云南省玉溪市名校2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（Word版含答案）

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玉溪市名校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A. 重力势能的大小只由物体本身决定
B. 物体在A、B两点的重力势能分别为EpA＝2 J，EpB＝－3 J，则Ep4C. 在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D. 重力势能是物体和地球所共有的
2. 如图所示，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F.若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为(　　)
A. ，方向与F相反 B. ，方向与F相反
C. ，方向与F相同 D. ，方向与F相同
3. 利用传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到运动小车的速度—时间图像如图所示，由此图像可知(　　)
小车做曲线运动
B. 8 s时的加速度大于4 s时的加速度
C. 6.5 s末小车距离出发点最远
D. 小车前5 s内的平均速度比后5 s内的大
4. 科学研究发现，在月球表面：(1)没有空气；(2)重力加速度约为地球表面重力加速度的；(3)没有磁场．若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，下列说法正确的是(　　)
A. 氢气球将加速上升，铅球自由下落 B. 氢气球和铅球都处于静止状态
C. 氢气球和铅球都将下落，但铅球先落地 D. 氢气球和铅球都将下落，且同时落地
5. 如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)
a、b和c三点的线速度大小相等
B. a、b和c三点的角速度大小相等
C. a、b的角速度比c的大 D. c的线速度比a、b的大
6. 经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指(　　)
A. 行星、恒星、星系等巨大的物质世界
B. 地球表面上的物质世界
C. 人眼能看到的物质世界
D. 不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
7. 质量为200 g的足球静止在水平地面上，小明将球水平踢出，力的平均大小为40 N，球离开脚时的速度为6 m/s，足球在水平地面上运动了25 m停了下来，对上述过程描述正确的是(　　)
A. 小明对足球做功为1 000 J B. 小明对足球做功为3.6 J
C. 足球克服阻力做功为1 000 J D. 阻力对足球做功为3.6 J
8. 用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，克服空气阻力做功0.5 J，则下列判断正确的是(　　)
A. 物体的重力势能一定减少了3 J B. 物体的动能增加了4.5 J
C. 物体的机械能增加了5.5 J D. 物体的机械能增加了8.5 J
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 如图所示，在x轴坐标为＋1的点上固定一个电荷量为4Q的正点电荷，坐标原点O处固定一个电荷量为Q的负点电荷，那么在x坐标轴上，电场强度方向沿x轴负方向的点所在区域应是(　　)
A. (0,1) B. (－1,0) C. (－∞，－1) D. (1，＋∞)
10. 如图所示是甲、乙两物体做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图像，其中图线甲为双曲线的一支．由图像可以知道(　　)
A. 甲物体运动时，线速度大小保持不变 B. 甲物体运动时，角速度保持不变
C. 乙物体运动时，线速度大小保持不变 D. 乙物体运动时，角速度保持不变
11. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，O点为原长位置．质量为0.5 kg的滑块从斜面上A点由静止释放，滑块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为8 J，现将滑块从A点上方0.4 m处的B点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)
A. A点到O点的距离小于3.2 m
B. 从B点释放后滑块运动的最大动能为9 J
C. 从B点释放滑块后，滑块被弹簧弹回经过A点时的动能小于1 J
D. 从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加了1 J
12. 如图所示，一倾斜固定传送带以恒定速率顺时针转动．在传送带底端B无初速度地放一个工件，工件在摩擦力的作用下从传送带底端B滑动到顶端A.工件从传送带底端B滑动到顶端A的过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 摩擦力对工件所做的功等于工件动能的增量
B. 摩擦力对工件所做的功等于工件机械能的增量
C. 摩擦力对工件所做的功等于工件和传送带之间因摩擦产生的热量
D. 工件克服重力所做的功等于工件重力势能的增量
第Ⅱ卷 非选择题
