山东省聊城市临清市实验高级中学2022-2023学年高一下学期7月期末考前考物理试题

这是一份山东省聊城市临清市实验高级中学2022-2023学年高一下学期7月期末考前考物理试题，共16页。

2022级高一第二学期期末考前考
物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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某同学对电学中相关概念和公式的理解如下，下列说法正确的是（ ）
A.把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，初位置的电势比末位置电势低
B.由，电容器极板上的电荷量每增加，两极板间的电势差就增加
C.在中，U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离
D.由，电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高
2.“负重爬楼”是消防队员的日常训练项目之一。某次“10层负重登顶”比赛中，质量为的消防员背约的重物，在内由地面到达10层楼顶的过程中，下列说法正确的是（ ）

A.楼梯对消防员的支持力做正功
B.消防员对重物做功约为
C.消防员增加的重力势能约为
D.消防员克服自身重力做功的平均功率约为
3.2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船顺利将陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员送入太空，与空间站组合体自主快速交会对接。空间站组合体离地面的距离为，地球半径为，组合体绕地球做匀速圆周运动的周期为（约），万有引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A.空间站组合体绕地球运行的线速度大于第一宇宙速度
B.空间站组合体的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C.地球的质量为
D.地球的密度为
4.如图所示，内壁光滑的细圆管用轻杆固定在竖直平面内，其质量为，半径为。质量为的小球，其直径略小于细圆管的内径，小球运动到圆管最高点时，杆对圆管的作用力为零，重力加速度的值取。则小球在最高点的速度大小为（ ）

A. B. C. D.
5.、、三个原子核，电荷均为，质量之比为。如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ）

A.三个原子核在电场中运动的时间相等
B.、、的加速度关系是
C.落在A点的原子核是
D.三个原子核刚到达下板时的动能相等
6.嫦娥三号由地面发射后，进入环月轨道，几次变轨后实现登月。变轨过程的示意图如图所示，图中M点为环月球运行的近月点，a为环月球运行的圆轨道，b、c为环月球运行的椭圆轨道。则嫦娥三号（ ）

A.在地面上的发射速度大于
B.在M处点火加速，能够从c轨道转移到b轨道
C.在三个轨道上经过M处的加速度均相同
D.在轨道a上的机械能大于在轨道b上的机械能
7.有一种叫飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。座椅和小孩的质量为，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度的值取，下列说法正确的是（ ）

A.小孩转动的轨道半径为 B.钢绳对转椅的拉力大小为
C.座椅匀速转动的角速度大小为 D.小孩的向心加速度大小为
8.在匀强电场中，将电荷量为的点电荷P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，点D为的中点，如果规定B点的电势为0，下列说法中正确的是（ ）

A.A点电势为
B.A、C两点间的电势差
C.匀强电场的电场强度方向平行于连线
D.点电荷P在C点具有的电势能为
二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分有选错的得0分。
9.质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是（ ）

A.重力对物体做功的功率为 B.重力对物体做功的功率为
C.物体克服摩擦力做功的功率为 D.物体克服摩擦力做功的功率为
10.如图所示，真空中a、b两点分别固定电荷量为、的点电荷，以a、b连线中点O为圆心的圆与a、b连线的中垂线交于K点。圆上的四个点M，N、Q，P为矩形的四个顶点，且平行于。则下列说法不正确的是（ ）

A.M、Q两点电场强度相同
B.P、N两点电势相等
C.电性为负的试探电荷位于K点时的电势能小于其位于M点时的电势能
D.电性为正的试探电荷（不计重力）沿方向以一定速度射出，该电荷将做匀速直线运动
11.一辆汽车从静止开始沿平直路面运动。运动过程中牵引力F及加速度a与汽车速度v的关系图线分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力保持恒定，汽车速度由增至的过程中功率保持不变，该过程中汽车的位移为，下列说法正确的是（ ）

A.甲图中A点坐标为2500
B.汽车的质量为
C.汽车的速度为时的加速度为
D.汽车从静止到速度刚达到经过的时间为
12.如图所示，倾角为的斜面上有一A点，A点以上光滑，A点以下粗糙。长度为的木板质量分布均匀，其质量为，木块质量为，两者用一轻质细绳绕过光滑定滑轮连接在一起，木板与斜面粗糙部分的动摩擦因数为。开始时木板的下端在A点，木板由静止释放到其上端刚好过A点的过程中，下列说法正确的是（ ）

