第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年新疆烏魯木齊市101中學高一（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共9小題，共36分。1.關于摩擦起電、接觸起電、感應起電，下列說法正確的是(

)A.三種起電方式相同B.這三種方式都產生了電荷

C.這三種起電方式的實質是一樣的，都是電荷的轉移D.這三種方式不符合電荷守恒定律2.下列關于物理學史和物理思想方法，敘述錯誤的是(

)A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，運用了“放大法”

B.“牛頓第一定律”是牛頓通過大量實驗得出的

C.從物理思想方法上講，平均速度體現了“等效替代”的物理思想

D.功率是采用“比值法”定義的物理量3.如圖所示，帶電粒子從電場中a點以速度v0進入電場，僅在電場力作用下，沿虛線所示的軌跡運動到b點，下列判斷正確的是(

)A.Ea>Eb

B.Ea<4.如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛星(軌道半徑近似等于地球半徑)，c為地球的同步衛星，以下關于a、b、c的說法中正確的是(

)A.a、b、c的角速度大小關系為ωa=ωb>ωc

B.a、b、c的向心加速度大小關系為ab>ac>aa

C.a、5.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是(

)

A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態

B.如圖b，懸掛在同一點的兩個小球在同一水平面內做圓錐擺運動，則繩長的角速度大

C.如圖c，同一小球在內壁光滑且固定的圓錐筒內的A、B位置先后沿水平面分別做勻速圓周運動，則小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力

D.如圖d，火車轉彎若超過規定速度行駛時，火車輪緣對內軌會有擠壓作用6.一電動摩托車在平直的公路上由靜止啟動，其運動的速度v與時間t的關系如圖甲所示，圖乙表示電動摩托車牽引力的功率P與時間t的關系。設電動摩托車在運動過程中所受阻力為車(包括駕駛員)總重力的k倍，在18s末電動摩托車的速度恰好達到最大。已知電動摩托車(包括駕駛員)總質量m=200kg，重力加速度g取10m/s2。則下列說法正確的是(

)A.0到18s內電動摩托車一直勻加速運動

B.0到8s內，電動摩托車的牽引力為800N

C.8s到18s過程中，電動摩托車位移為95.5m

D.k=0.27.如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與豎直放置的輕彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短。若不計空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中(

)A.小球的重力勢能隨時間均勻減少

B.小球在b點時速度最大

C.小球的彈性勢能，在bc段先減小后增大

D.到c點時小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量8.如圖甲所示，一質量為2kg的物體靜止在水平地面上，水平推力F隨位移x變化的關系如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數μ=0.2，g取10m/s2，則下列說法正確的是(

)A.物體運動的最大速度為3m/s

B.在運動中由于摩擦產生的熱量為20J

C.物體在水平地面上運動的最大位移是5.25m

D.物體先做加速運動，推力撤去時開始做減速運動9.舉重運動是我國多次在世界級大賽中摘金奪銀的傳統強項.在舉重比賽中，運動員舉起杠鈴時必須使杠鈴平衡一段時間才能被視為成功，如圖.下列說法中正確的是(

)A.向上舉起的過程中，運動員對杠鈴做負功

B.向上舉起的過程中，運動員對杠鈴不做功

C.舉起后保持平衡的一段時間內，運動員對杠鈴做功

D.舉起后保持平衡的一段時間內，運動員對杠鈴沒有做功二、多選題：本大題共3小題，共12分。10.如圖所示，某人將質量為m、靜止在水平地面上A點的足球以速度v0斜向上踢起，當足球到達離地面高度為?的B點時，取B處為零勢能參考面，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是(

)A.足球在A點的機械能為12mB.足球在A點的機械能為12mv02

C.D.足球在B點的機械能為111.如圖所示為科學家模擬水星探測器進入水星表面繞行軌道的過程示意圖，假設水星的半徑為R，探測器在距離水星表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，運行的周期為T，在到達軌道的P點時變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道Ⅱ的“近水星點”Q時，再次變軌進入近水星軌道Ⅲ繞水星做勻速圓周運動，從而實施對水星探測的任務，則下列說法正確的是(

