巴东县第三高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份巴东县第三高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共13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。
巴东县第三高级中学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、关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是( )
A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B.元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷
C.单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D.利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
2、2023年4月23日为“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.航天员随天和核心舱绕地球运行时，不受力的作用
B.风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率可能为
C.地球从远日点向近日点运动过程中，运动速率增大
D.风云三号07卫星的发射速度可能为
3、如图所示，五个共点力的矢量图恰能构成一个四边形及其对角线，下列说法正确的是( )

A.、、的合力为零 B.、、的合力为零
C.这五个共点力的合力为零 D.这五个共点力的合力为3F
4、如图所示，一质量为m的物块静止在水平圆盘上的A点，O为圆盘中心，OA的距离为r，物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现以O点所在竖直轴为轴心逐渐加速转动圆盘，直至物块刚要发生相对滑动，此过程中，圆盘对物块所做的功为( )

A. B. C. D.
5、如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计连接，外壳与另一个极板同时接地，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差，撤去电源后，下列说法正确的是( )

A.仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小
B.仅将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角变大
C.仅将M板稍微上移，静电计指针张角变大
D.若将M板拿走，静电计指针张角变小
6、如图所示，半圆形框架放置在水平地面上，光滑的小球Р在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心О的连线与水平面的夹角为θ，保持F的方向不变，当小球Р从图示位置缓慢移动至框架最高点的过程中，下列说法正确的是( )

A.F逐渐增大 B.框架对小球的支持力逐渐增大
C.框架对地面的压力逐渐减小 D.框架对地面的摩擦力逐渐减小
7、毫秒脉冲星中有一种特殊的类型，由毫秒脉冲星和低质量恒星（伴星）组成的致密双星系统，由于伴星正在被脉冲星强烈的辐射蚕食，天文学家们戏称它们为“黑寡妇"脉冲星。假设脉冲星的质量为M，转动周期为T，引力常量为G，脉冲星和伴星的中心距离为L，则伴星的质量为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8、如图所示，原长为l的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的小球由弹簧的正上方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，小球下落到最低点.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )

A.压缩弹簧过程中，小球的机械能减小
B.小球刚释放时的重力势能为
C.弹簧的最大弹性势能为
D.压缩弹簧过程中，小球的速度一直减小
9、一质量为0.5kg的物体静止放置在水平地面上，时刻，给物体施加一个水平方向的力，其大小随时间的变化关系如图所示，已知物体在2s末的速度大小为，重力加速度g取。下列说法正确的是( )

A.在内，物体的加速度大小为
B物体与地面间的动摩擦因数为0.6
C.在4s末，物体的速度为零
D.物体在内的平均速度大小为
10、如图所示，在竖直平面内放一光滑的直角杆MON，ON竖直。用长5m的轻绳相连的两小球A和B分别套在杆上，A、B球的质量均为1kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时细绳与竖直方向所成夹角为37°。已知，，重力加速度g取，现突然将力F增大为18N后保持不变，当轻绳方向与竖直方向成53°时，下列说法正确的是( )

A.力F做功为18J
B.B的重力势能增加了5J
C.A的速度大小为
D.A的速度大小为
三、实验题
11、某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。

（1）下面是实验操作步骤，请整理出正确的操作顺序，从先到后依次是_______（填字母）。
A.平衡摩擦力，让小车带动纸带做匀速直线运动
B.接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，测出钩码的重力mg，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a
C.将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上
D.把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与钩码相连
E.更换纸带，通过改变钩码的个数改变小车所受的拉力，重复步骤B的操作
（2）实验中打出的纸带如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，纸带上只测出了两组数据，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度大小a=_________。（结果保留两位有效数字）
（3）实验得到的理想图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的三种情况。图线①产生原因是不满足“钩码的总质量远_________（填“小于”或“大于”）小车质量”的条件；图线②产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过______（填“小”或“大”）；图线③产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过______（填“小”或“大”）。
12、某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。

