江西省宜春市豐城市第九中學(xué)2021-2022學(xué)年高一(下)期末檢測物理試題（解析版）

豐城九中2024屆高一年級下學(xué)期期末考試物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（共7題，每題4分，共28分。）1.關(guān)于曲線運(yùn)動的規(guī)律，下列說法中正確的是（）A.勻速圓周運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動 B.物體做曲線運(yùn)動，其合力一定是變力C.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動 D.做圓周運(yùn)動的物體加速度不一定總指向圓心【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．勻速圓周運(yùn)動的加速度方向時(shí)刻變化，所以不是勻變速曲線運(yùn)動，A錯誤；BC．物體做曲線運(yùn)動，其合力不一定是變力，如平拋運(yùn)動，其合力是恒力，BC錯誤；D．做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度一定總指向圓心，如果速率變化的圓周運(yùn)動，其加速度不一定總指向圓心，D正確。故選D。2.如圖所示，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面上沒有滑動。則（）A.Ａ、Ｂ兩點(diǎn)角速度大小之比為2：1B.A、B兩點(diǎn)向心加速度大小之比為2：1C.B、C兩點(diǎn)角速度大小之比為2：1D.B、C兩點(diǎn)向心加速度大小之比為2：1【答案】C【解析】【詳解】由題意可知，同緣傳動邊緣點(diǎn)線速度相等，故A與B的線速度的大小相同，、兩點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即AC．根據(jù)結(jié)合題意可得故C正確，A錯誤；BD．根據(jù)可得故BD錯誤。故選C。3.如圖所示，桌面高度為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢能為零，小球落到地面前的瞬間的機(jī)械能應(yīng)為（）

A.mgh B.mgH C.mg(H+h) D.mg(H-h)【答案】B【解析】【詳解】桌面處的重力勢能為零，小球剛下落時(shí)的機(jī)械能為mgH，由于小球的機(jī)械能守恒，則落到地面瞬間的機(jī)械能應(yīng)為mgH。故選B。4.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直中心軸OO'勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺中央處。質(zhì)量為m的小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，此時(shí)小物塊受到的摩擦力恰好為0，且它和O點(diǎn)的連線與OO'之間的夾角θ為60°，重力加速度為g。此時(shí)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)小物塊受到的摩擦力是0時(shí)，設(shè)小物塊隨陶罐轉(zhuǎn)動的角速度為，由小物塊的重力與陶罐的支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律則有解得A正確，BCD錯誤。故選A。5.人用繩子通過定滑輪拉物體A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)人以速度v0豎直向下勻速拉繩使質(zhì)量為m物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，此時(shí)繩與豎直桿的夾角為θ，則物體A的動能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，如上圖所示。拉繩子的速度等于A沿繩子方向的分速度，根據(jù)平行四邊形定則得，實(shí)際速度根據(jù)代入計(jì)算得到故A正確，BCD錯誤。故選A。6.如圖所示為某段滑雪雪道模型圖，已知雪道傾角為，總質(zhì)量為包括雪具在內(nèi)的滑雪運(yùn)動員從距離底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度的大小為，在他從上而下滑到底端的過程中，下列說法正確的是A.運(yùn)動員獲得的動能為B.運(yùn)動員克服摩擦力做功為C.下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mghD.運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【答案】A【解析】【分析】【詳解】D．若物體不受摩擦力，則加速度應(yīng)為而現(xiàn)在的加速度為小于，故運(yùn)動員應(yīng)受到摩擦力，故減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故D錯誤；A．運(yùn)動員運(yùn)動員下滑的距離由運(yùn)動學(xué)公式可得得動能為故A正確；B．由動能定理可知解得故B錯誤；C．機(jī)械能的減小量等于阻力所做的功，故下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為，故C錯誤；故選A。7.質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機(jī)的功率恒為P，且行駛過程中受到摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達(dá)到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為時(shí)，汽車的瞬時(shí)加速度的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【詳解】當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，有根據(jù)得由牛頓第二定律得故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題（共4題，每題4分，共16分。）8.帶電球體的半徑為R，以球心為原點(diǎn)O建立坐標(biāo)軸x，軸上各點(diǎn)電勢φ隨x變化如圖所示，下列說法正確的是（）