)A.水星探測器在P、Q兩點變軌的過程中速度均減小

B.水星探測器在軌道Ⅱ上運行的周期小于T

C.水星探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上穩定運行經過P時加速度大小不相等

D.若水星探測器在軌道Ⅱ上經過P點時的速度大小為vp，在軌道Ⅲ上做圓周運動的速度大小為v312.如圖，天花板上固定一個光滑小環O，一絕緣細繩穿過光滑小環，兩端分別與帶電小球A、B連接，A、B的質量分別為m1和m2，帶電荷量分別為q1、q2，系統靜止時，小球A、B和光滑小環O的距離分別為l1、l2，細繩OA段與豎直方向的夾角為α，細繩OB段與豎直方向的夾角為A.α=β B.m1m2=l2三、實驗題：本大題共2小題，共16分。13.某同學做“研究小球做平拋運動”的實驗如圖所示

(1)該實驗中必須保證的條件和進行的實驗操作是______；

A.測定平拋小球的質量m

B.保證斜槽光滑

C.保證斜槽末端水平

D.測定斜槽頂端到桌面的高度?

(2)如圖所示是該同學采用頻閃照相機拍攝到的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長為L=5cm，A、B、C是拍下小球的三個位置，如果重力加速度取g=10m/s2，那么：

①照相機拍攝時每______s曝光一次；

②小球做平拋運動的初速度的大小為______m/s；

③上圖照片中三個位置中的A點______(選填：是或不是)小球做平拋運動的拋出位置。14.如圖1所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。

(1)已準備的器材有：打點計時器(帶導線)、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是______(只有一個選項符合要求，填選項前的符號)。

A.直流電源、天平及砝碼

B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平及砝碼

D.交流電源、刻度尺

(2)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的______。

A.動能變化量與勢能變化量

B.速度變化量與勢能變化量

C.速度變化量與高度變化量

(3)安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出：D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vB=______m/s(結果保留三位有效數字)。

(4)大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。

A.利用公式v=gt計算重物速度

B.利用公式v=2g?計算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.四、計算題：本大題共4小題，共36分。15.在500m的高空有一熱氣球以10m/s的速度水平飛行，某時刻有一物體從熱氣球上掉落，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：

(1)該物體經多長時間落地；

(2)掉下6s時物體的速度大?。?6.在一個半徑為R的星球表面，離地?處無初速釋放一小球，不計阻力，小球落地時速度為v。這顆星球的同步衛星離地高度為H。已知引力常量G，求：

(1)這顆星球的質量；

(2)這顆星球的自轉周期。17.如圖所示，質量都是m的物體A和B，通過輕繩子跨過滑輪相連.斜面光滑且足夠長，不計繩子和滑輪之間的摩擦.開始時A物體離地的高度為?，B物體位于斜面的底端，用手托住A物體，A、B兩物均靜止，撤去手后，此后B物體一直未離開斜面，求：

(1)A物體將要落地時的速度多大？

(2)A物落地后，B物由于慣性將繼續沿斜面上升，則B物在斜面上的最遠點離地的高度多大？18.如圖所示，一質量為2千克的物體從半徑為5米的光滑的14圓弧滑軌的上端從靜止開始下滑到底端，然后繼續沿著AB水平面滑動，物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，求：

(1)物體滑至A點時的速度；

(2)物體在A點對軌道的正壓力的大小；

(3)物體在水平面上能夠滑行的最大距離。答案解析1.C

【解析】解：A：摩擦起電是通過摩擦的方式，使兩個物體穩定后分別帶等量的異種電荷；接觸起電是利用接觸的方式，使兩個導體分別帶同種電荷；感應起電是利用帶電體靠近導體的方式，使導體兩端分別帶上等量異種電荷，故A錯誤；

B：這三種方式都是本質都是發生了電荷的轉移，并沒有創造新電荷，故B錯誤；

C：這三種起電方式的實質，都是通過使電荷發生轉移的方式，而使物體帶電，故C正確；

D：這三種起電方式，都沒有改變電荷量的代數和，故沒有違反電荷守恒定律，故D錯誤。

故選：C。

根據對三種起電方式的過程和結果，分析帶電現象的產生原因，可以了解三種起電方式的異同點；根據電荷守恒定律的理解，判斷電荷量的代數和守恒情況，即可得到三種起電方式是否符合電荷守恒定律的結論。

本題考查三種起電方式的本質、電荷守恒定律的理解，要重點理解到互相之間的區別和共同點。2.B

【解析】解：A、卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，利用平面鏡將微小形變放大，運用了放大法成功測出引力常量的數值，故A正確。

B、牛頓第一定律是牛頓在前人研究的基礎上總結出來的，而不是牛頓通過大量的實驗探究直接總結出來的，故B錯誤。

C、效替代法是在保證某種效果相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法，故平均速度為等效替代法，故C正確；

