2022-2023學(xué)年北京市大興區(qū)高一（下）期末物理試卷（含解析）

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一、單選題（本大題共16小題，共48.0分）

如圖所示，網(wǎng)球運動員將網(wǎng)球沿水平方向擊出，網(wǎng)球越過球網(wǎng)落到對方場地。已知網(wǎng)球被擊出時距地面的高度為，網(wǎng)球從被擊出到落地的水平位移為。重力加速度取，不計空氣阻力。

1.以地面為參考系，網(wǎng)球沿水平方向被擊出后，在空中做()

A.自由落體運動B.平拋運動C.勻速直線運動D.勻減速直線運動

2.網(wǎng)球從被擊出到落地所用時間為()

A.B.C.D.

3.網(wǎng)球被擊出時的速度大小為()

A.B.C.D.

4.從被擊出到落地的過程中，網(wǎng)球的()

A.動能逐漸減小B.動能保持不變C.機械能逐漸變大D.機械能保持不變

5.兩個分別帶有電荷量和的相同金屬小球均可視為點電荷，固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為，兩小球相互接觸后將其放回原處，則兩球間的庫侖力大小為()

A.B.C.D.

6.用絕緣柱支撐著貼有小金屬箔的導(dǎo)體和，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，貼在它們下部的并列平行雙金屬箔是閉合的。現(xiàn)將帶正電荷的物體移近導(dǎo)體，發(fā)現(xiàn)金屬箔都張開一定的角度，如圖所示，則()

A.下部的金屬箔感應(yīng)出負(fù)電荷

B.和下部的金屬箔都感應(yīng)出正電荷

C.和下部的金屬箔都感應(yīng)出負(fù)電荷

D.和下部的金屬箔分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷

7.甲物體靜止在赤道上某處，乙物體靜止在北京某處緯度約為北緯。兩物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的線速度大小分別用、表示，角速度分別用、表示，則()

A.B.C.D.

8.如圖，飛船從軌道變軌至軌道若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質(zhì)量變化，相對于在軌道上，飛船在軌道上的

A.速度大B.向心加速度大C.運行周期長D.角速度大

9.功的單位是焦耳，焦耳與基本單位米、千克、秒之間的關(guān)系正確的是()

A.B.

C.D.

請閱讀下述文字，完成下列各題。

如圖所示，質(zhì)量為的物體由點靜止釋放，豎直向下運動到水平地面上的點。已知點距水平桌面的高度為，桌面距水平地面的高度為，重力加速度為，不計空氣阻力。

10.下列說法正確的是()

A.物體在點具有的重力勢能不可能為

B.物體在點具有的重力勢能一定為

C.以桌面為參考平面，物體在點具有的機械能為

D.以地面為參考平面，物體在點具有的機械能為

11.物體由點豎直向下運動到點的過程中，其動能()

A.增加B.增加

C.增加D.增加

12.有質(zhì)量相同的三個小物體、、?，F(xiàn)將小物體從高為的光滑斜面的頂端由靜止釋放，同時小物體、分別從與等高的位置開始做自由落體運動和平拋運動，如圖所示。有關(guān)三個物體的運動情況，下列判斷正確的是()

A.三個物體同時落地

B.從釋放到落地的過程，重力對三個物體做功相同

C.三個物體落地前瞬間，動能相同

D.、物體落地前瞬間，重力的功率相等

13.圖中是某電場中的一條電場線。若將一正電荷從點處由靜止釋放，只在靜電力的作用下，該電荷沿電場線從到運動過程中的速度時間圖象如圖所示。該電場可能是()

A.勻強電場B.正點電荷的電場

C.負(fù)點電荷的電場D.帶負(fù)電金屬球的電場

14.若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑倍的情況下，需要驗證()

A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的

B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的

C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的

D.蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的

15.如圖所示，某人將質(zhì)量為的石塊從高處以角斜向上方拋出，初速度的大小為。不計空氣阻力，取。下列說法正確的是()

A.石塊被拋出時水平分速度大小為B.人在拋出石塊過程中做功為

C.石塊在空中運動過程中機械能減少D.石塊在落地前瞬時具有的動能為

16.某地有一風(fēng)力發(fā)電機，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為的圓面。某段時間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為，風(fēng)恰好與葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知空氣的密度為，風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電效率為，下列說法錯誤的是()

