精品解析：内蒙古乌海市第六中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

期末测试卷 1. 唐僧、悟空、八戒、沙僧师徒四人想划船渡过一条宽200m、两岸平齐的大河，他们在静水中划船的速度为3m/s，河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ） A. 悟空说：我们划船过河只需要40s的时间 B. 八戒说：要想走最少的路就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说：要想到达正对岸就得使船头朝向正对岸 D. 唐僧说：今天这种情况，我们是不可能到达正对岸的 2. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 3. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C. 如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D. 如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 4. 某运动员将质量为400g的足球踢出，足球在空中飞行的最大高度为4.5m，在最高点的速度为15m/s，g取10m/s2，忽略空气阻力。足球从静止开始运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 足球机械能守恒 B. 合外力对物体做功18J C. 运动员对足球做功63J D. 物体重力势能增加63J 5. 真空中两个完全相同、带同种电荷的金属球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的相同金属球C与球A接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. F 6. 如图所示，在边长为a的菱形ABCD两个顶点A、C上，分别固定电荷量均为Q的正点电荷，中心O处固定电荷量为Q的负点电荷，已知DAB＝60°，静电力常量为k，则D点电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 7. A图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）；B图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OB为轻质杆）；C图是：质量为m的小球，在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动；D图是：质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 B. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是0 C. 在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D. 在D图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 8. 宇宙中的“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，且—般远离其他天体。如图所示，两颗恒星球组成的双星系统，在相互的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为工，质量之比为m1：m2=3：2。则m1、m2做圆周运动（　　） A. 线速度之比为3：2 B. 角速度之比为3：2 C. 向心力之比为2：3 D. 半径之比为2：3 9. 如图所示，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷M、N，O为AB的中点，CD为AB的垂直平分线，a、c为AB上关于O点对称的两点，b、d为CD上关于O点对称的两点。则关于各点电场强度Ea、Eb、Ec、Ed及电场力，下列说法正确的是（　　） A. Ea、Eb、Ed的方向不相同 B. Ea、Ec两点的电场强度大小相等，方向相反 C. 任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使Ea<Eb D. 将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先增大后减小 10. 山西运城生产的“大运”电动出租车空间大、性价比高，某次该汽车在平直公路上试车的图像如下。已知汽车质量为，限定最大功率为匀加速阶段的加速度为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列选项正确的是（  ） A. 图像中 B. 汽车受到的阻力为 C. 汽车在内，牵引力保持不变 D. 汽车在内，牵引力做的功为 11. 如图所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小物体，另一端用一只手握住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小物体做圆周运动。作用在小物体上的细线的拉力，近似地认为提供了圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断。 （1）若小物体的质量和转动半径不变，而角速度增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）若小物体的质量和角速度不变，而转动半径增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）若小物体的角速度和转动半径不变，而质量增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 12. 甲同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验. （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______. A．为了完成该实验，需要测出重锤的质量m B．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到起始点O的距离h，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到起始点O的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 （2）选出一条清晰的纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm。在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为0.2kg，打点计时器工作频率为50Hz，当地的重力加速度g为9.8m/s2。打点计时器打下计数点B时，重锤的速度大小为vB=_______m/s；从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量ΔEk=_____J，重力势能减少量ΔEp=______J，导致上述两者不相等的原因是______。（计算结果均保留三位有效数字） （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘v2-h的图像，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的______。 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小； （2）火星的质量； （3）火星表面的重力加速度的大小。 14. 如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球在空中的运动时间； （3）小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。 15. 如图，粗糙水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R=0.4m。