卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年湖北十堰市高一（下）期末调研考试题物理试（6月）
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 无人机快递，即利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵无人驾驶的低空飞行器运载包裹，自动送达目的地。某无人机携带包裹沿水平方向匀速飞行，快要飞至目的地上方时，自由释放包裹，包裹准确落在目的地此过程中无人机始终保持以原速直线飞行不计空气阻力，则对包裹在空中下落的过程，下列说法正确的是( )
A. 包裹相对无人机静止 B. 包裹相对无人机做自由落体运动
C. 包裹相对地面做匀加速直线运动 D. 包裹相对地面做变加速曲线运动
2. 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，沿固定在地面上的光滑斜面由静止下滑，自由下落，最后均到达地面。下列说法正确的是( )
A. 重力对两物体做的功相同
B. 重力对两物体做功的平均功率相同
C. 两物体到达地面时的速度相同
D. 两物体到达地面时重力做功的瞬时功率相同
3. 在某次投篮表演中，篮球被斜向上抛出后准确落入篮筐。这次投篮时，篮球出手时的位置和篮筐恰好在同一水平面上。若篮球出手后到落入篮筐前在空中运动的时间为，重力加速度大小为，不计空气阻力，则篮球落入篮筐前距篮筐的最大高度为( )
A. B. C. D.
4. 双星由两颗绕着共同的中心旋转的恒星组成。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。如图所示，若某双星系统的、两颗恒星绕其连线上的点做匀速圆周运动，且，则下列说法正确的是( )
A. 的角速度小于的角速度 B. 的质量小于的质量
C. 的线速度小于的线速度 D. 的向心加速度小于的向心加速度
5. 如图所示，、两点分别固定电荷量相同的两个点电荷图中未画出，处的点电荷带正电，处的点电荷带负电，以点为圆心，、两点间距离的一半为半径画圆，、、、是圆周上四点，、两点在直线上，、两点的连线过圆心且垂直于直线。一正试探电荷在圆周上运动，先后经过、、、四点。下列说法正确的是( )
A. 试探电荷在点受到的电场力最大
B. 试探电荷在、两点受到的电场力方向相同
C. 试探电荷在点的电势能最小
D. 试探电荷在、两点受到的电场力相同
6. 假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力性质相同，已知地球表面的重力加速度大小为，地球的半径为，月球绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为，月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的倍，则根据牛顿运动定律及万有引力表达式计算出的月球在轨道上运行的加速度大小以及根据圆周运动向心力表达式计算出的向心加速度大小分别为( )
A. B. C. D.
7. 年月日，“天舟六号”货运飞船成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟六号”转入组合体飞行段。若组合体绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运行周期为，地球的半径为则地球表面的重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
8. 如图所示实线表示电场线虚线表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点的加速度大于它在点的加速度
C. 粒子在点时电场力做功的功率不为零
D. 粒子从点运动到点的过程中电势能先增加后减少
9. 在如图所示的电路中，开关闭合后，一带电油滴恰能静止于一水平固定的平行板电容器中的点。下列说法正确的是( )
A. 油滴带负电荷
B. 仅将极板缓慢下移，油滴将向上运动
C. 仅将极板缓慢下移，静电计指针的张角变小
D. 断开后，仅将极板缓慢下移，油滴静止不动
10. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有、、三点，它们的连线构成等边三角形。、、分别为的中点，点为三角形的中心。若、、三点的电势分别为、、，则下列说法正确的是( )
A. 点的电势为 B. 点的电势比点的电势高
C. 、两点的电势差 D. 点的电势为
11. 如图所示，距水平地面高度为的光滑水平桌面上静置两个质量均为的小球和均视为质点，两球用长为的轻绳相连，球位于桌面的边缘，轻绳恰好伸直。现由于轻微扰动，球由静止下落。重力加速度大小为，两球落地后的速度立即变为零，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 球落地时的速度大小为
B. 球落地时的速度大小为
C. 球到达桌面边缘所用的时间为
D. 球在空中运动时，轻绳的弹力大小为
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
