2022-2023學(xué)年河北省石家莊市辛集市高一（下）期末物理試卷（含解析）

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一、選擇題（本大題共10小題，共40分）

1.如圖所示，一小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細(xì)繩長為，與豎直方向的夾角為。關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()

A.小球受重力、拉力和向心力的作用

B.若繩子斷了，小球?qū)⒀乩K子拉力的反方向運動

C.小球受拉力為

D.若小球轉(zhuǎn)速加快，繩子的拉力不變

2.如圖所示，固定一負(fù)電小球的絕緣支架放在電子秤上，此時電子秤示數(shù)為現(xiàn)將帶負(fù)電的另一小球移至距離小球正上方時，電子秤示數(shù)為，若只將小球的電性改為正電荷，電子秤示數(shù)為，則

A.B.

C.若小球帶負(fù)電，增大，則也增大D.若小球帶正電，減小，則也減小

3.圖為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖。由固定不動的金屬板和能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的金屬膜片兩部分組成。當(dāng)人對著傳聲器講話，金屬膜片會振動，隨之改變兩者之間的距離，從而使電容發(fā)生變化。若某次膜片振動時，膜片與極板距離增大，則在此過程中()

A.膜片與極板間的電容增大B.極板所帶電荷量增大

C.電阻中有電流通過D.膜片與極板間的電場強度增大

4.為歡度春節(jié)，某酒店的旋轉(zhuǎn)門上、兩點粘貼著小型裝飾物視為質(zhì)點可繞中心軸轉(zhuǎn)動，到中心軸的距離為到中心軸距離的兩倍，處裝飾物的質(zhì)量為處裝飾物質(zhì)量的兩倍，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)門勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是()

A.、兩處裝飾物的周期之比為

B.、兩處裝飾物的向心加速度大小之比為

C.、兩處裝飾物的線速度大小之比為

D.、兩處裝飾物受到的向心力大小之比為

5.如圖所示，地球可以看成一個巨大的拱形橋，橋面半徑，地面上行駛的汽車中駕駛員的重力，在汽車的速度可以達(dá)到需要的任意值，且汽車不離開地面的前提下，下列分析中正確的是()

A.汽車的速度越大，則汽車對地面的壓力也越大

B.不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都等于

C.不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力

D.如果某時刻速度增大到使汽車對地面壓力為零，則此時駕駛員會有超重的感覺

6.如圖所示，實線表示某電場的電場線方向未標(biāo)出，虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)點和點的電勢分別為，粒子在和時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為下列判斷正確的是

A.B.

C.D.

7.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道軌道、相切于點，軌道、相切于點如圖，則當(dāng)衛(wèi)星分別在、、軌道上正常運行時，以下說法正確的是()

A.衛(wèi)星在軌道上的速率大于在軌道上的速率

B.衛(wèi)星在軌道上的角速度大于在軌道上的角速度

C.衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道上經(jīng)過點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過點時的加速度大于它在軌道上經(jīng)過點時的加速度

8.茶起源于中國。在神農(nóng)本草中記載：“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得茶以解之”。中國茶文化發(fā)展源遠(yuǎn)流長、博大精深，從平民百姓的“柴米油鹽醬醋茶”中的“物質(zhì)茶”，到文人墨客的“琴棋書畫詩酒茶”中的“精神茶”，是中華民族對其獨有的傳統(tǒng)文化印記，也是中國幾千年來文明發(fā)展的見證。炒青可使茶葉柔軟增進(jìn)茶香，是鐵觀音制作的重要步驟。如圖，技師從熱鍋底將質(zhì)量為的茶葉以初速度豎直揚起，不考慮阻力，以鍋底為零勢能面，則茶葉重心上升時()

A.重力做功為B.合外力做功為

C.動能為D.機械能為

9.如圖所示，內(nèi)壁光滑的半球形容器固定放置，其圓形頂面水平。兩個完全相同的小球分別沿容器內(nèi)壁，在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動。下列判斷正確的是()

A.對內(nèi)壁的壓力大于對內(nèi)壁的壓力

B.的角速度小于的角速度

C.的周期小于的周期

D.的向心加速度與的向心加速度大小相等

10.如圖所示，一對等量正點電荷相距為，其連線中點為，以為圓心，為半徑的圓與兩正點電荷間的連線及連線的中垂線分別交于和，以為坐標(biāo)原點、垂直向上為正方向建立軸。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則下列判斷正確的是()

A.兩點的場強相同

B.軸上，時沿正方向電勢隨坐標(biāo)的變大而減小

C.一試探電荷由點運動到點，其電勢能減小

D.軸上沿正方向電場強度的大小隨坐標(biāo)的變大而增大

二、非選擇題（60分）

11.某同學(xué)用如圖所示的向心力演示器，探究小球做勻速圓周運動所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪和變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球就隨槽做勻速圓周運動。橫臂的擋板對小球的壓力提供向心力，小球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的朾桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的大小關(guān)系。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)。