A.單位時間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動圓面的空氣質(zhì)量為

B.此風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電的功率為

C.若僅風(fēng)速減小為原來的，發(fā)電的功率將減小為原來的

D.若僅葉片半徑增大為原來的倍，發(fā)電的功率將增大為原來的倍

二、填空題（本大題共2小題，共10.0分）

17.如圖所示，一帶正電的導(dǎo)體球放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球掛在橫桿上。當(dāng)小球靜止時，絲線與豎直方向成角，由此推斷小球帶_______電荷選填“正”或“負(fù)”。若把導(dǎo)體球靠近帶電小球，則絲線與豎直方向的夾角將_______選填“變大”或“變小”。

18.如圖，一個小球在真空中做自由落體運動，另一個同樣的小球在黏性較大的油中由靜止開始下落。它們都由高度為的地方下落到高度為的地方。在這兩種情況下，重力做的功______選填“相等”“不相等”，重力勢能的變化______選填“相等”“不相等”，動能的變化______選填“相等”“不相等”

三、實驗題（本大題共1小題，共10.0分）

19.如圖所示，鐵架臺放在水平桌面上，在鐵架臺上固定一打點計時器。紙帶豎直穿過打點計時器限位孔，下端用鐵夾與重物相連，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。利用此裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

除圖中的實驗器材外，下列器材中還必須使用的兩種器材是______。

A.天平交流電源秒表刻度尺

某實驗小組利用上述裝置按正確操作得到了一條完整的紙帶。如圖所示，點為紙帶上打出的第一個點，、、是打點計時器連續(xù)打出的計時點，其中、之間還有若干計時點未畫出。測出、、三點到點的距離、、，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，打點計時器打點的周期為。

為了驗證打點到打點的過程重物的機械能是否守恒，該小組需要計算打點計時器打下點時重物的速度，則計算式為______用已知量和測量量表示

若打點計時器打下點時重物的速度已通過正確方法計算得出，如果滿足______和______近似相等，即可驗證重物下落過程中機械能守恒。用、已知量和測量量表示

實驗結(jié)果顯示，重錘重力勢能的減少量大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是______。

A.該誤差屬于偶然誤差，主要由于存在空氣阻力和摩擦阻力引起的

B.該誤差屬于偶然誤差，主要由于沒有采用多次實驗取平均值的方法造成的

C.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，主要由于存在空氣阻力和摩擦阻力引起的

D.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，主要由于沒有采用多次實驗取平均值的方法造成的

四、計算題（本大題共5小題，共32.0分）

20.如圖所示，在勻強電場中，、為同一條電場線上的兩點，、兩點間的距離。電荷量的試探電荷放在點，受到的靜電力大小。

求該勻強電場的電場強度大?。?/p>

若把該試探電荷的電荷量減小為原來的一半，點的電場強度是否發(fā)生變化，請說明理由；

若將試探電荷由點移到點，求在此過程中靜電力對試探電荷所做的功。

21.有一輛質(zhì)量為的小汽車駛上圓弧半徑為的拱橋，如圖所示。汽車到達橋頂時速度為。取重力加速度。

畫出汽車經(jīng)過橋頂時，在豎直方向上的受力示意圖；

求汽車經(jīng)過橋頂時，汽車對橋的壓力的大小；

汽車對橋面的壓力過小是不安全的，請分析說明汽車在經(jīng)過該拱橋時，速度大些比較安全，還是小些比較安全。

22.年月日，神舟十六號載人飛船發(fā)射成功，飛船入軌后與空間站天和核心艙成功對接，成為一個組合體。已知對接后的組合體距地球的距離為，地球半徑為，地球表面的重力加速度為，引力常量為。求：

地球的質(zhì)量；

組合體環(huán)繞地球運行的周期。

23.把一個質(zhì)量為的小球用細(xì)線懸掛起來，讓小球在某一豎直面內(nèi)來回擺動，就成為一個擺。已知擺長懸點到球心的距離為，最大偏角為，重力加速度為，如果阻力可以忽略，求：

小球運動到最低點時的速度大??；

小球運動到最低點時細(xì)線對小球的拉力大?。?/p>

小球運動到最低點時若將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷后小球做什么運動

24.在電荷的周圍存在電場，我們用電場強度來描述電場的強弱；類似地，在地球的周圍存在引力場，我們可以用引力場強度描述引力場的強弱。已知靜電力常量為，地球質(zhì)量為，半徑為，引力常量為。

請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推導(dǎo)出點電荷在距其為處的場強大小；

類比電場強度的定義式，可以定義引力場強度。若用描述地球表面引力場的強弱，求的大??；

若規(guī)定兩質(zhì)點相距無窮遠時引力勢能為零，則質(zhì)量分別為、的兩個質(zhì)點相距為時的引力勢能。在地球表面附近發(fā)射衛(wèi)星的速度達到某一值時，衛(wèi)星剛好能脫離地球的引力束縛但還無法脫離太陽對它的引力，請推導(dǎo)這個速度的表達式。

