安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
安徽省宿州市省、市示范高中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、物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是( )
A.万有引力常量和静电力常量均是由实验测出来的
B.卡文迪什发现了万有引力定律，并在实验室测出了引力常量
C.法拉第利用扭秤装置总结得出库仑定律，并提出用电场线描述电场
D.第谷将开普勒的几千个数据归纳得出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律
2、下列运动不属于匀变速运动的是( )
A.自由落体运动 B.竖直上抛运动 C.匀速圆周运动 D.平抛运动
3、关于电场强度，下列说法正确的是( )
A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.正电荷在电场中某点受电场力向右，则场强向右；换成负电荷在该点时则场强向左
D.在电场中某点电荷所受到的静电力很大，该点的电场强度不一定很大
4、在2022-2023年CBA常规赛中，辽篮猛将赵继伟将篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在P位置时受力方向可能是( )

A.① B.② C.③ D.④
5、如图所示，三个同心圆是以一负点电荷为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是( )

A.同一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大
B.同一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的大
C.将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多
D.将试探电荷+q由B点移到D点，静电力有可能不做功
6、2023年4月24日为第八个“中国航天日”，主题是“格物致知，叩问苍穹”。关于天文、航天中涉及的物理知识，下列说法正确的是( )

A.宇航员航天和卫星绕地球运行时，不受力的作用
B.地球卫星绕地球做圆周运动时，其速率可能为8.9km/s
C.地球从近日点向远日点运动过程中，运动速率将单调减小
D.地球卫星的发射速度最小要达到11.2km/s
7、如图a所示，小物体从竖直弹簧上方高地高h处由静止释放，其动能与离地高度h的关系如图b所示。其中高度从下降到，图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，小物体质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是( )

A.小物体下降至高度时，弹簧恢复原长
B.小物体下落至高度时，它的加速度最大
C.小物体处于高度和时，弹簧的弹性势能相等
D.小物体从高度下降到，弹簧的弹力做功
二、多选题
8、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )

A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯
B.汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
C.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最低点B点时脱水效果更好
D.同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
9、如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从高空一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是( )

A.运动员的重力势能减少了 B.运动员的动能增加了
C.运动员的机械能增加了 D.运动员的机械能减少了
三、计算题
10、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q。在它们连线的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度从管口射入，则小球( )

A.速度保持不变
B.受到的重力做正功
C.受到的库仑力最大值为
D.受到的库仑力先做负功后做正功
11、一辆新能源汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车瞬时速度及其牵引力的功率随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，图甲中前后两段直线均与中间曲线相切。已知汽车所受阻力恒定不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。下列说法正确的是( )

A.汽车前8s的加速度为
B.汽车的最大牵引力为700N
C.汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为
D.汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5m
12、卡文迪什通过实验研究得出万有引力恒量的实验装置示意图是图_____；库仑通过实验研究得出电荷之间相互作用力规律的实验装置示意图是图___。

13、电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G（忽略其他星球对地球的影响），求：
(1)比邻星的质量M；
(2)比邻星表面的重力加速度g。
14、如图，两相同极板A与B的长度l为8.0cm，相距d为2.0cm，极板间的电压U为400V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度大小为。把两板间的电场看作匀强电场，不计重力，己知电子的比荷。求：

（1）电子经过极板间电场所用的时间；
（2）电子经过电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y是多少厘米（偏移距离少的计算结果保留2位小数）。
15、如下图所示，半径为R的光滑半圆形竖直轨道在最低点与水平直轨道相切，水平直轨道有一段长度为L的粗糙部分，右侧部分光滑。可视为质点、质量为的滑块放在光滑直轨道上，滑块与粗糙轨道间的动摩擦因数为μ。先用手控制滑块使其压缩一根轻质弹簧（弹簧右端固连于墙，弹簧长度小于光滑段长度），然后松手释放滑块，使弹簧将其弹开，滑块离开弹簧水平向左滑过直轨道后冲上半圆形轨道。滑块沿半圆形轨道上滑的最大高度h与滑块通过半圆形轨道最低点时对轨道的压力F之间的关系如下图所示（h为相对于水平轨道平面的竖直高度），重力加速度为g。

