卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年陕西省宝鸡市陈仓区高一（下）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服，戴琥珀做的首饰。人们发现，不管将琥珀首饰擦得多干净，它很快就会吸上一层灰尘，这主要是因为( )
A. 琥珀是一种树脂化石，树脂具有黏性，容易吸附灰尘
B. 室外的灰尘比较多，在琥珀上积聚的速度比较快
C. 经丝绸摩擦后的琥珀带电，能吸引灰尘
D. 琥珀本身带电，能吸引灰尘
2. 下列关于元电荷、点电荷的说法中正确的是( )
A. 元电荷的数值最早是由库仑测得的 B. 元电荷是指带电量很小的带电体
C. 一个物体的带电量可能是 D. 点电荷就是元电荷
3. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某消防队员在体能训练时拖着轮胎在操场上以恒定的速率跑了，下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做了负功 B. 合外力对轮胎做了正功
C. 拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变 D. 支持力对轮胎做了正功
4. 年我国发射空间站核心舱，年左右发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，之后把个舱形成“”字形构型的空间站，构成完整的空间站．已知空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，假设两者绕地球均做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A. 空间站的线速度小于同步卫星的线速度
B. 空间站的周期小于地球自转周期
C. 由于稀薄气体阻力的作用，空间站的动能逐渐减小
D. 空间实验室中可以借助重锤和打点计时器演示“验证机械能守恒定律”实验
5. “嫦娥三号”探测器是我国第一个月球软着陆无人登月探测器。如图，当它接近月球表面时，可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中，它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )
A. 动能增加、重力势能减小
B. 动能减少、重力势能增加
C. 机械能增加
D. 机械能减少
6. 如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为，圆弧底端切线水平，乙从高为的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A. 两小球到达底端时速度相同
B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C. 两小球到达底端时动能相同
D. 两球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率为零，乙球重力做功的瞬时功率也为零
7. 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A. 先变大后变小，方向水平向左 B. 先变大后变小，方向水平向右
C. 先变小后变大，方向水平向左 D. 先变小后变大，方向水平向右
8. 如图所示，在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正电荷。、、三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。当球壳处于静电平衡状态时，下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度小于点的电场强度 B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 由于静电屏蔽，点的电场强度等于 D. 由于静电感应，球壳内表面感应出电荷
9. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上。为了使质量为，带电荷量为的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场未画出，则( )
A. 电场强度的最小值为
B. 若电场强度，则电场强度方向一定竖直向上
C. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大
D. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大
10. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力
B. 汽车的最大牵引力为
C. 过程中汽车牵引力做的功为
D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
11. 载人飞行包是一个单人低空飞行装置，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，飞行包包括人在竖直方向上匀速上升的过程中空气阻力不可忽略，下列说法正确的是( )
A. 发动机对飞行包不做功 B. 飞行包受到的重力做负功
C. 飞行包的动能不变 D. 飞行包的机械能守恒
12. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为，下列说法正确的有( )
A. 甲在空中的运动时间比乙的长
B. 两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C. 从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少
D. 从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
