2022-2023学年山东省滨州市沾化区第二中学高一(下)期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年山东省滨州市沾化区第二中学高一(下)期末物理试卷

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

1.  反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示，、、均为电场中的点，下列说法正确的是(    )
 

A. 反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B. 点的电场强度等于点的电场强度
C. 试探电荷在点受到的电场力方向一定水平向右
D. 点的电势大于点的电势

2.  小球和用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，球的质量大于球的质量，悬挂球的绳比悬挂球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点(    )
 

A. 球的速度一定大于球的速度
B. 球的动能一定小于球的动能
C. 球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力
D. 球的向心加速度一定小于球的向心加速度

3.  如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在点的点电荷，以表示两极板间的电场强度，表示点电荷在点的电势能，表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(    )
 

A. 增大，增大 B. 增大，不变 C. 减小，增大 D. 减小，不变

4.  如图所示，等腰三角形中，底边长为，分别在、两点固定两个点电荷，已知固定在点的电荷为正电荷，电荷量为将一带正电的试探电荷放置在点，其受到的电场力垂直于向上，已知静电力常量为，则固定在点的点电荷的电性以及点的电场强度大小分别是(    )
 

A. 正由， B. 负电， C. 正电， D. 负电，

5.  如图为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有、、三点，其中、两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是(    )
 

A. 某不计重力的正电荷在、两点的加速度相同
B. 某负电荷在点的电势能小于点的电势能
C. 某正电荷从点移动到点，电场力做负功
D. 点场强大于点场强

6.  如图所示，细线的一端固定于点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由点运动到点的过程中(    )
 

A. 小球的机械能保持不变 B. 小球受的合力对小球不做功
C. 水平拉力的瞬时功率逐渐减小 D. 小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大

7.  低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是(    )
 

A. 烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B. 同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C. 同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
D. 同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大

8.  某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经加速电压为的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为，其等效电流为，质子的质量为，其电量为，那么这束质子流内单位体积的质子数是(    )
 

A.  B.  C.  D.

9.  一沿轴方向的静电场，电势在轴上的分布情况如图，、是轴上两点。下列说法正确的是(    )
 

A. 在轴上，点电势最高，电场也最强
B. 同一个电荷放在点受到的电场力小于放在点时的电场力
C. 同一个负电荷放在点时的电势能小于放在点时的电势能
D. 正试探电荷沿轴从移到的过程中，电势能先增大后减小

10.  如图，滑块、的质量均为，套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，放在地面上，、通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，、可视为质点，重力加速度大小为。则(    )
 

A. 落地前，轻杆对一直做正功
B. 落地时速度大小为
C. 下落过程中，其加速度大小始终不大于
D. 落地前，当的机械能最小时，对地面的压力大小为

11.  如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为的固定斜面。在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，取。下列说法正确的是(    )
 

A. 物块质量为
B. 物块与斜面间的动摩擦因素为
C. 过程中，物块克服摩擦力做功为
D. 过程中与过程中物块所受合力之比为

12.  如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个质量为的滑块可看成质点，足够长的轻绳一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮，另一端吊一个质量为的物块，，小滑轮到竖直杆的距离为。开始时把滑块锁定在与定滑轮等高的位置。解锁后，滑块从位置下落，到位置时绳子与竖直方向的夹角为。滑块从位置到位置的过程，下列说法正确的是(    )
 

A. 先加速后减速
B. 、组成的系统机械能守恒
C. 滑块到达点的速度，与此时的速度的大小关系满足
D. 滑块到达点时，的速度为

13.  如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，是单刀双掷开关，为灵敏电流计，为平行板电容器。

当开关接___________时选填“”或“”，平行板电容器放电，流经表的电流方向与充电时___________选填“相同”或“相反”

将表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，已知如图所围的面积约为个方格，可算出电容器的电容为___________。

14.  某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有个点图中未标出，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为。

可以判断纸带的________填“左端”或“右端”与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下点、点时木块的速度、，其中________。结果保留两位有效数字

要测量在段木板对木块的摩擦力所做的功，还应测量的物理量是________。填入物理量前的字母

A.木板的长度            木块的质量

C.木板的质量         重物的质量

E.木块运动的时间       ．段的距离

在段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式________用、和第问中测得的物理量的字母表示

