河北武强中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份河北武强中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
河北武强中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
2、把一个带正电的物体固定，然后将挂在绝缘丝线上带正电的小球先后挂在、、处，稳定时小球的位置如图所示（可认为实验中两者带电量不变）。仅通过上述实验现象，可以得出的初步结论是( )

A.电荷之间的作用力大小随距离增大而增大
B.电荷之间的作用力大小随距离增大而减小
C.电荷之间的作用力大小与距离平方成反比
D.电荷之间的作用力大小与距离无关
3、物体在两个相互垂直的力、作用下运动，力对物体做功6J，力对物体做功8J，则、的合力对物体做的功为( )
A.14J B.10J C.2J D.-2J
4、在真空中，有两个相距为r的等量异种点电荷，电量大小都是Q，则在它们连线中点处电场强度的大小为( )
A.0 B. C. D.
5、某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则( )

A.一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为
C.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D.a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最小
6、如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为L。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。选地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是( )

A.弹簧弹性势能最大值为
B.弹簧弹性势能和小球重力势能之和的最大值为
C.若h增加，小球动能最大时的位置降低
D.若h减小，小球动能最大时的位置不变
7、如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知O、A两点相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，则此电子在O点射出时的速度为( )

A. B. C. D.
二、多选题
8、目前，电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间，这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强弱与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏，下列说法正确的是( )

A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号
B.电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指
C.手指与屏的接触面积越大，电容越大，准确度越高
D.如果手上带了金属手套，也可以正常操作
9、生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场，电场线分布如图所示，M、N、P为电场中的点，据此可以判断( )

A.P点电场强度大于M点
B.P点电势大于N点电势
C.M点电势小于N点电势
D.某带电小颗粒在M点的电势能一定小于在N点的电势能
10、一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起，运动图像如乙图所示，不计空气阻力，g取，下列说法正确的是( )

A.重力在前4s内对货物做了的功
B.起重机在前4s内对货物做了的功
C.起重机在前4s内的输出功率为
D.起重机在4s末的输出功率为
三、实验题
11、回力车，施压拖动后轮卷紧弹簧，放手后弹簧恢复，通过传动系统驱动小车前进。为探究弹簧卷紧后具有的弹性势能，某同学用图（a）所示的方式进行了实验。在长木板的左端垫上小木块，微调木板的倾斜程度以补偿阻力。拖动后轮卷紧弹簧，接通电源后释放小车，让小车沿木板开始运动，得到的纸带如图（b）所示。0~9是从某点开始选取的计数点，相邻两点间还有四个点未标出，其间距如图所示。已知打点计时器使用交流电的频率为50Hz，测得小车的质量为40.0g，完成下列填空：

（1）从图示时刻开始，在弹簧逐渐释放的过程中，小车做加速度________（填“不变”“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）的加速直线运动；
（2）在打下________两个相邻计数点的过程中，弹簧恢复到初始状态；
（3）不考虑传动系统的阻力，可估算出弹簧卷紧时具有的弹性势能为________J。（保留2位有效数字）
12、“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，已知当地的重力加速度g。

（1）关于本实验，下列说法中正确的是___________
A.必须用秒表测出重物下落的时间
B.打点计时器应连接直流电源
C.一定要测量重物的质量
D.应选择质量较大、体积较小的重物
（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为。某同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为连续的六个点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重物的速度为___________，从O点下落到B的过程重物重力势能的减少量为___________J。（结果均取3位有效数字）
四、计算题
13、质量为8g的子弹，以的速度射入厚度为5cm的固定木板（如图），射穿后的速度是。子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？

14、如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行：

（1）A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为多少？
（2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？
15、如图所示，两相同金属薄板A与B的长度均为，相距为极板间的电压为。一个电子沿平行于板面的方向射入两板之间，射入时的速度。已知两板间的电场可看作匀强电场，电子的比荷为。求：

