卷子答案网-一个不只有答案的网站兴国中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用检皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于静电场的电场线，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度较大的地方电场线一定较密
B．沿电场线方向，电场强度一定越来越小
C．沿电场线方向，电场强度一定越来越大
D．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
2．两个点电荷之间的库仑力为F，若它们之间的距离和每个电荷的电荷量都变成原来的二倍 那么它们之间的库仑力大小变为（ ）
A．F B．2F C．4F D．
3．一做直线运动的质点的v2－x图象如图所示，则下列关于其运动情况的分析正确的是( )
A．该质点的初速度为4 m/s
B．该质点的加速度为5 m/s2
C．该质点2 s末的速度为5 m/s
D．该质点第3 s内的位移为8.25 m
4．在近地空间有一些重要航天器不停绕地飞行，例如天宫二号距地面高度约为，哈勃望远镜距地面高度约为，量子科学实验卫星距地面高度约为。若它们均可视为绕地球做圆周运动，则（ ）
A．天宫二号的周期大于哈勃望远镜的周期
B．哈勃望远镜的线速度大于量子科学实验卫星的线速度
C．天宫二号的加速度大于量子科学实验卫星的加速度
D．哈勃望远镜的角速度大于量子科学实验卫星的角速度
5．如图所示，一小球以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，取，以下判断中正确的是（ ）
A．小球从抛出点到A点的运动时间是
B．A、B两点间的高度差
C．小球经过A、B两点间的时间
D．小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是
6．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O，将电荷量分别为＋q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（ ）
A．应放在A点，Q=2q B．应放在B点，Q=-2q
C．应放在C点，Q=-q D．应放在D点，Q=-q
7．在汽车的设计研发中，需要测试发动机的性能。汽车在倾角为的长直斜坡上由静止启动，汽车的输出功率与速度的关系图像如图所示，当汽车的速度增大到后保持最大功率不变，汽车能达到的最大速度为。汽车的质量为m，汽车启动过程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下的分力）大小恒为f，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．汽车发动机的最大功率为
B．当汽车的速度大小为时，其加速度大小为
C．汽车的速度从0增大到所用的时间为
D．在汽车的速度从0增大到的过程中，汽车发动机做的功为
8．关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是（ ）
A．当真空中的两个电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0；
B．当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞；
C．两个带电体间的静电力跟它们距离的二次方成反比，这是实验规律，普遍成立；
D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了。
9．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（ ）
A．A、D两点场强大小相等，方向相反 B．B、C两点场强大小和方向都相同
C．E、O、F三点比较，O点场强最大 D．B、O、C三点比较，O点场强最大
10．如图所示，用一条绝缘轻绳挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A．电场方向水平向左 B．电场方向水平向右
C．电场强度大小 D．电场强度大小
11．如图所示，倾角的粗糙斜面体固定在水平面上，一轻质弹簧放在斜面上，下端固定，弹簧处于自然状态。质量为1kg的物块(可视为质点)从斜面上某点由静止释放，物块向下运动1m时刚好与弹簧接触，此时物块的动能为2J，物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6、cos37=0.8。则下列说法正确的是（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
B．弹簧的劲度系数为20N/m
C．从开始运动到物块动能最大的过程中，物块损失的机械能全部转化为摩擦产生的内能
D．物块以一定初速度开始向下运动，向下运动过程中动能最大的位置仍不变
二、实验题（共20分）
12．（1）某物理小组的同学设计了一个测量玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.10m）。完成下列填空：
①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为1.00kg
②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为______kg；