13. 如图所示实线为某一点电荷的电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，、、是轨迹上的三个点，则( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子一定是从点运动到点
C. 粒子在点的加速度一定大于在点的加速度
D. 该电场可能是由负点电荷产生的
14. 如图甲所示，在轴上有一个点电荷图中未画出，、、为轴上三点。放在、两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( )
A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度大小为
C. 点电荷在、之间 D. 点电荷在、之间
15. 如图所示，竖直平面内有半径为的半圆形光滑绝缘轨道，、两点为轨道的最高点，点为最低点，圆心处固定一电荷量为的点电荷．将另一质量为、电荷量为的带电小球从轨道处无初速度释放，已知重力加速度为，则( )
A. 小球运动到点时的速度大小为
B. 小球运动到点时的加速度大小为
C. 小球从点运动到点过程中电势能减少
D. 小球运动到点时对轨道的压力大小为
第II卷（非选择题）
三、填空题（本大题共1小题，共5.0分）
16. 某同学利用如图甲装置验证重锤自由下落过程中机械能守恒．如图乙为他得到的一条纸带，在纸带上取个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为，其中，，点相邻，，，点相邻，在点和点之间还有若干个点．是，两点的距离，是，两点的距离，是，两点的距离．
实验过程中，下列操作正确的有______．
A.打点计时器可接在两节干电池上
B.实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器
C.实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带
D.纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直
点速度的表达式______．
该同学测得的数据是，，，质量为的重物从点运动到点过程中，动能增加量为______，势能减少量为______重力加速度取
在实际运动过程中系统动能的增加量总小于系统势能的减少量，指出产生这个系统误差的原因：______．
四、计算题（本大题共4小题，共35.0分）
17. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球和，球放在可移动的绝缘座上，球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点，如图所示．
实验时，先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，球悬线的偏角越大．
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______ 而增大，随其所带电荷量的______ 而增大．
此同学在探究中应用的科学方法是______ 选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”．
18. 质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数，物体从静止开始运动，运动时间。求：
力在内对物体所做的功；
力在内对物体所做功的平均功率；
在末力对物体做功的瞬时功率。
19. 如图所示，一条长为的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为的带电小球，将它置于电场强度为、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角。
小球带何种电荷？电荷量为多少？
若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？
20. 如图所示，光滑斜面的倾角，为水平面，长度，为光滑的圆弧，半径。一个质量的物体，从斜面上点由静止开始下滑，物体与水平面间的动摩擦因数，轨道在、两点平滑连接．当物体到达点时，继续竖直向上运动，最高点距离点的高度。不计空气阻力，，，取求：
物体运动到点时的速度大小；
点距离水平面的高度；
物体最终停止的位置到点的距离．
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：琥珀首饰与丝绸摩擦，摩擦起电，使琥珀带有了电荷，由于带电体能够吸引轻小物体，所以带电的琥珀会将细小的物体灰尘吸附在它上面，造成了琥珀比较容易脏，故C正确，ABD错误。
故选：。
用摩擦的方法使得物体带电，该现象称为摩擦起电；带电体能吸引轻小物体，这是带电体的基本性质．
该题考查了摩擦起电以及带电体可以吸引不带电的轻小物体，是联系生活实际的基础题．
2.【答案】
【解析】】元电荷 的数值最早是由密立根的油滴实验测得的，故A错误；
B.元电荷是自然界中最小的电荷量，不是带电体，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故B错误；
C.由于任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，而
故一个物体的带电量可能是 ，故C正确；
D.点电荷是带电体的一种理想化模型，如果在研究的问题中，带电体的形状、大小及电荷分布可以忽略，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，与带电量没有关系，而元电荷是最小的电量单位，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】判断功的正负，可根据功的公式，确定力与位移的夹角的大小，根据的范围确定功的正负；应用动能定理判断合外力做功情况。
本题以运动员拖着旧橡胶轮胎跑步为背景考查了求功公式在实际生活中的应用，要掌握功的公式，关键确定力与位移的夹角。
【解答】
A、摩擦力与运动方向相反，对轮胎做负功，选项A正确
