浙江省寧波市奉化區(qū)2023-2024學年高一下學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1奉化區(qū)2023學年第二學期高一物理期末考試卷滿分：100分考試時間：90分鐘考生注意：1．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2．答題時，請按照答題紙上“注意事項”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無效。3．可能用到的相關(guān)公式或參數(shù)：重力加速度g均取10m/s2。第I卷（選擇題）一、選擇題I（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列單位中，屬于國際單位制中基本單位的是（）A.m/s B.N C.J D.kg〖答案〗D〖解析〗力學中的基本物理量有三個，它們分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，N、J、m/s都是導出單位，不是基本單位。故選D。2.下列物理量中，屬于標量的是（）A.向心加速度 B.功 C.線速度 D.電場強度〖答案〗B〖解析〗既有大小又有方向的物理量是矢量，則向心加速度、線速度和電場強度都是矢量；功只有大小無方向是標量。故選B。3.如圖所示，當風扇勻速轉(zhuǎn)動時，到轉(zhuǎn)軸距離相同a、b兩點（）A.線速度相同 B.轉(zhuǎn)動周期相同C.角速度不相同 D.向心加速度大小不同〖答案〗B〖解析〗兩點隨風扇轉(zhuǎn)動，角速度、周期均相同，線速度是矢量，兩點的運動方向不同，所以線速度不同。根據(jù)可知，向心加速度大小相同，方向不同。故選B。4.2021年2月24日，“天問一號”探測器進入火星停泊軌道，并于5月15日成功著陸于火星烏托邦平原。若火星半徑為R，質(zhì)量為M，引力常量為G，著陸前質(zhì)量為m的“天問一號”距火星表面高度h，則此時火星對“天問一號”的萬有引力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由萬有引力公式可得火星對“天問一號”的萬有引力大小為故A正確，BCD錯誤。故選A。5.如圖所示，小明同學水平拉伸一個彈弓，放手后將彈珠射出，則橡皮筋的彈性勢能（）A.在釋放過程中增加B.在拉伸過程中減小C.在釋放過程中轉(zhuǎn)化為彈珠動能D.在拉伸過程中由彈珠動能轉(zhuǎn)化得到〖答案〗C〖解析〗AC．彈珠在釋放過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為彈珠的動能，則彈性勢能減小，選項A錯誤，C正確；BD．在拉伸過程中，人克服彈力做功，則彈性勢能增加，選項BD錯誤；故選C。6.A、B是一條電場線上的兩個點，一帶正電的微粒僅在電場力作用下靜止開始從A點沿電場線運動到B點，其加速度變大且電場力做正功的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗帶正電的微粒從A點沿電場線運動到B點，加速度變大且電場力做正功，則電場方向由，且點的電場強度大于，即點電場線較密。故選A。7.下列說法正確的是（）A.避雷針的原理是靜電屏蔽B.高壓輸電線上方兩條導線是為了防止尖端放電C.靜電除塵裝置中，塵埃被吸附在中間的負極上D.煤礦里，工作人員要防止靜電的產(chǎn)生和積累，因為靜電火花會導致瓦斯爆炸〖答案〗D〖解析〗A．當帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷會通過針尖放電，逐漸中和云中的電荷，使建筑物免遭雷擊，其原理為尖端放電，故A錯誤；B．高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連構(gòu)成了靜電屏蔽，能使得輸電線免遭雷擊，故B錯誤；C．靜電除塵裝置將帶負電的塵埃收集在兩個帶正電的極板A上，故C錯誤；D．礦里，工作人員要防止靜電的產(chǎn)生和積累，因為靜電火花會導致瓦斯爆炸，故D正確。故選D。8.2022年3月23日，航天員王亞平、葉光富在中國空間站太空艙開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實驗。如圖所示，瓶子中裝有水和油，用細繩系住瓶口，葉光富手持細繩的另一端，使瓶子在與身體平行的平面內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A.瓶子速度小于某一值就不能做完整圓周運動B.瓶子的線速度一定，細繩越短，油和水越容易分離C.一段時間后，密度小的油將聚集在靠近瓶子底部的位置D.航天員在某時刻松開細繩，瓶子將繼續(xù)做勻速圓周運動〖答案〗B〖解析〗A．繞地球勻速圓周運動的空間站中為完全失重狀態(tài)，瓶子受細繩拉力做圓周運動，瓶子速度小于某一值仍能做完整圓周運動。故A錯誤；BC．由，v一定，r越小，F(xiàn)越大，密度大的物質(zhì)所需向心力越大，越容易發(fā)生離心現(xiàn)象而沉積瓶子底部，密度大的水將聚集在靠近瓶子底部的位置。