?安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷
學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________

一、單選題
1、物理學(xué)發(fā)展中許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進(jìn)程，下列說法正確的是( )
A.萬有引力常量和靜電力常量均是由實驗測出來的
B.卡文迪什發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并在實驗室測出了引力常量
C.法拉第利用扭秤裝置總結(jié)得出庫侖定律，并提出用電場線描述電場
D.第谷將開普勒的幾千個數(shù)據(jù)歸納得出簡潔的三定律，揭示了行星運動的規(guī)律
2、下列運動不屬于勻變速運動的是( )
A.自由落體運動 B.豎直上拋運動 C.勻速圓周運動 D.平拋運動
3、關(guān)于電場強度，下列說法正確的是( )
A.在以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點的電場強度都相同
B.正電荷周圍的電場強度一定比負(fù)電荷周圍的電場強度大
C.正電荷在電場中某點受電場力向右，則場強向右；換成負(fù)電荷在該點時則場強向左
D.在電場中某點電荷所受到的靜電力很大，該點的電場強度不一定很大
4、在2022-2023年CBA常規(guī)賽中，遼籃猛將趙繼偉將籃球投出到入框經(jīng)多次曝光得到的照片，籃球在P位置時受力方向可能是( )

A.① B.② C.③ D.④
5、如圖所示，三個同心圓是以一負(fù)點電荷為圓心的等勢面，相鄰等勢面的電勢差相等，則下列說法正確的是( )

A.同一個點電荷+q在B點所受的靜電力比在A點的大
B.同一個點電荷+q在B點具有的電勢能比在A點的大
C.將同一個電荷由B點移到D點靜電力做的功比由C點移到A點多
D.將試探電荷+q由B點移到D點，靜電力有可能不做功
6、2023年4月24日為第八個“中國航天日”，主題是“格物致知，叩問蒼穹”。關(guān)于天文、航天中涉及的物理知識，下列說法正確的是( )

A.宇航員航天和衛(wèi)星繞地球運行時，不受力的作用
B.地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，其速率可能為8.9km/s
C.地球從近日點向遠(yuǎn)日點運動過程中，運動速率將單調(diào)減小
D.地球衛(wèi)星的發(fā)射速度最小要達(dá)到11.2km/s
7、如圖a所示，小物體從豎直彈簧上方高地高h(yuǎn)處由靜止釋放，其動能與離地高度h的關(guān)系如圖b所示。其中高度從下降到，圖像為直線，其余部分為曲線，對應(yīng)圖像的最高點，小物體質(zhì)量為m，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下說法正確的是( )

A.小物體下降至高度時，彈簧恢復(fù)原長
B.小物體下落至高度時，它的加速度最大
C.小物體處于高度和時，彈簧的彈性勢能相等
D.小物體從高度下降到，彈簧的彈力做功
二、多選題
8、下列有關(guān)生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是( )

A.鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高的原因是為了利用輪緣與內(nèi)軌的側(cè)壓力幫助火車轉(zhuǎn)彎
B.汽車通過拱橋的最高點時處于失重狀態(tài)
C.滾筒洗衣機(jī)里衣物隨著滾筒做高速勻速圓周運動，衣物運動到最低點B點時脫水效果更好
D.同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
9、如圖所示為低空跳傘極限運動表演，運動員從高空一躍而下，實現(xiàn)了自然奇觀與極限運動的完美結(jié)合。假設(shè)質(zhì)量為m的跳傘運動員，由靜止開始下落，在打開傘之前受恒定阻力作用，下落的加速度為，在運動員下落h的過程中，下列說法正確的是( )

A.運動員的重力勢能減少了 B.運動員的動能增加了
C.運動員的機(jī)械能增加了 D.運動員的機(jī)械能減少了
三、計算題
10、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q。在它們連線的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一電荷量為+q的小球以初速度從管口射入，則小球( )

A.速度保持不變
B.受到的重力做正功
C.受到的庫侖力最大值為
D.受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功
11、一輛新能源汽車在平直的公路上由靜止開始啟動，在啟動過程中，汽車瞬時速度及其牽引力的功率隨時間的變化情況分別如圖甲、乙所示，圖甲中前后兩段直線均與中間曲線相切。已知汽車所受阻力恒定不變，在18s末汽車的速度恰好達(dá)到最大。下列說法正確的是( )

