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2023-2024学年河南省周口市鹿邑县高一（下）期末物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年河南省周口市鹿邑县高一（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。
1.一物体在运动过程中只受到两个相互垂直的恒力F1和F2的作用，F1做了3J的正功，物体克服F2做了2J的功，则下列说法正确的是( )
A. 物体的动能为1JB. 物体的动能增加 5J
C. 物体的动能增加1JD. 物体的动能增加 13J
2.如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为gttanθ
B. 小球在t时间内的位移与水平方向的夹角为θ2
C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
D. 若小球初速度增大，则θ增大
3.2024年5月3日17时27分，我国成功发射嫦娥六号探测器，于6月2日在月球的背面着陆，并在月球背面采集样本。已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0，地球和月球的半径之比RR0=4，表面重力加速度之比gg0=6，则地球和月球的密度之比ρρ0为( )
A. 23B. 32C. 4D. 6
4.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( )
A. B.
C. D.
5.如图在A、B两点处各固定一个点电荷P、Q，点C与AB不在一条直线，CA>CB。在C点放一个正的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是( )
A. P、Q可能带同种电荷
B. P点电荷量大于Q的电荷量
C. C的场强方向向左
D. 把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加
6.如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为kqd2，方向水平向左B. 大小为kqd2，方向水平向右
C. 大小为kq9d2，方向水平向左D. 大小为kq9d2，方向水平向右
7.如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g，则在此过程中( )
A. 摩擦力对物块做的功为−μmgs+dB. 摩擦力对木板做的功为μmgs+d
C. 木板动能的增量为μmgdD. 由于摩擦而产生的热量为μmgs
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.用一条绝缘轻绳子悬挂一个带正电的小球，处在与纸面平行的匀强电场(场强的方向未画出)中静止，绳子与竖直方向的夹角为30°。已知小球的比荷为2.0×10−5C/kg。重力加速度取10m/s2，则电场强度的大小可能为( )
A. 2.0×104V/mB. 2.5×104V/mC. 2 3×105V/mD. 5 33×105V/m
9.如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方ℎ处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x，铁球下落到最低点。不计空气的阻力，重力加速度为g，则在铁球下落过程中，下列正确的是( )
A. 铁球刚和弹簧接触时的速度大小为 gℎ
B. 铁球的最大速度小于 2gℎ+mgk
C. 铁球的机械能先保持不变，后减小，当弹簧压缩量为x时最小
D. 弹簧的最大弹性势能为 2gℎ+l
10.某一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为ℎ，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 整个过程摩擦力对小木块的功为μmgx
B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停A点的右侧
C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变，小木块仍停在A点
D. 在A点小木块获得2mgℎ大小的动能，小木块刚好滑到斜面顶端
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中y−x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。
A. B． C． D．
(2)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B两点水平间距Δx=40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s。(g取10m/s2)
12.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：
(1)实验步骤
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l=9.30mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______ cm；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=______和v2=______．
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______和Ek2=______．
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=______(重力加速度为g)．
(3)如果△Ep=______，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力恒为f。求：
(1)行驶过程中汽车最大速度vm；
(2)当汽车的速度为vm4时，汽车的瞬时加速度的大小；
(3)已知从启动到汽车获得最大速度所用的时间为t，则汽车行驶的距离是多少？
14.质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
(1)C球电性及电荷量大小
(2)F的大小
15.如图所示，一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R。整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为3mg4q，一带正电小球质量为m、电荷量为q，从距离B点为R3处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C。(重力加速度为g，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8)则：
(1)带电小球从A点开始运动时的初速度v0多大？
(2)带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点(图中未标出)，B点与D点的水平距离多大？
参考答案
1.C
2.A
3.B
4.C
5.B
6.C
7.A
8.CD
9.BC
10.CD
11.(1)C
(2)2.0
l△t1 l△t2 12(M+m)l2△t12 12(M+m)l2△t22 mgs △Ek
13.(1)当牵引力等于阻力时加速度为零，速度最大，则由
P=fvm
得
vm=Pf
(2)当汽车的速度为 vm4 时，汽车牵引力为F
P=Fvm4
根据
F−f=ma
可得
a=3fm
(3)由功能关系得
Pt−fx=12mvm2
可得
x=Ptf−mP22f3
14.(1)2q，C球带负电；(2) 3 3kq2l2
15.解：(1)小球在半圆环轨道上运动时，当小球所受重力、电场力的合力方向与速度垂直时，速度最小。设此时的速度为v，由于合力恰好提供小球圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
5mg4=mv2R 解得：v= 5gR4
由等效法可得：该点(图中未标出)小球所受合力与竖直方向夹角37°，从A点到该点由动能定理：
−mgR(1+cs37)−3mgR4(13+sin37)=12mv2−12mv02
解得：v0=52 gR
(2)设小球运动到C点的速度为vC，小球从A点到C点由动能定理：
−2mgR−3mg4×(R3)=12mvC2−12mv02
解得：vc=12 7gR
当小球离开C点后，在竖直方向做自由落体，水平方向做匀加速直线运动，设C点到D点的运动时间为t令水平方向的加速度为a，B点到D点的水平距离为x
水平方向：3mg4=ma ①； x=vCt+12at2 ②
竖直方向：2R=12gt2 ③
①②③联立解得：x=( 7+32)R
1.一物体在运动过程中只受到两个相互垂直的恒力F1和F2的作用，F1做了3J的正功，物体克服F2做了2J的功，则下列说法正确的是( )
A. 物体的动能为1JB. 物体的动能增加 5J
C. 物体的动能增加1JD. 物体的动能增加 13J
2.如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为gttanθ
B. 小球在t时间内的位移与水平方向的夹角为θ2
C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
D. 若小球初速度增大，则θ增大
3.2024年5月3日17时27分，我国成功发射嫦娥六号探测器，于6月2日在月球的背面着陆，并在月球背面采集样本。已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0，地球和月球的半径之比RR0=4，表面重力加速度之比gg0=6，则地球和月球的密度之比ρρ0为( )
A. 23B. 32C. 4D. 6
4.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是( )
