新泰中学2023-2024学年高一下学期期末考试
物理试题
2024.06
一、单选题
1．在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度竖直上抛一小球，小球在空中运动时的图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（ ）
A．星球P和星球Q的质量之比为3∶1
B．星球P和星球Q的密度之比为1∶1
C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为1∶3
D．星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1∶3
2．质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度一时间图像如图所示，从时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（ ）
A．时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量
B．时间内，汽车的功率等于
C．汽车运动的最大速度
D．时间内，汽车的平均速度等于
3．力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的功为
B．乙图中，全过程F做的总功为
C．丙图中，绳长为R，空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B克服阻力做功
D．丁图中，拉力F保持水平，无论缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是
4．取无穷远处电势为0，在x轴上固定有两个点电荷，x轴负半轴上电势随位置的分布如图所示，已知在处图像的切线平行于x轴，则（ ）
A．在x轴负半轴上，处的电场强度最大
B．两点电荷可能带同种电荷
C．将负试探电荷沿方向移动到处，电场力做负功
D．两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
5．如图所示是一个多用电表的内部结构电路图，和是两个定值电阻，其中表头G满偏电流为，内阻为，选择开关置于不同位置时，可用作量程分别为“”、“”的电流表和电压表。下列说法正确的是（ ）
A．选择开关置于a时，构成量程为“”的电压表
B．选择开关置于b时，接通电路流过电流是电流的20倍
C．的阻值为
D．的阻值为
6．、、三个原子核，电荷均为e，质量之比为1∶2∶3。如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ）
A．三个原子核在电场中运动的时间相等 B．、、的加速度关系是
C．落在A点的原子核是 D．三个原子核刚到达下板时的动能相等
7．“负重爬楼”是消防队员的日常训练项目之一。某次“10层负重登顶”比赛中，质量为的消防员背约的重物，在内由地面到达10层楼顶的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．楼梯对消防员的支持力做正功 B．消防员对重物做功约为
C．消防员增加的重力势能约为 D．消防员克服自身重力做功的平均功率约为
8．如图，平行板电容器经开关S与电源连接、当S闭合时、电容器两极板间有一带电油滴静止在a点。已知油滴所带电荷量很小，a点的电势为。下列说法正确的是（ ）
A．将电容器的B板向下稍微移动、不变
B．将电容器的B板向下稍微移动、油滴不动
C．断开S，将电容器的B板向下稍微移动、升高
D．断开S，将电容器的B板向下稍微移动、油滴向下移动
二、多选题
9．发射一颗人造地球同步卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的Q点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点P调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中错误的是（ ）
A．卫星在轨道Ⅱ上的P点需要加速才能进入轨道Ⅲ
B．卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度大于轨道Ⅰ上Q的加速度
C．卫星在轨道Ⅱ上Q点的线速度小于轨道Ⅱ上P点的线速度
D．卫星在轨道Ⅱ上从Q到P运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期
10．如图所示，一个轻质弹簧下端固定在足够长的光滑斜面的最底端，弹簧上端放上物块A，A与弹簧不拴接。对A施加沿斜面向下的力使弹簧处于压缩状态，撤去外力释放物块A，A沿斜面向上运动到最大位移过程中，以下说法正确的是（ ）
A．物块A的动能先增大后减小
B．物块A的机械能保持不变
C．弹簧的弹性势能与物块A的动能之和一直减小
D．物块A从释放到离开弹簧过程中加速度一直减小
11．如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径。M为圆弧上一点，是半径与组成的角度，当沿逆时针方向增大时M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场方向为垂直于连线向上
B．匀强电场的电场强度大小为
C．将一质子由B点移至D点，电势能减少
D．将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功
12．在真空中的O点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示。粒子从P点运动到R点的过程中，在Q点与圆1相交，在R点与圆2相切，圆1、2的圆心在O点，不计粒子重力，粒子电荷量保持不变。则下列说法正确的是（ ）
A．该粒子一定带负电荷
B．粒子在P点比在Q点加速度大
C．粒子从P点运动到R点后有可能继续沿圆2轨迹做圆周运动
D．粒子从P点运动到R点（不含）的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为钝角
三、实验题
13．在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为，回答以下问题：
（1）关于本实验，下列说法中正确的是（ ）；
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为__________J，重力势能的减少量为__________J；（结果均保留两位小数）
（3）在实验中发现，重物减少的重力势能__________重物增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为__________。
（4）如下图所示，螺旋测微器的读数为__________：游标卡尺的读数为__________。
14．某学习小组欲测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率。
（1）用毫米刻度尺测出电热丝的长度为。
（2）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（a）所示，该读数为__________。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。
（3）用多用电表粗略测量电热丝的电阻约为。
（4）为精确测量该电热丝的电阻，设计了如图（b）所示的实验电路图。现有实验器材：
