2022-2023學年山東省聊城市臨清重點中學高一（下）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學年山東省聊城市臨清重點中學高一（下）期末物理

試卷

1.某同學對電學中相關概念和公式的理解如下，下列說法正確的是（）

A.把負電荷從初位置移到末位置靜電力做正功，初位置的電勢比末位置電勢低

B.由C=》，電容器極板上的電荷量每增加1C,兩極板間的電勢差就增加IV

C.在E=號中，U、d分別是勻強電場中任意兩點間的電勢差和距離

D.由3=半，電荷在電場中電勢能越大，電荷所在位置電勢越高

2.“負重爬樓”是消防隊員的日常訓練項目之一。某次“10層負重登頂”比賽中，質量為

70kg的消防員背約30kg的重物，在50s內由地面到達10層樓頂的過程中，下列說法正確的是

（）

A.樓梯對消防員的支持力做正功

B.消防員對重物做功約為300（V

C.消防員增加的重力勢能約為7000/

D.消防員克服自身重力做功的平均功率約為420W

3.2022年6月5日10時44分，神舟十四號載人飛船順利將陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員送

入太空，與空間站組合體自主快速交會對接?？臻g站組合體離地面的距離為九，地球半徑為R,

組合體繞地球做勻速圓周運動的周期為7（約90min）,萬有引力常量為G,下列說法正確的是

（）

A.空間站組合體繞地球運行的線速度大于第一宇宙速度

B.空間站組合體的向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

C.地球的質量為尤耍

GTZ

D.地球的密度為嗎孥

GT*M

4.如圖所示，內壁光滑的細圓管用輕桿固定在豎直平面內，其質量為0.22kg,半徑為0.5m。

質量為0.1kg的小球，其直徑略小于細圓管的內徑，小球運動到圓管最高點時，桿對圓管的作

用力為零，重力加速度的值取10m∕s20則小球在最高點的速度大小為（）

A.2m∕sB.4m∕sC.6m∕sD.8m∕s

5.W出、三個原子核，電荷均為e,質量之比為1:2:3。如圖所示，它們以相同的初

速度由P點平行極板射入勻強電場，在下極板的落點為4、8、C,己知上極板帶正電，原子核

不計重力，下列說法正確的是（）

CBA^^?