（1）若滑块恰好能来到半圆形轨道的最低点，求原本压缩的弹簧储存的弹性势能；
（2）若滑块恰好能来到半圆形轨道的最高点，求这种情况下滑块经过半圆轨道最低点时对轨道的压力；
（3）将上图补充完整（只需画图即可）。
四、实验题
16、某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器材；
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C.用天平测出重锤的质量；
D.先接通电源，后释放重锤，打出一条纸带；
E.多做几次试验，挑选出合适的纸带并测量纸带上某些点间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是____________。（均填步骤前的选项字母）
（2）这位同学改正了相关的步骤后，挑选出一条纸带进行测量分析，如图乙所示，其中О点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个连续的计时点，若重锤的质量为1.0kg，根据纸带上的测量数据，可求出打E点时重锤的速度大小为_________m/s，并求出对应的动能：从打О点下落到打E点的过程中重力势能的减少量为________J；比较误差允许范围内减少的重力势能是否等于增加的动能。（，计算结果均保留3位有效数字）

参考答案
1、答案：A
解析：A.卡文迪什在实验室测出了万有引力常量，库仑通过扭秤装置测出了静电力常量，故A正确；
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什在实验室测出了引力常量，故B错误；
C.库仑利用扭秤装置总结得出库仑定律，法拉第提出用电场线描述电场，故C错误；
D.开普勒将第谷的几千个数据归纳得出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律，故D错误。
故选A。
2、答案：C
解析：A.自由落体运动的加速度是重力加速度，保持不变，属于匀变速运动，故A错误；
B.竖直上抛运动的加速度是重力加速度，保持不变，属于匀变速运动，故B错误；
C.匀速圆周运动的加速度的大小保持不变，但方向始终指向圆心，故匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，不属于匀变速运动，故C正确；
D.平抛运动的加速度是重力加速度，保持不变，属于匀变速运动，故D错误。
故选C。
3、答案：D
解析：A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；
B.正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，与场源电荷电量大小及位置有关，故B错误；
C.电场的强弱及方向与试探电荷无关，只取决于场源电荷，所以放入正电荷场强向右，放入负电荷场强仍然向右，故C错误；
D.根据电场强度的定义式

可知，电荷所受到的电场力很大，该点的电场强度不一定很大，故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：篮球在空中受竖直向下的重力，与运动方向（轨迹的切线方向）相反的空气阻力的作用，两者的合力斜向后下。
故选C。
5、答案：B
解析：负的点电荷产生的电场的电场线是会聚的直线，如图所示

A.电场线密处场强大，电场线稀处场强小，由图可知，B点的场强比A点的场强小，则一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的小，故A错误；
B.沿着电场线电势要降低，故B点的电势比A点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在A点电势能大，故B正确；
C.由题有

根据电场力做功公式

可知，将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功与由C点移到A点一样多，故C错误；
D.沿着电场线电势要降低，故B点的电势比D点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在D点电势能高，所以将电荷+q由B点移到D点，电场力做正功，故D错误。
故选B。
6、答案：C
解析：A.宇航员和卫星绕地球运行时受万有引力，故A错误；
B.地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

得

卫星得速率应小于近地卫星，而近地卫星的得线速度大小等于，所以卫星速率不可能为8.9km/s，故B错误；
C.地球从近日点向远日点运动过程中根据开普勒第二定律可知运动速率逐渐减小，故C正确；
D.地球卫星得最小发射速度为，故D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：A.从到高度一直减小，表明物体一直下降，弹簧的长度一直减小，弹簧没有恢复原长，A错误；
B.高度从下降到，图像为直线，表明小物体没有与弹簧接触，做自由落体运动，加速度等于重力加速度，加速度的方向向下，所以，小物体下落至时弹簧处于原长状态，此时的加速度等于重力加速度，加速度的方向向下；小物体下落至高度时，其动能与高度时相等，根据对称性，小物体下落至时的加速度也等于重力加速度，加速度的方向向上；小物体从高度下降到高度的过程中，弹簧的弹力增大，合力增大，加速度增大，至最低点时，加速度最大，B正确；
C.高度从下降到，弹簧的长度一直减小，形变量一直增大，弹性势能一直增大，所以小物体处于高度时的弹性势能比时小，C错误；
D.小物体从高度下降到，根据动能定理得