（1）电子射出匀强电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y；（结果保留三位有效数字）
（2）电子射出匀强电场时，运动方向发生偏转的角度（只要求计算出该角度的正切值，结果保留三位有效数字）。
参考答案
1、答案：C
解析：D.图中A、B两点电场强度大小方向均不相同，故D错误；A.图中A、B两点电场强度大小不同，方向相同，故A错误；C.因是匀强电场，故图中A、B两点电场强度大小方向均相同，故C正确；B.图中A、B两点电场强度大小相同，方向不同，故错误。故选C。
2、答案：B
解析：设悬挂的小球的质量为m，悬挂小球的细线与竖直方向之间的夹角为θ，小球受到的库仑力为F，由小球受力平衡可得：，可知θ越大，表示小球受到的库仑力越大；由图可知，带电小球距离O点越远，则悬挂小球的细线与竖直方向之间的夹角越小，所以小球受到的库仑力越小；悬挂的小球离带正电的物体越远，受到的作用力越小，同种电荷距离越近排斥作用越小，所以，电荷之间的相互作用跟距离有关，且电荷间的作用力大小随电荷间距离的增大而减小，故B正确，ACD错误。故选：B。
3、答案：A
解析：由于功是标量，则合外力做的总功为等于各力做功的代数和，所以、的合力对物体做的功为，故A正确，B、C、D错误。故选：A。
4、答案：D
解析：根据，可知，两个等量异种点电荷在连线中点处产生的电场强度大小相等，方向相同，则合场强大小为：，故ABC错误，D正确。故选：D。
5、答案：B
解析：A、b、e两点在同一个等势面上，可知b、e两点间电势差为零，电场力所做的功，电场力做功为零，故A错误；B、电子从a点运动到d点，电场力所做的功，故B正确；C、根据题意画出过b点的电场线，如图：

电场线与等势面处处垂直，并指向电势降低的方向，所以b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左，故C错误；D、等势面越密集的地方，电场线越密集，电场强度越大，a、b、c、d中b点等势线最密集，所以b点的电场强度最大，故D错误。故选：B。
6、答案：D
解析：A、小球和弹簧组成的系统机械能守恒，当铁球下落到最低点时弹簧弹性势能最大，有：，故A错误；B、小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则当小球动能为零时弹簧弹性势能与小球重力势能之和最大，有：，故B错误；CD、当小球合外力为零时，小球动能最大，且有：，则合力为零时弹簧的压缩量与下降的高度h无关，则改变h小球动能最大时的位置不变，故C错误、D正确。故选：D。
7、答案：B
解析：电子由O到A的过程，只有电场力做功，根据功能关系有，两板间的电场强度：，联立两式求得：电子从O点射出时的速度大小为，故B正确，ACD错误。故选：B。
8、答案：BD
解析：
9、答案：BC
解析：A、电场线的疏密反映电场强度的相对大小，P点的电场线比M点的稀疏，可知P点电场强度小于M点，故A错误；BC、沿电场线方向电势逐渐降低，可知P点电势大于N点电势，M点电势小于N点电势，故B、C正确；D、某带电小颗粒的电性不确定，根据电势能公式，可知带电小颗粒在M点的电势能与在N点的电势能大小无法确定，故D错误。故选：BC。
10、答案：CD
解析：起重机匀加速将货物吊起，设起重机对货物的拉力为F，根据牛顿第二定律，有，由图乙可得，货物的加速度为，联立两式，可得：，在前4s内，货物上升的高度为：，A.重力在前4s内对货物做功为，故A错误；B.起重机在前4s内对货物做功为，故B错误；C.起重机在前4s内的输出功率为，故C正确；D.起重机在4s末的输出功率为，故D错误。故选：C。
11、答案：（1）逐渐减小；（2）5、6；（3）1.7×10-2
解析：（1）根据，可知道，相邻点的距离增大，但相邻段的差值越来越小，故加速度越来越小，做加速度逐渐减小的加速直线运动
（2）点6之后的相邻两点之间的距离一直是9.2cm，可知6点之后就已经是匀速运动，可知，在6点之前，即5、6点之间弹簧就已经恢复了，物体就在做匀速运动。
（3）最终的速度

故动能

在该过程中弹性势能转化为动能，故弹性势能为。
12、答案：（1）D；（2）1.84；1.74
解析：（1）A.打点计时器自身就是一种计时仪器，则实验中不需要用秒表测出重物下落的时间，故A错误；B.打点计时器正常工作时需要用交流电源，故B错误；C.若机械能守恒则有，既有，可知，实验时不需要测量重物的质量，故C错误；D.为了减小空气阻力对实验的影响，应选择质量较大、体积较小的重物，故D正确。故选D。
（2）打点周期为

打B点时的速度为

重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为

13、答案：
解析：在子弹射穿木块的过程中，只有木板对子弹的阻力（设为f）对子弹做了功，根据动能定理得

解得

14、答案：（1）；；（2）；
解析：（1）根据电势差的定义公式，有


（2）由于规定B点的电势为0，则有

解得A点的电势为


解得C点的电势为

15、答案：（1）；（2）
解析：（1）电子在电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，可得电子在极板中的运动时间为

电子在极板中加速度为

电子射出匀强电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为

联立可解得

（2）设电子射出匀强电场时，运动方向发生偏转的角度为θ，则