A. B.
C. D.
5.如图在A、B两点处各固定一个点电荷P、Q，点C与AB不在一条直线，CA>CB。在C点放一个正的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是( )
A. P、Q可能带同种电荷
B. P点电荷量大于Q的电荷量
C. C的场强方向向左
D. 把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加
6.如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板在图中B点产生的电场强度( )
A. 大小为kqd2，方向水平向左B. 大小为kqd2，方向水平向右
C. 大小为kq9d2，方向水平向左D. 大小为kq9d2，方向水平向右
7.如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g，则在此过程中( )
A. 摩擦力对物块做的功为−μmgs+dB. 摩擦力对木板做的功为μmgs+d
C. 木板动能的增量为μmgdD. 由于摩擦而产生的热量为μmgs
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.用一条绝缘轻绳子悬挂一个带正电的小球，处在与纸面平行的匀强电场(场强的方向未画出)中静止，绳子与竖直方向的夹角为30°。已知小球的比荷为2.0×10−5C/kg。重力加速度取10m/s2，则电场强度的大小可能为( )
A. 2.0×104V/mB. 2.5×104V/mC. 2 3×105V/mD. 5 33×105V/m
9.如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方ℎ处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x，铁球下落到最低点。不计空气的阻力，重力加速度为g，则在铁球下落过程中，下列正确的是( )
A. 铁球刚和弹簧接触时的速度大小为 gℎ
B. 铁球的最大速度小于 2gℎ+mgk
C. 铁球的机械能先保持不变，后减小，当弹簧压缩量为x时最小
D. 弹簧的最大弹性势能为 2gℎ+l
10.某一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为ℎ，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 整个过程摩擦力对小木块的功为μmgx
B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停A点的右侧
C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变，小木块仍停在A点
D. 在A点小木块获得2mgℎ大小的动能，小木块刚好滑到斜面顶端
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中y−x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。
A. B． C． D．
(2)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B两点水平间距Δx=40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s。(g取10m/s2)
12.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：
(1)实验步骤
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l=9.30mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______ cm；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=______和v2=______．
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______和Ek2=______．
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=______(重力加速度为g)．
(3)如果△Ep=______，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力恒为f。求：
(1)行驶过程中汽车最大速度vm；
(2)当汽车的速度为vm4时，汽车的瞬时加速度的大小；
(3)已知从启动到汽车获得最大速度所用的时间为t，则汽车行驶的距离是多少？
14.质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
(1)C球电性及电荷量大小
(2)F的大小
15.如图所示，一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R。整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为3mg4q，一带正电小球质量为m、电荷量为q，从距离B点为R3处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C。(重力加速度为g，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8)则：
(1)带电小球从A点开始运动时的初速度v0多大？
(2)带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点(图中未标出)，B点与D点的水平距离多大？
参考答案
1.C
2.A
3.B
4.C
5.B
6.C
7.A
8.CD
9.BC
10.CD
11.(1)C
(2)2.0
l△t1 l△t2 12(M+m)l2△t12 12(M+m)l2△t22 mgs △Ek
13.(1)当牵引力等于阻力时加速度为零，速度最大，则由
P=fvm
得
vm=Pf
(2)当汽车的速度为 vm4 时，汽车牵引力为F
P=Fvm4
根据
F−f=ma
可得
a=3fm
(3)由功能关系得
Pt−fx=12mvm2
可得
x=Ptf−mP22f3
14.(1)2q，C球带负电；(2) 3 3kq2l2
15.解：(1)小球在半圆环轨道上运动时，当小球所受重力、电场力的合力方向与速度垂直时，速度最小。设此时的速度为v，由于合力恰好提供小球圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
5mg4=mv2R 解得：v= 5gR4
由等效法可得：该点(图中未标出)小球所受合力与竖直方向夹角37°，从A点到该点由动能定理：
−mgR(1+cs37)−3mgR4(13+sin37)=12mv2−12mv02
解得：v0=52 gR
(2)设小球运动到C点的速度为vC，小球从A点到C点由动能定理：
−2mgR−3mg4×(R3)=12mvC2−12mv02
解得：vc=12 7gR
当小球离开C点后，在竖直方向做自由落体，水平方向做匀加速直线运动，设C点到D点的运动时间为t令水平方向的加速度为a，B点到D点的水平距离为x
水平方向：3mg4=ma ①； x=vCt+12at2 ②
竖直方向：2R=12gt2 ③
①②③联立解得：x=( 7+32)R
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