在研究向心力的大小與質(zhì)量關(guān)系時，要保持_____________相同；

A.和．和．和．和

當(dāng)傳送皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，兩個塔輪邊緣的_____________大小相等選填“線速度”或“角速度”；

圖中所示，兩個鋼球質(zhì)量和運動半徑相等，圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為，與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為_____________。

A.．．．

12.為了驗證機械能守恒定律，同學(xué)們在實驗前先分組討論了哪些物體做什么運動滿足機械能守恒，然后再討論結(jié)果設(shè)計實驗裝置。其中一組同學(xué)采用落體法做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

釋放紙帶前的瞬間，下列四幅圖中重物和手的位置合理的是_____________

A.．．

關(guān)于實驗器材的選擇，下列說法合理的是_____________

A.選取重物時，應(yīng)選質(zhì)量大、體積小的物體較好

B.打點計時器可以用干電池供電

C.同樣條件下，采用電火花計時器比采用電磁打點計時器紙帶所受阻力更小

D.本實驗需較精確測量重物質(zhì)量，所以天平是必備器材

該同學(xué)進(jìn)行正確實驗操作，選取一條點跡清晰的紙帶，如圖所示。其中點為紙帶上打下的第一個點，為三個計數(shù)點，打點計時器接的交流電，在計數(shù)點和之間、和之間各有四個點未畫出，重物的質(zhì)量，取。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，打點時重物的重力勢能比開始下落時減少了_____________，這時它的動能是_____________。計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。若在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量，則重物下落過程中機械能守恒。

再算出其余各點對應(yīng)的速度，以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫出的圖像應(yīng)是如圖中的_____________。

A.．．

13.年月日時分，嫦娥五號探測器在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。開啟了我國首次地外天體采樣返回之旅。假設(shè)該探測器在著陸月球前貼近月球表面運行一周用時為，已知月球的半徑為，地球的半徑為，地球的質(zhì)量為，地球表面的重力加速度為，引力常量為未知，則月球的質(zhì)量為多少？

14.如圖所示，一個帶負(fù)電的粒子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，又沿偏轉(zhuǎn)電場極板間的中心軸線從點垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知帶電粒子質(zhì)量，電荷量，加速電場電壓，偏轉(zhuǎn)電場電，極板的長度，板間距離忽略帶電粒子所受重力。求：

帶電粒子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度；

帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的豎直側(cè)移量。

15.如圖為北京年冬奧會滑雪大跳臺的賽道示意圖，著陸坡末端是半徑為的圓弧軌道，軌道對應(yīng)的圓心角為。在某次訓(xùn)練中，質(zhì)量為含裝備的運動員經(jīng)助滑道加速后，自起跳點以大小為、方向與水平面夾角為的速度飛起，完成空中動作后，恰好沿點的切線方向進(jìn)入圓弧軌道，接著自由滑行通過最低點后進(jìn)入水平停止區(qū)，然后做勻減速直線運動直到靜止。已知在圓弧軌道的點地面對運動員的支持力為其重力含裝備的倍，運動員與停止區(qū)之間的動摩擦因數(shù)，取，，，忽略運動過程中的空氣阻力，運動員視為質(zhì)點。求：

運動員沿水平停止區(qū)滑行的距離；

以停止區(qū)平面為參考平面，運動員在點的機械能；

運動員沿圓弧軌道運動時克服摩擦力做的功。

答案和解析

1.【答案】

【解析】A.小球受重力、拉力的作用，故A錯誤；

B.若繩子斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\動，故B錯誤；

C.小球的受力如圖所示

小球受拉力為

故C正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律可得

可得

小球轉(zhuǎn)速加快，則角速度增大，增大，繩子的拉力增大，故D錯誤。

故選C。

2.【答案】

【解析】若設(shè)兩球間的庫侖力為，則小球帶負(fù)電時：；帶正電時：；解得；，選項AB錯誤；若小球帶負(fù)電，增大，則減小，則也減小，選項C錯誤；若小球帶正電，減小，則變大，則減小，選項D正確；故選D．

點睛：此題考查電荷間的作用規(guī)律以及平衡問題；關(guān)鍵是能對小球受力分析，列出平衡方程即可進(jìn)行討論．

3.【答案】

【解析】A.根據(jù)

可知膜片與極板距離增大，膜片與極板間的電容減小，故A錯誤；

B.根據(jù)

膜片與極板始終與電源相連，則電壓不變，由于電容減小，極板所帶電荷量減小，故B錯誤；

C.膜片與極板距離增大，極板所帶電荷量減小，故電阻中有電流通過，故C正確；

D.根據(jù)

