精品解析：江西省宜春市丰城市东煌学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

2023-2024学年下学期期末考试卷 高一物理 一、单选题（32分） 1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度 C. 曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度 D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动 2. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其原理可简化为如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. B点线速度比A点大，是因为B点所在齿轮的半径大大 B. A、B两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内A、B两点通过的弧长相等 C. B点角速度比A点大，是因为在相同时间内B点转过的角度更大 D. A、B两点角速度大小相等，是因为两齿轮在相同的时间内转过的角度相等 3. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　） A. 汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态 B. 铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯 C. 杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D. 脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出 4. 2023年3月16日，在湖北省举行的科技创新大会，华中科技大学获奖41项，其中“万有引力常数G的精确测量”项目获湖北省科技进步特等奖。关于万有引力定律及引力常量，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 B. 万有引力定律只适用于天体之间 C. 开普勒发现了万有引力定律，但没有测定出引力常量 D. 引力常量G值最早是英国物理学家卡文迪什用扭称实验测得 5. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力的作用，F随位移变化的规律如图所示，则（ ） A. 物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. 物块的位移为时，物块的加速度最大 C. 物块的位移为时，物块的速度最大 D. 力F对物块做的总功为 6. 一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，取，则据此可以求得（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为 B. 物体匀速运动时的速度为 C. 在整个过程中合外力对物体所做的功为 D. 整个过程中产生的热量为 7. 以下情景中物体的机械能一定守恒的是（ ） A. 做平抛运动的物体 B. 做匀速直线运动的物体 C. 做匀速圆周运动的物体 D. 做匀加速直线运动的物体 8. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带上了正电荷，电荷量为＋Q，则（　　） A. 丝绸带负龟，且电荷量绝对值大于Q B. 丝绸带负电，且电荷量绝对值小于Q C. 玻璃棒上有些电子转移到了丝绸上 D. 丝绸上有些电子转移到了玻璃棒上 二、多选题（24分） 9. 关于起电，以下说法正确的是（　　） A. 接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 B. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 C. 不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 D. 自然界中的电荷是守恒的 10. 两个完全相同的金属小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1:7，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来静电力的（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，D点为固定斜面AC的三等分点，，在A点先后分别以初速度和水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为和，落到D点和C点瞬间的速度方向与斜面AC的夹角分别为和，落到D点和C点瞬间重力的瞬时功率分别为和，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为，则下列说法中正确的是（ ） A. 此时物体的速度大小为 B. 此时物体的速度大小为 C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 三、实验题（21分） 13. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（选填“增大”或“减小”） 14. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量m0=0.5kg的砝码。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置О由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是______（选填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为∆t，根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小a=______（用d、∆t、h表示） （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示，可得A的质量mA=______kg。（取重力加速度大小g=10m/s2，计算结果甲保留两位有效数字） 四、解答题（11+12） 15. 如图所示，地面上有一半径的半圆，半圆顶部有一个质量为的小球，当给小球一定的水平初速度时，小球恰好能做平抛运动，不计空气阻力，g取10m/s2。求： （1）小球平抛初速度的大小； （2）小球落地时重力的瞬时功率。 16. 如图所示，把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A球的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年下学期期末考试卷 高一物理 一、单选题（32分） 1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度 C. 曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度 D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．合外力和速度不在同一方向的运动为曲线运动，当合外力为恒力时，曲线运动的加速度也恒定。故A错误； B．由于曲线运动的物体合外力一定不为0，因此一定有加速度。故B正确； C．曲线运动的物体速度方向一定改变，且合外力一定不为0，所以一定有加速度。故C错误； D．只要物体所受合外力与速度不在同一方向，物体就做曲线运动。故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其原理可简化为如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. B点线速度比A点大，是因为B点所在齿轮的半径大大 B. A、B两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内A、B两点通过的弧长相等 C. B点角速度比A点大，是因为在相同时间内B点转过的角度更大 D. A、B两点角速度大小相等，是因为两齿轮在相同的时间内转过的角度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．因AB两点同缘转动，可知B点线速度与A点线速度大小相等，选项A错误； B．A、B两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内A、B两点通过的弧长相等，选项B正确； CD．根据可知，B点角速度比A点小，是因为在相同时间内B点转过的角度更小，选项CD错误； 故选B。 3. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　） A. 汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态 B. 铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯 C. 杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D. 脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据圆周运动规律，汽车通过最高点时合外力提供向心力，方向竖直向下，则汽车处于失重状态。故A正确； B．铁路的转弯处，外轨比内轨高是利用火车自身重力和垂直轨道向上的支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，从而减少对轨道的侧向压力。故B错误； C．完全失重状态是物体的加速度等于重力加速度，“水流星”在最高点时的加速度可能大于也可能等于重力加速度，且“水流星”始终重力作用。故C错误； D．脱水桶的原理是当转速逐渐增加时水滴受到的合外力不足以提供做圆周运动的向心力，从而出现离心运动。