A.球體帶負(fù)電荷B.球心處電場強(qiáng)度最大C.A、B兩點(diǎn)電勢相同，電場強(qiáng)度不相同D.一帶負(fù)電的試探電荷在B點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)電勢能的小【答案】AC【解析】詳解】A．由圖可知離帶電球體越遠(yuǎn)，電勢越高，可知電場方向由遠(yuǎn)處指向球體，所以球體帶負(fù)電，A正確；B．由圖知球體是等勢體，內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的電勢差為零，故場強(qiáng)為零，B錯誤；C．A、B兩點(diǎn)電勢相同，電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，C正確；D．B點(diǎn)的電勢比C點(diǎn)電勢小，由可知帶負(fù)電的試探電荷在B點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)電勢能的大，D錯誤。故選AC9.金星是夜空中最亮的行星，也叫啟明星，《詩經(jīng)·小雅·大東》中寫道：“東有啟明，西有長庚。”已知金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為224天，可以判定（）A.金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量 B.金星的軌道半徑大于地球的軌道半徑C.金星公轉(zhuǎn)的線速度大于地球公轉(zhuǎn)的線速度 D.金星的向心加速度大于地球的向心加速度【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)數(shù)據(jù)無法比較環(huán)繞天體即金星和地球的質(zhì)量，A錯誤；B．由開普勒第三定律知金星的軌道半徑小于地球半徑，B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有得可知金星公轉(zhuǎn)的線速度大于地球公轉(zhuǎn)的線速度，C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有得金星的向心加速度大于地球的向心加速度，D正確。故選CD。10.2021年10月16日、神舟十三號載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，假設(shè)神舟十三號載人飛船在距地面高度為h的軌道做圓周運(yùn)動，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.神舟十三號載人飛船的線速度大于地球第一宇宙速度B.神舟十三號載人飛船運(yùn)行的周期為C.神舟十三號載人飛船軌道處的重力加速度為D.地球的平均密度【答案】BC【解析】【詳解】ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力可得且在地球表面滿足即由題意知神舟十三號載人飛船軌道半徑為所以解得周期為線速度為由于神舟十三號載人飛船的軌道半徑大于地球近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以其線速度小于地球近地衛(wèi)星線速度，即小于第一宇宙速度；向心加速度即重力加速度為故A錯誤，BC正確；D．根據(jù)密度公式得故D錯誤。故選BC11.在傾角為θ的光滑固定斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動，當(dāng)B剛離開C時(shí)，A的速度為v，加速度為a，且方向沿斜面向上．設(shè)彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則()

A.當(dāng)B剛離開C時(shí)，A發(fā)生的位移大小為B.從靜止到B剛離開C的過程中，物塊A克服重力做功為C.B剛離開C時(shí)，恒力對A做功的功率為D.當(dāng)A的速度達(dá)到最大時(shí)，B的加速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A.開始A處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于壓縮,根據(jù)平衡有：mgsinθ=kx1，解得彈簧的壓縮量x1=mgsinθ/k，當(dāng)B剛離開C時(shí)，B對擋板的彈力為零，有：kx2=2mgsinθ，解得彈簧的伸長量x2=2mgsinθ/k，可知從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移x=x1+x2=3mgsinθ/k，故A正確；B.由A選項(xiàng)分析可知，物塊A克服重力做功為W=mgxsinθ=，故B錯誤；C.B剛離開C時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律F?mgsinθ?kx2=ma，解得：F=3mgsinθ+ma，恒力對A做功的功率為，故C錯誤；D.當(dāng)A的加速度為零時(shí)，A的速度最大，設(shè)此時(shí)彈簧的拉力為FT，則：F?FT?mgsinθ=0所以FT=F?mgsinθ=3mgsinθ+ma?mgsinθ=2mgsinθ+ma，以B為研究對象，則：2ma′=FT?2msinθ=ma所以：a′=，故D正確．故選AD三、實(shí)驗(yàn)題（12題每空1分，共6分；13題每空2分，共10分。）12.在“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持______（“水平”或者“傾斜”）B.每次釋放小球的位置必須______（“相同”或者“不同”）C.每次必須由______釋放小球（“運(yùn)動”或者“靜止”）D.小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸E.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點(diǎn)連成______（“A折線”或“B直線”或“C平滑曲線”）（2）一個同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動》實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C，量得。又量出它們之間的豎直距離分別為，，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（）