故B正確，C錯誤；D．航天員在某時刻松開細繩，瓶子不受拉力則在空間站中勻速直線運動，故D錯誤。故選B。9.如圖所示是航天員在水下進行模擬航天訓練的一種方式。航天員穿水槽訓練航天服浸沒在水中，通過配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等。假設(shè)其總質(zhì)量為m，訓練空間的重力加速度為g且不變，航天員在某次出艙作業(yè)時，勻速上升距離為h的過程中，下列說法正確的是（）A.航天員處于完全失重狀態(tài) B.航天員與訓練服之間無作用力C.合力不做功，機械能守恒 D.機械能增加了〖答案〗D〖解析〗AB．航天員勻速上升，處于平衡狀態(tài)，航天員與訓練服之間有作用力，故AB錯誤；CD．勻速上升距離為h的過程中，動能不變，重力勢能增加，則機械能增加了，故C錯誤，D正確。故選D。10.某個走時準確的時鐘，分針與時針由轉(zhuǎn)動軸到針尖的長度之比是。關(guān)于分針與時針的針尖的相關(guān)物理量說法正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)題意可知，分針轉(zhuǎn)一圈為，時針轉(zhuǎn)1圈為，則有故A錯誤；B．由公式可得，分針與時針轉(zhuǎn)動的角速度之比為故B正確；C．由公式可得，分針與時針轉(zhuǎn)動的線速度之比為故C錯誤；D．由公式可得，分針與時針轉(zhuǎn)動的向心加速度之比為故D錯誤。故選B。11.太陽系行星軌道（近圓軌道）的平均半徑R和繞日公轉(zhuǎn)周期T的現(xiàn)代測量值如表所示，下列說法正確的是（）行星軌道的平均半徑R/繞日公轉(zhuǎn)周期T/年水星5802金星1080.6地球1501.0火星2281.9木星77811.9土星143029.5天王星287084.0海王星4500165.0A.周期T與半徑R成正比B.已知引力常量可估算太陽的質(zhì)量C.地球公轉(zhuǎn)線速度小于火星公轉(zhuǎn)線速度D.所有行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等〖答案〗B〖解析〗A．周期T的平方與半徑R的立方成正比，故A錯誤；B．根據(jù)太陽質(zhì)量故B正確；C．根據(jù)地球公轉(zhuǎn)線速度大于火星公轉(zhuǎn)線速度，故C錯誤；D．同一行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，故D錯誤。故選B。12.仰臥起坐是《國家學生體質(zhì)健康標準》中規(guī)定的女生測試項目之一。若某女生一分鐘內(nèi)做了50個仰臥起坐，其質(zhì)量為50kg，設(shè)上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的0.6倍，仰臥起坐時下半身重心位置不變。則測試過程中該女生一分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率約為（）A.20W B.90W C.200W D.400W〖答案〗B〖解析〗設(shè)該同學身高1.6m，上半身高度約0.64m，每次上半身重心上升距離約為0.32m，則每次克服重力做功為則功率該女生克服重力做功的平均功率約為80W，B與其最接近，故B符合題意。故選B。13.如圖所示，甲圖是等量異種電荷的電場線，乙圖是等量同種電荷的電場線。若有一電子可以獲得某一初速度，僅受電場力作用。對于該電子在這兩種電場中是否可以做勻速圓周運動的判斷正確的是（）A.甲乙都可以 B.甲可以，乙不可C.甲不可以，乙可 D.甲乙都不可以〖答案〗A〖解析〗電子可以在甲圖正電荷右側(cè)以兩場源電荷連線方向為軸做圓周運動，此時電場強度方向與電場線相切垂直與兩電荷連線方向，電子可在乙圖兩電荷連線的中垂線平面做勻速圓周運動。故選A。14.如圖甲所示，A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)圍繞中心天體做勻速圓周運動，且繞行方向相同，圖乙是兩顆衛(wèi)星之間的距離隨時間t的變化圖像，時刻A、B兩顆衛(wèi)星相距最近。已知衛(wèi)星B的周期，則A、B兩顆衛(wèi)星運行軌道半徑之比為（）A.1∶7 B.1∶4 C. D.1∶2〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題意，由圖乙可知，經(jīng)過時間，A、B兩顆衛(wèi)星再次相距最近，則有解得由開普勒第三定律有故選B。15.水平面上有一塊半徑為R均勻帶正電的圓形薄平板，單位面積帶電量為，以圓盤圓心為原點，以向上為正方向，垂直圓盤建立x軸，軸上任意一點P（坐標為x）的電場強度為：?，F(xiàn)將一電量大小為q、質(zhì)量為m的負點電荷在處靜止釋放。若，不計點電荷重力，則點電荷碰到圓盤前瞬間的速度大小最接近（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗由可知，此時可認為是場強不變，為根據(jù)動能定理得故選B。