A.三個原子核在電場中運動的時間相等

B.M；”的加速度關系是的<C?<

C.落在4點的原子核是？H

D.三個原子核剛到達下板時的動能相等

6.嫦娥三號由地面發(fā)射后，進入環(huán)月軌道，幾次變軌后實現登月。變軌過程的示意圖如圖

所示，圖中M點為環(huán)月球運行的近月點，α為環(huán)月球運行的圓軌道，b、C為環(huán)月球運行的橢圓

軌道。則嫦娥三號（）

A.在地面上的發(fā)射速度大于11.2km∕s

B.在M處點火加速，能夠從C軌道轉移到b軌道

C.在三個軌道上經過M處的加速度均相同

D.在軌道ɑ上的機械能大于在軌道b上的機械能

7.有一種叫飛椅的游樂項目，示意圖如圖所示。長為L=5τn的鋼繩一端系著座椅，另一端

固定在半徑為r=3m的水平轉盤邊緣，轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。座椅和小孩的質

量為40kg,當轉盤勻速轉動時，鋼繩與轉動軸在同一豎直平面內，與豎直方向的夾角。=

370（sin37o=0.6）,不計鋼繩的重力和空氣阻力，重力加速度的值取l（hn/s?,下列說法正確

的是（）

A.小孩轉動的軌道半徑為7mB.鋼繩對轉椅的拉力大小為600N

C.座椅勻速轉動的角速度大小為yrad/sD.小孩的向心加速度大小為6m∕s2

8.在勻強電場中，將電荷量為-3X10-6（；的點電荷P從電場中的a點移到8點，靜電力做了

2.4X10-5）的功，再從B點移到C點，靜電力做了—1.2X10-5/的功。已知電場的方向與△4BC

所在的平面平行，點。為48的中點，如果規(guī)定8點的電勢為0,下列說法中正確的是（）

A.A點電勢為8V

B.4、C兩點間的電勢差U.=41/

C.勻強電場的電場強度方向平行于CD連線

D.點電荷P在C點具有的電勢能為1.2X10-5,

9.質量為m的物體由固定在地面上的斜面頂端勻速滑到斜面底端，斜面傾角為。，物體下滑

速度為及，如圖所示，以下說法中正確的是（）

A.重力對物體做功的功率為mgusin。B.重力對物體做功的功率為TngU

C.物體克服摩擦力做功的功率為mgusin。D.物體克服摩擦力做功的功率為mgv

10.如圖所示，真空中a、b兩點分別固定電荷量為+q、-q的點電荷，以a、b連線中點。為

圓心的圓與a、b連線的中垂線Cd交于K點。圓上的四個點M,N、Q,P為矩形的四個頂點，

且MP平行于cd。則下列說法不正確的是（）

A.M、Q兩點電場強度相同

B.P、N兩點電勢相等

C.電性為負的試探電荷位于K點時的電勢能小于其位于M點時的電勢能

D.電性為正的試探電荷（不計重力）沿OK方向以一定速度射出，該電荷將做勻速直線運動

11.一輛汽車從靜止開始沿平直路面運動。運動過程中牽引力F及加速度a與汽車速度V的關

系圖線分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力保持恒定，汽車速度由l（hn∕s增至24m∕s的

過程中功率保持不變，該過程中汽車的位移為1252m,下列說法正確的是（）

A.甲圖中4點坐標為2500

B.汽車的質量為3X1。3的

C.汽車的速度為20m∕s時的加速度為0.1m∕s2

D.汽車從靜止到速度剛達到24m∕s經過的時間為72s

12.如圖所示，傾角為O=53。的斜面上有一4點，力點以上光滑，4點以下粗糙。長度為0.5m

的木板質量分布均勻，其質量為3kg,木塊質量為1kg,兩者用一輕質細繩繞過光滑定滑輪連

接在一起，木板與斜面粗糙部分的動摩擦因數為|。開始時木板的下端在4點，木板由靜止釋

放到其上端剛好過A點的過程中，下列說法正確的是()

A.木板做勻加速直線運動

B.木板上端剛過A點時速度大小為，Nm/s

C.木板減少的機械能等于木塊增加的機械能與系統(tǒng)產生的熱量之和

D.系統(tǒng)產生的熱量為6J

13.利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律?？蚣苌涎b有可上下移動的光電門，框架豎

直部分緊貼一刻度尺，可以讀出光電門的位置x；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質量為Tn的

小鐵球，小鐵球的球心與刻度尺零刻度線對齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鐵球由靜止

釋放，當小鐵球經過光電門時,與光電門連接的傳感器可測算出其速度”。改變光電門的位置，

得到多組X和。的數據。當地重力加速度為g。

(1)小鐵球從釋放至到達光電門的過程，機械能守恒表達式為(用小、以x、g表示)；

2

(2)得到多組實驗數據，以三為縱軸，以X為橫軸建立如圖乙所示的坐標系，描點并連線，圖

2

像的斜率k=m∕so

(3)發(fā)現斜率k比當地重力加速度小，可能的原因是：

14.用如圖所示的向心力演示器可以探究向心力&和物體質量沉、角速度3以及半徑r的關系。

實驗時，勻速轉動手柄使變速塔輪、長槽、短槽和槽內的小球隨之勻速轉動，使小球做勻速

圓周運動的向心力由橫臂的擋板對小球的壓力提供。球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作

用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺。根據標尺上露出的等分標記，可以粗略計算出兩個

球所受向心力的比值。長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板4的2倍，長槽上的擋板4和短槽上