B、由于消防队员匀速前进，则合外力为零，合外力做功也为零，选项B错误
C、合外力做功即拉力做功与摩擦力做功之和等于轮胎动能的改变，故选项C错误．
D、支持力与运动方向垂直，支持力不做功，选项D错误
4.【答案】
【解析】
【分析】
根据进行分析，由于空气阻力做负功，空间站轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能一定减小，动能增大，空间站处于完全失重状态。
【解答】
A.根据公式可得，轨道半径越大，速度越小，所以空间站绕地球运行的线速度比同步卫星的大，选项A错误
B.根据公式可得，半径越大，周期越大，所以空间站绕地球运行的周期比同步卫星的小，选项B正确
C.由于空气阻力做负功，空间站轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能一定减小，动能增大，选项C错误
D.由于空间站处于完全失重状态，与重力有关的实验无法进行，选项D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】解：根据题意可知，探测器减速下降，速度减小，则动能减小，下降过程，高度降低，则重力势能减小，因为机械能等于重力势能与动能之和，所以机械能减小，故ABC错误，D正确；
故选：。
动能等于，重力势能，机械能等于动能与重力势能之和，分析速率及高度的变化情况，从而分析动能和重力势能的变化情况；
该题考查了对动能、重力势能和机械能的基本概念的应用，学习过程中要熟记动能和重力势能的定义式；
6.【答案】
【解析】根据动能定理得
解得
两物块到达底端时动能相等，物块的速度大小相等，但是速度方向不同，故A错误，C正确；
B.两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，重力做功均为
故B错误；
D.两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
电子做匀速直线运动，知受电场力和外力平衡，外力的大小与电场力的大小相等，方向相反，根据电场力的变化判断外力的变化。
解决本题的关键知道外力的大小与电场力的大小相等，方向相反，是一对平衡力。
【解答】
根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右。故B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】．点处于点电荷的电场中，所以点的电场强度不等于零；金属空心导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以、两点的电场强度都为零，则
故AB错误，C正确；
D.处于静电平衡的导体的电势处处相等，其内表面不带电，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
分析题意可知，因为小球静止在斜面上，因此小球受力平衡，因为小球的受到自身重力以及电场力和支持力的作用，在这里要讨论是否存在斜面的支持力，如果当电场力与重力平衡之后，则斜面不会对小球有支持力的作用。
本题主要考查电场中的平衡问题，注意找准受力，进而判断支持力的存在与否是解题的关键。
【解答】
A.当所加的电场强度最小时，场强方向沿斜面向上，此时，解得电场强度的最小值为，选项A错误；
B.若，则可能是电场力、重力以及斜面的支持力三力互成，此时场强的方向不是竖直向上的方向，选项B错误；
由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C正确，选项D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查恒定加速度启动与恒功率运动问题，根据机车保持恒定的加速度启动，先做匀加速直线运动，当功率增大到最大功率后做变加速直线运动，最后牵引力减小到等于阻力时做匀速直线运动。
【解答】
A.机车匀速时有，可得，故A错误；
B.对启动的过程分析可知，最初的匀加速阶段时的牵引力最大，而由图象可知，故最大牵引力为，B错误；
C.牵引力的功率保持不变，则牵引力的功为，故正确；
D.汽车在做变加速运动过程的时间，速度从增大为，此过程牵引力的功率保持不变，由动能定理，解得：，故错误。
故选。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了做功的判断、功能关系；解决本题的关键是弄清楚飞行包的运动过程，判断受力情况，根据力的方向和位移方向之间关键确定力做功的正负。
【解答】
A.飞行包包括人在竖直匀速上升的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做正功，故A错误；
B.高度上升，飞行包的重力做负功，故B正确；
C.飞行包匀速运动，飞行包的动能不变，故C正确；
D.因飞行包包括人在竖直方向上匀速上升，故飞行包动能不变，重力势能增大，机械能一定增大，故D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平抛运动规律的应用，瞬时功率的应用，重力势能的变化计算和机械能守恒的判断，基础题目。
根据平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，利用自由落体运动的运动规律可以判断时间关系；根据平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，利用自由落体运动的运动规律求出竖直末速度，结合瞬时功率表达式可以判断重力的功率；先求出重力做功关系，再根据功能关系判断重力势能变化量；根据机械能守恒的条件，手榴弹在运动过程中机械能守恒。
【解答】
A、手榴弹在空中的运动可视为平抛运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动，有，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗手榴弹，故相等，故甲乙在空中运动的时间相等，故A错误；