可知膜片與極板距離增大，膜片與極板間的電場強度減小，故D錯誤。

故選C。

4.【答案】

【解析】A.、兩處裝飾物繞同一軸轉(zhuǎn)動，則周期相等，選項A錯誤；

B.根據(jù)可知，、兩處裝飾物的向心加速度大小之比為，選項B錯誤；

C.根據(jù)可知，、兩處裝飾物的線速度大小之比為，選項C正確；

D.根據(jù)可知，、兩處裝飾物受到的向心力大小之比為，選項D錯誤。

故選C。

5.【答案】

【解析】、汽車的重力和地面對汽車的支持力的合力提供向心力，則有，重力是一定的，越大，則越小，故AB錯誤；

C、因為駕駛員的一部分重力用于提供駕駛員做圓周運動所需的向心力，所以駕駛員對座椅壓力小于他自身的重力，故C正確；

D、如果速度增大到使汽車對地面的壓力為零，說明汽車和駕駛員的重力全部用于提供做圓周運動所需的向心力，處于完全失重狀態(tài)，此時駕駛員會有失重的感覺，故D錯誤；

故選C．

6.【答案】

【解析】

【分析】

帶電粒子只受電場力作用，根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于粒子帶負(fù)電，因此電場線方向指向左上方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線的疏密反應(yīng)電場的強弱。

解決這類帶電粒子在電場中運動的思路是：根據(jù)運動軌跡判斷出所受電場力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢、電場強度、電勢能、動能等物理量的變化。

【解答】

帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，根據(jù)帶負(fù)電粒子受力情況可知，電場線方向斜向左上方，又沿著電場線方向，電勢逐漸降低，故；

若粒子從到，電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增加，故帶電粒子通過點時的速度比通過點時的速度大，即，

在點具有的電勢能比在點具有的電勢能小，即；

根據(jù)電場線疏密可知，，根據(jù)和牛頓第二定律可知，；

綜上可知，D正確，ABC錯誤。

故選D。

7.【答案】

【解析】假定引力常數(shù)為，地球質(zhì)量為，衛(wèi)星軌道半徑為，衛(wèi)星質(zhì)量為，則有

解得

，，

A.由分析可知衛(wèi)星軌道半徑越大，運行速度越小，則衛(wèi)星在軌道上運行的速度小于在軌道上運行的速度，故A錯誤；

B.由分析可知衛(wèi)星軌道半徑越大，角速度越小，則衛(wèi)星在軌道上運行的角速度小于在軌道上運行的角速度，故B錯誤；

由分析可知衛(wèi)星的加速度由衛(wèi)星與地心的距離而定，則衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道上經(jīng)過點時的加速度；衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道上經(jīng)過點時的加速度，故C正確，D錯誤。

故選C。

8.【答案】

【解析】A.重力的方向與茶葉的運動方向相反，重力做負(fù)功，所以重力做功為，故A錯誤；

B.合外力的功等于重力的功，所以合外力的功為，故B錯誤；

C.根據(jù)動能定理得

解得

故C正確；

D.根據(jù)機械能守恒定律，茶葉重心上升時的機械能等于拋出時的機械能，故D正確。

故選CD。

9.【答案】

【解析】A.設(shè)小球與半球形容器球心連線與豎直方向的夾角為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得

由于

可得

則對內(nèi)壁的壓力大于對內(nèi)壁的壓力，故A正確；

B.設(shè)半球形容器的半徑為，根據(jù)牛頓第二定律

可得角速度為

可知的角速度大于的角速度，故B錯誤；

C.根據(jù)

可知的周期小于的周期，故C正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律

可知的向心加速度大于的向心加速度，故D錯誤。

故選AC。

10.【答案】

【解析】A.根據(jù)等量正電荷電場特點，可知兩點的場強大小相同，方向相反，故A錯誤；

B.根據(jù)點電荷電場強度公式以及電場強度的疊加，可知軸上，時電場強度方向為沿軸正方向，根據(jù)沿電場線電勢降低可知軸上，時沿正方向電勢隨坐標(biāo)的變大而減小，故B正確；

C.根據(jù)等量正電荷電場特點，可知點電勢高于點，一試探電荷由點運動到點，電場力做正功，其電勢能減小，故C正確；

D.根據(jù)點電荷電場強度公式以及電場強度的疊加，可知點的電場強度為零，無窮遠(yuǎn)處的電場強度為零，故軸上沿正方向電場強度先增大后減小，故D錯誤。

故選BC。

11.【答案】線速度

【解析】向心力的大小與質(zhì)量關(guān)系時，須保持角速度和轉(zhuǎn)動半徑不變。

故選A。

當(dāng)傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，屬于皮帶傳動，兩個塔輪邊緣處的線速度大小相同；

由題意，兩鋼球質(zhì)量和運動半徑相等，向心力之比是，根據(jù)

可知兩鋼球角速度之比為；又因為兩變速塔輪的線速度相等，根據(jù)

可知可知兩個變速輪塔的半徑之比是。

故選D。

12.【答案】；；；

【解析】“驗證機械能守恒定律”的實驗是讓盡量保證重物只受重力下落，故應(yīng)盡量減小摩擦力，減小紙帶與打點計時器之間的摩擦，減小紙帶與手之間的摩擦；為使打出來的點盡量多，減小測量長度時的誤差，釋放紙帶前的瞬間，重物與打點計時器要靠近些