12. 小明在做“研究平抛运动”的实验。
如图甲所示，用横挡条卡住平抛小球后，用铅笔标注小球顶部在方格板上的投影点，则坐标原点应为小球在斜槽末端点时的___________。
A.底部 球心 顶部
关于本实验，下列说法正确的是_________。
A.斜槽轨道可以不光滑 每次横挡条必须向下或向上移动相同的距离
C.必须将所有的点用直线连接起来 ．轴的方向竖直向下根据重垂线确定
拍摄小球运动的频闪照片如图乙所示，可以看出，小球离开斜槽末端后做斜抛运动，出现这一结果的原因可能是________。
A.斜槽不光滑 斜槽末端切线不水平
C.小球被释放时的初速度不为 释放小球的初始位置不同
13. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证、两物块组成的系统机械能守恒。物块从高处由静止下落，物块上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量并进行数据处理，即可验证机械能守恒定律。图乙是实验中获取的一条纸带，是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有个计时点图中未画出，计数点间的距离已标出。物块的质量为，物块的质量为，打点计时器所接交流电源的频率为，结果均保留三位有效数字。
打点计时器打下计数点时，物块的速度大小为__________。
该同学不知道当地的重力加速度，于是按课本中的数据，取重力加速度大小，则在打点计时器打计数点到打计数点的过程中，两物块组成的系统动能的增加量为______，系统重力势能的减少量为______，并由此得出：在误差允许的范围内，验证了机械能守恒定律。
测出某个计数点到计数点的距离以及打点计时器打该计数点时物块的速度大小，选取多个计数点，得到多组数据，作出图像如图丙所示。若图像的斜率为，则可推算出当地的重力加速度．__________用表示，考虑到存在空气阻力和摩擦阻力，与当地的实际重力加速度相比，有__________填“”、“”或“”。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
14. 如图所示，半径的圆盘绕圆心匀速水平转动，从点正上方距点的高度处水平抛出一个小球视为质点，此时圆盘半径点在圆盘边缘恰好与小球被抛出时的初速度方向相同。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球只与圆盘碰撞一次，且落点为点关于点对称的点，求：
小球被抛出时的初速度大小；
圆盘转动的角速度大小。
15. 如图所示，一半径为的半球形碗固定，碗口水平，点为球心，碗的内表面及碗口均光滑，碗的右侧有一倾角的固定光滑斜面足够长，一根不可伸长的轻绳跨接在碗口及斜面顶端的光滑小定滑轮两端，轻绳的两端分别系有甲、乙两个小球，左侧甲球的质量为，右侧乙球的质量为。开始时甲球恰好在碗的右顶点处，乙球在斜面上且距离斜面顶端足够远，连接两球的轻绳与斜面平行且恰好伸直。现将甲球由静止释放，当甲球到达点正下方的点时，轻绳突然断裂。重力加速度大小为，不计轻绳断裂瞬间的能量损失，两球均视为质点。求：
轻绳断裂前瞬间甲、乙两球的速度大小之比；
轻绳断裂后瞬间甲球对碗底的压力的大小；
轻绳断裂后乙球沿斜面继续向上运动的最大距离。
16. 如图所示，在平面直角坐标系中的第一、二象限内存在匀强电场，其中第一象限内的电场沿轴负方向第二象限内的电场沿轴正方向、电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带正电粒子从第二象限内坐标为的点由静止开始释放，从轴上的点进入第一象限，最后从轴上到原点距离为的点离开第一象限。不计粒子受到的重力。求：
粒子通过点时的速度大小
第一象限内的电场的电场强度大小
粒子从点运动到点的时间
粒子从点运动到点的过程中电势能的变化量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平抛运动，解题的关键是明确包裹做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
【解答】
无人机一直沿水平方向匀速飞行，而包裹释放后，由于惯性，包裹做平抛运动，在水平方向的速度不变，竖直方向做自由落体运动，故包裹与无人机在水平方向的运动完全一样，包裹相对无人机做自由落体运动，故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
质量相同的两物体处于同一高度，沿固定在地面上的光滑斜面下滑，而自由下落，到达同一水平面．重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积．
重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．
【解答】
A.由于质量相等且高度变化相同，所以重力做功相同，故A正确；
B.、两物体重力做功相等，由于时间的不一样，所以重力的平均功率不同．故B错误；
C.由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，但速度方向不同，故C错误；