答案和解析

1~4.【答案】B、C、B、D

【解析】

網(wǎng)球沿水平方向被擊出后，不計空氣阻力，具有水平初速度，只受到重力，網(wǎng)球在空中做平拋運動。

故選B。

網(wǎng)球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)位移公式有

解得，網(wǎng)球從被擊出到落地所用時間為

故選C。

網(wǎng)球被擊出時的速度大小為

故選B。

從被擊出到落地的過程中，根據(jù)動能定理有

逐漸增大，網(wǎng)球動能逐漸增大；網(wǎng)球在運動過程中只受到重力，只有重力做功，機械能守恒，故機械能保持不變。

故選D。

5.【答案】

【解析】接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為

兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后平分，所以兩球分開后各自帶電為，距離仍不變，則庫侖力為

所以，兩球間庫侖力的大小變?yōu)椤?/p>

故選C。

6.【答案】

【解析】物體帶正電，由于靜電感應(yīng)，則下部的金屬箔感應(yīng)出負(fù)電荷，下部的金屬箔感應(yīng)出正電荷。

故選D。

7.【答案】

【解析】兩物體都隨地球轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即角速度關(guān)系

在赤道處的物體甲的轉(zhuǎn)動半徑較大，根據(jù)

可知

故選A。

8.【答案】

【解析】解：、由萬有引力提供向心力有：，得環(huán)繞速度，軌道半徑，可知，A錯誤；

B、由，軌道半徑，可知，B錯誤；

C、由，軌道半徑，可知，C正確；

D、由，軌道半徑，可知，D錯誤。

故選：。

解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論，能列出方程，并能熟練選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_式．

9.【答案】

【解析】

【分析】

單位制包括基本單位和導(dǎo)出單位，規(guī)定的基本量的單位叫基本單位，由物理公式推導(dǎo)出的單位叫做導(dǎo)出單位。

物理公式不僅確定了各個物理量之間的關(guān)系，同時也確定了物理量的單位之間的關(guān)系，根據(jù)物理公式來分析物理量的單位即可。

【解答】

根據(jù)可得：，

根據(jù)牛頓第二定律可知，

力的單位為：，

所以有：，

故A正確，BCD錯誤。

10~11.【答案】C、D

【解析】

A.物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積，若選點所在平面為參考平面，則物體在點具有的重力勢能為，故A錯誤；

B.只有選桌面所在水平面為參考平面，物體在點具有的重力勢能才為，故B錯誤；

C.以桌面為參考平面，物體在點具有的機械能為，故C正確；

D.以地面為參考平面，物體在點具有的機械能為，故D錯誤。

故選C。

物體由點豎直向下運動到點的過程中，機械能守恒，重力勢能減小，其動能增加。

故選D。

12.【答案】

【解析】A.由于物體在斜面上下滑，它下滑的加速度

小于，而物體、在豎直方向做自由落體運動，加速度為；而物體在斜面上運動的位移又比自由落體的長，所以三個物體下落的時間不相等，所以三個物體不能同時落地，故A錯誤；

B.重力對物體做功

由于三個小物體的和均相同，故重力做功相同，故B正確；

C.小物體、、分別從等高的位置開始下落，重力做功相等；由于開始下落時的初動能不都相同，由動能定理可知，三個物體落地前瞬間的動能不都相同，故C錯誤；

D.根據(jù)動能定理可知，、兩個小物體落地前瞬間動能相等，則末速度大小相等；物體落地前瞬間重力的功率為

物體落地前瞬間重力的功率為

所以、物體落地前瞬間重力的功率不相等，故D錯誤。

故選B。

13.【答案】

【解析】解：、從速度時間圖線得知正電荷做加速運動，加速度逐漸變小，故電場力不斷變小，由知，電場強度不斷減小，即處的電場強度大，故A錯誤；

B、電荷僅在電場力作用下沿電場線從點到點，則電荷所受的電場力方向從指向，而電荷帶正電，所以電場線方向從指向，處的電勢高；由于正點電荷附近靠近正電荷處的電勢高，電場強度也大，符合以上的分析，所以該電場可能是正點電荷的電場，故B正確；

