2022-2023學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市高一（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.如圖所示，小聰、小明和小張同學(xué)分別在同一直線上的A、B、C三個(gè)位置投擲籃球，若籃球出手時(shí)高度相同，結(jié)果都垂直擊中豎直籃板，籃球在空中經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2、t3，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是A.t1>t2>t3 B.2.如圖甲所示，小球在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，懸點(diǎn)為O1，軌跡圓的最低點(diǎn)為O2；如圖乙所示，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸點(diǎn)為O3，軌跡圓的圓心為O4A.甲圖中小球的向心力由重力來提供

B.乙圖中小球的向心力由重力與懸線拉力的合力來提供

C.甲圖中的向心加速度方向指向O2

D.乙圖中的向心加速度方向指向3.如圖所示，物體與豎直放置的輕質(zhì)彈簧相連且處于靜止?fàn)顟B(tài)。若對物體施一豎直向上的拉力F，使其緩慢向上運(yùn)動(dòng)至彈簧恢復(fù)原長，則在該過程中(

)A.物體的重力勢能一直增大

B.物體的機(jī)械能守恒

C.彈簧的彈性勢能先減小后增大

D.拉力F對物體先做正功，后做負(fù)功4.如圖所示，在真空中O點(diǎn)固定一帶正電的點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點(diǎn)，aO與ab的夾角為60°，bO與ba的夾角為30°。下列說法正確的是(

)A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)閺腶指向O

B.若在a點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，則所放的檢驗(yàn)電荷的電荷量越大，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大

C.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度

D.a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等5.如圖所示，一顆行星和一顆彗星繞同一恒星運(yùn)行的軌道分別為A和B，其中A是半徑為R的圓軌道，B是長軸QQ′為2R(Q點(diǎn)離恒星近)的橢圓軌道。P點(diǎn)為兩軌道的交點(diǎn)，不考慮行星與彗星間的萬有引力，下列說法正確的是(

)A.彗星和行星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度相同

B.彗星和行星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度相同

C.彗星和行星繞恒星運(yùn)動(dòng)的周期不相同

D.彗星從Q運(yùn)動(dòng)到Q′的過程中，機(jī)械能一直增大6.一艘小船從河岸A處出發(fā)渡河，若小船保持船頭與河岸垂直，則經(jīng)過40s到達(dá)正對岸下游120m的C處，如圖所示。若小船船頭保持與河岸成α角方向行駛，則經(jīng)過50s恰好到達(dá)正對岸的B處。小船在靜水中的速度大小和水流速度均不變，下列說法正確的是(

)A.水流速度大小為4m/s B.船在靜水中的速度大小為3m/s

C.河寬為150m D.sinα=0.87.如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球(視為質(zhì)點(diǎn))，現(xiàn)讓小球繞定點(diǎn)O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過最高點(diǎn)的速度大小為v，此時(shí)輕桿對小球的作用力大小為FT，F(xiàn)T(設(shè)豎直向上為正)與速度的平方v2的關(guān)系如圖乙所示。取重力加速度大小g=10m/A.小球的質(zhì)量為0.1kg

B.輕桿的長度為0.2m

C.當(dāng)輕桿水平時(shí)，小球的加速度大小為10m/s2

D.8.如圖所示，汽車從拱形橋上的A點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，B點(diǎn)的位置比A點(diǎn)的位置高，在該過程中(

)A.汽車受到的合力對汽車不做功

B.汽車的牽引力做的功與汽車克服摩擦力做的功相等

C.汽車的牽引力做的功與汽車克服受到的重力做的功相等

D.汽車所受重力做功的瞬時(shí)功率一直在變化9.如圖所示，在a、b兩點(diǎn)固定著兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，c、d兩點(diǎn)將a、b兩點(diǎn)的連線三等分，e、f是a、b兩點(diǎn)連線的中垂線上的兩點(diǎn)，且e、f到a、b兩點(diǎn)連線的距離相等，則(

