山西省阳高县2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试题（含答案）

一、单选题(本题共7小题，每题4分，共28分。选对4分，错选0分)
1. (4分)一个质点受到两个互成锐角的恒力F1、F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持二力的方向不变，只将F1突然增大为2F1，则此后质点(　　)
A. 不一定做曲线运动 B. 可能做匀变速直线运动
C. 可能做匀速直线运动 D. 一定做匀变速运动
2. (4分)如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零；如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，转弯处无能量损失)(　　)
A. 等于v0 B. 大于v0
C. 小于v0 D. 取决于斜面的倾角
3. (4分)如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝3m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)
木板获得的动能为1 J
B. 系统损失的机械能为7 J
C. 木板A的最小长度为1.5 m
D. A、B间的动摩擦因数为0.23
4. (4分)在边长为a的正方形的每一顶点都放置一个电荷量大小为q的点电荷，点电荷的正负如图所示．如果保持它们的位置不变，则位于A点的点电荷受到其他三个电荷的静电力的合力大小是(　　)
A. B. C. D.
5. (4分)如图所示，质量为m、带正电的滑块沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下匀强电场区域时，滑块的运动状态为(　　)
A. 继续匀速下滑 B. 将加速下滑
C. 减速下滑 D. 上述三种情况都有可能发生
6. (4分)已知引力常量G，那么在下列给出的各种情境中，能根据测量的数据求出火星密度的是(　　)
A. 在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t
B. 发射一颗贴近火星面绕火星做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T
C. 观察火星绕太阳的椭圆运动，测出火星绕太阳运行的周期T
D. 发射一颗绕火星做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离火星表面的高度H
7. (4分)一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在t时间内(小球未落地)重力对它做功的平均功率及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为(重力加速度为g)(　　)
A. ＝mg2t2，P＝mg2t2 B. ＝mg2t2，P＝mg2t2
C. ＝mg2t，P＝mg2t D. ＝mg2t，P＝2mg2t
二、多选（5个小题，共计25分，错选0分，漏选3分，对选5分）
8. (5分)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则(　　)
A. 粒子带正电荷 B. 粒子加速度逐渐减小
C. 粒子在A点的速度大于在B点的速度 D. 粒子的初速度不为零
9. (5分)一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度为E，在与环心等高处放有一质量为m、带电量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是(　　)
小球经过环的最低点时速度最大
B. 小球在运动过程中机械能守恒
C. 小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋qE)
D. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg＋qE)
10. (5分)下列说法中正确的是(　　)
A. 功率大说明物体做功多 B. 功率小说明物体做功慢
C. 单位时间内做功越多，其功率越大 D. 物体做功越多，其功率越大
11. (5分)如图所示，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点B时，再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)
A. 卫星在轨道Ⅰ上稳定飞行经过A处的速度大于卫星在轨道Ⅱ上稳定飞行经过B处的速度
B. 卫星在轨道Ⅰ上稳定飞行经过A处的加速度小于卫星在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A处的加速度
C. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期之比为∶9
D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期之比为∶25
12. (5分)如图所示，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气及水的浮力，则在此过程中，以下说法正确的有(　　)
A. 拉力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量
B. 木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量
C. 拉力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量
D. 拉力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
三、实验（共计12分，每空3分）
13. (12分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块2从高处由静止开始下落，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示．已知物块1、2的质量分别为m1＝50 g、m2＝150 g．(电源频率为50 Hz，结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝________ m/s.
(2)在打点0～5过程中，系统动能的增加量ΔEk＝______ J，系统重力势能的减少量ΔEp＝________ J．(g取10 m/s2)
(3)若某同学作出的v2－h图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度g＝________ m/s2.
四、计算（本题共3小题，共35分）
14. (11分)如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根长为L且与斜面平行的轻杆相连，下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑，不计球与水平地面碰撞时的机械能损失，且地面光滑，重力加速度为g，求：
(1)两球在光滑水平地面上运动时的速度大小；
(2)此过程中杆对A球所做的功；
(3)分析A、B两球下落过程中杆对A球做功的情况．
15. (11分)如图所示，在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L且不可伸长的绝缘轻细线系在一匀强电场中的O点．匀强电场的方向水平向右，分布的区域足够大．现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零．
(1)求匀强电场的电场强度E的大小；
(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度自由释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？(已知：OA＝OC＝L，重力加速度为g)．
16. (13分)质量m＝1 kg的小物块以初速度v0＝4 m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．O点为圆弧的圆心，＝60°，轨道半径R＝0.8 m，圆弧轨道与水平地面上长为L＝2.4 m的粗糙直轨道CD平滑连接．小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回(g＝10 m/s2，空气阻力不计)．
(1)小物块第一次经过最低点C时，求圆弧轨道对物块的支持力FN；
(2)若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ＝0.4，则小物块最终停在何处？
期末考试物理试题答案
一、单选题(本题共7小题，每题4分，共28分。选对4分，错选0分)
1. D 2. A 3. C 4. D 5. A 6. B 7. C
二、多选（5个小题，共计25分，错选0分，漏选3分，对选5分）
8. BCD 9. AD
10. BC 11. AC 12. BCD
三、实验（共计12分，每空3分）
13.(12分) 【答案】(1)2.4　(2)0.58　0.60　(3)9.7
【解析】(1)物块做匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可知在纸带上打下计数点5的瞬时速度v5＝＝m/s＝2.4 m/s.
(2)在打点0～5过程中，系统动能的增量ΔEk＝(m1＋m2)v52≈0.58 J，系统重力势能的减少量ΔEp＝(m2－m1)gh5＝0.60 J.
(3)根据机械能守恒定律得(m1＋m2)v2＝(m2－m1)gh，则有v2＝gh＝gh，所以v2－h图像的斜率k＝g＝m/s2＝4.85 m/s2，故g＝9.7 m/s2.
四、计算（本题共3小题，共35分）
14. (11分)【答案】(1)均为　(2)－mgLsin (3)见解析
【解析】(1)由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失，因此两球组成的系统机械能守恒．两球在光滑水平地面上运动时的速度大小相等，设为v，根据机械能守恒定律有
mg(2h＋Lsin θ)＝2×mv2，解得v＝
(2)因两球在光滑水平地面上运动时的速度v比B球从h处自由滑下的速度大，则杆对B球做的功为
WB＝mv2－mgh＝mgLsin θ
因系统的机械能守恒，所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的绝对值应该相等，杆对B球做正功，对A球做负功．所以杆对A球做的功为WA＝－mgLsin θ
(3)当A球和B球都在斜面或都在水平地面上运动时，杆对A球不做功，当B球从斜面下滑至水平地面上，而A球都在斜面上时，杆对A球做负功，大小为mgLsin θ.
15. (11分) 【答案】(1)　(2)
【解析】(1)对小球由A到B的过程，由动能定理得mgL－qEL＝0，得E＝.
(2)小球由C点释放后，将做匀加速直线运动，到B点时的速度为vb，设小球做匀加速直线运动的加速度为a，
F合＝＝mg，a＝＝g
又v＝2aL＝4gL，得t＝＝.
16. (13分) 【答案】(1)40 N，方向竖直向上　(2)停在距D点0.6 m处
【解析】(1)物块由B到C过程中，
根据机械能守恒定律得：mgR(1－cosθ)＝mvC2－mv02
解得：vC＝2m/s
根据牛顿第二定律：FN－mg＝m
解得：FN＝40 N，方向竖直向上
(2)设物块最后停止在M点位置，B到M过程中，
根据动能定理：mgR(1－cosθ)－μmgs总＝0－mv02
解得：s总＝3 m
即小物块最终停在距D点0.6 m处．