A.汽車前8s的加速度為
B.汽車的最大牽引力為700N
C.汽車在勻加速運動過程中牽引力做的功為
D.汽車在做變加速運動過程中的位移大小為95.5m
12、卡文迪什通過實驗研究得出萬有引力恒量的實驗裝置示意圖是圖_____；庫侖通過實驗研究得出電荷之間相互作用力規(guī)律的實驗裝置示意圖是圖___。

13、電影《流浪地球》中，由于太陽即將毀滅，人類為了生存，給地球裝上推進(jìn)器，“駕駛”地球逃離太陽系，飛向比鄰星系定居，泊入比鄰星軌道，成為這顆恒星的衛(wèi)星。地球繞比鄰星做圓周運動的軌道半徑為r，周期為T，比鄰星的半徑為R，引力常量為G（忽略其他星球?qū)Φ厍虻挠绊懀?，求?br /> (1)比鄰星的質(zhì)量M；
(2)比鄰星表面的重力加速度g。
14、如圖，兩相同極板A與B的長度l為8.0cm，相距d為2.0cm，極板間的電壓U為400V。一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時的速度大小為。把兩板間的電場看作勻強電場，不計重力，己知電子的比荷。求：

（1）電子經(jīng)過極板間電場所用的時間；
（2）電子經(jīng)過電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y是多少厘米（偏移距離少的計算結(jié)果保留2位小數(shù)）。
15、如下圖所示，半徑為R的光滑半圓形豎直軌道在最低點與水平直軌道相切，水平直軌道有一段長度為L的粗糙部分，右側(cè)部分光滑?？梢暈橘|(zhì)點、質(zhì)量為的滑塊放在光滑直軌道上，滑塊與粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)為μ。先用手控制滑塊使其壓縮一根輕質(zhì)彈簧（彈簧右端固連于墻，彈簧長度小于光滑段長度），然后松手釋放滑塊，使彈簧將其彈開，滑塊離開彈簧水平向左滑過直軌道后沖上半圓形軌道?；瑝K沿半圓形軌道上滑的最大高度h與滑塊通過半圓形軌道最低點時對軌道的壓力F之間的關(guān)系如下圖所示（h為相對于水平軌道平面的豎直高度），重力加速度為g。

（1）若滑塊恰好能來到半圓形軌道的最低點，求原本壓縮的彈簧儲存的彈性勢能；
（2）若滑塊恰好能來到半圓形軌道的最高點，求這種情況下滑塊經(jīng)過半圓軌道最低點時對軌道的壓力；
（3）將上圖補充完整（只需畫圖即可）。
四、實驗題
16、某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置“驗證機(jī)械能守恒定律”，實驗所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為8V的交變電流和直流電，交變電流的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開始下落，電磁打點計時器在紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機(jī)械能守恒定律。

（1）他進(jìn)行了下面幾個操作步驟：
A.按照圖示的裝置安裝器材；
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C.用天平測出重錘的質(zhì)量；
D.先接通電源，后釋放重錘，打出一條紙帶；
E.多做幾次試驗，挑選出合適的紙帶并測量紙帶上某些點間的距離；
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____________。（均填步驟前的選項字母）
（2）這位同學(xué)改正了相關(guān)的步驟后，挑選出一條紙帶進(jìn)行測量分析，如圖乙所示，其中О點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個連續(xù)的計時點，若重錘的質(zhì)量為1.0kg，根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，可求出打E點時重錘的速度大小為_________m/s，并求出對應(yīng)的動能：從打О點下落到打E點的過程中重力勢能的減少量為________J；比較誤差允許范圍內(nèi)減少的重力勢能是否等于增加的動能。（，計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