)A.將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從c點(diǎn)由靜止釋放，該檢驗(yàn)電荷從c運(yùn)動(dòng)到d的過程中加速度一直增大

B.將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從c點(diǎn)由靜止釋放，該檢驗(yàn)電荷從c運(yùn)動(dòng)到d的過程中速度一直增大

C.帶正電的檢驗(yàn)電荷在e點(diǎn)的加速度方向平行于c、d連線向右

D.帶正電的檢驗(yàn)電荷在e點(diǎn)的加速度方向?yàn)橛蒭指向f10.我國現(xiàn)已從航天大國向航天強(qiáng)國邁進(jìn)，目前中國已經(jīng)建立了自己的空間站，探月三期工程已經(jīng)結(jié)束，下一步將著手月球基地的建立。若我國航天員在月球上登陸后，以速率v0豎直上拋一小球，上升的最大高度為?，已知月球的半徑為R，引力常量為G，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，忽略月球的自轉(zhuǎn)，下列說法正確的是(

)A.月球表面的重力加速度大小v022?

B.月球的質(zhì)量r2v022G?二、非選擇題（共60分）11.在某星球上用如圖甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在鐵架臺(tái)的懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)被燒斷，之后小球做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)利用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前拍下了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d、e為連續(xù)五次拍下的小球位置，已知照相機(jī)拍照的頻率為10Hz，該照片的長度與實(shí)際背景屏的長度之比為1：10。計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。

(1)為了得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用______(填“直線”、“折線”或“平滑曲線”)連接各點(diǎn)。

(2)根據(jù)上述信息，可知a點(diǎn)______(填“是”或“不是”)小球平拋的起點(diǎn)；該星球表面的重力加速度大小為______m/s2。

(3)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為______m/s。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中在任意兩點(diǎn)間的______。

A.速度變化量和高度變化量

B.速度變化量和勢能變化量

C.動(dòng)能變化量和勢能變化量

(2)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為?A、?B、?C。

已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=______，動(dòng)能的增加量ΔEk=______

(3)13.在A、B兩點(diǎn)分別固定一帶電荷量為3q(q>0)和?2q的點(diǎn)電荷，A、B兩點(diǎn)間的距離為r。D為AB延長線上的點(diǎn)，且D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為r，靜電力常量為k。

(1)求D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大??；

(2)一不帶電的點(diǎn)電荷C先與B處的點(diǎn)電荷接觸，再與A處的點(diǎn)電荷接觸，之后把點(diǎn)電荷C移走，求A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小。14.如圖所示，半徑R=0.4m的細(xì)光滑34圓弧管道豎直固定在水平地面上，B、C為管道的兩端，C點(diǎn)與圓心O的連線CO豎直。一質(zhì)量m=0.1kg、直徑略小于管道內(nèi)徑的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放，小球從C端飛出時(shí)恰好對管道無作用力。取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)A點(diǎn)距離地面的高度?；

(2)小球從C點(diǎn)飛出后的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離x15.如圖所示，水平放置的圓盤的半徑R=0.5m，在其邊緣D點(diǎn)固定一個(gè)小桶(視為質(zhì)點(diǎn))，在圓盤直徑CD的左上方放置一條水平的滑道AB，滑道AB與CD平行，滑道的右端B在C點(diǎn)的正上方，其高度差?=0.8m。在滑道左端靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))，滑塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。當(dāng)用大小F=5N的拉力水平向右拉動(dòng)滑塊時(shí)，圓盤從圖示位置開始以轉(zhuǎn)速n=0.5r/s繞盤心O在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用一段時(shí)間后撤掉，滑塊在滑道上繼續(xù)滑行，從B點(diǎn)水平拋出，恰好落入小桶內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，π2=10。

(1)求拉力作用的最短時(shí)間；

(2)滑塊落入桶中后立即隨桶一起運(yùn)動(dòng)，圓盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大，求在圓盤轉(zhuǎn)速從n1

