第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年河南省新鄉市高一（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、小明和小張同學分別在同一直線上的A、B、C三個位置投擲籃球，若籃球出手時高度相同，結果都垂直擊中豎直籃板，籃球在空中經歷的時間分別為t1、t2、t3，不計空氣阻力，則下列說法正確的是A.t1>t2>t3 B.2.如圖甲所示，小球在豎直面內擺動，懸點為O1，軌跡圓的最低點為O2；如圖乙所示，小球在水平面內做勻速圓周運動，懸點為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彈簧相連且處于靜止狀態。若對物體施一豎直向上的拉力F，使其緩慢向上運動至彈簧恢復原長，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，后做負功4.如圖所示，在真空中O點固定一帶正電的點電荷，在它產生的電場中有a、b兩點，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點的電場強度方向為從a指向O

B.若在a點放一檢驗電荷，則所放的檢驗電荷的電荷量越大，a點的電場強度越大

C.a點的電場強度大于b點的電場強度

D.a、b兩點的電場強度大小相等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點離恒星近)的橢圓軌道。P點為兩軌道的交點，不考慮行星與彗星間的萬有引力，下列說法正確的是(

)A.彗星和行星經過P點時的速度相同

B.彗星和行星經過P點時的加速度相同

C.彗星和行星繞恒星運動的周期不相同

D.彗星從Q運動到Q′的過程中，機械能一直增大6.一艘小船從河岸A處出發渡河，若小船保持船頭與河岸垂直，則經過40s到達正對岸下游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，則經過50s恰好到達正對岸的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，另一端固定一小球(視為質點)，現讓小球繞定點O在豎直面內做圓周運動，小球經過最高點的速度大小為v，此時輕桿對小球的作用力大小為FT，FT(設豎直向上為正)與速度的平方v2的關系如圖乙所示。取重力加速度大小g=10m/A.小球的質量為0.1kg

B.輕桿的長度為0.2m

C.當輕桿水平時，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點勻速率運動到B點，B點的位置比A點的位置高，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功率一直在變化9.如圖所示，在a、b兩點固定著兩個帶等量異種電荷的點電荷，c、d兩點將a、b兩點的連線三等分，e、f是a、b兩點連線的中垂線上的兩點，且e、f到a、b兩點連線的距離相等，則(

)A.將一帶正電的檢驗電荷從c點由靜止釋放，該檢驗電荷從c運動到d的過程中加速度一直增大

B.將一帶正電的檢驗電荷從c點由靜止釋放，該檢驗電荷從c運動到d的過程中速度一直增大

C.帶正電的檢驗電荷在e點的加速度方向平行于c、d連線向右

D.帶正電的檢驗電荷在e點的加速度方向為由e指向f10.我國現已從航天大國向航天強國邁進，目前中國已經建立了自己的空間站，探月三期工程已經結束，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動的軌道半徑為r，周期為T，忽略月球的自轉，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動的規律。在鐵架臺的懸點O正下方P點有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時被燒斷，之后小球做平拋運動。現利用頻閃數碼照相機連續拍攝，在有坐標紙的背景屏前拍下了小球做平拋運動的多張照片，經合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d、e為連續五次拍下的小球位置，已知照相機拍照的頻率為10Hz，該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：10。計算結果均保留兩位有效數字。

(1)為了得到小球做平拋運動的軌跡，應該用______(填“直線”、“折線”或“平滑曲線”)連接各點。

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

(3)小球做平拋運動的初速度大小為______m/s。12.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

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

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.動能變化量和勢能變化量

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

已知當地的重力加速度大小為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m，在打點計時器打下點O到打下點B的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=______，動能的增加量ΔEk=______

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

(1)求D點的電場強度大小；

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

(1)A點距離地面的高度?；

(2)小球從C點飛出后的落地點到C點的水平距離x15.如圖所示，水平放置的圓盤的半徑R=0.5m，在其邊緣D點固定一個小桶(視為質點)，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點的正上方，其高度差?=0.8m。在滑道左端靜止放置一質量m=0.5kg的滑塊(視為質點)，滑塊與滑道間的動摩擦因數μ=0.2。當用大小F=5N的拉力水平向右拉動滑塊時，圓盤從圖示位置開始以轉速n=0.5r/s繞盤心O在水平面內勻速轉動，拉力作用一段時間后撤掉，滑塊在滑道上繼續滑行，從B點水平拋出，恰好落入小桶內，不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，π2=10。

(1)求拉力作用的最短時間；

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

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：籃球的末速度垂直于籃板，其逆運動為平拋運動，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

則籃球在空中運動的時間相等，故D正確，ABC錯誤。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動的圓心為O1，則向心加速度方向指向O1，圖乙中小球做圓周運動的圓心為O4，則向心加速度方向指向O4，故CD錯誤。

