2023-2024学年新疆乌鲁木齐市101中学高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年新疆乌鲁木齐市101中学高一（下）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是( )
A. 三种起电方式相同 B. 这三种方式都产生了电荷
C. 这三种起电方式的实质是一样的，都是电荷的转移 D. 这三种方式不符合电荷守恒定律
2.下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是( )
A. 卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”
B. “牛顿第一定律”是牛顿通过大量实验得出的
C. 从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想
D. 功率是采用“比值法”定义的物理量
3.如图所示，带电粒子从电场中a点以速度v0进入电场，仅在电场力作用下，沿虚线所示的轨迹运动到b点，下列判断正确的是( )
A. Ea>Eb
B. EaC. Fa>Fb
D. Fa=Fb
4.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径近似等于地球半径)，c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是( )
A. a、b、c的角速度大小关系为ωa=ωb>ωc
B. a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aa
C. a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc
D. a、b、c的周期关系为Ta=Tc5.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图b，悬挂在同一点的两个小球在同一水平面内做圆锥摆运动，则绳长的角速度大
C. 如图c，同一小球在内壁光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后沿水平面分别做匀速圆周运动，则小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B位置处所受筒壁的支持力
D. 如图d，火车转弯若超过规定速度行驶时，火车轮缘对内轨会有挤压作用
6.一电动摩托车在平直的公路上由静止启动，其运动的速度v与时间t的关系如图甲所示，图乙表示电动摩托车牵引力的功率P与时间t的关系。设电动摩托车在运动过程中所受阻力为车(包括驾驶员)总重力的k倍，在18s末电动摩托车的速度恰好达到最大。已知电动摩托车(包括驾驶员)总质量m=200kg，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 0到18s内电动摩托车一直匀加速运动
B. 0到8s内，电动摩托车的牵引力为800N
C. 8s到18s过程中，电动摩托车位移为95.5m
D. k=0.2
7.如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短。若不计空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中( )
A. 小球的重力势能随时间均匀减少
B. 小球在b点时速度最大
C. 小球的弹性势能，在bc段先减小后增大
D. 到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
8.如图甲所示，一质量为2kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 物体运动的最大速度为3m/s
B. 在运动中由于摩擦产生的热量为20J
C. 物体在水平地面上运动的最大位移是5.25m
D. 物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动
9.举重运动是我国多次在世界级大赛中摘金夺银的传统强项.在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一段时间才能被视为成功，如图.下列说法中正确的是( )
A. 向上举起的过程中，运动员对杠铃做负功
B. 向上举起的过程中，运动员对杠铃不做功
C. 举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃做功
D. 举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃没有做功
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
10.如图所示，某人将质量为m、静止在水平地面上A点的足球以速度v0斜向上踢起，当足球到达离地面高度为ℎ的B点时，取B处为零势能参考面，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 足球在A点的机械能为12mv02−mgℎ
B. 足球在A点的机械能为12mv02
C. 足球在B点的机械能为0
D. 足球在B点的机械能为12mv02−mgℎ
11.如图所示为科学家模拟水星探测器进入水星表面绕行轨道的过程示意图，假设水星的半径为R，探测器在距离水星表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行的周期为T，在到达轨道的P点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的“近水星点”Q时，再次变轨进入近水星轨道Ⅲ绕水星做匀速圆周运动，从而实施对水星探测的任务，则下列说法正确的是( )
A. 水星探测器在P、Q两点变轨的过程中速度均减小
B. 水星探测器在轨道Ⅱ上运行的周期小于T
C. 水星探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上稳定运行经过P时加速度大小不相等
D. 若水星探测器在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大小为vp，在轨道Ⅲ上做圆周运动的速度大小为v3，则有v3>vp