（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是___________。
A.直流电源及导线、计时器 B.直流电源及导线、天平及砝码
C.交流电源及导线、计时器 D.交流电源及导线、刻度尺
（2）打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为，重物的质量为1kg，则从O点到B点，重物重力势能的减少量=____________J，动能增加量____________J。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是__________________________________。
四、计算题
13、一辆汽车以某一速度在平直的公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有一辆老年代步车正在慢速行驶，司机立即采取制动措施，制动过程简化为匀减速直线运动。刹车时汽车第ls内位移为8m，第3s内位移为0.5m，求：
（1）汽车刹车过程加速度的大小；
（2）汽车匀速行驶时速度的大小。
14、一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示，它由弹射器、水平直轨道AB、半径的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成，E点距地高度，小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为（可视为质点）小球经弹射器水平弹出后，恰能通过C点，不计一切阻力，重力加速度g取。求：

（1）小球通过C点时的速度大小；
（2）弹簧储存的弹性势能；
（3）小球在E点时的速度大小。
15、如图所示，在竖直平面直角坐标系。xOy的第一象限存在一沿x轴正方向的匀强电场，一个质量，电荷量的带负电小球从x轴上的点a坐标为：（10cm，0）以一定的初速度垂直x轴射入第一象限，又能从y轴上的点b坐标为：（0，20cm）垂直y轴进入第二象限，并能从x轴上的c点（图中未标出）进入第三象限。已知重力加速度g取。求：

（1）小球初速度的大小；
（2）电场强度的大小E和a，b点间的电势差；
（3）c点的坐标和小球进入第三象限时速度的大小v。（计算结果保留根式）
参考答案
1、答案：A
解析：元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，选项A正确；元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之说，当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，所以体积很小的带电体未必就是点电荷，选项B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，选项C错误；静电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，选项D错误。
2、答案：C
解析：A、航天员随天和核心舱绕地球运行时，受到地球的万有引力作用，故A错误；B、风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，根据，解得，风云三号07卫星绕地球运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，可知风云三号07卫星绕地球运行的速度小于近地卫星的速度，而近地卫星的线速度大小等于第一宇宙速度，所以风云三号07卫星绕地球做圆周运动时，其速率小于，故B错误；C、地球从远日点向近日点运动过程中，由开普勒第二定律知，其运动速率增大，故C正确；D、第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，则知风云三号07卫星是地球卫星，其发射速度大于地球的第一宇宙速度，因此风云三号07卫星的发射速度不可能为，故D错误。故选：C。
3、答案：B
解析：A.根据闭合三角形定则可知、的合力大小等于，方向与方向相同，则、、的合力为，故A错误；B.根据闭合三角形定则可知、的合力大小等于，方向与方向相反，则、、的合力为零，故B正确；CD.由于、、的合力为零，则这五个共点力的合力等于、的合力，即这五个共点力的合力为，故CD错误。故选B。
4、答案：A
解析：物块刚要发生潜动时有，物块从静止到刚要发生相对潜动，由动能定理有，解得，选项A正确。
5、答案：C
解析：撤去电源后，平行板电容器所带的电荷量Q不变。A、根据可知，仅增大两板间的距离，电容C减小，Q不变、则U增大，静电计指针张角变大，故A错误；B、根据可知，仅将玻璃板插入两板之间，则介电常数增大、C增大、Q不变、则U减小，静电计指针张角变小，故B错误；C、根据可知，仅将M板稍微上移，S减小、电容C减小，Q不变、则U增大，静电计指针张角变大，故C正确；D、根据可知，若将M板拿走，相当于增大两板间的距离，电容C减小，Q不变、则U增大，静电计指针张角变大，故D错误。故选：C。
6、答案：D
解析：AB.对小球P进行受力分析：