质量为m=1kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1=5m/s，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2=2m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，AB间长度为L=1m，重力加速度g取10m/s2，求： （1）物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功； （2）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末测试卷 1. 唐僧、悟空、八戒、沙僧师徒四人想划船渡过一条宽200m、两岸平齐的大河，他们在静水中划船的速度为3m/s，河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ） A. 悟空说：我们划船过河只需要40s的时间 B. 八戒说：要想走最少的路就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说：要想到达正对岸就得使船头朝向正对岸 D. 唐僧说：今天这种情况，我们是不可能到达正对岸的 【答案】D 【解析】 【详解】A．当船头与河岸垂直时，用时最短，为 故A错误； BCD．由于水速大于船速，无论怎么开，都无法到达正对岸，当船速垂直与合速度时，渡河位移有最小值，如图，故B错误，C错误；D正确。 故选D。 2. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有 可得 因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。 故选C。 3. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C. 如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D. 如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，由沿圆弧半径方向的合力提供向心力，汽车有向下的加速度，汽车处于失重状态，故A错误； B．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度大小和所受的合外力大小都不变，但是线速度方向和所受的合外力方向都时刻在变，故B错误； C．直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴是由于实际受到的力不足以提供所需向心力而做离心运动，故C错误； D．当火车转弯超过规定速度行驶时，重力与垂直于轨道的支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D正确。 故选D。 4. 某运动员将质量为400g的足球踢出，足球在空中飞行的最大高度为4.5m，在最高点的速度为15m/s，g取10m/s2，忽略空气阻力。足球从静止开始运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 足球机械能守恒 B. 合外力对物体做功18J C. 运动员对足球做功63J D. 物体重力势能增加63J 【答案】C 【解析】 【详解】A．踢出过程，运动员对足球做功，机械能不守恒，A错误； B．根据动能定理，合外力做功为 B错误； C．运动员踢出足球做的功等于足球机械能的增量即为最高点机械能 C正确； D．重力势能增加量为 18J，D错误。 故选C。 5. 真空中两个完全相同、带同种电荷的金属球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的相同金属球C与球A接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. F 【答案】C 【解析】 【详解】两个相同的带等量的同种电荷的导体小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为 一个不带电的同样的金属小球C和A接触，A和C的电量都为，B的电荷量不变；这时，A、B两球之间的相互作用力的大小为 故选C。 6. 如图所示，在边长为a的菱形ABCD两个顶点A、C上，分别固定电荷量均为Q的正点电荷，中心O处固定电荷量为Q的负点电荷，已知DAB＝60°，静电力常量为k，则D点电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为 DAB＝60° 所以 根据对称性可知，A、C处点电荷在D点处产生的合场强为 方向沿O到D。O处点电荷在D点产生的场强为 方向沿D到O。所以D点电场强度的大小为 方向沿D到O。 故选B。 7. A图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）；B图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OB为轻质杆）；C图是：质量为m的小球，在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动；D图是：质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 B. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是0 C. 在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D. 在D图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．AC图中当重力完全充当向心力时，小球的速度最小，即 所以小球通过最高点的速度最小为，BD图中由于杆或者内轨的支持，所以通过最高点的速度为零，故AB错误， C．在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，小球的向心力来源为外轨的支持力和重力沿半径方向的分力充当，故外轨对小球一定有作用力，故C正确； D．小球在水平线ab以上管道中运动时，如果在最高点的速度，小球有做离心运动的趋势，所以外轨对小球有作用力，当时，小球有做近心运动的趋势，故内轨对小球有作用力，故D错误。 故选C。 8. 宇宙中的“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，且—般远离其他天体。如图所示，两颗恒星球组成的双星系统，在相互的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为工，质量之比为m1：m2=3：2。则m1、m2做圆周运动（　　） A. 线速度之比为3：2 B. 角速度之比为3：2 C. 向心力之比为2：3 D. 半径之比为2：3 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则 m1ω2r1=m2ω2r2 所以 r1：r2=m2：m1=2：3 根据 v=rω 可知 v1：v2=2：3 故D正确，AB错误； C．向心力为 F=mω2r 所以向心力之比为1：1，故C错误。 故选D。 9. 如图所示，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷M、N，O为AB的中点，CD为AB的垂直平分线，a、c为AB上关于O点对称的两点，b、d为CD上关于O点对称的两点。则关于各点电场强度Ea、Eb、Ec、Ed及电场力，下列说法正确的是（　　） A. Ea、Eb、Ed的方向不相同 B. Ea、Ec两点的电场强度大小相等，方向相反 C. 任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使Ea<Eb D. 将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据等量异种电荷电场的特点可知，a、b、c、d四点的电场方向都相同，根据对称性可知Ea、Ec的电场强度大小相等，故AB错误； C．根据电场矢量叠加的特点可知，在中垂线上O点的位置场强最大，a点的电场强度大于O点电场强度，所以任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使Ea<Eb，故C正确； D．