福州外国语学校 2023-2024 学年高一第二学期期末物理考试卷
班级：姓名：座号：
考试范围：必修二 必修三第一章；考试时间：75 分钟；命题人：高一集备组
一、单选题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷可以被创造
B．感应起电是电荷在同一物体上的转移
C．元电荷实质上是指电子和质子本身
D．电荷量 e的数值最早是由库仑用实验测得的
2．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽 150m，水流速度为5m/s的河流中渡河，
则该小船（ ）
A．能到达正对岸
B．渡河的时间不可能少于 50s
C．船头垂直河岸航行，它的位移大小为 150m
D．以最短位移渡河时，位移大小等于 150m
3．2024年 2月 3日 7时 37分，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，以“一
箭十一星”的方式发射“吉利星座 02组”卫星，随后成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得
圆满成功。如图所示，“吉利星座 02组”卫星在轨道 1上运行，地球同步轨道卫星在轨道 2
上运行，则下列说法正确的是（ ）
A．“吉利星座 02组”卫星的线速度比地球同步轨道卫星的线速度大
B．“吉利星座 02组”卫星的角速度比地球同步轨道卫星的角速度小
C．“吉利星座 02组”卫星的向心加速度比地球同步轨道卫星的向心加速度小
D．“吉利星座 02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的周期大
试卷第 1页，共 6页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}
4．人们用滑道从高处向低处运送货物，如图所示，可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道
顶端 P点由静止释放，沿滑道运动到圆弧末端 Q点时速度大小为 4m/s。已知货物质量
m 10kg，滑道半径 r 4m，且过 Q点的切线水平，重力加速度 g取10m/s2 。关于货物从 P
点运动到 Q点的过程，下列说法正确的是（ ）
A．重力做的功为 600J B．经过 Q点时货物对轨道的压力大小为 280N
C．经过 Q点时货物的向心加速度大小为 4m/s2 D．货物克服阻力做的功为 80J
二、多选题
5．如图是电场中的一条电场线，在该电场线上有 a、b两点，用 Ea、 Eb分别表示两点电场
强度的大小，则（ ）
A．a、b两点的场强方向相同
B．因为电场线是直线，所以 Ea Eb
C．因为电场线由 a指向 b，所以Ea Eb
D．不知道 a、b附近电场线的分布情况， Ea、 Eb的大小不能确定
6．在图中， A、B两点分别位于大、小轮的边缘上， C 点位于大轮半径的中点， 大轮的
半径是小轮的 2倍， 它们之间靠摩擦传动， 接触面上没有相对滑动。下列结论正确的是
（ ）
试卷第 2页，共 6页
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A． A : B 1:1 B． vA : vB 1:1
C．TA :TC 1:1 D． vA : vC 2 :1
7．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，
C是地球同步卫星。下列关系正确的是（ ）
A．物体 A随地球自转的线速度大于卫星 B的线速度
B．卫星 B的角速度大于卫星 C的角速度
C．物体 A随地球自转的周期大于卫星 C的周期
D．物体 A随地球自转的向心加速度小于卫星 C的向心加速度
8．水平光滑直轨道 ab与半径为 R的竖直半圆形光滑轨道 bc相切，一小球以初速度 v0沿直
轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过 c点，然后小球做平抛运动落在
直轨道上的 d点，则（ ）
A．小球到达 c点的速度为 gR
B．R越大，小球经过 b点的瞬间对轨道的压力变大
C．小球在直轨道上的落点 d与 b点距离为 2R
2 RD．小球从 c点落到 d点需要时间为
g
三、填空题
9．某石块做平抛运动的一部分轨迹如图所示，在该石块从 A点运动到 B点的过程中，石块
的速度 ，石块的加速度 ，石块的速度方向与竖直方向的夹
试卷第 3页，共 6页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}
角 。（均填“增大”“减小”或“不变”）
10．质量为 0.5kg的物体做自由落体运动，下落 1s后，重力势能减少 J，在此过程
中，物体的机械能 。（填“守恒”或“不守恒”）（g取10m / s 2 ）
11．两颗人造地球卫星，它们的质量之比 m1:m2=1:2，它们的轨道半径之比 R1:R2=1:4，那么
它们所受的向心力之比 F1:F2= ；它们的角速度之比ω1:ω2= 。
四、实验题
12．探究向心力大小 F与小球质量 m、角速度ω和半径 r之间关系的实验装置如图所示，已
知小球在挡板 A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 1∶2∶1。
(1)在这个实验中，利用了 （填“理想实验法”或“控制变量法”）来探究向心力的
大小与小球质量 m、角速度ω和半径 r之间的关系。
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量 （填“相同”或
“不同”）的小球，分别放在挡板 C与 （填“挡板 A”或“挡板 B”）处，同时选择半