的擋板C到各自轉軸的距離相等。左變速塔輪1、2、3的半徑為6、r2,r3,右變速塔輪4、5、

、

6的半徑為Qrs>r6,且2>r2>r?=r?>r5>r6,有兩個鋼球和一個鋁球，三者半徑相同。

彈簧測力筒O

&擋出擋就

長槽、

變速塔輪、短槽

變速塔輪

傳動皮帶

有如下實驗操作:

A.鋼球放在擋板A處8.鋁球放在擋板A處

6C.鋼球放在擋板B處。.鋼球放在擋板C處

E.傳動皮帶連接變速塔輪1和4F.傳動皮帶連接變速塔輪2和5

(1)本實驗采用哪一種物理方法()

A.等效替代法B.控制變量法C.放大法。.圖像法

(2)探究向心力4和物體質量Tn的關系需要的操作為(用操作前的字母表示)

(3)探究向心力％和角速度3的關系需要的操作為(用操作前的字母表示)

15.半徑為R、質量為M的星球表面有一長為L的細線，其一端固定在P點，另一端拴質量為

的小球，小球在水平面繞圓心。做勻速圓周運動，細線與豎直方向的夾角為。，引力常量為

G,忽略星球自轉的影響。求：

(1)星球表面的重力加速度大小;

(2)細繩受到的拉力大??；

(3)小球的線速度大小。

16.2022年2月1813,在北京冬奧會自由式滑雪女子U型場地技巧決賽中，谷愛凌成功奪冠，

為中國代表團贏得第八枚金牌，這也是她本屆冬奧會繼自由式滑雪女子大跳臺奪金后的個人

第二枚金牌。在比賽中，谷愛凌經過加速后以大小為%=6τn∕s的初速度滑下U型場地，已知

U型場地為半徑R=IOnl的半圓形，第一次到達底部的速度為%=14τn∕s,經過多次滑行，

最終停止在軌道最低點。谷愛凌的質量為50kg,圖甲為谷愛凌在滑雪，圖乙為U型場地截面

圖(忽略空氣阻力，取g=10m∕s2)問：

I汴WEm:適值口上

甲乙

(1)第一次到達最低點，她對軌道的壓力為多大？

(2)全過程摩擦力做了多少功？

(3)谷愛凌滑入軌道比賽過程中，有沒有脫離軌道的情況?請說明理由。

17.如圖甲所示，某裝置由金屬圓板(序號為0)、六個橫截面積相同的金屬圓筒、平行金屬

板和熒光屏構成，六個圓筒依次排列，長度遂照一定的規(guī)律依次增加，圓筒的中心軸線、平

行金屬板的中心線和熒光屏的中心。在同一直線上，序號為奇數的圓筒和下金屬板與交變電

源的一個極相連，序號為偶數的圓筒和上金屬板與該電源的另一個極相連。交變電源兩極間

電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示，電壓的絕對值為%,周期為7。t=0時，位于和偶數圓筒相

連的金屬圓板中央的一個電子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖

進圓筒1,電子到達圓筒各個間隙的時刻，恰好是該間隙的電場強度變?yōu)橄蜃蟮臅r刻，電子通

過間隙的時間可以忽略不計。電子離開金屬圓筒6后立即進入兩平行金屬板之間，￡=47時離

開平行金屬板之間的電場，做勻速直線運動，直至打到熒光屏上某位置。已知電子的質量為血、

電荷量為e,不計重力，兩平行金屬板之間的距離為d,忽略邊緣效應。求：

(1)第五個金屬圓筒的長度；

(2)電子在整個運動過程中最大速度的大小;

(3)電子打在熒光屏上的位置到。點的距離。

18.半徑R=2.45τn的四分之一光滑圓弧軌道AB,在最低點B與水平傳送帶相切，傳送帶以

。=2m∕s的速度順時針轉動。質量為Tn=Ikg的物塊從4點靜止滑下，物塊與傳送帶的動摩

擦因數為=0.4,出傳送帶后滑上傾角。可調的木板(木板在C點與傳送帶平滑連接)，物塊與

(1)求物塊滑到B點的速度大?。?/p>

(2)物塊第一次滑上木板到達。點時速度為O(D點未畫出)，當。為多大時，CC距離最小，并求

出最小值；

(3)若木板光滑且。不為0,滑塊從4點開始到第二次出傳送帶過程中，求產生的熱量Q。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】4根據W=qU可知，把負電荷從初位置移到末位置靜電力做正功，則初、末位置的電