①物體拋出時(shí)的初速度為______m/s②物體經(jīng)過B時(shí)速度為______m/s【答案】①.水平②.相同③.靜止④.C⑤.2⑥.2.5【解析】【詳解】（1）A．[1]通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，以保證小球做平拋運(yùn)動；BC．[2][3]每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球平拋的初速度相同；E．[4]將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點(diǎn)連成平滑曲線；（2）①[5]根據(jù)解得初速度②[6]物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直速度為則經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小13.如圖所示，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如下圖所示．相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．（1）下列做法正確的有_____A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置（2）某同學(xué)在計(jì)算與B點(diǎn)對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度時(shí)，他采用了公式（h表示OB距離），這種做法_____（填“對”或“不對”）．（3）從起始點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=_____J，動能的增加量△EK=_____J（均保留兩位有效數(shù)字）；（4）即使在操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)測得的△EP也一定略大于△EK，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因：_____．【答案】①.AB②.不對③.0.48④.0.47⑤.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力，機(jī)械能損失【解析】【分析】【詳解】（1）[1]A．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．B．為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，故B正確．C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．D．為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，故D錯誤．故選AB．（2）[2]在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，由于存在阻力物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度．（3）[3][4]利用勻變速直線運(yùn)動的推論vB==0.97m/s重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494J=0.48J?EkB==0.47J（4）[5]由（3）可知，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力，機(jī)械能損失．【點(diǎn)評】運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．要注意單位的換算．要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．四、解答題（共40分）14.如圖所示是一對彼此絕緣、相距d=5cm的平行金屬帶電極板M、N，N板接地，M板帶電量的絕對值為Q=6×10-6C。在兩極板MN間A點(diǎn)有一帶電量為q=4×10-6C的帶電液滴，其質(zhì)量m=4×10-4kg，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則：(1)兩板間的電場強(qiáng)度為多少？(2)平行金屬板MN所構(gòu)成的電容器的電容C等于多少？(3)若A點(diǎn)到N板的距離為2cm，則q在A點(diǎn)的電勢能為多少？【答案】(1)103N/C；(2)1.2×10-7F；(3)-8×10-5J【解析】【詳解】(1)由平衡條件得(2)兩板間的電勢差電容器的電容(3)AN兩點(diǎn)間的電勢差是N點(diǎn)的電勢為零，所以A點(diǎn)的電勢是則q在A點(diǎn)的電勢能為

15.如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電場為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E＝4.0×102V/m，兩板相距d＝16cm，板長L＝30cm。一帶電荷量q＝1.0×10-16C、質(zhì)量m＝1.0×10-22kg的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn)，不計(jì)帶電粒子所受重力，求：(1)粒子帶何種電荷？(2)要使粒子恰能飛出電場，粒子飛入電場時(shí)的速度v0為多大？【答案】（1）正電（2）1.5×104m/s【解析】【詳解】（1）粒子進(jìn)入平行板電容器后類偏轉(zhuǎn)，由于電容器中電場方向豎直向下，粒子向B偏轉(zhuǎn)，所以該粒子為正電荷；（2）根據(jù)類平拋知識，，化簡即可得到答案v0=1.5×104m/s16.如圖，豎直放置的斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD的B端相切，圓弧半徑R=0.8m，圓心與A、D在同一水平面上，∠COB=30°，現(xiàn)有一個質(zhì)量m=1.0kg的小物體從斜面上的A點(diǎn)無初