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：籃球的末速度垂直于籃板，其逆運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，籃球在空中上升的高度相同，豎直方向上有

?=12gt2

整理有

t=2?g

則籃球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故D正確，ABC錯(cuò)誤。2.【答案】B

【解析】解：A.重力的方向豎直向下，圖甲中的小球的向心力由拉力和重力沿懸線方向的分力的合力來提供，故A錯(cuò)誤；

B.圖乙中小球的向心力由重力和懸線拉力的合力來提供，故B正確；

CD.圖甲中小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O1，則向心加速度方向指向O1，圖乙中小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O4，則向心加速度方向指向O4，故CD錯(cuò)誤。

故選：B。3.【答案】A

【解析】解：AB、物體向上運(yùn)動(dòng)到彈簧恢復(fù)原長的過程中，拉力F和彈簧一直對物體做正功，物體的重力勢能和機(jī)械能都一直增大，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、由于彈簧從壓縮到恢復(fù)原長，所以彈簧的彈性勢能一直減小，故C錯(cuò)誤；

D、拉力向上，物體一直是緩慢上升，故拉力一直做正功，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

物體上升過程中，受到重力、彈力和拉力三個(gè)力作用，三個(gè)力均對物體做功，根據(jù)功能關(guān)系可研究拉力F做功與能量變化的關(guān)系。

本題著重考查對功能關(guān)系的理解：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。常常用到下列幾對功能關(guān)系：重力做功與重力勢能變化、合力做功與動(dòng)能變化、彈力做功與彈性勢能變化，除重力、彈力以外做功與機(jī)械能變化的關(guān)系，這是一一對應(yīng)的關(guān)系，不能搞錯(cuò)。4.【答案】C

【解析】解：A.正電點(diǎn)電荷，根據(jù)正電荷電場分布，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向從O指向a，故A錯(cuò)誤；

BCD.由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=kQr2

到O點(diǎn)的距離越大，電場強(qiáng)度越小，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，與場源電荷有關(guān)，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故BD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)正電荷電場分布，確定a點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向；

5.【答案】B

【解析】解：A.兩星體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向肯定不同，故速度不可能相同，故A錯(cuò)誤；

B.由題圖，行星和彗星在P點(diǎn)時(shí)到恒星的距離相同，由

GMmr2=ma

行星和彗星在P點(diǎn)時(shí)的加速度相同，故B正確；

C.因圓形軌道的半徑和橢圓軌道的半長軸相等，則由開普勒第三定律知，彗星和行星運(yùn)動(dòng)的周期相等，故C錯(cuò)誤；

D.彗星從Q運(yùn)動(dòng)到Q′的過程中，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

速度是矢量，要考慮方向；

根據(jù)牛頓第二定律，比較加速度；

由開普勒第三定律，分析周期；6.【答案】D

【解析】解：A、小船保持船頭與河岸垂直，沿河岸方向有：L=v水t1

將L=120m，t1=40s代入解得：v水=3m/s，故A錯(cuò)誤；

BC、根據(jù)幾何關(guān)系可知，小船的合位移垂直河岸時(shí)，小船垂直河岸的分速度大?。簐y=v船sinα

而：d=vyt2

又因?yàn)椋篸=v船t1

解得：v船7.【答案】A

【解析】解：A.由題圖可知，當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為零時(shí)，有mg=FT=1N

解得小球的質(zhì)量m=0.1kg，故A正確；

B.當(dāng)輕桿對小球無作用力時(shí)，有mg=mv2l

其中v=2m/s，解得輕桿的長度l=0.4m，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)輕桿水平時(shí)，小球受到重力和拉力，小球在豎直方向的加速度等于重力加速度10m/s2，可知小球的加速度大小大于10m/s2，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，有F′T?mg=mv′2l