勢差小于零，所以初位置的電勢比末位置電勢低，故A正確；

B.由C=g,可得C=器，得AU=華

顯然，只有當電容器的電容為IF時，極板上的電荷量每增加IC,兩極板間的電勢差就增加,

故B錯誤；

C.在E=?中，U兩點間的電勢差，而d是此兩點沿著電場線方向上的距離，故C錯誤；

D由0=半知，正電荷在電場中電勢能越大，電荷所在位置電勢越高，而負電荷在電場中電勢能

越大，電荷所在位置電勢越低，故。錯誤。

故選A。

2.【答案】D

【解析】A整個過程中，支持力的作用點沒有發(fā)生位移，樓梯對消防員的支持力不做功，故A錯

誤;

B.重物重力勢能增加ΔEp=mg-?h=30×10×307=9000/

則消防員對重物做功約為90007,故B錯誤;

C.消防員重力勢能增加ΔEpl=m1gΔh=70×10×307=21000；

故C錯誤;

。.消防員克服自身重力做功等于重力勢能增加約為21000/，則消防員克服自身重力做功的平均

功率約為

W21000

p=τ?θ-VK=420W

故。正確。

故選Do

3.【答案】C

【解析】A.根據G粵=m1

RzR

第一宇宙速度為U=J窄

由于R+h>R

則空間站組合體繞地球運行的線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤;

及根據G粵=Zn殍r=ma

丁4714

T_I4”2*GM

T="GM，

組合體的周期小于同步衛(wèi)星周期，則組合體的軌道半徑更小，所以空間站組合體的向心加速度大

于地球同步衛(wèi)星的向心加速度，故B錯誤；

C根據G7^72=M笄(R+八)