D、功率：P=Wt，用來描述做功的快慢，是采用“比值法”定義的物理量。故D正確

本題選擇錯誤的，

故選：B。

卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，用了放大法成功測出引力常量；伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法；

牛頓第一定律是牛頓在前人研究的基礎上總結出來的；

功率的大小與做功的多少以及時間的長短無關。3.B

【解析】解：AB、根據電場線疏密表示電場強度大小可知，電場線b點比a點密集，則Ea<Eb，故A錯誤，B正確；

CD、根據電場力公式F=qE，結合Ea<Eb得Fa<Fb，故4.B

【解析】解：A、a、c的角速度相等。對于b、c，根據萬有引力提供向心力得

GMmr2=mω2r

得ω=GMr3，c的軌道半徑大于b的軌道半徑，則ωb>ωc，即有ωb>ωa=ωc，故A錯誤；

B、對于a、c，ω相等，根據a=rω2知，ac>aa；對于b、c，根據GMmr2=ma得a=GM?r2，則ab>ac，即有ab>ac>aa，故B正確。

C、對于a、c，ω相等，根據v=rω知，vc>va；對于b、c，根據GMm5.C

【解析】解：A.汽車通過拱橋的最高點時由重力與支持力的合力提供向心力，故汽車加速度方向向下，汽車處于失重狀態，故A錯誤；

B.對小球進行分析，根據合外力提供向心力有

mgtanθ=mω2Lsinθ

解得角速度滿足

ω=gLcosθ

由于小球在同一水平面內，則Lcosθ相等，均等于軌跡圓心到懸點的高度差，可知，兩小球的角速度相等，與繩長無關，故B錯誤；

C.水平面分別做勻速圓周運動，重力與支持力的合力提供向心力，令圓錐側面與水平面夾角為θ，對小球進行分析有

N=mgcosθ

可知，小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力，故C正確；

D.火車轉彎時，若超過規定速度行駛時，重力與斜面軌道支持力的合力不足以提供向心力，火車有向外做離心運動的趨勢，此時火車輪緣對外軌會有擠壓作用，故D錯誤。

故選：C。

對汽車通過拱橋的最高點時合力提供向心力分析A6.C

【解析】解：A.v?t圖像的斜率表示加速度，由圖甲可知，0到8s內電動摩托車做勻加速運動，8～18s內摩托車做加速度減小的加速運動，故A錯誤；

D.電動摩托車的速度恰好達到最大時，有

F=f

由P=Fvm=fvm

解得

f=Pvm=800010N=800N

根據題意有

k=fmg=800200×10=0.4，故D錯誤；

B.0到8s內，摩托車的加速度為

a=ΔvΔt=88m/s2=1m/s2

由牛頓第二定律，有摩托車的牽引力為

F?f=ma

解得F=1000N，故B錯誤；

C.8s到18s過程中，根據動能定理，有

Pt?fx=12m7.D

【解析】解：A.重力勢能Ep=mg?，小球從a到b是勻加速運動，從b到平衡位置小球做變加速運動，從平衡位置到最低點c，小球做減速運動，不是勻速下降，所以重力勢能不隨時間均勻變化，故A錯誤；

B.在平衡位置時，小球合力為零，加速度為零，小球有最大速度，這個平衡位置不是b點，而是在b、c之間的某點上，故B錯誤；

C.在bc段彈簧的形變量不斷增大，彈性勢能不斷增大，故C錯誤；

D.從a到c重力勢能的減少量全部轉化為彈簧的彈性勢能，故D正確。

故選：D。

a→b段，小球做勻變速運動小球的重力勢能隨時間均勻減少，在b→c的運動過程中小球先做變加速運動，從平衡位置到最低點c，小球做變減速運動，重力勢能不隨時間均勻變化；在bc段彈簧的形變量不斷增大，彈性勢能不斷增大；c點小球速度為零，則根據能量守恒可知，小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量。8.A

【解析】解：A、物體的摩擦力f=μmg=0.2×2×10N=4N，由圖可知F與x的關系式為：F=10?2x

當F=f=4N時，物體的合力為零，速度最大，可得x=3m，物體運動位移為3m時，F=4N，則力F做的功：WF1=F?x=10+42×3J=21J，此過程由動能定理有：WF1?fx=12mvm2，代入數據可得：vm=3m/s，故A正確；