径相同的两个变速塔轮。
13．在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为 50Hz。某同学选择了一条理想的
纸带，用刻度尺测得各计数点到 O点的距离，如图乙所示，图中 O点是打点计时器打出的
第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度 g取 9.8m/s2。
试卷第 4页，共 6页
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(1)从下列选项中选出实验所必须的器材，其对应的字母为______。
A．电火花计时器（包括纸带） B．重锤
C．天平 D．秒表（或停表）
(2)若重锤的质量为 1.00kg，当打点计时器打到 B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
J；此时重锤的动能比开始下落时增加了 J。（结果均保留三位有效数字）
(3)测量从第一点到其余各点的下落高度 h，并计算对应速度 v，然后以 v2为纵轴，以 h为横
轴，根据实验数据作出 v2 h图，如图像丙所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点
且斜率为______的直线，则验证了机械能守恒定律。
A．19.6 B．9.80 C．4.90
五、解答题
14．2021年 11月 8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进
入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为 r，火星的半径为
R，火星表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，求：
（1）火星的质量 M；
（2）环绕器的运行周期 T。
试卷第 5页，共 6页
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15．某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，轻绳的另一端系有质量为 m的小
球（视为质点），甩动手腕，使小球在竖直平面内绕 O点做部分圆周运动（圆周摆动）。当
小球某次运动到最低点时，轻绳突然断裂，小球飞行水平距离 d后落地，如图所示。已知 O
2d
点距地面的高度为 d，O点与小球之间的绳长为 ，重力加速度大小为 g，不计空气阻力。
3
求：
（1）轻绳断裂时小球的速度大小 v1和小球落地时的速度大小 v2；
（2）轻绳刚要断裂时轻绳所受的拉力大小 F。
16．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 AB的下端与光滑的圆弧轨道 BCD相切于 B，
C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心 O等高，圆弧轨道半径 R=1.0m，现有一个质量
为 m=0.2kg可视为质点的小物体，从 D点的正上方 E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶
端 A处。已知 DE距离 h＝1.0m，物体与斜面 AB之间的动摩擦因数μ0=0.5。取 sin37o=0.6，
cos37o=0.8，g=10m/s2。求：
（1）物体第一次到达 C点时的速度大小和受到的支持力大小；
（2）斜面 AB的长度 L；
（3）若μ可变，求μ取不同值时，物块在斜面上滑行的路程 x。
试卷第 6页，共 6页
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参考答案：
1．B
【详解】A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一
个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，故 A错误；
B．感应起电是电荷在同一物体上的转移，故 B正确；
C．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故 C错误；
D．电荷量 e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，故 D错误；
故选：B。
2．B
【详解】AD．由于船速小于水速，小船不能到达正对岸，最短位移大于 150m，AD错误；
B．当船头指向正对岸时，过河时间最短，且最短时间
t d 150 s 50s
vc 3
B正确；
C．当船头指向正对岸，这时沿水流方向移动的位移
s vst 250m
根据几何关系可得
x d 2 s2 50 34m
C错误。
故选 B。
3．A
【详解】根据
G Mm v
2 2
2 ma m m
2r m 4π 2 rr r T
可知
v GM
r
GM
r3
a GM
r 2
3
T 2 r
GM
答案第 1页，共 9页
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“吉利星座 02组”卫星的线速度、角速度、向心加速度均比地球同步轨道卫星的大，“吉利星
座 02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的小，选项 A正确，BCD错误。
故选 A。
4．C
【详解】A．重力做的功为
WG mgr 400J
选项 A错误；
B．经过 Q点时货物对轨道的压力大小为
2
F mg vN m 140Nr
选项 B错误；
C．经过 Q点时货物的向心加速度大小为