?n'*t√/

地球的質量為M=4*(Ry)3

GTZ

故C正確；

D地球體積為V=^πR3

4π?2(R+∕l)3

地球密度為P+寺=等探

故。錯誤。

故選a

4.【答案】B

【解析】根據題意，對圓管受力分析，由平衡條件可知，小球在最高點給圓管豎直向上的作用力，

大小等于圓管的重力，由牛頓第三定律可知，圓管給小球豎直向下的作用力，大小等于圓管的重

力，在最高點，對小球，由牛頓第二定律有Mg+n?g=πιf

代入數據解得V=4m∕s

故選兒

5.【答案】C

【解析】4因為原子核在電場中水平方向做勻速直線勻速，又因為它們以相同的初速度由P點平行

X

極板射入勻強電場，由t=記

可知，三個原子核在電場中運動時間關系為tA>tB>tc

故A錯誤；

B.由題意知，原子核在電場中的加速度為α=變

m

即原子核的加速度之比為它們的比荷之比，則；“、IH,IH的加速度關系是a1>a2>a3

故8錯誤；

C因為三個原子核在電場中的側位移相等，由y=?ɑt2

可知，加速度越小，運動時間越長，所以落在4點的原子核是；H,故C正確：

。.對三原子核由動能定理得qEy=Ek-

貝IJEk=qEy+?mv1

因為它們質量不同，則初動能不同，則三個原子核剛到達下板時的動能不相等，故。錯誤。故選

Co

6.【答案】C

【解析】A.由于月球沒有脫離地球束縛，因此向月球發(fā)生航天器的發(fā)射速度應小于第二宇宙速

度Il.2∕cm∕s,故A錯誤；

8.c軌道機械能大于b軌道，則C軌道在M點的速度大于b軌道在M點的速度，所以在M處減速，能夠

從C軌道轉移到b軌道，故B錯誤；

C.根據G翳?=ma

可知，在三個軌道上經過M處的加速度均相同，故C正確；

D嫦娥三號在α軌道M點需加速才能進入b軌道，故在軌道。上的機械能小于在軌道b上的機械能,

故。錯誤。

故選C

7.【答案】C

【解析】4小孩轉動的軌道半徑為R=r+Lsinθ=6m

故4錯誤；

A對座椅和小孩整體受力分析，如圖所示

根據幾何知識有T=喘=500/V

cost7

即鋼繩對轉椅的拉力大小為500/V,故B錯誤；

C.由上分析可得F合=mgtanθ

根據牛頓第二定律有尸合=mω2R

解得ω=?rɑd/s

即座椅勻速轉動的角速度大小為?rad/s，故C正確;

。.根據牛頓第二定律有F合=mα

解得a=gtanθ=7.5m∕s2

即小孩的向心加速度大小為7.5m∕s2,故。錯誤。

故選Co

8.【答案】D

【解析】

【分析】

解決本題需要熟練掌握電場力做功=q〃B，電勢差MIB=VA-<PB>電勢能EP=qφ°知道勻

強電場中沿同一方向電勢差與電場強度成正比，電場線垂直于等勢線。

【解答】

-56

A、WAB=2.4×IO/,q=-3×1O^C,WAB=qUAB,解得=-8U,

又UAB=(PA-(PB，SB=0，解得*4=-8V,故A錯誤；

B、VVrBC=—1?2X10"J,WBC=QBC,解得UBC=4V,又UBC=ΨB—Ψc,甲B=0，

解得9C=-4V,則U"=0I-3C=-4V,故B錯誤；

C、已知。是AB中點，所以RD="史=-4V,可見C、。兩點電勢相等，CO連線是勻強電場中

的一條等勢線，則電場方向垂直于CD連線，故C錯誤；

65

D、Epc=qφc=-3×10^C×(-47)=1.2×10~J,故。正確。

故選Do

9.【答案】AC

【解析】AC、重力做功的瞬時功率P=mgvcos(9(Γ-。)=mgvsin9,故A正確，8錯誤；

CD、根據共點力平衡知，摩擦力的大小f=mgsin8,則克服摩擦力做功的功率P'=/"=

mgvsinθ,故C正確，。錯誤；

故選AC.

【點睛】根據共點力平衡求出摩擦力的大小，結合瞬時功率的表達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