B、由圖像面積可得力F運動5m做的功：WF2=10×52J=25J，設物體整個運動過程，克服摩擦力做的功為Wf，由動能定理有：WF2?Wf=0，可得Wf=25J，由功能關系可知在運動中由于摩擦產生的熱量為25J，故B錯誤；

C、設物體在水平地面上運動的最大位移為xm，全過程由動能定理有：WF2?fxm=0，代入數據可得：xm9.D

【解析】解：A、向上舉起的過程中，人對杠鈴的作用力向上，杠鈴的位移也向上，所以人對杠鈴做正功，所以AB錯誤。

C、舉起后保持平衡的一段時間內，人對杠鈴有力的作用，但是杠鈴沒有移動，沒有位移，所以此時人對杠鈴做的功為零，所以C錯誤。D正確；

故選：D。

對杠鈴進行受力分析，根據功的公式分析可以人對杠鈴的做功的情況．

本題就是對功的公式的理解，掌握住功的公式就很容易分析得出結論了．10.AD

【解析】解：取B處為零勢能參考面

AB、足球在A點的重力勢能為

EpA=?mg?

動能為

EkA=12mv02

足球在A點的機械能為

EA=EpA+EkA=12mv02?mg?

故A正確，B錯誤；11.ABD

【解析】解：A、探測器在軌道Ⅰ上做勻速圓周運動中，萬有引力充當向心力，在P點變軌進入橢圓軌道Ⅱ時做向心運動，需要的向心力減小，所以需要減小速度；在橢圓軌道Ⅱ的Q點探測器做離心運動，需要的向心力大于萬有引力；而變軌進入軌道Ⅲ時需要的向心力也減小，所以速度也減小，故A正確；

B、根據開普勒第三定律可知，探測器在軌道Ⅱ上運行的周期小于T，故B正確；

C、探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上穩定運行經過P時加速度大小都是萬有引力提供，所以大小相等，故C錯誤；

D、根據開普勒第二定律可知，探測器在軌道Ⅰ上P點速率大于在軌道Ⅱ上P點的速率vp；根據v=GMR可知，在軌道Ⅲ上的速率v3大于在軌道Ⅰ上的速率，則有v3>vp，故D12.AB

【解析】解：B、對兩小球受力分析，A和B均受重力、拉力、庫侖力，小球A、B均處干平衡狀態，作力的矢量三角形，如圖所示。

因為兩小球通過穿過小環的絕緣細線連接，則細線上拉力大小處處相等，T=T′，A、B間的庫侖力是作用力和反作用力，F=F′，大小相等，方向相反，根據相似三角形知識可知

m1g?=Fr1=Tl1，m2g?=F′r2=T′l2，可得m1m2=l2l1=r2r1，故B正確；

AD、根據幾何關系可得r13.C

0.1

1.5

不是

【解析】解：(1)ABC、研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，對于小球的質量，及斜槽是否光滑均無關，故AB錯誤，C正確；

D、小球平拋的初速度是通過平拋運動規律求解得，并不是通過減小的重力勢能轉化為增加動能求得，因此不需要測定斜槽頂端到桌面的高度?，故D錯誤；

故選：C。

(2)①在豎直方向上有：△?=5L?3L=gT2，

解得：T=2Lg=2×5×10?210s=0.1s

②水平方向：3L=v0t，

故v0=3LT

代入數據解得：v0=3×5×10?20.1m/s=1.5?m/s。

③若A點是拋出點，則AB間的豎直距離?=12gT2=12×10×0.1214.D

A

3.04

C

【解析】解：(1)實驗中還必需的器材是交流電源、刻度尺。

故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

(2)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量。

故A正確，BC錯誤。

故選：A。

(3)物體下落到E點時的瞬時速度

vE=?DF2T=0.5491?0.42752×0.02m/s=3.04m/s

(4)大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物下落時存在空氣阻力和摩擦阻力的影響。

故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

故答案為：(1)D；(2)A；(3)3.04；(4)C。

(1)在驗證機械能守恒的實驗中，驗證動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測重錘下降的距離和瞬時速度，測量瞬時速度和下降的距離均需要刻度尺，不需要秒表，重錘的質量可以不測；

(2)在驗證機械能守恒的實驗中，驗證動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等；

15.解：(1)物體掉落后做平拋運動，則有：

?=12gt2

解得：

t=2?g=2×50010s=10s

(2)物體豎直方向的速度為：

vy=gt=60m/s

有：