根据平衡条件有，，当θ增大时，力F逐渐减小，支持力也逐渐减小，故AB错误；CD.对小球和框架整体进行受力分析可知，竖直方向上框架对地面的压力始终不变，大小等于整体的重力，框架水平方向上受到的摩擦力等于外力F，所以逐渐减小，故C错误、D正确。故选：D。
7、答案：C
解析：对于脉冲星M，两星之间的万有引力提供向心力：，对于伴星m同理有：，由几何关系可知：，联立解得伴星的质量为：，故ABD错误，C正确。故选：C。
8、答案：AC
解析：A.压缩弹簧过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，故A正确；
B.由于未确定参考平面（零势能面），所以无法确定小球重力势能的大小，故B错误；
C.小球下落到最低点时，弹簧压缩量最大，其弹性势能最大。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，当小球下落到最低点（速度为零、动能为零）、弹簧的压缩量为x时，小球减少的机械能（即减少的重力势能）等于弹簧增加的弹性势能，此时有，故C正确；
D.小球压缩弹簧过程中，初始阶段小球的重力大于弹力，小球所受合力向下，加速度向下，小球向下做加速运动；随着弹簧形变量逐渐变大，弹力逐渐变大，当弹力大小等于小球重力时，小球所受合力为零，加速度为零，速度达到最大；此后，当弹力大于重力时，小球所受合力向上，加速度向上，小球向下做减速运动，故D错误。
故选：AC。
9、答案：BD
解析：在内，物体做匀加速运动，由，由牛顿第二定律有，解得，，选项A错误，B项正确；在内，，解得，在4s末有，解得，选项C错误；在内，，又，解得，选项D正确。故选BD。
10、答案：AC
解析：该过程中，由几何关系知，A向右的运动了，B向上运动了，则力F做的功，B的重力势能增加了，选项A、B错误；当轻绳方向与竖直方向成53°时，有，运动过程中，对于A、B组成的系统，由动能定理有，联立解得，，选项C正确、D错误。
11、答案：（1）CADBE；（2）2.0；（3）小于；大；小
解析：（1）按照实验原理，题中五个步骤的先后顺序应该为：CADBE。
（2）根据，得，解得。
（3）图线①的上部弯曲，产生原因是当小车受力F较大时，不满足“钩码的总质量远小于小车质量”的条件；图线②在a轴的截距大于0，产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大，（即不挂钩码）时小车就具有了加速度；图线③在F轴的截距大于0，产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过小，只有当F增加到一定值时，小车才获得加速度。
12、答案：（1）D（2）1.88；1.84（3）存在空气阻力和摩擦阻力
解析：（1）实验中需要交流电源为打点计时器供电，还需用刻度尺测量纸带间点迹的距离，选项D正确。
（2）重物重力势能的减少量，B点的速度则B点的动能，所以动能的增加量。
（3）由于存在空气阻力和摩擦阻力，一部分重力势能转化为内能，导致重力势能的减少量大于动能的增加量。
13、答案：（1）；（2）
解析：（1）设第2s末后运动了时间汽车就停止运动
则由逆过程且根据

可知


解得


（2）设匀速行驶时的速度为，则据

解得

14、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）小球通过C点时，由牛顿第二定律有

解得

（2）小球从释放至运动到C点，由机械能守恒定律有

解得

（3）小球从C到E的过程中，由机械能守恒定律有

解得

15、答案：（1）；（2）；；（3）c（-20cm，0）；
解析：（1）带电小球运动轨迹如图所示

带电小球在第一象限内的运动过程中：在竖直方向上，小球做末速度为0的竖直上抛运动，则有


得小球初速度的大小

（2）在水平方向上，小球做初速度为0的匀加速直线运动
根据公式有

根据牛顿第二定律

解得匀强电场电场强度的大小

a、b点间的电势差

（3）带电小球在第二象限做平抛运动，初速度为其在第一象限内运动的末速度，则有

解得

竖直方向


水平方向

c点的坐标为c（-20cm，0）
则小球进人第三象限的速度大小为