【解析】人根據對稱性和點電荷場強公式知：正電荷在M點的場強與負電荷在Q點的場強相同，正

電荷在Q點的場強與負電荷在M點的場強相同，且兩電荷在M、Q分別產生的場強夾角相同，根據

電場強度的疊加可知：M、Q兩點電場強度相同，A正確；

Acd是等量異種點電荷電場中的一條等勢線，在其左側靠近正電荷區(qū)域電勢高，其右側靠近負電

荷區(qū)域電勢低，故P點電勢高于N點電勢，8錯誤；

C由B中分析知，K點電勢低于M點電勢，則負試探電荷從K點移到M點過程中，電場力做正功，

電勢能減小，所以負電荷在K點電勢能大于在M點電勢能，C錯誤；

D電性為正的試探電荷（不計重力）沿OK方向以一定的速度射出，電荷受向右的電場力作用而做

曲線運動，。錯誤。

本題選不正確的，故選BCD。

11.【答案】AC

【解析】A.由圖像乙可知，初始時汽車的加速度不變，所以汽車為恒加速度啟動，當汽車速度達

到IOτn∕s時，汽車的功率達到額定功率，即P魏=F"=60000lV

由圖像甲和圖像乙可知，圖中A點時汽車達到最大速度，即此時汽車牽引力等于阻力，也就是4點

的數值，有P莉=∕Vmax

解得f=2500/V

所以A點的坐標為2500,故A項正確；

A在汽車做勻加速直線運動過程中，有F-∕=mα

解得m=5000kg

故B項錯誤；

C.當汽車的速度為20m∕s時，設此時牽引力為Fi,有P畿=FlV

FLf=ma1

2

解得a1=0Λm∕s

故C項正確；

。.汽車由靜止到10m∕s由%=αt1

由10m∕s至IJ24m∕s有Pt2—fx=?mv?ax—?mvf

t=t1+t2≈86.29s

故。項錯誤。

故選ACo

12.【答案】BC

【解析】4隨著木板向下運動，木板受到斜面的摩擦力發(fā)生變化，所以合力發(fā)生變化，則木板做

非勻變速直線運動，A錯誤；

8.根據動能定理;m+Mv2=-mgl+Mglsinθ-Mgμ1CoSe

解得V-√^^2m∕s2

8正確；

C.系統(tǒng)產生的熱量等于木板與斜面之間摩擦力做的功，則根據

1,I

2m+Mv=-Vttgl+Mglsinθ-Mgμ-^cosθ

有Mglsinθ-∣Mv2=^mv2+mgI+Mgμ^cosθ

式中MgISine-2為木板減少的機械能，gn?/+7ng∕為木塊增加的機械能，MgAgCoS。為

系統(tǒng)由于摩擦產生的熱量，C正確；

D系統(tǒng)產生的熱量Q=Mgμ^cosθ=3/

。錯誤。

13.【答案】①ZngX=Tnw2②,9.75③.小球下落過程中受到空氣阻力

【解析】(1)[1]小鐵球從釋放至到達光電門的過程，小球減少的重力勢能等于增加的動能，機械

能守恒表達式為mgx=?mv2

(2)[2]由白X圖像，可知圖像的斜率Zc=祥m∕s2=9.75m∕s2

(3)[3]設小球下落的實際加速度為α,根據動能定理可得max=?mv2

可得當=αx

可知慨_%圖像的斜率等于小球下落的實際加速度，由于鐵球下落過程受到空氣阻力，使得小球

的實際加速度小于重力加速度，即斜率k比當地重力加速度小。

14.【答案】①.B(2).BDE③40F

【解析】(I)[1]本實驗要探究向心力4和物體質量m、角速度3以及半徑r的關系，采用的是控

制變量法，故選B；

(2)[2]探究向心力Fn和物體質量m的關系需要保持角速度和轉動半徑不變，選擇質量不同的小球,

故需要操作的步驟為BDE；

(3)[3]探究向心力出和角速度3的關系需要保持小球質量和轉動半徑相同，使角速度不同，故需

要操作的步驟為4D人

,攵安Yri、GMmGM,??√GMLtanθs?nθ

15.【答殺】⑴溟；(2)五百；⑶---------

【解析】(1)由黃金代換得GM=gR2

解得g=胃

(2)對小球，由平行四邊形定則得T=翳=￡焉

(3)對小球，由合力提供向心力得WigtanJ=m

Lsιn∏

解得v=√CMLtanesind

16.【答案】(1)148ON;(2)-5900/；(3)不會脫離軌道軌道做豎直上拋運動過程。

【解析】(1)在最低點由牛頓第二定律得Fj.-Tng=m?

解得F支=1480/V

由牛頓第三定律得尸房=F支=148ON

2

(2)從開始運動到靜止，由動能定理得TngR+Wf=—?mv0

解得Wf=-5900/

(3)第一次滑到最低點的過程由動能定理得mgR+Wf0=∣mvf-∣znv^

解得Wfo=-10007

由于Trn詔=90(V<?2Wf0?

故第一次末到達軌道邊緣速度就已為0,所以在比賽中，不會有脫離軌道做豎直上拋運動過程。

17.【答案】(I)E氏西；(2)I2e(?+?J.(3)??l!

27m?m4τn2dz4τnd

【解析】(1)由題意可知，電子在每個金屬圓筒的運動時間均為T,由于屏蔽作用，電子在每個金

屬圓筒中做勻速直線運動，電子在每個間隙過程做加速運動，電子剛進入第五個金屬圓筒的速度

為火，根據動能定理可得5e%=gm詔-O

解得Vs=J曙

第五個金屬圓筒的長度為L5=V5^1