2
a v 4m/s2
r
选项 C正确；
D．货物克服阻力做的功为
W 1f mgr mv
2 320J
2
选项 D错误。
故选 C。
5．AD
【详解】电场线的切线表示场强方向，所以 a、b两点的场强方向相同，电场强度的大小与
电场线的疏密有关，不知道 a、b附近电场线的分布情况， Ea、 Eb的大小不能确定，故选
AD。
6．BCD
【详解】AB．在不打滑传动装置中，边缘上的线速度相等，即
vA : vB 1:1
又因为
v r
所以
答案第 2页，共 9页
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ArA BrB
A : B rB : rA 1: 2
A错误，B正确；
C．同轴的圆周上其角速度相等，根据
T 2
可知
TA :TC 1:1
C正确；
D．根据
v r
可知
vA : vC rA : rC 2 :1
D正确。
故选 BCD。
7．BD
【详解】同步卫星 C周期与地球自转周期相同，角速度也相等，则有
C A ，TC TA
根据
v r， a 2r
可得
vC vA， aC aA
卫星 B、C绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
GMm 2
mv m 2r
r 2 r
可得
v GM GM ，
r r3
由于卫星 B的轨道半径小于卫星 C的轨道半径，则有
vB vC vA ， B C
答案第 3页，共 9页
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故选 BD。
8．ACD
【详解】A.小球进入圆形轨道后刚好能通过 c点，重力提供向心力，则
mg v
2
m c
R
解得
vc gR
故 A正确；
B.设小球在 b点受到轨道的支持力为 N，对小球在 b点时受力分析，由牛顿第二定律可得
v 2N mg m 0
R
得
2
N mg mv0
R
由牛顿第三定律有小球经过 b点的瞬间对轨道的压力大小为
v 2N N mg m 0
R
可见 R越大，小球经过 b点的瞬间对轨道的压力变小。故 B错误；
CD.小球从 c点到 d点做平抛运动，则
2R 1 gt 2
2
x vct
解得
x 2R
t R 2
g
故 CD正确。
故选 ACD。
9． 增大 不变 减小
【详解】[1][2]石块做平抛运动，其只受到重力的作用，即加速度为重力加速度，大小和方
向均不变，所以石块的加速度不变，做曲线运动的物体在某点的速度方向为该点的切线方向，
结合题图可知，其加速度方向与速度方向夹角为锐角，所以石块做匀加速曲线运动，即从 A
答案第 4页，共 9页
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点到 B点的速度增大。
[3]由于水平方向速度大小不变，竖直方向速度大小逐渐增加，设石块的速度方向与竖直方
向的夹角为 ，则有
tan v 0
vy
所以其夹角 在逐渐减小。
10． 25 守恒
【详解】[1]下落 1s后高度的变化量为
h 1 gt 2 5m
2
所以重力势能减少了
ΔEp mgΔh 25J
[2]做自由落体运动的物体，只受重力的作用，其机械能守恒。
11． 8:1 8:1
【详解】①人造地球卫星所受的万有引力提供向心力，即
F G Mm
R2
所以
G Mm1
F 21 R m 1 1 R2 2 1Mm ( ) (
4)2 8 :1
F2 G 2 m2 R1 2 1
R 22
②人造地球卫星所受的万有引力提供向心力，即
F G Mm 2 m
2R
R
所以
1 GM R
3
23 (
R2)3 8 :1
2 R1 GM R1
12．(1)控制变量法
(2) 相同 挡板 B
【详解】（1）实验探究向心力的大小与小球质量 m、角速度 和半径 r之间的关系利用了控
制变量法。
答案第 5页，共 9页
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（2）[1][2]探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，需要保持小球质量、圆周运动角速
度相同，只改变圆周运动半径，故应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板 C与挡板 B
处。
13．(1)AB
(2) 1.85 1.68
(3)A
【详解】（1）AB．需要使用打点计时器（包括纸带）打出纸带计算速度，需要使用重锤拖
动纸带，故 AB正确；
C．实验要验证
mgh 1 mv2
2
因重锤质量m被约去，可以直接验证
gh 1 v2
2
重锤质量可以不用测量，天平不是必须的器材，故 C错误；
D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表（或停表），故 D错误。
故选 AB。
（2）[1]重锤从开始下落到打 B点时，减少的重力势能
Ep mghB 1 9.8 18.90 10
2 J 1.85J
[2]打 B点时速度
v h hB C A2T
计数点间时间间隔
T 2 0.04s
f
从重锤下落到打 B点时增加的动能
E 1 mv 2k 2 B
联立解得
Ek 1.68J
（3）实验要验证
mgh 1 mv2
2
答案第 6页，共 9页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}
整理可得
v2 2gh
则v2 h的斜率为
k 2g 19.6
故选 A。
2 r3
14．（1 M gR） ；（2）T 2
G gR2
【详解】（1）在火星表面，有
G Mm
R2
mg
解得
2
M gR
G
（2）环绕器运行时，有
G Mm 4
2
2 mr T 2
r