A.木板做匀加速直线运动
B.木板上端刚过A点时速度大小为
C.木板减少的机械能等于木块增加的机械能与系统产生的热量之和
D.系统产生的热量为
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。框架上装有可上下移动的光电门，框架竖直部分紧贴一刻度尺，可以读出光电门的位置x；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁球，小铁球的球心与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁球由静止释放，当小铁球经过光电门时，与光电门连接的传感器可测算出其速度v。改变光电门的位置，得到多组x和v的数据。当地重力加速度为g。

（1）小铁球从释放至到达光电门的过程，机械能守恒表达式为______（用m、v、x、g表示）；
（2）得到多组实验数据，以为纵轴，以x为横轴建立如图乙所示的坐标系，描点并连线，图像的斜率______。
（3）发现斜率比当地重力加速度小，可能的原因是：______。
14.（6分）用如图所示的向心力演示器可以探究向心力和物体质量m、角速度以及半径r的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。根据标尺上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。左变速塔轮1、2、3的半径为、、，右变速塔轮4、5、6的半径为、、，且，有两个钢球和一个铝球，三者半径相同。

有如下实验操作：
A.钢球放在挡板A处 B.铝球放在挡板A处
6C.钢球放在挡板B处 D.钢球放在挡板C处
E.传动皮带连接变速塔轮1和4 F.传动皮带连接变速塔轮2和5
（1）本实验采用哪一种物理方法（ ）
A.等效替代法 B.控制变量法 C.放大法 D.图像法
（2）探究向心力和物体质量m的关系需要的操作为______（用操作前的字母表示）
（3）探究向心力和角速度的关系需要的操作为______（用操作前的字母表示）
15.半径为R、质量为M的星球表面有一长为L的细线，其一端固定在P点，另一端拴质量为m的小球，小球在水平面绕圆心O做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，引力常量为G，忽略星球自转的影响。求：

（1）星球表面的重力加速度大小；
（2）细绳受到的拉力大小；
（3）小球的线速度大小。
16.2022年2月18日，在北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中，谷爱凌成功夺冠，为中国代表团贏得第八枚金牌，这也是她本届冬奥会继自由式滑雪女子大跳台夺金后的个人第二枚金牌。在比赛中，谷爱凌经过加速后以大小为的初速度滑下U型场地，已知U型场地为半径的半圆形，第一次到达底部的速度为，经过多次滑行，最终停止在轨道最低点。谷爱凌的质量为，图甲为谷爱凌在滑雪，图乙为型场地截面图（忽略空气阻力，取）问：

（1）第一次到达最低点，她对轨道的压力为多大?
（2）全过程摩擦力做了多少功?
（3）谷爱凌滑入轨道比赛过程中，有没有脱离轨道的情况?请说明理由。
17.如图甲所示，某装置由金属圆板（序号为0）、六个横截面积相同的金属圆筒、平行金属板和荧光屏构成，六个圆筒依次排列，长度遂照一定的规律依次增加，圆筒的中心轴线、平行金属板的中心线和荧光屏的中心O在同一直线上，序号为奇数的圆筒和下金属板与交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和上金属板与该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，电压的绝对值为，周期为T。时，位于和偶数圆筒相连的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子到达圆筒各个间隙的时刻，恰好是该间隙的电场强度变为向左的时刻，电子通过间隙的时间可以忽略不计。电子离开金属圆筒6后立即进入两平行金属板之间，时离开平行金属板之间的电场，做匀速直线运动，直至打到苂光屏上某位置。已知电子的质量为m、电荷量为e，不计重力，两平行金属板之间的距离为d，忽略边缘效应。求：

（1）第五个金属圆筒的长度；
（2）电子在整个运动过程中最大速度的大小；
（3）电子打在苂光屏上的位置到点的距离。
18.半径的四分之一光滑圆弧轨道AB，在最低点B与水平传送带相切，传送带以的速度顺时针转动。质量为的物块从A点静止滑下，物块与传送带的动摩擦因数，出传送带后滑上倾角可调的木板（木板在C点与传送带平滑连接），物块与木板的动摩擦因数为。已知之间的距离，。