B、手榴弹在空中的运动可视为平抛运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动，设落地前瞬间手榴弹竖直分速度为，有，此时重力的功率为，由题意相等，故重力的功率相等，故B正确；
C、从投出到落地，每颗手榴弹的重力做功为，根据功能关系可知，手榴弹的重力势能减少，故C正确；
D、手榴弹在空中的运动可视为平抛运动，在运动过程中只有重力做功，故手榴弹的机械能守恒，故D错误。
13.【答案】
【解析】A、由曲线的弯曲方向，可知粒子受力方向向左，与电场方向相同，所以带正电，故A正确；
B、只知道曲线弯曲方向不能判断运动方向，所以粒子运动方向无法确定，故B错误；
C、由于点电场线比点电场线密，点场强大，粒子在点受力大，加速度大，故C正确；
D、由电场方向可知，该电场是由正点电荷产生的，故D错误。
故选AC。
本题考查点电荷的电场线、电场线与带电粒子的运动轨迹问题，会根据轨迹方向与电场线方向判断运动电荷的电性、根据电场线疏密判断电场力大小进而判断加速度大小。
14.【答案】
【解析】
【分析】
根据电场强度的定义式可知，图线的斜率等于场强的大小，分析场强的大小，由图读出两个检验电荷所受的电场力方向，分析的位置。
本题要掌握电场力与场强方向、大小的关系，从数学的角度理解图线斜率的物理意义，这是常用的思路。
【解答】
A.由图线的斜率表示场强，可知点场强大小为：，故A正确；
B.由图线的斜率表示场强，可知点场强大小为：，故B错误；
由图乙，正检验电荷放在点和负检验电荷放在点所受电场力方向均沿轴正方向，说明点电荷为负电荷，且放在之间，故C正确，D错误。
故选AC。
15.【答案】
【解析】
【分析】
分析小球的运动过程中受力情况及各力做功情况，明确机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求得点的速度；根据牛顿第二定律求解加速度；分析小球在点的受力情况，根据向心力公式可求得小球在点受到的支持力，再由牛顿第三定律可求得压力。
本题考查点电荷的电场以及机械能守恒定律的应用；要注意认真分析物体的受力情况，再根据相应的物理规律分析求解即可。
【解答】
A.带电小球在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则，解得，故A正确；
B.小球运动到点时的加速度大小为，故B错误；
C.小球从点运动到点过程中库仑力不做功，电势能不变，故C错误；
D.小球到达点时，受到重力、库仑力和支持力，由圆周运动和牛顿第二定律得，解得，根据牛顿第三定律，小球在点时对轨道的压力为，方向竖直向下，故D正确。
故选AD。
16.【答案】 纸带与限位孔之间的摩擦阻力与空气的阻力的影响
【解析】解：、将打点计时器接到交流电源上，不能使用干电池．故A错误；
B、、实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带．故B错误，C正确；
D、纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，以减小限位孔对纸带的摩擦力．故D正确．
故选：
点的瞬时速度等于、之间的平均速度，所以：
物体在点的动能：
物体在点的动能：
质量为的重物从点运动到点过程中，动能增加量：
势能减少量：．
在实际运动过程中系统动能的增加量总小于系统势能的减少量，指出产生这个系统误差的原因是纸带与限位孔之间的摩擦阻力与空气的阻力的影响．
故答案为：；；，；纸带与限位孔之间的摩擦阻力与空气的阻力的影响
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算和有效数字的保留．
17.【答案】减小；增大；控制变量法
【解析】解：对小球进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：，即球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．
故答案为：减小，增大，控制变量法．
由于实验时，先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法．
该题考查库仑定律的演示实验，属于记忆性的知识点．本题属于简单题．
18.【答案】解：根据牛顿第二定律得：
解得：
内的位移为：
力在内对物体所做功为：
内的平均功率为：
末的速度为：
在末力对物体做功的瞬时功率为：
答：力在内对物体所做的功为。
力在内对物体所做功的平均功率为。
在末力对物体做功的瞬时功率为。
【解析】根据牛顿第二定律求出加速度，进而求内的位移，及力的功，根据平均功率的表达式，可求力在内对物体所做功的平均功率；算出末的速度，根据瞬时功率的表达式，可求在末力对物体做功的瞬时功率。
本题考查了瞬时功率和平均功率的知识，做题时注意二者的区别。
19.【答案】解：
由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析，如图所示
由此可知小球带正电，设其电荷量为，则
联立可得
静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为 ，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动的规律可得
由牛顿第二定律得
所以
【解析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡状态，根据共点力平衡得出电场力的方向和大小，从而得出小球的电性以及电量的大小；
由牛二律可求得加速度，由运动学公式求时间。
解决本题的关键正确地进行受力分析，运用共点力平衡知识进行求解．由牛顿运动定律分析运动情况。
20.【答案】解：物体由点到最高点，根据机械能守恒得：
代入数据解得：；
物体由点到点，根据动能定理得：
代入数据解得：；
从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得：
代入数据，解得：
由于
所以，物体最终停止的位置到点的距离为：。
【解析】本题综合考查功能关系、动能定理等；在处理该类问题时，要注意认真分析能量关系，正确选择物理规律求解。
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