13. 某同学在做研究匀变速直线运动规律的实验时，获取了一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示．由于粗心，该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离(电源频率为50 Hz)．求：
(1)6号计数点的瞬时速度的大小v6＝________m/s.(保留三位有效数字)
(2)利用逐差法处理数据，可得加速度的大小a＝________m/s2.(保留三位有效数字)
(3)计数点3、4之间的距离是x4＝________cm.(保留三位有效数字)
14. 某同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系．圆柱体放置在水平光滑圆盘(图中未画出)上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系．
(1)该同学采用的实验方法为________；
A．等效替代法 B．控制变量法
C．理想化模型法 D．微小量放大法
(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出
F－v2图线；
(3)由作出的F－v2的图线，可得出F和v2的关系式：____________，若向心力与m、r、v2之间满足F＝m，且圆柱体运动半径r＝0.4 m，得圆柱体的质量m＝________ kg(结果保留2位有效数字)．
15. 如图所示，匀强电场方向与水平方向成θ＝30°角斜向右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致．(重力加速度为g)
(1)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，求应对小球施加的恒力F1的大小和方向；
(2)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做直线运动，求应对小球施加的最小恒力F2的大小的方向．
16. 某宇航员在飞船起飞前测得自身连同宇航服等随身装备共重840 N，在火箭发射阶段，发现当飞船随火箭以a＝的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度)，其身体下方体重测试仪的示数为1 220 N．已知地球半径R＝6 400 km.地球表面的重力加速度g取10 m/s2，引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2(求解过程中可能用到≈1.03，≈1.02)．问：
(1)该位置处的重力加速度g′是地面处的重力加速度g的多少倍？
(2)该位置距地球表面的高度h为多高？
(3)地球的平均密度是多少？
17. 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，θ＝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？
1. D 2. D 3. B 4. D 5. B 6. D 7. B 8. B
9. AC 10. AD 11. AB 12. BD
13. 【答案】(1)0.413　(2)0.495　(3)2.88
【解析】(1)相邻两计数点间还有4个点未标出，则相邻计数点的时间间隔T＝0.02×5 s＝0.1 s；时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则v6＝＝×10－2 m/s≈0.413 m/s.
(2)加速度：a＝＝×10－2 m/s2＝0.495 m/s2.
(3)依据相等时间内位移差相等，即x24－x02＝x46－x24，
解得：x24＝＝ cm
＝5.28 cm，因此x4＝2.88 cm.
14. 【答案】(1)B　(2)见解析图　(3)F＝0.9v2(N)　0.36
【解析】(1)实验中研究向心力和线速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法为控制变量法，故选B．
(2)在题图乙中作出F－v2图线如图所示；
(3)由(2)中图像可知，F－v2图线为过原点的直线，故F与v2成正比关系，其斜率k＝0.9，所求表达式为F＝0.9v2(N)
由F＝m＝v2＝0.9v2(N)得＝k＝0.9 kg/m
解得m＝0.36 kg.
15. 【答案】(1)mg　方向与水平方向的夹角为60°，斜向右上方　(2)mg　方向与水平方向的夹角为60°，斜向左上方
【解析】(1)如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有
F1cosα＝qEcos 30°
F1sinα＝mg＋qEsin 30°
联立解得α＝60°，F1＝mg
即恒力F1方向与水平方向的夹角为60°，斜向右上方
(2)为使小球做直线运动，要求合力与运动方向共线，如图乙．
F2取最小值F2＝mgsin 60°＝mg
F2的方向与水平方向夹角为60°，斜向左上方．
16. 【答案】(1)倍　(2)128 km　(3)5.6×103kg/m3
【解析】(1)飞船起飞前，对宇航员受力分析有G＝mg，得m＝84 kg.
在h高度处对宇航员受力分析，应用牛顿第二定律有F－mg′＝ma，又a＝，得＝.
(2)根据万有引力定律可知，在地球表面处有＝mg.
在h高度处有＝mg′.
解以上两式得h＝0.02R＝128 km.
(3)根据＝mg可得，地球的质量M＝，
地球的密度ρ＝＝，
代入数据得ρ≈5.6×103kg/m3.
17. 【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．
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