（1）求物块滑到B点的速度大小；
（2）物块第一次滑上木板到达D点时速度为0（D点未画出），当为多大时，距离最小，并求出最小值；
（3）若木板光滑且不为0，滑块从A点开始到第二次出传送带过程中，求产生的热量Q。




2022级高一下学期期末考前考
物理试题
一、1【答案】A
【详解】A根据可知，把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，则初、末位置的电势差小于零，所以初位置的电势比末位置电势低，故A正确；
B.由，可得，得
显然，只有当电容器的电容为时，极板上的电荷量每增加，两极板间的电势差就增加，故B错误；
C.在中，U两点间的电势差，而d是此两点沿着电场线方向上的距离，故C错误；
D.由知，正电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高，而负电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越低，故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【详解】A.整个过程中，支持力的作用点没有发生位移，楼梯对消防员的支持力不做功，故A错误；
B.重物重力势能增加
则消防员对重物做功约为，故B错误；
C.消防员重力势能增加
故C错误；
D.消防员克服自身重力做功等于重力势能增加约为，则消防员克服自身重力做功的平均功率约为

故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【详解】A.根据
第一宇宙速度为
由于
则空间站组合体绕地球运行的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B.根据
， 
组合体的周期小于同步卫星周期，则组合体的轨道半径更小，所以空间站组合体的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；
C.根据
地球的质量为
故C正确；
D.地球体积为
地球密度为
故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【详解】根据题意，对圆管受力分析，由平衡条件可知，小球在最高点给圆管竖直向上的作用力，大小等于圆管的重力，由牛顿第三定律可知，圆管给小球竖直向下的作用力，大小等于圆管的重力，在最高点，对小球，由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选B。
5.【答案】C
【详解】A.因为原子核在电场中水平方向做匀速直线匀速，又因为它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，由
可知，三个原子核在电场中运动时间关系为
故A错误；
B.由题意知，原子核在电场中的加速度为
即原子核的加速度之比为它们的比荷之比，则、、的加速度关系是
故B错误；
C.因为三个原子核在电场中的侧位移相等，由
可知，加速度越小，运动时间越长，所以落在A点的原子核是，故C正确：
D.对三原子核由动能定理得
则
因为它们质量不同，则初动能不同，则三个原子核刚到达下板时的动能不相等，故D错误。故选C。
6.【答案】C
【详解】A.由于月球没有脱离地球束缚，因此向月球发生航天器的发射速度应小于第二宇宙速度，故A错误；
B.c轨道机械能大于b轨道，则c轨道在M点的速度大于b轨道在M点的速度，所以在M处减速，能够从c轨道转移到b轨道，故B错误；
C.根据
可知，在三个轨道上经过M处的加速度均相同，故C正确；
D.嫦娥三号在a轨道M点需加速才能进入b轨道，故在轨道a上的机械能小于在轨道b上的机械能，故D错误。
故选C。
7.【答案】C
【详解】A.小孩转动的轨道半径为
故A错误；
B.对座椅和小孩整体受力分析，如图所示

根据几何知识有
即钢绳对转椅的拉力大小为，故B错误；
C.由上分析可得
根据牛顿第二定律有
解得
即座椅匀速转动的角速度大小为，故C正确；
D.根据牛顿第二定律有
解得
即小孩的向心加速度大小为，故D错误。
故选C。
8.D
9.【答案】AC
【详解】AC、重力做功的瞬时功率，故A正确，B错误；
CD、根据共点力平衡知，摩擦力的大小，则克服摩擦力做功的功率，故C正确，D错误；
故选AC.
【点睛】根据共点力平衡求出摩擦力的大小，结合瞬时功率的表达式得出重力做功的功率和克服摩擦力做功的功率.
10.【答案】BCD
【详解】A.根据对称性和点电荷场强公式知：正电荷在M点的场强与负电荷在Q点的场强相同，正电荷在Q点的场强与负电荷在M点的场强相同，且两电荷在M、Q分别产生的场强夹角相同，根据电场强度的叠加可知：M、Q两点电场强度相同，A正确；