二、選擇題I（本題共3小題，每小題3分，共9分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分，漏選給2分）16.如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做完整的圓周運動，管徑略大于小球的直徑，小球可以看成質(zhì)點。管道半徑為R，下列說法正確的是（）A.小球通過最高點時的最小速度為0B.小球通過最低點時的最小速度為C.小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力〖答案〗AC〖解析〗A．在最高點，因為圓管的外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁都可以對小球產(chǎn)生彈力作用，當小球的速度等于零時，內(nèi)壁對小球產(chǎn)生支持力與小球的重力平衡，故最小速度可以為0，故A正確；B．當小球在最高點速度為零時，對應(yīng)的最低點速度最小，設(shè)大小為，由動能定理得解得故B錯誤；C．小球在水平線ab以下的管道中運動，因為沿半徑方向的合力提供做圓周運動的向心力，所以外側(cè)管壁對小球一定有指向圓心的作用力，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力，故C正確；D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，因為沿半徑方向的合力提供做圓周運動的向心力，可能外側(cè)管壁對小球有作用力，也可能內(nèi)側(cè)管壁對小球有作用力，故D錯誤。故選AC。17.2023年5月30日16時29分，神舟十六號載人飛船入軌后，成功對接于空間站和核心艙徑向端口，形成了三艙三船組合體，飛船發(fā)射后會在停泊軌道（I）上進行數(shù)據(jù)確認，后擇機經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）完成與中國空間站的交會對接，其變軌過程可簡化為下圖所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國空間站軌道距地面的平均高度為h，飛船在停泊軌道上的周期為，則（）A.飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上各點的速度均小于7.9km/sB.飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上Q點的加速度等于空間站軌道（Ⅲ）上Q點的加速度C.飛船在停泊軌道（I）與組合體在空間站軌道（Ⅲ）上的速率之比為D.飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上正常運行的周期為〖答案〗BD〖解析〗A．停泊軌道（I）半徑近似為地球半徑R，則飛船在停泊軌道（I）運行的速度等于第一宇宙速度，即7.9km/s，飛船在停泊軌道（I）P點加速，做離心運動進入轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ），故飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上P點的速度大于在停泊軌道（I）上P點的速度，即大于7.9km/s，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力有解得可知，飛船在轉(zhuǎn)移軌道（Ⅱ）上Q點的加速度等于空間站軌道（Ⅲ）上Q點的加速度，故B正確；C．由萬有引力提供向心力有解得則飛船在停泊軌道（I）與組合體在空間站軌道（Ⅲ）上的速率之比為，故C錯誤；D．由開普勒第三定律有解得故D正確故選BD。18.有一質(zhì)量為m的小球，用細線掛在天花板上，線長為l，將其拉至水平位置由靜止釋放。忽略空氣阻力，小球可看成質(zhì)點，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.在小球擺動過程中重力總是做正功B.重力功率最大值為C.繩子拉力在整個擺動過程中一定會出現(xiàn)大于mg的時刻D.在小球向下擺過程中，動能隨時間的變化率先變大后變小〖答案〗CD〖解析〗A．從釋放位置到最低點的過程中，重力做正功，從最低點向上運動的過程中，重力做負功，故A錯誤；B．小球下擺過程中，設(shè)細繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)動能定理重力對小球做功的瞬時功率整理得細繩與豎直方向的夾角逐漸減小，由數(shù)學知識可知，重力對小球做功的瞬時功率先增大后減小，且當時，重力的瞬時功率有最大值故B錯誤；C．小球受重力和拉力做擺動，加速度向上時處于超重狀態(tài)，則繩的拉力會大于重力，如圓弧的最低點，故C正確；D．在小球下擺過程中，機械能守恒，動能變化量的絕對值大小等于重力勢能變化量的絕對值大小，故動能隨時間的變化率為故動能隨時間的變化率等于重力的瞬時功率，由B項可知，重力的瞬時功率先增大后減小，故動能隨時間的變化率先變大后變小，故D正確。