可知F′T>1N，故8.【答案】AD

【解析】解：A.因?yàn)槠嚨乃俾什蛔?，?dòng)能變化為零，由動(dòng)能定理知，汽車受到的合力對汽車不做功，故A正確；

BC.設(shè)克服摩擦力做的功為Wf，由動(dòng)能定理得：

WF?mg??Wf=0

解得：WF=mg?+Wf

即汽車的牽引力做的功等于汽車克服重力做的功與克服摩擦力做的功之和，故B、C錯(cuò)誤；

D.重力的功率為：

P=mgvcosα

汽車的速率不變，但是速度方向與豎直方向的夾角α?xí)r刻在變，重力的功率一直在變化，故D正確。

故選：AD。9.【答案】BC

【解析】解：AB、根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷周圍電場線的特點(diǎn)可知，c、d兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連的中點(diǎn)對稱，則可知其電場強(qiáng)度大小相等，且電場的方向由正電荷指向負(fù)電荷。c、d兩點(diǎn)在兩點(diǎn)電荷連線上。因此可知c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同，而兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)最小。故該檢驗(yàn)電荷從c運(yùn)動(dòng)到d的過程中加速度先減小后增大，可知速度一直增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD、e點(diǎn)的電場強(qiáng)度為兩點(diǎn)電荷在e點(diǎn)場強(qiáng)的合場強(qiáng)，作出e點(diǎn)的電場強(qiáng)度如圖所示

可知e點(diǎn)的電場強(qiáng)度平行于c、d連線向右，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：BC。

根據(jù)電場線的方向和疏密判斷場強(qiáng)的方向和大小，以及電勢的高低。

常見電場的電場線分布及等勢面的分布要求我們能熟練掌握，并要注意依據(jù)電場線的疏密來判定電場強(qiáng)度的大小，同時(shí)注意等量異號(hào)電荷形成電場的對稱性。加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握住電場線的特點(diǎn)，即可解決本題。10.【答案】AD

【解析】解：A.小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知月球表面的重力加速度大小為：g=v022?，故A正確；

B.在忽略自轉(zhuǎn)的前提下，月球表面的物體受到的萬有引力等于重力，則有：GMmR2=mg

解得：M=R2v022G?，故B錯(cuò)誤；

C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，由向心加速度公式可得向心加速度大小為：

an=4π2rT2，故C11.【答案】平滑曲線

不是

10

2.0

【解析】解：(1)為了得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用平滑曲線連接各點(diǎn)。

(2)由于水平間距相等，時(shí)間間隔相同，從平拋起點(diǎn)開始豎直高度之比應(yīng)為1：3：5：???，所以a點(diǎn)不是平拋的起點(diǎn)；

頻率為10Hz，周期為0.1s，根據(jù)

Δy=gT2

解得：g=ΔyT2=0.10.12m/s2=10m/s2

(3)根據(jù)水平方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知初速度為：

v0=xT=0.20.112.【答案】C

mg?B

m(?【解析】解：(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式ΔEp減=ΔEk增，可知驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需測量勢能的減小量與動(dòng)能的增加量，故AB錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

(2)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=mg?B

根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，因此打下B點(diǎn)的速度為vB=?C??A2T

所以其動(dòng)能的增加量ΔEk=12mvB13.【答案】解：(1)設(shè)兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為E1、E2，有

E1=k3q(2r)2=3kq4r2

E2=k2qr2=2kqr2

D點(diǎn)的電場強(qiáng)度

E′=E1?E2=3kq4r2?2kqr2=?5kq4r2

負(fù)號(hào)表示方向由D指向A，即D【解析】(1)由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式結(jié)合電場強(qiáng)度矢量的疊加求解；

(2)一不帶電的點(diǎn)電荷與帶電電荷接觸電荷量平分，再根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式結(jié)合電場強(qiáng)度矢量的疊加求解。

本題考查的是點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的疊加，需注意D點(diǎn)的位置，屬于基礎(chǔ)題。14.【答案】解：(1)小球從C端飛出時(shí)恰好對管道無作用力，重力剛好提供向心力，則有：mg=mvC2R

代入數(shù)據(jù)解得：vC=2m/s

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過