B.是等量异种点电荷电场中的一条等势线，在其左侧靠近正电荷区域电势高，其右侧靠近负电荷区域电势低，故P点电势高于N点电势，B错误；
C.由B中分析知，K点电势低于M点电势，则负试探电荷从K点移到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，所以负电荷在K点电势能大于在M点电势能，C错误；
D.电性为正的试探电荷（不计重力）沿方向以一定的速度射出，电荷受向右的电场力作用而做曲线运动，D错误。
本题选不正确的，故选BCD。
11.【答案】AC
【详解】A.由图像乙可知，初始时汽车的加速度不变，所以汽车为恒加速度启动，当汽车速度达到时，汽车的功率达到额定功率，即
由图像甲和图像乙可知，图中点时汽车达到最大速度，即此时汽车牵引力等于阻力，也就是点的数值，有
解得
所以A点的坐标为2500，故A项正确；
B.在汽车做匀加速直线运动过程中，有
解得
故B项错误；
C.当汽车的速度为时，设此时牵引力为，有

解得
故C项正确；
D.汽车由静止到由
由到有

故D项错误。
故选AC。
12.【答案】BC
【详解】A.随着木板向下运动，木板受到斜面的摩擦力发生变化，所以合力发生变化，则木板做非匀变速直线运动，A错误；
B.根据动能定理
解得
B正确；
C.系统产生的热量等于木板与斜面之间摩擦力做的功，则根据

有
式中为木板减少的机械能，为木块增加的机械能，为系统由于摩擦产生的热量，C正确；
D.系统产生的热量
D错误。
13.【答案】① ②.9.75 ③.小球下落过程中受到空气阻力
【详解】（1）[1]小铁球从释放至到达光电门的过程，小球减少的重力势能等于增加的动能，机械能守恒表达式为
（2）[2]由图像，可知图像的斜率
（3）[3]设小球下落的实际加速度为，根据动能定理可得
可得
可知图像的斜率等于小球下落的实际加速度，由于铁球下落过程受到空气阻力，使得小球的实际加速度小于重力加速度，即斜率k比当地重力加速度小。
14.【答案】①.B ②.BDE ③ADF
【详解】（1）[1]本实验要探究向心力和物体质量m、角速度以及半径r的关系，采用的是控制变量法，故选B；
（2）[2]探究向心力和物体质量m的关系需要保持角速度和转动半径不变，选择质量不同的小球，故需要操作的步骤为BDE；
（3）[3]探究向心力和角速度的关系需要保持小球质量和转动半径相同，使角速度不同，故需要操作的步骤为ADF。
15.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由黄金代换得
解得
（2）对小球，由平行四边形定则得
（3）对小球，由合力提供向心力得
解得
16.【答案】（1）；（2）；（3）不会脱离轨道
【详解】（1）在最低点由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得
（2）从开始运动到静止，由动能定理得
解得
（3）第一次滑到最低点的过程由动能定理得
解得
由于
故第一次末到达轨道边缘速度就已为0，所以在比赛中，不会有脱离轨道做竖直上抛运动过程。
17.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题意可知，电子在每个金属圆筒的运动时间均为，由于屏蔽作用，电子在每个金属圆筒中做匀速直线运动，电子在每个间隙过程做加速运动，电子刚进入第五个金属圆筒的速度为，根据动能定理可得
解得
第五个金属圆筒的长度为
（2）设电子进入平行金属板的速度为，根据动能定理可得
解得
电子从静止开始到离开金属圆筒6所用时间为
可知电子在时刻进入两平行金属板，在时刻离开平行金属板，电子在平行金属板间的运动可分解为沿金属板方向的匀速直线运动，在内，电子垂直金属板方向向下做匀加速运动，在内，电子垂直金属板方向向下做匀减速运动，可知当时，电子具有最大速度，在内，垂直金属板方向上有
， ， 
电子在整个运动过程中最大速度为
（3）电子在内垂直金属板方向向下做匀加速运动，在内垂直金属板方向向下做匀减速运动，根据对称性可知，两段时间内向下运动的位移相等，在时电子离开电场，此时的速度等于刚进入平行金属板的速度，可知电子离开电场后以平行于金属板方向做匀速直线运动，故电子打在苂光屏上的位置到点的距离为
18.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物块从A到B机械能守恒
解得
（2）假设物块在传送带上一直做减速运动
解得
假设正确，物块沿木板上滑，设为，由动能定理
经计算当时，最小
（3）物块从B到C过程中
产生的热量
解得
假设物块从C到B一直做匀减速直线运动，第二次滑出传送带

假设正确
产生的热量
解得
则总热量