12.如图，天花板上固定一个光滑小环O，一绝缘细绳穿过光滑小环，两端分别与带电小球A、B连接，A、B的质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1、q2，系统静止时，小球A、B和光滑小环O的距离分别为l1、l2，细绳OA段与竖直方向的夹角为α，细绳OB段与竖直方向的夹角为β，两带电小球均可视为点电荷，则以下关系式正确的是( )
A. α=βB. m1m2=l2l1C. q1q2=l2l1D. m1m2=sinβsinα
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图所示
(1)该实验中必须保证的条件和进行的实验操作是______；
A.测定平抛小球的质量m
B.保证斜槽光滑
C.保证斜槽末端水平
D.测定斜槽顶端到桌面的高度ℎ
(2)如图所示是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=5cm，A、B、C是拍下小球的三个位置，如果重力加速度取g=10m/s2，那么：
①照相机拍摄时每______s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s；
③上图照片中三个位置中的A点______(选填：是或不是)小球做平抛运动的抛出位置。
14.如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

(1)已准备的器材有：打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是______(只有一个选项符合要求，填选项前的符号)。
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、刻度尺
(2)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(3)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出：D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vB= ______m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式v= 2gℎ计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
四、计算题：本大题共4小题，共36分。
15.在500m的高空有一热气球以10m/s的速度水平飞行，某时刻有一物体从热气球上掉落，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
(1)该物体经多长时间落地；
(2)掉下6s时物体的速度大小．
16.在一个半径为R的星球表面，离地ℎ处无初速释放一小球，不计阻力，小球落地时速度为v。这颗星球的同步卫星离地高度为H。已知引力常量G，求：
(1)这颗星球的质量；
(2)这颗星球的自转周期。
17.如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连.斜面光滑且足够长，不计绳子和滑轮之间的摩擦.开始时A物体离地的高度为ℎ，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止，撤去手后，此后B物体一直未离开斜面，求：
(1)A物体将要落地时的速度多大？
(2)A物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？
18.如图所示，一质量为2千克的物体从半径为5米的光滑的14圆弧滑轨的上端从静止开始下滑到底端，然后继续沿着AB水平面滑动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求：
(1)物体滑至A点时的速度；
(2)物体在A点对轨道的正压力的大小；
(3)物体在水平面上能够滑行的最大距离。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.B
5.C
6.C
7.D
8.A
9.D
10.AD
11.ABD
12.AB
13.C 0.1 1.5 不是
14.D A 3.04 C
15.解：(1)物体掉落后做平抛运动，则有：
ℎ=12gt2
解得：
t= 2ℎg= 2×50010s=10s
(2)物体竖直方向的速度为：
vy=gt=60m/s
有：vt= v02+vy2= 602+102m/s=10 37m/s
答：(1)该物体经多长时间落地为6s；
(2)掉下6s时物体的速度大小为10 37m/s．
16.解：(1)根据自由落体运动的规律有v2=2gℎ
根据星球表面物体重力等于万有引力有mg=GMmR2
解得M=gR2G=v2R22Gℎ
(2)根据万有引力提供向心力有GMm(R+H)2=m4π2T2(R+H)T= 8ℎπ2(R+H)3v2R2=2π(R+H)vR 2(R+H)ℎ
答：(1)这颗星球的质量为v2R22Gℎ；
(2)这颗星球的自转周期为2π(R+H)vR 2(R+H)ℎ。
17.解：(1)A、B两物构成的整体(系统)只有重力做功，故整体的机械能守恒，得：
mgℎ−mgℎsinθ=12(m+m)v2
整理得v= gℎ(1−sinθ)
(2)当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B物体而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地高度为H，根据机械能守恒定律得：
12mv2=mg(H−ℎsinθ)
整理得H=12ℎ(1+sinθ)．
18.解：(1)根据动能定理有mgR=12mvA2
解得vA= 2gR= 2×10×5m/s=10m/s
(2)由向心力公式可得FN−mg=mvA2R
解得FN=mg+mvA2R
代入数据解得FN=60N
根据牛顿第三定律可得，物体在A点对轨道的正压力的大小为FN′=60N
(3)根据动能定理有−μmgL=0−12mvA2
解得物体在水平面上能够滑行的最大距离为L=vA22μg
代入数据解得L=25m
答：(1)物体滑至A点时的速度10m/s；
(2)物体在A点对轨道的正压力的大小60N；
(3)物体在水平面上能够滑行的最大距离25m