③将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示；
序号 1 2 3 4 5
m（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.85
④根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为______N（保留三位有效数字）；小车通过最低点时的速度大小为______m/s。（重力加速度g取10m/s2，计算结果可保留根号）
（2）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只
C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个
为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度。
①绕行时所测物理量为______（限用文字说明和相应符号表示）
②密度为=______（万有引力常量为G）
13．利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置，让重物从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列点，对纸带上的点痕进行测量，从而验证机械能守恒定律。
（1）下列有关实验过程的要求，说法正确的是________；
A．将打点计时器固定在铁架台上，保证打点计时器的两个限位孔在同一条竖直线上
B．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带上端并将下端的重物靠近打点计时器，先接通直流电源再释放纸带
C． 打出多条纸带，选择点迹清晰且第1、2点间的距离接近4mm的纸带进行处理
D．该验证实验不需要用天平称出重物的质量
（2）该同学按图甲所示，正确安装实验装置进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带进行测量，数据如图乙所示。图中O点为打点起始点，且速度为0。若已知重物质量，图中相邻计数点的时间间隔为，从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，重物重力势能的减少量______J，此过程中重物动能的增加量______J，由此可得到在误差允许的范围内，重物自由下落过程中的机械能守恒，计算结果均保留四位有效数字）。经过多次实验，发现重力势能的减小量总是稍大于动能的增加量，其原因是______；
（3）根据纸带算出打下各点时重物的速度，量出下落距离，则以为纵坐标、以为横坐标画出的图像应是下面的______。
A． B．
C． D．
三、计算题（共36分）
14．假设未来的人类登上某一地外行星。一小球在距离该星球表面h处自由下落，经过时间t落到星球表面，无空气阻力。设这个行星的半径为R，万有引力常量为G，回答下面问题：
（1）该行星表面的重力加速度大小；
（2）该行星的平均密度；
（3）如果将来要在这颗行星上发射环绕卫星，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为多少？
15．如图用不可伸长的细线将质量为的可视为质点的带电小球P悬挂在O点，当空中存在水平向右，大小为的匀强电场时，小球偏转后处于静止状态。（，，）
（1）分析小球的带电性质及带电量；
（2）求细线的拉力；
（3）改变电场强度的大小和方向，为使小球仍保持静止在P点，求电场强度的最小值和方向。
16．如图所示的装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道BMND、水平直轨道DE平滑连接而成，圆形轨道末端略错开，分别与弧形轨道和水平直轨道连接，装置固定在水平底座上。已知圆轨道半径R=0.1m，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。质量m=0.1kg的小球从弧形轨道离底座高h处由静止释放。求：
（1）若小球恰能通过竖直圆轨道的最高点C，小球在C点的速度大小v0及静止释放的高度h；
（2）若h=0.5m，小球经过竖直圆轨道与圆心等高点时，对轨道的压力大小；
（3）若竖直圆轨道上部正中央有一段缺口MN，M、N等高，该缺口所对的圆心角为2α，α为何值时，小球完成沿BMND路径运行所需的h最小，并求出h的最小值。
1．A
A项：电场线的疏密表示场强的强弱，那么电场强度较大的地方电场线一定较密，故A正确；
B、C项：沿着电场线的方向，电势会降低，因此沿电场线方向电势越来越低；但电场线不一定越来越疏，则场强不一定越来越小，电场线也不一定越来越密，则场强不一定越来越大，故BC错误；
D项：电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线、只受电场力或合力方向与电场力方向在一条直线上，且带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，故D错误．
2．A
开始的时候，根据库仑定律得
它们之间的距离和每个电荷的电荷量都变成原来的2倍后
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