參考答案
1、答案：A
解析：A.卡文迪什在實驗室測出了萬有引力常量，庫侖通過扭秤裝置測出了靜電力常量，故A正確；
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪什在實驗室測出了引力常量，故B錯誤；
C.庫侖利用扭秤裝置總結(jié)得出庫侖定律，法拉第提出用電場線描述電場，故C錯誤；
D.開普勒將第谷的幾千個數(shù)據(jù)歸納得出簡潔的三定律，揭示了行星運動的規(guī)律，故D錯誤。
故選A。
2、答案：C
解析：A.自由落體運動的加速度是重力加速度，保持不變，屬于勻變速運動，故A錯誤；
B.豎直上拋運動的加速度是重力加速度，保持不變，屬于勻變速運動，故B錯誤；
C.勻速圓周運動的加速度的大小保持不變，但方向始終指向圓心，故勻速圓周運動的加速度方向時刻改變，不屬于勻變速運動，故C正確；
D.平拋運動的加速度是重力加速度，保持不變，屬于勻變速運動，故D錯誤。
故選C。
3、答案：D
解析：A.在以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點的電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；
B.正電荷周圍的電場強度不一定比負(fù)電荷周圍的電場強度大，與場源電荷電量大小及位置有關(guān)，故B錯誤；
C.電場的強弱及方向與試探電荷無關(guān)，只取決于場源電荷，所以放入正電荷場強向右，放入負(fù)電荷場強仍然向右，故C錯誤；
D.根據(jù)電場強度的定義式

可知，電荷所受到的電場力很大，該點的電場強度不一定很大，故D正確。
故選D。
4、答案：C
解析：籃球在空中受豎直向下的重力，與運動方向（軌跡的切線方向）相反的空氣阻力的作用，兩者的合力斜向后下。
故選C。
5、答案：B
解析：負(fù)的點電荷產(chǎn)生的電場的電場線是會聚的直線，如圖所示

A.電場線密處場強大，電場線稀處場強小，由圖可知，B點的場強比A點的場強小，則一個點電荷+q在B點所受的電場力比在A點的小，故A錯誤；
B.沿著電場線電勢要降低，故B點的電勢比A點的電勢高，故+q在B點具有的電勢能比在A點電勢能大，故B正確；
C.由題有

根據(jù)電場力做功公式

可知，將同一個電荷由B點移到D點電場力做的功與由C點移到A點一樣多，故C錯誤；
D.沿著電場線電勢要降低，故B點的電勢比D點的電勢高，故+q在B點具有的電勢能比在D點電勢能高，所以將電荷+q由B點移到D點，電場力做正功，故D錯誤。
故選B。
6、答案：C
解析：A.宇航員和衛(wèi)星繞地球運行時受萬有引力，故A錯誤；
B.地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力

得

衛(wèi)星得速率應(yīng)小于近地衛(wèi)星，而近地衛(wèi)星的得線速度大小等于，所以衛(wèi)星速率不可能為8.9km/s，故B錯誤；
C.地球從近日點向遠(yuǎn)日點運動過程中根據(jù)開普勒第二定律可知運動速率逐漸減小，故C正確；
D.地球衛(wèi)星得最小發(fā)射速度為，故D錯誤。
故選C。
7、答案：B
解析：A.從到高度一直減小，表明物體一直下降，彈簧的長度一直減小，彈簧沒有恢復(fù)原長，A錯誤；
B.高度從下降到，圖像為直線，表明小物體沒有與彈簧接觸，做自由落體運動，加速度等于重力加速度，加速度的方向向下，所以，小物體下落至?xí)r彈簧處于原長狀態(tài)，此時的加速度等于重力加速度，加速度的方向向下；小物體下落至高度時，其動能與高度時相等，根據(jù)對稱性，小物體下落至?xí)r的加速度也等于重力加速度，加速度的方向向上；小物體從高度下降到高度的過程中，彈簧的彈力增大，合力增大，加速度增大，至最低點時，加速度最大，B正確；
C.高度從下降到，彈簧的長度一直減小，形變量一直增大，彈性勢能一直增大，所以小物體處于高度時的彈性勢能比時小，C錯誤；
D.小物體從高度下降到，根據(jù)動能定理得

解得

D錯誤。
故選B。
8、答案：BC
解析：A.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，故A錯誤；
B.汽車通過拱橋的最高點時，向心力方向向下，橋?qū)嚨闹С至π∮谲嚨闹亓?，車處于失重狀態(tài)，故B正確；
C.根據(jù)牛頓第二定律，在最低點B，有