解得

D错误。
故选B。
8、答案：BC
解析：A.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故A错误；
B.汽车通过拱桥的最高点时，向心力方向向下，桥对车的支持力小于车的重力，车处于失重状态，故B正确；
C.根据牛顿第二定律，在最低点B，有

在最高点A，有

则

所以衣物运动到最低点B点时，衣物与水更容易分离，脱水效果会更好，故C正确；
D.在A、B两位置时小球所受筒壁的支持力大小相等，则向心力相等，但在B位置时的轨迹半径小，根据

可知，B位置时角速度大，故D错误。
故选BC。
9、答案：BD
解析：A.根据重力做功与重力势能的变化关系

即重力势能减小，故A错误；
B.根据动能定理可得

即动能增加，故B正确；
CD.机械能变化量等于重力势能变化量与动能变化量之和，所以

即机械能减小，故C错误，D正确。
故选BD。
10、答案：BC
解析：A.由等量异种点电荷形成的电场的特点可知，小球受到的电场力始终沿着水平方向，合力等于重力，所以小球做匀加速直线运动，故A错误；
BD.小球受到的库仑力水平向右，与运动方向垂直，所以不做功；小球受到的重力与运动方向相同，所以做正功，故B正确、D错误；
C.在连线中点处库仑力最大，即

故C正确。
故选BC。
11、答案：AD
解析：A.汽车前8s的加速度为

故A正确；
B.汽车做匀加速运动的牵引力最大，则有

故B错误；
C.汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为

其中
，
解得

故C错误；
D.8s~18s内汽车做变加速运动，根据动能定理得

其中在汽车匀速阶段有

在汽车匀加速阶段有

解得
，，
故D正确。
故选AC。
12、答案：（1）a
（2）b
解析：（1）卡文迪什通过实验研究得出万有引力恒量的实验装置示意图是a；
（2）库仑通过实验研究得出电荷之间相互作用力规律的实验装置示意图是图b。
13、答案：(1)
(2)
解析：(1)地球绕比邻星运动，万有引力提供圆周运动向心力有

可得比邻星的质量

(2)在比邻星表面重力与万有引力相等有

可得比邻星表面的重力加速度

14、答案：（1）
（2）0.70cm
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

代入数据有

（2）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

15、答案：（1）μmgL
（2）6mg
（3）
解析：（1）若滑块恰好能来到半圆形轨道的最低点，根据动能定理有
，
则

（2）若滑块恰好能到达圆轨道最高点，则滑块在圆轨道最低点有

滑块在圆轨道最高点

滑块由圆轨道最低点滑到圆轨道最高点的过程，根据动能定理，

解得

（3）在之间有，滑块在圆轨道最低点

滑块在h处有速度为零，则滑块由圆轨道最低点沿圆轨道滑到最大高度h的过程，根据动能定理

得

在间，滑块在圆轨道最低点

滑块在圆轨道脱离的最高点

其中

滑块由圆轨道最低点沿圆轨道滑到最大高度h的过程，根据动能定理

得

即

综上，则完整图如图所示

16、答案：（1）C；B
（2）2.40；3.00
解析：（1）实验中要验证

等号两边可以将质量约去，不需要用天平去测量重锤质量，故没有必要进行的步骤是C；
打点计时器需要接到电源的“交流输出”上而不是接到电源的“直流输出”上，故操作不当的步骤是B；
（2）相邻计数点间的时间间隔为

匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打E点时重锤的速度大小为

此时重锤的动能为

从打О点下落到打E点的过程中重力势能的减少量为

在误差允许范围内减少的重力势能近似等于增加的动能，故机械能守恒。