根据数学知识可得：v2=5x+4，即v2-4=5x，与匀变速直线运动的速度位移关系式v2 v02=2ax对比可得：质点的初速度为 v0=2m/s，加速度为 a=2.5m/s2．故AB错误．质点2s末的速度为 v=v0+at2=2+2.5×2=7m/s．故C错误．该质点第3s内的位移为 x3=（v0t3+at32）-（v0t2+at22）=（2×3+×2.5×32）-（2×2+×2.5×22）=8.25m，故D正确．故选D．
4．C
A．根据开普勒第三定律
由于天宫二号的高度小于哈勃望远镜的高度，所以天宫二号的周期小于哈勃望远镜的周期，故A错误；
B．根据
得
由于哈勃望远镜的高度大于量子科学实验卫星的高度，所以哈勃望远镜的线速度小于量子科学实验卫星的线速度，故B错误；
C．根据
得
由于天宫二号的高度小于量子科学实验卫星的高度，所以天宫二号的加速度大于量子科学实验卫星的加速度，故C正确；
D．根据
得
由于哈勃望远镜的高度大于量子科学实验卫星的高度，所以哈勃望远镜的角速度小于量子科学实验卫星的角速度，故D错误。
故选C。
5．B
A．根据题意，由几何关系可得，小球运动点时的竖直分速度为
竖直方向上，有
解得
故A错误；
BC．根据题意，由几何关系可得，小球运动点时的竖直分速度为
竖直方向上，由公式可得
由可得
代入数据解得
故C错误，B正确；
D．根据题意，由公式可得，小球从抛出点到A点下落的高度为
又有
则小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是
故D错误。
故选B。
6．C
两个点电荷在O点产生的场强大小都为 ，两个场强的方向互成120°，根据平行四边形定则，合场强大小为，方向水平向右，所以最后一个电荷在O点产生的场强大小为，方向水平向左，才能使圆心处的电场强度为零，所以，应在C点放电荷 的电荷。
故选C。
7．D
A．根据物体的平衡条件可知，当汽车的速度大小为时，汽车所受的牵引力大小为
因为在汽车的速度从增大到的过程中，汽车发动机的功率均为最大功率，所以汽车发动机的最大功率
解得
A错误；
B．设当汽车的速度大小为时，汽车所受的牵引力大小为，有
设此时汽车的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
解得
B错误；
C．在汽车的速度从0增大到的过程中，汽车做匀加速直线运动，加速时间
C错误；
D．该过程汽车通过的位移大小
设该过程汽车发动机做的功为W，根据动能定理有
解得
D正确。
故选D。
8．AD
A．真空中的两个电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力趋近零，A正确；
BD．当两点电荷之间的距离趋近与零时库仑定律不再使用，B错误，D正确；
C．库仑定律适用于点电荷，C错误；
故选AD。
9．BC
A．等量异种点电荷的电场分布如图所示
由图可知，A、D两点场强大小相等，方向均向左，故A错误；
B．B、C两点场强大小相等，方向均向右，故B正确；
C．在两点电荷连线的中垂线上，O点场强最大，故C正确；
D．在两点电荷连线上，O点场强最小，故D错误。
故选BC。
10．BC
AB．对小球受力分析，可知电场力方向水平向右，故A错误，B正确；
CD．小球受力平衡
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
11．BD
A．物块向下运动1m时刚好与弹簧接触时的动能为2J，则有
得
由运动学规律可得
即
解得
故A错误；
B．物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大，对物块由平衡可得
则有
故B正确；
C．由能量守恒可知，从开始运动到物块动能最大的过程中，物块损失的机械能一部分转化为摩擦产生的内能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，故C错误；
D．动能最大的位置，速度最大，即物块所受合力为零，始终有弹力与摩擦力之和与重力沿斜面向下的分力等大反向，故D正确。
故选BD。
12．（1）1.50 8.00 （2）宇宙飞船的绕行周期
13．（1）AD （2）3.250 3.125 重物下落过程中存在阻力作用 （3）C
14．（1）；（2）；（3）
（1）根据自由落体运动公式得，该行星表面的重力加速度大小为
（2）在该行星表面有
可得，行星的质量为
由密度公式可得，该行星的平均密度为
（3）根据公式
得，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为
15．（1）正电，；（2）；（3），方向垂直于斜向右上
（1）对小球进行受力分析，因小球静止，故受力情况如图
电场力方向与电场同向，故小球带正电。小球受力平衡，由受力分析图得
解得
（2）根据受力分析图可知
（3）由
解得
方向垂直于斜向右上
16．（1），；（2）；（3），
（1）若小球恰能通过竖直圆轨道的最高点C，重力刚好提供向心力，则有
解得
小球从静止释放到C点过程，根据动能定理可得
解得
（2）若，小球从静止释放到经过竖直圆轨道与圆心等高点，根据动能定理可得
小球经过竖直圆轨道与圆心等高点时，根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为。
（3）要使小球飞过缺口经过N点回到圆环，从释放到M点，由动能定理可得
从M到N的斜抛过程，有
联立可得
根据基本不等式可知，当
可得
有最小值，最小值为
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