在最高點A，有

則

所以衣物運動到最低點B點時，衣物與水更容易分離，脫水效果會更好，故C正確；
D.在A、B兩位置時小球所受筒壁的支持力大小相等，則向心力相等，但在B位置時的軌跡半徑小，根據(jù)

可知，B位置時角速度大，故D錯誤。
故選BC。
9、答案：BD
解析：A.根據(jù)重力做功與重力勢能的變化關(guān)系

即重力勢能減小，故A錯誤；
B.根據(jù)動能定理可得

即動能增加，故B正確；
CD.機(jī)械能變化量等于重力勢能變化量與動能變化量之和，所以

即機(jī)械能減小，故C錯誤，D正確。
故選BD。
10、答案：BC
解析：A.由等量異種點電荷形成的電場的特點可知，小球受到的電場力始終沿著水平方向，合力等于重力，所以小球做勻加速直線運動，故A錯誤；
BD.小球受到的庫侖力水平向右，與運動方向垂直，所以不做功；小球受到的重力與運動方向相同，所以做正功，故B正確、D錯誤；
C.在連線中點處庫侖力最大，即

故C正確。
故選BC。
11、答案：AD
解析：A.汽車前8s的加速度為

故A正確；
B.汽車做勻加速運動的牽引力最大，則有

故B錯誤；
C.汽車在勻加速運動過程中牽引力做的功為

其中
，
解得

故C錯誤；
D.8s~18s內(nèi)汽車做變加速運動，根據(jù)動能定理得

其中在汽車勻速階段有

在汽車勻加速階段有

解得
，，
故D正確。
故選AC。
12、答案：（1）a
（2）b
解析：（1）卡文迪什通過實驗研究得出萬有引力恒量的實驗裝置示意圖是a；
（2）庫侖通過實驗研究得出電荷之間相互作用力規(guī)律的實驗裝置示意圖是圖b。
13、答案：(1)
(2)
解析：(1)地球繞比鄰星運動，萬有引力提供圓周運動向心力有

可得比鄰星的質(zhì)量

(2)在比鄰星表面重力與萬有引力相等有

可得比鄰星表面的重力加速度

14、答案：（1）
（2）0.70cm
解析：（1）電子在電場中做類平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，可得電子在極板中的運動時間為

代入數(shù)據(jù)有

（2）電子在極板中加速度為

電子射出勻強電場時沿垂直于板面方向偏移的距離為

聯(lián)立可解得

15、答案：（1）μmgL
（2）6mg
（3）
解析：（1）若滑塊恰好能來到半圓形軌道的最低點，根據(jù)動能定理有
，
則

（2）若滑塊恰好能到達(dá)圓軌道最高點，則滑塊在圓軌道最低點有

滑塊在圓軌道最高點

滑塊由圓軌道最低點滑到圓軌道最高點的過程，根據(jù)動能定理，

解得

（3）在之間有，滑塊在圓軌道最低點

滑塊在h處有速度為零，則滑塊由圓軌道最低點沿圓軌道滑到最大高度h的過程，根據(jù)動能定理

得

在間，滑塊在圓軌道最低點

滑塊在圓軌道脫離的最高點

其中

滑塊由圓軌道最低點沿圓軌道滑到最大高度h的過程，根據(jù)動能定理

得

即

綜上，則完整圖如圖所示

16、答案：（1）C；B
（2）2.40；3.00
解析：（1）實驗中要驗證

等號兩邊可以將質(zhì)量約去，不需要用天平去測量重錘質(zhì)量，故沒有必要進(jìn)行的步驟是C；
打點計時器需要接到電源的“交流輸出”上而不是接到電源的“直流輸出”上，故操作不當(dāng)?shù)牟襟E是B；
（2）相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

勻變速直線運動中間時刻速度等于該段的平均速度，則打E點時重錘的速度大小為

此時重錘的動能為

從打О點下落到打E點的過程中重力勢能的減少量為

在誤差允許范圍內(nèi)減少的重力勢能近似等于增加的動能，故機(jī)械能守恒。


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