故選CD。三、非選擇題（本題共4小題，共48分）19.某小組利用圖甲的裝置做驗證機械能守恒定律實驗：（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是______（單選）；A.220V交流電源 B.約8V交流電源 C.秒表（2）在正確操作后打出多條點跡清晰的紙帶中，應(yīng)選取相鄰點間距之差最接近______mm的紙帶進行測量。（3）某次實驗中，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，如圖乙所示。O、A、B、C、D、E和F為連續(xù)打下的點。從圖中讀出OD兩點間的距離為______cm。（4）已知電源頻率為50Hz，則打D點時紙帶運動的速度為______m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）比較發(fā)現(xiàn)的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是______（單選）。A.工作電壓偏高 B.存在空氣阻力和摩擦力 C.實際打點頻率小于50Hz〖答案〗（1）B（2）4（3）7.80（4）1.4（5）C〖解析〗【小問1詳析】電磁打點計時器的工作電源為約8V交流電源，打點計時器可以計時，不需要秒表。故選B?！拘?詳析】由逐差法有即應(yīng)選取相鄰點間距之差最接近紙帶進行測量?！拘?詳析】由圖乙可知，刻度尺的最小刻度為，讀數(shù)時要估讀到最小刻度下一位，則OD兩點間的距離為。【小問4詳析】打D點時紙帶運動的速度為【小問5詳析】A.工作電壓偏高會導致打出的點為短線，不會導致動能增加量大于重力勢能減小量，故A不符合題意；B．空氣阻力和摩擦力會導致重力勢能減小量大于動能增加量，故B不符合題意；C．若打點頻率小于50Hz，說明每兩個點之間的時間間隔大于0.02s，但計算時所用的時間仍然是0.02s，會導致速度的測量值偏大，出現(xiàn)動能增加量大于重力勢能減小量的情況，故C符合題意。故選C。20.用如圖實驗裝置探究向心力大小與質(zhì)量、角速度、半徑的關(guān)系。實驗可供選擇的小球大小相同，材質(zhì)分別是膠木、鋁和鐵，三種材料的密度如表中所示。材料膠木鋁鐵密度（）1.3~1.42.77.9（1）本實驗所采用的實驗探究方法是______（單選）；A.類比法 B.等效替代法 C.控制變量法D.實驗與推理法（2）皮帶與不同半徑的塔輪相連是主要為了使兩小球的______不同（單選）；A.轉(zhuǎn)動半徑r B.質(zhì)量m C.角速度 D.線速度v（3）某次實驗時，先將左右兩側(cè)塔輪半徑調(diào)至相等，左側(cè)小球6置于長槽處，小球在長槽和短槽處運動時半徑之比為2∶1。勻速轉(zhuǎn)動時，若左邊標尺露出約2格，右邊標尺露出約3格，則左右兩處小球所受向心力大小之比約為______（單選）。A.2：3 B.3：2 C.4：9（4）左側(cè)小球材質(zhì)應(yīng)選擇的是______（填“膠木”、“鋁”或“鐵”）。〖答案〗（1）C（2）C（3）A（4）鋁〖解析〗【小問1詳析】向心力和三個因素有關(guān)，所以需要控制其中兩個恒定，改變第三個量，從而來研究向心力和它們的關(guān)系，故采用了控制變量法，故選C；【小問2詳析】皮帶連接塔輪，則線速度大小相等，由可知，不同半徑對應(yīng)不同的角速度，故選C；【小問3詳析】標尺露出的格數(shù)反映向心力的大小，因左右的格數(shù)之比為2:3，則左右兩處小球所受向心力大小之比約為2:3，故選A；【小問4詳析】兩側(cè)塔輪半徑調(diào)至相等，則左右兩側(cè)的角速度相等，半徑之比為2∶1，而向心力之比為2:3，由可知，兩側(cè)的小球質(zhì)量之比為1:3，則能夠滿足要求的只能是鋁球和鐵球，即左側(cè)小球為鋁球，右側(cè)小球為鐵球。21.把質(zhì)量為m=kg的帶電的小球A用絕緣細繩懸起，若將帶正電，電荷量為的帶電球B靠近A，當兩個帶電小球在同一高度相距r=0.3m時，繩與豎直方向成α=60°角。重力加速度g取，靜電力常量。試求：（1）A球帶正電還是負電；（2）A球所受庫侖力F大小；（3）A球所帶電荷量q大??；（4）若撤走B的瞬間，空間加一水平方向的勻強電場，若該電場可以讓細繩擺到豎直方向時小球速度為0，求該電場E大小和方向?！即鸢浮剑?）負電；（2）；（3）；（4），方向水平向右〖解析〗（1）根據(jù)題意知A球與B球之間存在引力，已知B球帶正電，則A球帶負電；（2）對A球受力分析知，受到拉力、重力和庫侖力，由幾何關(guān)系有解得A球所受庫侖力F大小為F=N（3）根據(jù)庫侖定律解得C（4）已知A球帶負電，當電場方向水平向右，A球受到的電場力水平向左，電場力對A球做負功，可以讓細繩擺到豎直方向時小球速度為0；設(shè)繩長為l，由動能定理得解得N/C22.如圖所示，一臺起重吊車將質(zhì)量m=500kg的重物由靜止開始以a=0.2m/s2加速度豎直向上勻加速提升，t=10s末之后保持功率不變繼續(xù)提升重物，直至重物勻速上升。取不計空氣阻力，求：（1）前10s起重吊車拉力F的大