D.到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但物体重力与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，故D错误；
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
由于篮球在空中做一个斜抛运动，故初、末速度的大小是相同的，与水平方向的夹角也是相同的，将斜抛运动从最高点分成两部分，前半部分为斜向上过程，后半部分是斜向下过程，完全对称，可以将合速度分解进行求解。
【解答】
根据题意，篮球在空中运动时间为，篮球出手时的位置和篮筐恰好在同一水平面上，根据对称性，上升到最高点时间为，则篮球落入篮筐前距篮筐的最大高度为。故A正确，BCD错误。
故选A．
4.【答案】
【解析】
【分析】
双星的特点是：向心力大小相同，由两星体之间的万有引力提供；角速度相同、周期相同；据此列式解答即可。
本题考查天体运动中的双星模型。
【解答】
A.双星系统角速度相等，故A错误；
由万有引力提供向心力有，联立两方程可解得：，即双星、各自的质量和其公转半径成反比，又因为二者公转周期相同，由知，双星、中质量大的线速度小，故C错误，B正确
D.根据可知，的向心加速度大于的向心加速度，故D错误。
5.【答案】
【解析】【解析】
【详解】．点场强最大，试探电荷在点受到的电场力最大，故A错误；
B.试探电荷在、两点受到的电场力方向相反，故B错误；
C.点电势最低，试探电荷在点的电势能最小，故C正确；
D.试探电荷在、两点受到的电场力方向不同，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用。根据万有引力与重力的关系分析月球的加速度，根据圆周运动向心加速度表达式分析月球的向心加速度。
【解答】
在地球表面有重力等于万有引力，即可得，
对于月球，
联立得；
月球绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为，月球轨道半径为，所以根据圆周运动规律得出向心加速度为 ，故ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要是考查了万有引力定律及其应用，解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是对于绕星球做圆周运动的卫星，根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
【解答】
分析组合体，万有引力提供向心力，则，
分析地球表面物体，重力等于万有引力，则，
联立解得。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，由电场线的疏密可判断场强的大小，再判断电场力的大小；由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能的变化。
此类轨迹问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况。
【解答】
A、带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，故A错误；
B、电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在点的场强大于点的场强，在点的加速度大于点的加速度，故B正确；
C、由题知粒子过点的切线与该处的电场线垂直，则粒子受到的电场力方向与粒子在点速度的方向垂直，所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零，故C错误。
D、粒子从到的过程中，速度方向与电场力方向成钝角，电场力做负功，电势能增加；从到过程，电场力做正功，电势能减小，故D正确。
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据开关的状态得出过程中的不变量，根据公式，以及从而得出场强和电势能的变化。
本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变。同时掌握电容的定义式与决定式的内容，并在理解的基础上记住结论。
【解答】、一带电油滴恰能静止于一水平固定的平行板电容器中的点。由图可知板带正电，故油滴应带负电才能使得电场力向上，而达到平衡，故A正确；
B、当开关保持闭合时，则两极板间的电势差保持不变，根据公式可知，仅将极板缓慢下移，两极板间的电场强度减小，电场力减小，故油滴向下运动，故B错误；
C、当开关保持闭合时，则两极板间的电势差保持不变，仅将极板缓慢下移，则两极板间的电势差保持不变，静电计指针的张角不变，故C错误；
D、当开关断开时，电容器的电荷量保持不变，根据公式，以及，联立可得：，仅将极板缓慢下移，增大，场强不变，电场力不变，油滴受力平衡静止不动，故D正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀强电场中电势的求解，匀强电场中电势差与沿电场线方向的距离成正比，具体公式为，抓住这一特点可知在匀强电场中，在同一方向前进相同距离电势差相同。