电池组E，电动势为，内阻忽略不计；
电压表V（量程为，内阻为）；
电流表A（量程为，内阻比较小）；
定值电阻（阻值可选用和）；
滑动变阻器R，最大阻值为；
开关、导线若干。
①要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调，应选用阻值为__________（填“”或“”）的定值电阻；
②闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应置于__________（填“a”或“b”）端；
③闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电压表V和电流表A的示数尽量大些，读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I，则该电热丝电阻的表达式为__________（用U、I、、表示，不得直接用数值表示）；
④多次测量得到电热丝的电阻的平均值为。
（5）由以上数据可估算出该电热丝的电阻率约为__________（填标号）。
A． B． C． D．
四、解答题
15．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，已知该行星半径为R，引力常量为G。宇航员在该行星表面距地面h处由静止释放一个小球，经过时间t落到地面（引力视为恒力，不计行星自转，阻力可忽略）。求：
（1）该行星表面的重力加速度g；
（2）该行星的质量M；
（3）该行星的第一宇宙速度v；
16．用一条长为L的绝缘轻绳悬挂一个质量为m、带电量为的小球A，其悬点为O。现加一斜向上与水平方向成角的匀强电场，静止时绝缘绳与竖直方向成夹角。重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）该匀强电场的电场强度的大小E；
（2）现在悬点正下方距悬点L处固定另一带电小球B，若撤去该匀强电场，小球A仍能在原位置保持静止，求小球B的电荷量Q。
17．扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，带电荷量为e，两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，中电子束距离靶台竖直高度为H，电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为，忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求
（1）求电子刚进入偏转场时的速度大小；
（2）求勺强电场的电场强度E的大小；
（3）求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小。
18．如图所示，粗 水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。
已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求：
（1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小；
（2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能；
（3）若仅改变的长度L，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出L的可能值。高一物理参考答案：
1．B2．C3．C4．D5．D6．C7．D8．C9．BC10．AC11．BD12．ACD
13．(1)AB
(2) 8.00 8.25
(3) 大于 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力
14． 8.400 3.050
15． 0.680 9k a B
16．（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）设行星表面的重力加速度为g ，对小球有
h gt2
解得
2h
g
t2
（2）对行星表面的物体m ，有
G MmR mg2
解得行星质量为
M 2hR
2
Gt2
（3）对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m ，由牛顿第二定律可得
2
m g m v
R
解得该行星的第一宇宙速度为
v
17．（1） mg ；（2）
【详解】（1）对小球A 受力分析，水平方向
Eq cos 60 Tsin 60
竖直方向
Eqsin 60 T cos 60 mg
答案第 1页，共4页
{#{QQABaYiAogigAJAAAAhCQQm4CgMQkBCAAYgORAAMMAAAQBFABAA=}#}
解得
E mg
2q
（2）若撤去该匀强电场，小球A 仍能在原位置保持静止，根据几何关系可知小球B 在原位
置产生场强与水平方向夹角为30° , 对A 分析，水平方向
E q cos 30 T sin 60
竖直方向
E qsin 30 T cos 60 mg
且
E k
解得
Q
2 U
18．（1 2U0e） ;（2） 03L ;（3） Hm 0
【详解】（1）根据动能定理有
U e 1mv20 2
电子刚进入偏转场时的速度大小为
v 2U0e
m
（2）电子在偏转场运动的时间为
L
t 0
v
电子射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30° , 可得
tan 30 at
v
电子在偏转场的加速度为
Ee
a
m
匀强电场的电场强度E 的大小为
2 U
E 0
3L0
（3）作电子离开偏转电场的速度反向延长线，由电子束离开偏转场时速度偏转角正切值
答案第2页，共4页
{#{QQABaYiAogigAJAAAAhCQQm4CgMQkBCAAYgORAAMMAAAQBFABAA=}#}
v
tan y at
v v
速度偏转角正切值
at 2
tan
vt
则
tan 2 tan
所以电子离开偏转场时速度反向延长线与进入偏转场时的速度方向交于偏转电场宽度的中
点，可知
(L ) tan 30 H
可得
L H
19．（1）6N ；（2）EPA 1.4J ；（3）5m L 7m 或者L 2m
【详解】（1）在C 点，根据牛顿第二定律有
v2mg m C
R
在B 点，根据牛顿第二定律有
FN mg m
小滑块从B 至C 根据动能定理有
1 2 1 2
mg 2R mv mv
2 C 2 B
代入数据得
FN 6N
根据牛顿第三定律，小滑块对圆轨道最低处B 点的压力大小6N；
（2）小滑块A 至B 根据功能关系有
1 2
EPA mgL mv2 B
由（1）可得v m / s ，代入数据得B
EPA 1.4J
答案第3页，共4页
{#{QQABaYiAogigAJAAAAhCQQm4CgMQkBCAAYgORAAMMAAAQBFABAA=}#}
（3）物块滑上圆轨道，但不越过 圆弧，设刚好到达 圆弧时，轨道长L1 ，刚好到达B 点
时，轨道长为L2 ，则
EPA mgL1 mgR
EPA mgL2 0
代入数据解得
L1 5.0m,L2 7.0m
故物块滑上圆轨道，但不越过 圆弧的条件为：5m L 7m；
依题意，L 2.0m 时，刚好不脱离最高点：故物块要在整个圆弧运动要求L 2m ；
综上述二种情况有
5m L 7m 或者L 2m
答案第4页，共4页
{#{QQABaYiAogigAJAAAAhCQQm4CgMQkBCAAYgORAAMMAAAQBFABAA=}#}