故選：B。3.【答案】A

【解析】解：AB、物體向上運動到彈簧恢復原長的過程中，拉力F和彈簧一直對物體做正功，物體的重力勢能和機械能都一直增大，故A正確，B錯誤；

C、由于彈簧從壓縮到恢復原長，所以彈簧的彈性勢能一直減小，故C錯誤；

D、拉力向上，物體一直是緩慢上升，故拉力一直做正功，故D錯誤。

故選：A。

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

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

【解析】解：A.正電點電荷，根據正電荷電場分布，a點的電場強度方向從O指向a，故A錯誤；

BCD.由點電荷場強公式E=kQr2

到O點的距離越大，電場強度越小，與檢驗電荷無關，與場源電荷有關，a點的電場強度大于b點的電場強度，故BD錯誤，C正確。

故選：C。

根據正電荷電場分布，確定a點的電場強度方向；

5.【答案】B

【解析】解：A.兩星體經過P點時速度方向肯定不同，故速度不可能相同，故A錯誤；

B.由題圖，行星和彗星在P點時到恒星的距離相同，由

GMmr2=ma

行星和彗星在P點時的加速度相同，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，彗星和行星運動的周期相等，故C錯誤；

D.彗星從Q運動到Q′的過程中，只有萬有引力做功，機械能守恒，故D錯誤。

故選：B。

速度是矢量，要考慮方向；

根據牛頓第二定律，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錯誤；

BC、根據幾何關系可知，小船的合位移垂直河岸時，小船垂直河岸的分速度大小：vy=v船sinα

而：d=vyt2

又因為：d=v船t1

解得：v船7.【答案】A

【解析】解：A.由題圖可知，當小球在最高點的速度為零時，有mg=FT=1N

解得小球的質量m=0.1kg，故A正確；

B.當輕桿對小球無作用力時，有mg=mv2l

其中v=2m/s，解得輕桿的長度l=0.4m，故B錯誤；

C.當輕桿水平時，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錯誤；

D.當小球運動到最低點時，有F′T?mg=mv′2l

可知F′T>1N，故8.【答案】AD

【解析】解：A.因為汽車的速率不變，動能變化為零，由動能定理知，汽車受到的合力對汽車不做功，故A正確；

BC.設克服摩擦力做的功為Wf，由動能定理得：

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時刻在變，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、根據等量異種點電荷周圍電場線的特點可知，c、d兩點關于兩點電荷連的中點對稱，則可知其電場強度大小相等，且電場的方向由正電荷指向負電荷。c、d兩點在兩點電荷連線上。因此可知c、d兩點的電場強度方向相同，而兩點電荷連線中點處的場強最小。故該檢驗電荷從c運動到d的過程中加速度先減小后增大，可知速度一直增大，故A錯誤，B正確；

CD、e點的電場強度為兩點電荷在e點場強的合場強，作出e點的電場強度如圖所示

可知e點的電場強度平行于c、d連線向右，故C正確，D錯誤。

故選：BC。

根據電場線的方向和疏密判斷場強的方向和大小，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，并要注意依據電場線的疏密來判定電場強度的大小，同時注意等量異號電荷形成電場的對稱性。加強基礎知識的學習，掌握住電場線的特點，即可解決本題。10.【答案】AD

【解析】解：A.小球做豎直上拋運動，根據運動學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錯誤；

C.月球繞地球做圓周運動的軌道半徑為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動的軌跡，應該用平滑曲線連接各點。

(2)由于水平間距相等，時間間隔相同，從平拋起點開始豎直高度之比應為1：3：5：???，所以a點不是平拋的起點；

頻率為10Hz，周期為0.1s，根據

Δy=gT2

解得：g=ΔyT2=0.10.12m/s2=10m/s2

(3)根據水平方向上的運動特點可知初速度為：

v0=xT=0.20.112.【答案】C

mg?B

m(?【解析】解：(1)根據機械能守恒定律的表達式ΔEp減=ΔEk增，可知驗證機械能守恒定律，需測量勢能的減小量與動能的增加量，故AB錯誤，C正確。

故選：C。

(2)在打點計時器打下點O到打下點B的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=mg?B

根據勻變速運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，因此打下B點的速度為vB=?C??A2T

所以其動能的增加量ΔEk=12mvB13.【答案】解：(1)設兩點電荷產生的電場在D點的電場強度大小分別為E1、E2，有

E1=k3q(2r)2=3kq4r2

E2=k2qr2=2kqr2

D點的電場強度

E′=E1?E2=3kq4r2?2kqr2=?5kq4r2

負號表示方向由D指向A，即D【解析】(1)由點電荷的場強公式結合電場強度矢量的疊加求解；

(2)一不帶電的點電荷與帶電電荷接觸電荷量平分，再根據點電荷的場強公式結合電場強度矢量的疊加求解。

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

代入數據解得：vC=2m/s

小球從A點運動到C點的過