【解答】
、匀强电场中，，，，故A正确，B错误；
C、，故C正确；
D、根据几何知识可知，所以，代入数据解得，故D错误。
故选AC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
从开始运动，到着地，系统机械能守恒解得球落地瞬间的速度的大小；落地前根据匀变速直线运动规律解得时间，落地后匀速运动解得时间，求和可知球到达平台边缘的所用时间；结合机械能守恒求解落地的速度；利用牛顿第二定律求解球在空中运动时，轻绳的弹力大小。
本题考查机械能守恒定律，解题关键掌握的运动状态分析，结合数学知识点可解得。
【解答】
A、从开始运动，到着地，系统机械能守恒：，解得：，故A错误；
B、落地后，先匀速到达桌边，再平抛落地，由机械能守恒得：，解得：，故B正确；
C、下落阶段：对根据牛顿第二定律有：，根据速度时间关系有：，落地后匀速运动阶段有：，所以球到达平台边缘的所用时间为：联立解得：，故C正确；
D、球在空中运动时，对根据牛顿第二定律有：，对根据牛顿第二定律有：，联立解得，故D正确。
12.【答案】
【解析】
【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上位移之差是一恒量即求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度。
解决本题的关键知道探究平抛运动规律的原理，以及掌握研究平抛运动的方法。
【解答】
解：用铅笔标注小球顶部在方格板上的投影点，则坐标原点应为小球在斜槽末端点时的顶部，故选C。
实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A正确。
B.横档条移动距离不必相等，故B错误。
C.作图时应让尽可能多的点位于图线上，用平滑曲线将点连接起来，故C错误。
D.轴必须是竖直方向，即用铅垂线，故D正确。
故选AD。
由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故选B。
13.【答案】；
；；
；
【解析】
【分析】
本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合机械能守恒定律和图像的斜率即可完成分析。
【解答】
重物做匀加速直线运动，根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得在纸带上打下计数点时的速度为：；
在打计数点到过程中系统动能的增加量为：；
系统重力势能的减小量为：。
由系统机械能守恒定律得：关系式：；
整理可得速度的平方随下落的高度的变化关系为：；
结合图像的物理意义，可得：，则
考虑到存在空气阻力和摩擦阻力，与当地的实际重力加速度相比，测量值偏小。
14.【答案】解：设小球在空中运动的时间为，有
又
解得：。
在时间内，圆盘可能转过了周、周、周
经分析可知，，，，
由可得
解得：，，，，。
【解析】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性，
小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移为，可得小球被抛出时的初速度大小
根据竖直方向求出高度圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘可能转过了周、周、周，可得圆盘转动的角速度大小。
15.【答案】解：经分析可知解得。
对两球组成的系统，根据功能关系有
设轻绳断裂后瞬间甲球所受碗底对它的支持力大小为，有
根据牛顿第三定律有
解得。
对轻绳断裂后乙球沿斜面继续向上运动的过程，根据动能定理有
由可得
解得。
【解析】根据速度的分解列式子即可；
对两球组成的系统，根据功能关系列式子；
对轻绳断裂后乙球沿斜面继续向上运动的过程，根据动能定理列式子即可。
本题考查牵连速度及竖直平面内的圆周运动及动能定理的综合题目，中等难度。
16.【答案】解：对粒子在第二象限内运动的过程，根据动能定理有，解得；
粒子从点进入第一象限后做类平抛运动，设粒子从点运动到点的时间为，有，
设粒子在第一象限内运动的加速度大小为，有，又，解得：；
粒子在第二象限内做匀加速直线运动，设加速度大小为，有，
根据匀变速直线运动的规律有，解得，
由可得，又，解得；
在粒子从点运动到点的过程中，电场力对粒子做的功，
根据功能关系有，解得。
【解析】本题主要考查带电粒子在电场中的加速和偏转问题。
对粒子在第二象限内运动的过程，根据动能定理列式求解粒子通过点时的速度大小；
粒子从点进入第一象限后做类平抛运动，根据平抛运动的规律，由牛顿第二定律和运动学公式，联立求解第一象限内的电场的电场强度大小；
粒子在第二象限内做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式，联立求解粒子从点运动到点的时间，结合类平抛运动的规律求得粒子从点运动到点的时间，即可求得粒子从点运动到点的时间；
根据功的公式求得电场力对粒子做的功，根据功能关系求得粒子从点运动到点的过程中电势能的变化量。
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