、由于負(fù)點電荷或帶負(fù)電金屬球周圍電場強度大的地方靠近負(fù)電荷，但靠近負(fù)電荷處的電勢低，不符合以上的分析，故CD錯誤。

故選：。

根據(jù)電荷的運動方向確定電場力方向，判斷電場線方向，從速度時間圖線得到正點電荷做加速運動，加速度逐漸變小，根據(jù)牛頓第二定律得到電場力的變化情況。確定電場強度的變化。

本題關(guān)鍵通過速度時間圖像得到物體的速度變化情況和加速度變化情況，然后判斷電場強度方向和電勢大小，最后判斷電荷的種類。

14.【答案】

【解析】

【分析】

萬有引力提供月球做圓周運動的向心力，對比月球軌道上的物體及地球表面附近的物體的運動情況，即可求解。

解決本題的關(guān)鍵是掌握月地檢驗的原理，掌握萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力這兩個理論，并能靈活運用。

【解答】

A.設(shè)月球質(zhì)量為，地球質(zhì)量為，蘋果質(zhì)量為，地球半徑為，月球半徑為，則月球受到的萬有引力為：，蘋果受到的萬有引力為：，由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，故二者之間萬有引力的關(guān)系無法確定，故選項A錯誤

B.根據(jù)牛頓第二定律：，，整理可以得到：，故選項B正確

C.在月球表面處：，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出月球表面和地球表面重力加速度的關(guān)系，故選項C錯誤

D.蘋果在月球表面受到引力為：，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出蘋果在月球表面受到的引力與在

地球表面受到的引力之間的關(guān)系，故選項D錯誤。設(shè)月球質(zhì)量為，地球質(zhì)量為，蘋果質(zhì)量為，地球半徑為，月球半徑為，則月球受到的萬有引力為，蘋果受到的萬有引力為，由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，故二者之間萬有引力的關(guān)系無法確定，故選項錯誤。

根據(jù)牛頓第二定律，，整理可以得到，故選項正確。

在月球表面處，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出月球表面和地球表面重力加速度的關(guān)系，故選項錯誤。

蘋果在月球表面受到引力為，由于月球本身的半徑大小未知，故無法求出蘋果在月球表面受到的引力與在地球表面受到的引力之間的關(guān)系，故選項D錯誤。

15.【答案】

【解析】A.石塊被拋出時水平分速度大小

A錯誤；

B.人在拋出石塊過程中做功

B錯誤；

C.石塊在空中運動過程中，只有重力做功，因此機械能守恒，C錯誤；

D.整個運動過程中，機械能守恒，因此落地時的動能

D正確。

故選D。

16.【答案】

【解析】A.由于風(fēng)速為，可以理解為單位時間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動圓面的空氣柱長度，所以單位時間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動圓面的空氣質(zhì)量為

故A正確，不符合題意；

B.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，風(fēng)的一部分動能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機發(fā)出的電能，而發(fā)電功率為單位時間內(nèi)參與能量轉(zhuǎn)化的那一部分動能，所以發(fā)電機發(fā)電功率為

故B正確，不符合題意；

根據(jù)的表達式可知，若僅風(fēng)速減小為原來的，發(fā)電的功率將減小為原來的，若僅葉片半徑增大為原來的倍，發(fā)電的功率將增大為原來的倍，故C錯誤，符合題意；D正確，不符合題意。

本題要選說法錯誤的選項，故選C。

17.【答案】正；變大

【解析】

【分析】

本題考查了庫侖定律；重點掌握庫侖力表達式，其次是正確表示角度，盡量用重力，不要用繩的拉力來表示。

根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，即可判定小球電性；再對小球受力分析，其受重力，繩的拉力，庫侖力，進而得到夾角的變化。

【解答】

小球與相互排斥，、帶同種電荷，帶正電，也帶正電；

小球受重力，繩的拉力，庫侖力，繩與豎直方向夾角為：；

庫侖力：；

若把導(dǎo)體球靠近帶電小球，則庫侖力大，偏角大，即角變大。

故答案為：正；變大。

18.【答案】相等相等不相等

【解析】在這兩種情況下，重力做的功相等，均為，重力勢能的變化相等，均減??；

因兩種情況受的合外力不等，合外力的功不等，則動能的變化不相等。

19.【答案】

【解析】打點計時器需要交流電源，測量距離需要刻度尺。

故選BD。

打點計時器打下點時重物的速度

重物下落過程中機械能守恒，則有

即

重錘重力勢能的減少量大于動能的增加量，該誤差屬于系統(tǒng)誤差，主要由于存在空氣阻力和摩擦阻力引起的。

故選C。

20.【答案】；不變；

【解析