）A.向上舉起的過程中，運(yùn)動員對杠鈴做功B.向上舉起的過程中，運(yùn)動員對杠鈴不做功C.舉起后保持平衡的一段時間內(nèi)，運(yùn)動員對杠鈴做功D.舉起后保持平衡的一段時間內(nèi)，運(yùn)動員對杠鈴沒有做功【答案】AD【解析】【詳解】AB．向上舉起的過程中，運(yùn)動員對杠鈴有向上的作用力，運(yùn)動員對杠鈴做正功，故A正確，B錯誤；CD．舉起后保持平衡的一段時間內(nèi)，運(yùn)動員對杠鈴有向上的作用力，但杠鈴沒有位移，因此運(yùn)動員對杠鈴不做功，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，某人將質(zhì)量為m、靜止在水平地面上A點(diǎn)的足球以速度斜向上踢起，當(dāng)足球到達(dá)離地面高度為的B點(diǎn)時，取B處為零勢能參考面，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.足球在A點(diǎn)的機(jī)械能為B.足球在A點(diǎn)的機(jī)械能為C.足球在B點(diǎn)的機(jī)械能為0D.足球在B點(diǎn)的機(jī)械能為【答案】AD【解析】【詳解】取B處為零勢能參考面AB．足球在A點(diǎn)的重力勢能為動能為足球在A點(diǎn)的機(jī)械能為故A正確；B錯誤；CD．因?yàn)椴挥嬁諝庾枇?，足球機(jī)械能守恒，足球在B點(diǎn)的機(jī)械能和A點(diǎn)的機(jī)械能相等。故C錯誤；D正確。故選AD。11.如圖所示為科學(xué)家模擬水星探測器進(jìn)入水星表面繞行軌道的過程示意圖，假設(shè)水星的半徑為R，探測器在距離水星表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行的周期為T，在到達(dá)軌道的P點(diǎn)時變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道II的“近水星點(diǎn)”Q時，再次變軌進(jìn)入近水星軌道Ⅲ繞水星做勻速圓周運(yùn)動，從而實(shí)施對水星探測的任務(wù)，則下列說法正確的是（）A.水星探測器在P、Q兩點(diǎn)變軌的過程中速度均減小B.水星探測器在軌道II上運(yùn)行的周期小于TC.水星探測器在軌道I和軌道II上穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)過P時加速度大小不相等D.若水星探測器在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大小為vP，在軌道Ⅲ上做圓周運(yùn)動的速度大小為v3，則有v3>vP【答案】ABD【解析】【詳解】AD．在軌道I上運(yùn)行時而變軌后在軌道II上通過P點(diǎn)后，將做近心運(yùn)動，因此則有從軌道I變軌到軌道II應(yīng)減速運(yùn)動；而在軌道II上通過Q點(diǎn)后將做離心運(yùn)動，因此而在軌道III上做勻速圓周運(yùn)動，則有則有從軌道II變軌到軌道III同樣也減速，A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律恒量由于軌道II的半長軸小于軌道I的半徑，因此在軌道II上的運(yùn)動周期小于在軌道I上運(yùn)動的周期T，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律同一位置受力相同，因此加速度相同，C錯誤；D．根據(jù)解得可知軌道半徑越大運(yùn)動速度越小，因此又因此D正確。故選ABD。12.如圖，天花板上固定一個光滑小環(huán)，一絕緣細(xì)繩穿過光滑小環(huán)，兩端分別與帶電小球、連接，、的質(zhì)量分別為和，帶電荷量分別為、系統(tǒng)靜止時，小球、和光滑小環(huán)的距離分別為，，細(xì)繩段與豎直方向的夾角為，細(xì)繩段與豎直方向的夾角為，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，則以下關(guān)系式正確的是（）A B. C. D.【答案】AB【解析】【詳解】B．對兩小球受力分析，和均受重力、拉力，庫侖力，小球、均處于平衡狀態(tài)，作力的矢量三角形，如圖所示因?yàn)閮尚∏蛲ㄟ^穿過小環(huán)的絕緣細(xì)繩連接，則細(xì)繩上拉力大小處處相等，，、間的庫侖力是作用力和反作用力，，大小相等，方向相反，根據(jù)相似三角形知識可知可得B正確；AD．由以上可得：，則，A正確，D錯誤；C．系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對的庫侖力和對的庫侖力是一對作用力與反作用力，兩小球的帶電荷量關(guān)系無法確定，C錯誤；故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）13.某同學(xué)做“研究小球做平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示(1)該實(shí)驗(yàn)中必須保證的條件和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是（）A．測定平拋小球的質(zhì)量mB．保證斜槽光滑C．保證斜槽末端水平D．測定斜槽頂端到桌面的高度h(2)如圖乙所示是該同學(xué)采用頻閃照相機(jī)拍攝到的小球做平拋運(yùn)動的照片，圖乙中背景方格的邊長為，A、B、C是拍下小球的三個位置，如果重力加速度g取，那么：①照相機(jī)拍攝時每___s曝光一次；②小球做平拋運(yùn)動的初速度的大小為___m/s。③上圖照片中三個位置中的A點(diǎn)__（選填：是或不是）小球做平拋運(yùn)動的拋出位置?！敬鸢浮竣?C②.0.1③.1.5④.不是【解析】【詳解】(1)[1]ABC．研究小球做平拋運(yùn)動的關(guān)鍵是小球水平拋出，與小球的質(zhì)量和斜槽是否光滑無關(guān)，所以AB錯誤，C正確；D．小球的初速度是通過小球做平拋運(yùn)動計算得出的，并不是通過小球在斜槽上運(yùn)動求解得，所以不需要測定斜槽頂端到桌面的高度h，所以D錯誤。故選C。(2)[2]根據(jù)圖乙，在豎直方向上有解得[3]在水平方向解得[3]因?yàn)锳點(diǎn)到B點(diǎn)得高度不滿足所以A點(diǎn)不是小球做平拋運(yùn)動的拋出位置。14.如圖所示，將打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。（1）已準(zhǔn)備的器材有：打點(diǎn)計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是______（只有一個選項(xiàng)符合要求。填選項(xiàng)前的符號）。A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、刻度尺C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、刻度尺（2）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的______。A.動能變化量與勢能變化量B.速度變化量與勢能變化量C.速度變化量與高度變化量（3）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點(diǎn)。其中測出：D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計時器打點(diǎn)周期為。由此可計算出物體下落到E點(diǎn)時的瞬時速度______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。A.利用公式計算重物速度 B.利用公式計算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法【答案】（1）D（2）A（3）3.04（4）C【解析】【小問1詳解】實(shí)驗(yàn)中還必需的器材是交流電源、刻度尺；驗(yàn)證機(jī)械能守恒時質(zhì)量可以約去，不需要測量重物質(zhì)量。故選D【小問2詳解】為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動能變化量與勢能變化量。故選A?！拘?詳解】物體下落到E點(diǎn)時的瞬時速度【小問4詳解】大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物下落時存在空氣阻力和摩擦阻力的影響。故選C。四、解答題15.在500m的高空有一熱氣球以10m/s的速度水平飛行，某時刻有一物體從熱氣球上掉落，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）該物體經(jīng)多長時間落地；（2）掉下6s時物體的速度大小?！敬鸢浮浚?）10s；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）由題意知，物體做平拋運(yùn)動下落時間為解得t=10s（2）掉下6s時，豎直方向速度為合速度為16.在一個半徑為R的星球表面，離地h處無初速釋放一小球，不計阻力，小球落地時速度為v。這顆星球的同步衛(wèi)星離地高度為H。已知引力常量G，求