解得
T 2 r
3
gR2
15 3gd 13gd
13mg
．（1） v1 ， v2 ；（2） F 2 6 4
【详解】（1）设轻绳断裂后小球在空中运动的时间为 t，根据平抛运动的规律有
d 2d 1 gt 2
3 2
解得
t 2d
3g
又
d v1t
解得
v 3gd1 2
小球落地时的竖直分速度大小
答案第 7页，共 9页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}
vy gt
经分析可知
v v 2 22 1 vy
解得
v 13gd2 6
（2）由题意可知，小球做圆周运动的半径
R 2d
3
设当轻绳断裂时，轻绳对小球的拉力大小为F ，有
2
F mg v m 1
R
根据牛顿第三定律有
F F
解得
F 13mg
4
16．（1） 2 10m/s，10N；（2）1.8m；（3）见解析
【详解】（1）设物体到达 B点的速度为 v，从 E到 B，由动能定理，得
mg h 1（ R） mv2 0
2
代入数据得
v 2 10m/s
在 C点，有
F v
2
mg m
R
代入数据得
F 10N
（2）从 C到 A，由动能定理得
m（g R Rcos37 Lsin37 ） 0mgcos37 L 0
1
mv2
2
代入数据得
L 1.8m
答案第 8页，共 9页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}
（3）设摩擦因数为μ1时物块刚好能静止在斜面上，则有
mgsin37 1mgcos37
解得
1 0.75
①若0 0 0.5，物块将滑出斜面，则物块的路程为
x L 1.8m
②若0.5 1 0.75，物块在斜面上多次往返，最后在 B点速度为零，则有
mg（h Rcos37 ） mgcos37 x 0
解得
x 9
4μ
③ 1 0.75，则物块将停在斜面上，则有
m（g h Rcos37 xsin37 ） mgcos37 x 0
解得
x 9
3 4μ
答案第 9页，共 9页
{#{QQABbYCEogiIAJBAAQgCQQkqCEOQkAEAAYgOwFAMoAAAQQFABAA=}#}福州外国语学校2023-2024学年高一第二学期期末物理考试卷
班级：
姓名：
座号：
考试范围：必修二必修：第一章；考试时间：75分钟
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，
只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法中正确的是()
A,摩擦起电说明电荷可以被创造
B.感应起电是电荷在同一物体上的转移
C.元电荷实质上是指电子和质子本身
D.电荷量e的数值最早是由库仑用实验测得的
2.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽150m,水流速度为5ms的河流中渡河，
则该小船()
A.能到达正对岸
B.渡河的时间不可能少于50s
C.船头垂直河岸航行，它的位移大小为150m
D.以最短位移渡河时，位移大小等于150m
3.2024年2月3日7时37分，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发
射中心点火起飞，以“一箭十一星”的方式发射“吉利星座02组”卫星，
随后成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示，“吉
利星座02组”卫星在轨道1上运行，地球同步轨道卫星在轨道2上运行，
则下列说法正确的是()
A.“吉利星座02组”卫星的线速度比地球同步轨道卫星的线速度大
B.“吉利星座02组”卫星的角速度比地球同步轨道卫星的角速度小
C.“吉利星座02组”卫星的向心加速度比地球同步轨道卫星的向心加速度小
D.“吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的周期大
4.人们用滑道从高处向低处运送货物，如图所示，可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道
顶端P点由静止释放，沿滑道运动到圆弧末端2点时速度大小为4s。己知货物质量
m=10kg,滑道半径r=4m,且过Q点的切线水平，重力加速度g取10ms2。关于货物从P
点运动到Q点的过程，下列说法正确的是()
试卷第1页，共7页
0
77777777777777777777
A.重力做的功为600J
B.经过Q点时货物对轨道的压力大小为28ON
C.经过Q点时货物的向心加速度大小为4m/s2
D.货物克服阳力做的功为80J
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项符合题目
要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.如图是电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用E。、E。分别表示两点电场
强度的大小，则()
a
b
A,a、b两点的场强方向相同
B.因为电场线是直线，所以E。=E6
C.因为电场线由a指向b,所以E。>E。
D.不知道a、b附近电场线的分布情况，E。、E。的大小不能确定
6.在图中，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的
半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动。下列结论正确的是
()
B
3
A.04:wg=1:l
B.v:vg=1:1
C.T:T=1:1
D.v4:yc=2:1
试卷第2页，共7页