15.  如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，。

当和均断开时，改装成的是什么表？量程多大？

当和均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？

16.  如图所示，、、是匀强电场中的三点，已知、两点相距，、相距，与电场线平行，与电场线成角。将电荷量为的点电荷从点移到点时，电场力做功为。

求：

、两点电势差；

匀强电场的场强大小；

将电荷从点经点移到点的过程中，电场力做的功是多少？

17.  中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为、远地点为的椭圆轨道上，点距地面的高度为，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，若已知地球表面重力加速度为，地球半径为，求：

地球的平均密度是多少；

飞船经过椭圆轨道近地点时的加速度大小；

椭圆轨道远地点距地面的高度。

18.  如图所示，水平面与竖直面内半径为的半圆形轨道在点相切．一个质量为的物体将弹簧压缩至离点的处由静止释放，物体沿水平面向右滑动，一段时间后脱离弹簧，经点进入半圆轨道时对轨道的压力为，之后沿圆形轨道通过高点时速度为。物体与水平面间动摩擦因数为，不计空气阻力．求：

经点时物体的向心力大小；

离开点后物体运动的位移；

弹簧的弹力对物体所做的功。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】A.由图，结合等量异种点电荷电场的特点可知，反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场，故A正确；

B.电场线的疏密反映场强的大小，则点的电场强度大于点的电场强度，同时电场线的切线方向表示电场的方向，可知、两点电场强度的方向也不同，故B错误；

C.点的场强方向向右，则正的试探电荷在点受到的电场力方向一定水平向右，负的试探电荷在点受到的电场力方向一定水平向左，故C错误；

D.沿电场线电势降低可知，点的电势大于点的电势，故D正确；

故选AD。

2.【答案】 

【解析】A.从静止释放至最低点，由机械能守恒得

解得

可知在最低点的速度只与半径有关，悬挂球的绳比悬挂球的绳短，所以

选项A错误；

B.根据

可知动能与质量和半径有关，由于球的质量大于球的质量，悬挂球的绳比悬挂球的绳短，所以不能比较动能的大小，选项B错误；

在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

向心加速度

由于球的质量大于球的质量，所以球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力，向心加速度两者相等，选项C正确，D错误。

故选C。

3.【答案】 

【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据  可知，变大，一定，则根据可知，减小，则静电计指针偏角减小；根据  ，，  ，联立可得  ，可知一定时，不变；根据可知点离下极板的距离不变，不变，则点与下极板的电势差不变，点的电势不变，则不变；故选项ABC错误，D正确．
此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：  ，  ，；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关．
 

4.【答案】 

【解析】对电荷受力分析如图；

可知点的电荷带负电； 点场强

故选B。

5.【答案】 

【解析】A.根据电场与等势面的垂直关系可知，、两点的场强方向不同，所受电场力方向不同，加速度方向不同，故A错误；

B.由于  ，对于负电荷

故B错误；

C.正电荷由至，电场力做功为

又由于

所以，电场力做负功，故C正确；

D.根据电场线疏密可以判断

故D错误。

故选C。

6.【答案】 

【解析】试题分析：由于以恒定速率从到，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力应做正功．因此机械能不守恒错，对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力、水平拉力、绳子拉力三者的合力必是沿绳子指向点．设绳子与竖直方向夹角是，则  与的合力必与绳子拉力在同一直线上得   而水平拉力的方向与速度的方向夹角也是，所以水平力的瞬时功率是  即  显然，从到的过程中，是不断增大的，所以水平拉力的瞬时功率是一直增大的，错对．

考点：动能定理、功率

点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题

7.【答案】 

【解析】

【分析】
从静电除尘的原理出发即可解题．当接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒。
本题涉及静电除尘的原理，关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上，故烟尘颗粒会吸附带带正电的铝板上。
【解答】
A、负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向铝板运动，被吸附到铝板上，故A错误；
、烟尘向铝板运动的时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故B正确，C错误；
D、根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则加速度越小，故D错误。  

8.【答案】 

【解析】质子加速过程有

根据电流的微观定义式有

解得

故选D。

9.【答案】 

【解析】A.由

可得在图像中斜率表示电场强度的大小，故在点，电势最高，电场强度为，故A错误；

B.由图可得点的斜率比点的斜率大，故点的电场强度比点的大，则同一个电荷放在点受到的电场力大于放在点时的电场力，故B错误；

C.点的电势比点的电势高，根据

可得，同一个负电荷放在点时的电势能小于放在点时的电势能，故C正确；

D.从点到点，电势先升高后降低，所以正试探电荷沿轴从移到的过程中，电势能先增大后减小，故D正确。

故选CD。

10.【答案】 

【解析】A.当到达底端时，的速度为零，的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对先做正功，后做负功，故A错误；

B.运动到最低点时，的速度为零，根据系统机械能守恒定律得

解得

故B正确；

C.的速度在整个过程中，先增大后减小，所以对的作用力先是动力后是阻力，所以对的作用力就先是阻力后是动力，所以在减速的过程中，对是向下的拉力，此时的加速度大于重力加速度，故C错误；

D.整体的机械能守恒，当的机械能最小时，的速度最大，此时受到的推力为零，只受到重力的作用，所以对地面的压力大小为  ，故D正确。

故选BD。

11.【答案】 

【解析】内物块上滑，由动能定理得

整理得

结合内的图像得，斜率的绝对值

内物块下滑，由动能定理得

整理得

结合内的图像得，斜率

联立解得

 ， 

根据

可求得物块与斜面间的动摩擦因素为

故AB正确；

C.过程中，物块克服摩擦力  做功为动能的减少量  ，为

故C错误；

D.由动能定理知过程中与过程中物块所受合力之比即为动能改变量之比，等于，故D错误。

故选AB。

12.【答案】 

【解析】A.刚开始在点时，在重力作用下做加速运动，加速度向下，大小为，而后向下加速，加速度不断减小，考虑这么一种极端情况：当左端绳子和竖直方向角度足够小，即左端绳子处于竖直方向，此时由于  ，仍会向下加速运动，因此从到这个过程中，做加速度不断减小的加速运动，故A错误；

B.由于竖直杆对不做功，因此、组成的系统只有重力做功，绳子的拉力属于内力，即、组成的系统机械能守恒，故B正确；

C.到达点时，根据沿绳方向速度相等可知，两者速度满足

即

故C正确；

D.根据机械能守恒定律

联合的速度关联公式，解得

故D正确。

故选BCD。

13.【答案】       相反      

【解析】当开关接时，平行板电容器放电，流经表的电流方向与充电时相反；

已知如图所围的面积约为个方格，可算出电容器带电量为

电容器的电容为

14.【答案】 右端                

【解析】重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，由纸带上所标的数据可以判断纸带的右端与木块连接；

根据纸带提供的数据可计算打点计时器在打下点时木块的速度

根据动能定理可知，段摩擦力的功等于物体动能的变化量，则有

要求出在段摩擦力的功，除了测出两点的速度外，还要测出物体的质量  。

故选B。

由上可知，在段木板对木块的摩擦力所做的功为

15.【答案】电压表，；电流表， 

【解析】当和均断开时，相当于小量程电流表与电阻串联，改装成的是电压表，量程为

当和均闭合时，被短路，相当于小量程电流表与电阻并联，改装成的是电流表，量程为

16.【答案】；； 

【解析】 、两点间的电势差为

根据

可得匀强电场的场强大小

 、两点电势差为

将电荷从点经点移到点的过程中，电场力做的功

17.【答案】          

【解析】根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：

  ---

在地球表面附近，万有引力与重力近似相等，有：

  ----

由式联立解得：地球的平均密度

根据牛顿第二定律有：

  ----

由式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点时的加速度大小为：

飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：

  ---

由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：

  ----

由式联立解得，椭圆轨道远地点距地面的高度为：

18.【答案】；  ，方向与水平面成的角斜向左下方； 

【解析】物块对轨道的压力，轨道对物体的支持力，由牛顿第三定律知

对物块在点受力分析得

离开点后物体做平抛运动

又

物体运动的总位移

整理得

 ， 

总位移大小为  ，方向与水平面成角斜向左下方。

物体从到过程中，克服摩擦力做功

在点根据牛顿第二定律

物块在点动能

设弹簧的弹力对物体所做的功为，物块从到根据动能定理

解得