根据电场矢量叠加的特点可知，在AB连线上，O点的场强最小，所以将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先减小后增大，故D错误。 故选C。 10. 山西运城生产的“大运”电动出租车空间大、性价比高，某次该汽车在平直公路上试车的图像如下。已知汽车质量为，限定最大功率为匀加速阶段的加速度为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中阻力恒定。下列选项正确的是（  ） A. 图像中 B. 汽车受到的阻力为 C. 汽车在内，牵引力保持不变 D. 汽车在内，牵引力做的功为 【答案】ABD 【解析】 【详解】B．当阻力等于牵引力时，速度最大，阻力 故B正确； A．时间内 代入数据联立得 故A正确； C．时间内速度增大，根据 牵引力减小，加速度减小，故C错误； D．时间内牵引力做的功为 时间内 位移 设这段时间内牵引力做功，根据动能定理 以上各式联立代入数据得 故D正确。 故选ABD。 11. 如图所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小物体，另一端用一只手握住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小物体做圆周运动。作用在小物体上的细线的拉力，近似地认为提供了圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断。 （1）若小物体的质量和转动半径不变，而角速度增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）若小物体的质量和角速度不变，而转动半径增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）若小物体的角速度和转动半径不变，而质量增大，则手拉细线的力___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】（1）[1]若小物体的质量和转动半径不变，而角速度增大，根据公式 F=mω2r 可知，角速度增大，则手拉细线的力增大。 （2）[2]若小物体的质量和角速度不变，而转动半径增大，根据公式 F=mω2r 可知，半径增大，则手拉细线的力增大。 （3）[3]若小物体的角速度和转动半径不变，而质量增大，根据公式 F=mω2r 可知，质量增大，则手拉细线的力增大。 12. 甲同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验. （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______. A．为了完成该实验，需要测出重锤的质量m B．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到起始点O的距离h，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到起始点O的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 （2）选出一条清晰的纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm。在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为0.2kg，打点计时器工作频率为50Hz，当地的重力加速度g为9.8m/s2。打点计时器打下计数点B时，重锤的速度大小为vB=_______m/s；从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量ΔEk=_____J，重力势能减少量ΔEp=______J，导致上述两者不相等的原因是______。（计算结果均保留三位有效数字） （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘v2-h的图像，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的______。 【答案】 ①. BD##DB ②. 1.83 ③. 0.335 ④. 0.370 ⑤. 重物下落过程中受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力的影响 ⑥. A 【解析】 【详解】（1）[1]A．在本实验中，若机械能守恒，则有 即需验证 所以不需要测出重锤的质量，故A错误； B．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦力，释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，故B正确； C．不能使用公式求速度，否则等于默认做自由落体运动，机械能守恒，失去验证的意义，故C错误； D．用刻度尺测量某点到O的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D正确。 故选BD。 （2）[2][3]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度有 所以动能的增加量为 [4]重力势能的减少量为 [5]导致二者不相等的原因是重物下落过程中受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力的影响。 （3）[6]若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，根据牛顿第二定律可得 可知重锤做加速度为a的匀加速直线运动，根据运动学公式可得 所以v2与h成正比例函数关系。 故选A。 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小； （2）火星的质量； （3）火星表面的重力加速度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由线速度定义可得 （2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有 得 （3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力 得 14. 如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球在空中的运动时间； （3）小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。 【答案】（1）6m/s；（2）0.8s；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，在C点时，由牛顿第二定律有 其中 解得 （2）根据题意可知，小球离开C点后做平抛运动，垂直打到斜面上，则速度与水平方向夹角为 设小球的速度为，则有 竖直方向 解得 （3）竖直方向上的位移为 水平方向上的位移为 则位移 解得 15. 如图，粗糙水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R=0.4m。质量为m=1kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1=5m/s，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2=2m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，AB间长度为L=1m，重力加速度g取10m/s2，求： （1）物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功； （2）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 【答案】（1）2.5J；（2）17.5J 【解析】 【详解】（1）物体从B至C的过程中，由动能定理得 代入数据解得 （2）物块从A至B的过程中，由动能定理得 代入数据解得 由功能关系可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $