云南省楚雄名校2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

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楚雄名校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）
1. 有关电场电场强度的理解，下述说法正确的是(　　)
A. 由E＝可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
B. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C. 由E＝k可知，在离点电荷很近的地方，r接近于零，电场强度为无穷大
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．图A、B、C、D中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为可能正确的是(　　)
A. B. C. D.
3. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则(　　)
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度
4. 如图所示，从倾角为θ的固定斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，不计空气阻力，则(　　)
当v1>v2时，α1>α2
B. 当v1>v2时，α1<α2
C. 无论v1、v2关系如何，均有α1＝α2
D. α1、α2的关系与斜面倾角θ有关
5. 如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是(　　)
v1>v2
B. v1＝v2
C. v1D. 无法判断
6. 如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球的受力情况，下列说法正确的是(　　)
摆球受重力、拉力和向心力的作用
B. 摆球受拉力和向心力的作用
C. 摆球受重力和拉力的作用
D. 摆球受重力和向心力的作用
7. 如图所示，两次渡河时船头指向均垂直于河岸，且船在静水中的速度大小不变.已知第一次实际航程为A至B，位移为s1，实际航速为v1，所用时间为t1.由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为s2，实际航速为v2，所用时间为t2.则下列关系正确的是(　　)
t2>t1，v2＝
B. t2>t1，v2＝
C. t2＝t1，v2＝
D. t2＝t1，v2＝
8. 如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从木板B的左端以初速度v0开始向右滑动，已知M>m，用①和②分别表示木块A和木板B的图线，在木块A从木板B的左端滑到右端的过程中，图中关于速度v随时间t、动能Ek随位移s的变化图像中，可能正确的是(　　)
B.
C. D.
二、多选题（共4小题，每题4分）
9. 如图所示，水平横梁一端插在竖直墙壁内，另一端装有光滑的小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝8 kg的重物，∠CBA＝30°，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)
滑轮受到绳子的作用力方向水平向右
B. 滑轮受到绳子的作用力大小为80 N
C. BC段绳子的拉力大小为80 N
D. BC段绳子的拉力大于BD段绳子的拉力
10. 设想在赤道上建造如图甲垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员通过电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）
随着r增大，宇航员的线速度也增大
B. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
C. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径
D. 随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大
11. (多选)如图所示，质量为m的小环套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知M＝2m.与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为d＝3 m，定滑轮大小及质量可忽略．现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点时速度为0，取重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)
A. A、C间距离为4 m
B. 小环最终静止在C点
C. 小环下落过程中减少的重力势能始终等于物块增加的机械能
D. 当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，小环与物块的动能之比为2∶1
12. 如图所示，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态．现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，弹簧始终在弹性限度内，则这两次过程中(　　)
重力势能改变量不相等
B. 弹簧的弹性势能改变量相等
C. 摩擦力对物体做的功相等
D. 斜面弹力对物体做的功相等
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 如图所示装置可用来验证机械能守恒定律．长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆锤A，在A上放一个小铁片．现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为x，下落高度为H.
(1)要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为________，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为________．
(2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒关系式为______________．
14. 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．相邻两个计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.
(1)在实验中，使用打点计时器时应先________再________．(均选填“拉动纸带”或“启动电源”)
(2)每相邻两个计数点间还有________个计时点没有标出．
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字)．
(4)当t＝0时质点位于A点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，并说明小车速度变化的特点：_______________.
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，光滑固定斜面(足够长)倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)原来的电场强度大小(用字母表示)；
(2)小物块运动的加速度；
(3)小物块2 s末的速度大小和2 s内的位移大小．
16. 如图所示，质量m＝1 kg的物体在F＝20 N的水平推力作用下，从足够长的粗糙斜面底端A点由静止开始沿斜面运动，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，斜面固定不动，与水平地面的夹角α＝37°，力F作用4 s后撤去，撤去力F5 s后物体正好通过斜面上的B点，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：
(1)撤去力F时物体的速度大小；
(2)在力F作用下物体发生的位移大小；
(3)A、B两点之间的距离．
17. 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度地轻放到木块右端，小铁块与木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在木块上相对木块滑动L时与木块保持相对静止，该过程中长木块对地的位移为l，求这个过程中：
(1)系统产生的热量；
(2)小铁块增加的动能；
(3)木块减少的动能；
(4)系统机械能的减少量。
1. D 2. C 3. C 4. C 5. A 6. C 7. C 8. D
9. BC 10. AC 11. AD 12. BD
13. (1)L(1－cos θ)　x
(2)x2＝4HL(1－cosθ)
【解析】(1)摆锤下降的高度h＝L(1－cosθ)．因摆锤与铁片一起运动到最低点，所以摆锤在最低点时的速度等于铁片的平抛速度v，
由H＝gt2，x＝vt得
v＝＝＝x；
(2)设摆锤质量为m，由mv2＝mgh得
m(x)2＝mgL(1－cos θ)，
整理得x2＝4HL(1－cosθ)．
14. (1)启动电源　拉动纸带　(2)4　(3)0.400　0.479　0.560　(4)见解析
【解析】(1)在实验中，使用打点计时器时应先启动电源，再拉动纸带．
(2)每两个计数点间还有n＝－1＝4个计时点没有标出．
(3)vB＝m/s＝0.400 m/s；
vC＝m/s＝0.479 m/s；
vD＝m/s≈0.560 m/s.
(4)图线如图所示，由图像知小车的速度随时间均匀增大．
15. 【解析】(1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，则mgsin 37°＝qEcos 37°，可得E＝＝.
(2)当场强变为原来的时，小物块受到的合外力F合＝mgsin 37°－qEcos 37°＝0.3mg，由牛顿第二定律有F合＝ma，所以a＝3 m/s2，方向沿斜面向下．
(3)由运动学公式，知v＝at＝3×2 m/s＝6 m/s
x＝at2＝×3×22m＝6 m.
16. 【解析】(1)撤去力F前，对物体受力分析如图所示．
垂直斜面方向有FN＝Fsinα＋mgcosα，
平行斜面方向有Fcosα－Ff－mgsinα＝ma1，
又Ff＝μFN，解得a1＝5 m/s2.
4 s末物体的速度大小为v1＝a1t1＝20 m/s.
(2)由x1＝a1t12，得4 s末物体的位移大小为x1＝40 m.
(3)撤去力F后，设物体做匀减速运动的加速度大小为a2，
由牛顿第二定律mgsinα＋μmgcosα＝ma2，
得a2＝gsinα＋μgcosα＝8 m/s2，
撤去力F后，物体运动到最高点所用时间t2＝＝2.5 s，
物体向上运动的位移为x2＝＝25 m，
而后物体向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律得
mgsinα－μmgcosα＝ma3，
解得a3＝4 m/s2，
物体向下运动到B点的位移为x3＝a3(5 s－t2)2＝12.5 m，
A、B两点之间的距离为x1＋x2－x3＝52.5 m．
17. 【解析】画出这一过程两物体位移的示意图，如图所示。
(1)小铁块相对木块滑动的距离为L，根据功能关系有Q＝μmgL，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量。
(2)对小铁块，根据动能定理有μmg(l－L)＝mv2－0，其中(l－L)为小铁块相对地面的位移，从上式可看出ΔEkm＝μmg(l－L)，说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增加量。
(3)摩擦力对木块做负功，根据动能定理有ΔEkM＝－μmgl，即木块减少的动能等于克服摩擦力做的功μmgl。
(4)系统机械能的减少量等于系统产生的热量μmgL。
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