离心力和向心力是效果力，不能说物体受到离心力、向心力。且只有当指向圆心的合外力为0时，水滴才会沿切线方向甩出。故D错误。 故选A。 4. 2023年3月16日，在湖北省举行的科技创新大会，华中科技大学获奖41项，其中“万有引力常数G的精确测量”项目获湖北省科技进步特等奖。关于万有引力定律及引力常量，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 B. 万有引力定律只适用于天体之间 C. 开普勒发现了万有引力定律，但没有测定出引力常量 D. 引力常量G值最早是英国物理学家卡文迪什用扭称实验测得 【答案】D 【解析】 【详解】A．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力公式不适用，故A错误； B．万有引力定律不但适用于天体之间，也适用于自然界中任何两个物体之间的作用，故B错误； CD．牛顿发现了万有引力定律，引力常量G值是英国物理学家卡文迪什用扭称实验测得，故C错误，D正确； 故选D。 5. 一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力的作用，F随位移变化的规律如图所示，则（ ） A. 物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. 物块的位移为时，物块的加速度最大 C. 物块的位移为时，物块的速度最大 D. 力F对物块做的总功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块所受的外力不断变化，则加速度不断变化，不可能做匀变速运动，选项A错误； B．物块的位移为时，物块所受的合力最大，则此时的加速度最大，选项B正确； C．因0-3x0力F一直对物块做正功，速度一直增加，可知物块的位移为时，物块的速度最大，选项C错误； D．图像的“面积”等于力F的功，则力F对物块做的总功为 选项D错误。 故选B。 6. 一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，取，则据此可以求得（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为 B. 物体匀速运动时的速度为 C. 在整个过程中合外力对物体所做的功为 D. 整个过程中产生的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体匀速运动时，根据平衡条件得 解得 A错误； C．拉力的功为 摩擦力的功为 合力的功为 C错误； B．根据动能定理得 解得 B正确； D．整个过程中产生的热量为 D错误。 故选B。 7. 以下情景中物体的机械能一定守恒的是（ ） A. 做平抛运动的物体 B. 做匀速直线运动的物体 C. 做匀速圆周运动的物体 D. 做匀加速直线运动的物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．做平抛运动的物体，只受重力作用，机械能一定守恒，故A正确； B．竖直方向做匀速直线运动的物体，动能不变，重力势能发生变化，机械能不守恒，故B错误； C．竖直面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，重力势能发生变化，机械能不守恒，故C错误； D．水平方向做匀加速直线运动的物体，动能增加，重力势能不变，机械能不守恒，故D错误。 故选A。 8. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带上了正电荷，电荷量为＋Q，则（　　） A. 丝绸带负龟，且电荷量绝对值大于Q B. 丝绸带负电，且电荷量绝对值小于Q C. 玻璃棒上有些电子转移到了丝绸上 D. 丝绸上有些电子转移到了玻璃棒上 【答案】C 【解析】 【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱，使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电。因此丝绸带负龟，且电荷量绝对值等于Q，C正确。 故选C。 二、多选题（24分） 9. 关于起电，以下说法正确的是（　　） A. 接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 B. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 C. 不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 D. 自然界中的电荷是守恒的 【答案】CD 【解析】 【详解】不论是接触起电、摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移，并没有创生了电荷，自然界中的电荷是守恒的。 故选CD。 10. 两个完全相同的金属小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1:7，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来静电力的（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】设其中最小的带电量为q，则另外一个带电量为7q，没有接触前，根据库仑定律可得它们之间的库仑力为 若二者带同种电荷，接触后发生平均分配，则带电量为 则它们间的静电力变为 若二者带异种电荷，接触后电荷先中和再平均分配，则带电量为 则它们间的静电力变为 故选AB。 11. 如图所示，D点为固定斜面AC的三等分点，，在A点先后分别以初速度和水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为和，落到D点和C点瞬间的速度方向与斜面AC的夹角分别为和，落到D点和C点瞬间重力的瞬时功率分别为和，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．设斜面的倾角为α，根据 可得 因 可知 可知 选项A正确，C错误； B．落到斜面上瞬间重力的瞬时功率 可知 选项B错误； D．落到斜面上时速度的偏向角 可知 选项D正确。 故选AD。 12. 质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为，则下列说法中正确的是（ ） A. 此时物体的速度大小为 B. 此时物体的速度大小为 C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有 A错误B正确； CD．若汽车做匀速运动，即汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角减小，由 可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题（21分） 13. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（选填“增大”或“减小”） 【答案】（1）D （2）B （3） ①. 减小 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 图中实验采用的方法是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 图中实验可知电场力 F=mgtanθ 则可依据丝线偏离竖直方向的角度来反映小球受带电体的作用力大小。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大。 14. 某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量m0=0.5kg的砝码。 （1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置О由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是______（选填“增加”、“减少”或“守恒”）的。 （2）测得遮光条通过光电门的时间为∆t，根据所测数据计算得到下落过程中的加速度大小a=______（用d、∆t、h表示） （3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示，可得A的质量mA=______kg。（取重力加速度大小g=10m/s2，计算结果甲保留两位有效数字） 【答案】（1）增加 （2） （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 该实验中A及砝码的总质量必须大于B及其中砝码的总质量才能完成实验，A从静止下落过程中做加速运动，B同样做加速运动，且二者加速度大小及速度大小始终相同，对B箱与B箱中砝码而言，在该过程中除了重力做功，绳子上的拉力对该整体做正功，因此可知B箱与B箱中砝码整体机械能增加。 【小问2详解】 由平均速度代替A到达F处的瞬时速度，可得 则对A，根据速度与位移的关系有 联立解得 【小问3详解】 对A、B及砝码组成的系统整体由牛顿第二定律有 整理得 结合图像可得 ， 联立解得 四、解答题（11+12） 15. 如图所示，地面上有一半径的半圆，半圆顶部有一个质量为的小球，当给小球一定的水平初速度时，小球恰好能做平抛运动，不计空气阻力，g取10m/s2。求： （1）小球平抛初速度的大小； （2）小球落地时重力的瞬时功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当给小球一定的水平初速度时，小球恰好能做平抛运动，则有 解得小球平抛初速度的大小为 （2）小球做平抛运动，竖直方向根据 解得小球落地时的竖直分速度为 则小球落地时重力的瞬时功率为 16. 如图所示，把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A球的质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据库仑定律可得 （2）对A受力分析，根据平衡条件可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $