陕西省宝鸡市金台区2022-2023学年高一年级下册期末物理试题

陕西省宝鸡市金台区2022-2023学年高一下学期期末物理试

题

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一、单选题

1.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型法”、“等效替代法”、“控

制变量法’'、“比值定义法”等等，下列选项中都用至『'比值定义法''的概念是（）

A.质点、点电荷B.重心、合力与分力

C.机械能、电势能D.电场强度、电势

【答案】D

【详解】质点、点电荷是运用了“理想模型法”；重心、合力与分力是运用了“等效替代

法”；电场强度是电场力与试探电荷电量之比、电势是试探电荷的电势能与其电荷量之

比，运用了“比值定义法

故选D。

2.小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示

小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（）

A.J.B.

c∙d∙N

【答案】D

【详解】AB.小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；

CD.小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C

错误，D正确。

故选D。

3.如图，电荷量为〃的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,则图中B点的电场强度的大小为（）

R初8kq

A.Oβ∙Tcr∙彳

【答案】D

【详解】由于图中A点的电场强度为0,表明薄板带负电，且薄板在A点的电场强度大

小为

根据对称性，薄板在B点的电场强度大小与薄板在A点的相等，方向相反，则8点的

电场强度的大小为

EB=IC/+用=器

故选D。

4.如图所示，小球从轻弹簧正上方某高处由静止开始下落，从小球接触弹簧开始到将

弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（）

O

B

s

A.弹簧的弹性势能先增大后减小

B.小球的机械能保持不变

C.小球的动能一直减小

D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加

【答案】D

【详解】A.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的形变量一直在

增大，所以弹性势能一直在增大，故A错误;

B.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力对小球一直做负功,

所以小球的机械能一直在减小，故B错误;

C.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始阶段，弹簧弹力小于小球

重力，后来弹力大于重力，故小球先加速后减速，即速度先增大后减小，则动能先增大

后减小，故C错误;

D.由于小球和弹簧组成的系统满足机械能守恒的条件，故有小球的动能、重力势能与

弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，所以小球的重力势能与

弹簧的弹性势能之和先减小后增加，故D正确;

试卷第2页，共14页

故选D。

5.如图所示，ABC。是一条长轨道，其中AB段是倾角为6的斜面，8段是水平的，

BC段是与AB和CD都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计。一质量为，〃的滑块（看

作质点）在A点由静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在。点，A点和。点的位置如

图所示。现用一方向始终与轨道平行的力推滑块，使它缓慢地由。点推回到A点。设

滑块与轨道间的动摩擦因数为〃，则推力对滑块做的功为（）

A.mghB.2ιnghC.μmg(SH-------)D.μmgs+μmghco∖.θ

sin。

【答案】B

【详解】从A到。全过程，由动能定理

/?

mgh-μtngcosθ---------μmgs=0

sin。

从。到A的过程，由动能定理

W-JLtmgs-μmgcosθ•-mgh=0

PSine

解得

VVF=2mgh

故选Bo

6.如图所示，实线表示电场线，虚线表示仅受静电力作用的带电粒子的运动轨迹。由

图作出的下列判断正确的是（）

A.带电粒子带正电

B.4点的电势低于6点的电势

C.带电粒子在。点的加速度大于在b点的加速度

D.带电粒子在。点的电势能大于在6点的电势能

【答案】C

【详解】A∙粒子的受力方向大体指向轨迹弯曲的内侧，则粒子带负电，故A错误；

B.电场线与等势面垂直，据电场线知，”所在的等势面的电势高于方所在的等势面的

电势，所以〃点的电势高于％点的电势，故B错误；

C.据电场线的疏密程度知，。点的场强大于分点的场强，即粒子在。点受到的静电力

大于在分点受到的静电力，由尸=M“可知：带电粒子在〃点的加速度大于在6点的加速

度，故C正确；

D.由以上分析知：粒子从“到人，电场力做负功，电势能增大，带电粒子在。点的电

势能小于在。点的电势能，故D错误.

故选Co

二、多选题

7.质量为小的物体，静止在倾角为。斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L

如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g,则下列说法

正确的是()

ΓχΓx.

外、、

~7777∕777777777777777777∕7777777777777L77777777-777777∕777777777~

H-------L--------->1

A.合力对物体做功为零

B.重力对物体做功为"ZgLsnO

C.物体克服摩擦力做功为mgLsinOcosO

D.支持力对物体做功机gLsin。

【答案】AC

【详解】A.物体做匀速运动，合力为零，做功为零，故A正确；

B.物体沿水平方向运动，沿重力方向没有位移，所以重力做功为零，故B错误；

C.物体受到摩擦力沿斜面向上，受力分析得

f=mgsinθ

摩擦力做负功为

Wf=fLcos(180-e)=-mgLSineCOSe

因此物体克服摩擦力做功为"ZgLsinOcosO,故C正确；

D.支持力垂直斜面向上，做正功

试卷第4页，共14页

WG=mgcosΘLsin^=mgLsinθcosΘ

故D错误。

故选AC。

8.如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与

AB的中垂线重合，C、。是绝缘杆上的两点，ACB。构成一个正方形。一带负电的小球

（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C点无初速释放后由C运动到力。在此过程中，下

列说法正确的是（）

A.小球的加速度先增加后减小B.小球的速度先增大后减小

C.杆对小球作用力方向不变D.杆对小球的作用力先增大后减小

【答案】CD

【详解】A.因直杆处于A8的连线的中垂线上，所以此线上的所有点的电场方向都是

水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平

向右的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，

加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球一直做匀加速直线运动，故A错误；

B.小球在竖直方向的加速度不变，小球的速度一直增大，故B错误；

CD.从C到。，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，则杆对小球的作用

力先增大后减小，方向始终是水平向右，故CD正确。

故选CDo

三、单选题

9.“平安北京，绿色出行”，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。如图所示为地

铁安检场景，另一图是安检时的传送带运行的示意图，某乘客把一质量为，"的书包无初

速度地放在水平传运带的入口A处，书包随传送带从出口B处运出，入口A到出口2

的距离为L传送带始终绷紧并以速度V匀速运动，书包与传送带间的动摩擦因数为小

对于书包由静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（）

A.书包的动能变化量为

B.摩擦力对传送带做的功为;根/

C.书包与传送带摩擦产生的热量为〃加gL

D.电动机增加的平均功率为:〃/HgV

【答案】A

【详解】A.书包的最终速度为心故动能变化量为gw/,故选项A正确；

B.摩擦力对物块做的功为物块动能的增量

,nγ2

W=力1=；

因为传送带的位移是

S2—2sI

所以摩擦力对传送带做的功为

W=一危=-/WV2

故选项B错误；

C.书包与传送带摩擦产生的热量

Q=心

∖s=S2-sλ<L

故摩擦生热小于〃WgL

故选项C错误；

D.由能量守恒得，电动机增加功等于传送带克服摩擦力做功心经历时间

V

t=——

Ng

平均功率

_Wɪɪ.mu~2

P=—=-----=Umgv

tɪ

"g

故选项D错误。

故选Ao

试卷第6页，共14页

四、多选题

10.在。点处固定一个正点电荷，尸点在O点右上方。从尸点由静止释放一个带负电

的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。

N是轨迹上的两点，OP>OM,OM=ON,则小球（）

A.在运动过程中，电势能先增加后减少

B.在P点的电势能大于在N点的电势能

C.在M点的机械能等于在N点的机械能

D.从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功

【答案】BC

【详解】ABC.由题知，OP>OM,OM=ON,则根据点电荷的电势分布情况可知

ψM=ψN>φp

则带负电的小球在运动过程中，电势能先减小后增大，且

EpP>EpM=EpN

则小球的电势能与机械能之和守恒，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机

械能，A错误、BC正确；

D.从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，D错误。

故选BCo

11.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额

定功率，之后保持额定功率运动，其修图像如图所示，已知汽车的质量为祖=2xl（Pkg,

汽车受到的阻力为车重的01倍，g取Iom∕s2,则下列说法正确的是（）

A.汽车在前5s内的加速度为0.5m∕s2B.汽车在前5s内的牵引力为4xl（）3N

C.汽车的额定功率为60kWD.汽车的最大速度为30m∕s

【答案】CD

【详解】A.由题图可知，前5s内汽车做匀加速直线运动，根据VT可知其加速度为

a=—=2m∕s2

△t

故A项错误；

B.对车进行受力分析有

F—f=ma

f=QAmg

解得

F=6×1O3N

故B项错误；

C.根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额

定功率，此时有

Pn=Fvl=60000W=6OkW

故C项正确；

D.当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有

/=∕vmax

解得

%ax=30m∕s

故D项正确。

故选CDo

五、实验题

12.如图所示，给电容器充电后与电源断开，根据如下操作，请在题目中空格处填入正

确的结果：选填"变小”、"变大”或“不变”

（1）甲图将B板上移，静电计指针偏角将:

试卷第8页，共14页

（2）乙图将B板左移，平行板间的电场强度将；

（3）丙图将玻璃插入两板之间，静电计指针偏角将。

【答案】变大不变变小

【详解】给电容器充电后与电源断开，电容器所带的电荷量不变

（1）口］根据乌=生，甲图将B板上移，。和d不变，S减小，U增大,静电计指针

U4πκd

偏角将增大；

（2）⑵根据

QεS

U4πkd

LU

E--

d

解得

E=逊

εS

乙图将B板左移，d减小，平行板间的电场强度E不变；

（3）［3］根据寺=/，丙图将玻璃插入两板之间，介电常数变大，U减小，静电计

U4πkd

指针偏角将变小。

13.如图1所示，学生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，利用此装置做“验证机械能守恒定律''实验（己知当地的重力加速度为g）。

（1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重

物，此外还必需要的器材是_和_。

A.天平及祛码B.毫米刻度尺C.直流电源D.交流电源

（2）实验中得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测

得它们到起始点。的距离分别为hA、hB、he,已知打点计时器打点的周期为T,打出8

点时，重物的瞬时速度大小VB=_,设重物的质量为相，从打。点到打B点的过程中，

重物的重力势能减少量△£>_，动能变化量XE"

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可

能是。为了减小实验误差，在两个体积相同、质量不同的重物中应选择质

量一（选填“较大”或"较小”）的进行实验。

（4）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点。的距离/3计算对应计数

点的重物速度V,得到如图3所示的V2-/?图像，由图像可求得当地的重力加速度g=_m/s2。

【答案】BD'白ιn(hc-hAf

mghB存在空气阻力和

8T2

摩擦阻力的影响较大9.70/9.7

【详解】（I）Il北2］除了题目中提出的器材，还需要毫米刻度尺测长度，打点计时器需

要交流电源。所以选BD。

（2）［3］重物在B点的瞬时速度为

hr-Λ.

B2T

［4］根据题图可知，从起始点下落的高度为与，从打O点到打B点的过程中，重物的重

力势能减少量为

峙=mghB

［5］动能的变化量为

1_m(h-h)2

△λEγk=3mv2cA

ll8尸

（3）［6］重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是存在空气阻力和摩擦阻

力的影响;

⑺为了减小实验误差，在两个体积相同、质量不同的重物中应选择质量较大的，空气阻

力影响结果较小;

（4）［8］若重物下落机械能守恒，则有

mgh=^mv1

即

V2=Igh

可知图线是一条过原点的直线，直线的斜率为

k=2g

图3所示的〃图线的斜率为

"=⅛f∙=2g

因此，可求得当地重力加速度大小为

⅛=9.70m∕s2

试卷第10页，共14页

六、解答题

14.如图所示，某人将质量为0.5kg的石块从IOm高处斜向上方抛出，初速度血的大

小为5m∕s.不计空气阻力，g取IOm∕s2,请用能量观点求解石块落地时的速度大小。

【详解】机械能守恒定律：对石块，以地面为零势能面，初机械能为

El=tngh+—∕nvθ

末机械能为

「12

匕、=-ιnv

2

根据机械能守恒

代入数据得

v=15m∕s

或动能定理：合外力的功为

W,&=ιngh

动能变化量

ʌr7ɪ2ɪ2

ΔEk=~AHV--ZWV0

根据动能定理得

W,^=ΔEk

代入数据得

v=15m∕s

15.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们的间距为2cm,两点的连线与场强

方向成60。角。将一个电量为-2x10%的电荷由A移到8,其电势能增加了Ixl个3J,

求：

(1)从A移到B的过程中，电场力对电荷做的功皿B；

(2)A、B两点的电势差S8；

(3)匀强电场的场强大小Eo

A

⅛',

E

【答案】(1)-1.0xl0TJ;(2)50V；(3)5.0×IO3VZm

【详解】(1)电荷由A移到3,其电势能增加了IXlO-3J,即△弓=IXl0刃

根据电场力做功与电势能变化之间的关系，得：

WAB=-ΔEP=-1.0×103J

(2)A、B两点的电势差

(3)匀强电场的场强大小

16.如图所示，光滑水平面与竖直半圆形导轨在B点衔接，内壁粗糙的半圆形导轨半径

R=0.1m.将质量〃?=Ikg的物块压缩轻弹簧至A处，物块被释放后离开弹簧时获得一个

向右的速度在水平面上运动，当它经过B点进入半圆形导轨的瞬间对导轨的压力大小为

其重力的10倍，之后物块恰能到达导轨的最高点C,最终落在水平面上某处(未与弹

簧相碰),己知g=10m∕s2,不计空气阻力。试求：

(1)弹簧压缩到A点时的弹性势能；

(2)物体从B至C过程，物块与轨道间产生的内能；

(3)物块落在水平面时的位置距B点的距离。

【答案】(1)4.5J；(2)2J；(3)0.2m

【详解】(1)由题意可知在8点，轨道对物块的支持力为10，咫，根据牛顿第二定律得

∖0mg-mg-m

试卷第12页，共14页

根据动能定理得

%=g*

根据功能关系

EP=W弹

联立解得

Ep=4.5J

(2)在C点，由牛顿第二定律得

mg=ʌnɪ

从B点到C点，由动能定理可得

I2I2

-mg∙2R-Q=-mvc--mvβ

联立解得

β=2J

(3)从C点飞出后，由运动学公式

2R=)产

X=vct

解得