浙江省温州市平阳县2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1浙江省温州市平阳县2022-2023学年高一下学期期末物理试题一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列说法正确的是（）A.牛顿将理想斜面实验的结论加上合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速运动B.伽利略通过对理想斜面实验的研究得出：力不是维持运动的原因C.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法D.力的国际单位“N”是属于基本单位【答案】B【解析】A．伽利略将理想斜面实验的结论加上合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速运动，故A错误；B．伽利略通过对理想斜面实验的研究得出：力不是维持运动的原因，故B正确；C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量的思想方法，故C错误；D．力的国际单位“N”是用基本单位推导出来的导出单位，故D错误。故选B。2.第一个发现并总结“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应的科学家是（）A.法拉第 B.奥斯特 C.楞次 D.麦克斯韦【答案】A【解析】第一个发现并总结“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应的科学家是法拉第。故选A。3.对以下物理问题探究过程的认识，下列说法正确的是（）A.图（a）一般曲线运动的研究方法利用了放大法B.图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素C.图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想【答案】D【解析】A.图（a）一般曲线运动的研究方法利用了极限法，A错误；B.图（b）装置利用了控制变量法，B错误；C.图（c）中卡文迪什扭秤实验装置的研究方法利用了放大法，C错误；D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，D正确。故选D。4.下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下一定做直线运动，物体在变力作用下一定做曲线运动B.做曲线运动的物体，其加速度的方向一定是变化的C.圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小D.平抛运动下落时间由下落高度和水平初速度共同决定【答案】C【解析】A．如果恒力方向与速度方向不在同一直线上，物体在恒力作用下做曲线运动；如果变力方向与速度方向在同一直线上，物体在变力作用下做直线运动，故A错误；B．做曲线运动的物体，其加速度的方向不一定是变化的，比如平抛运动，加速度为重力加速度，大小方向都不变，故B错误；C．圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故C正确；D．平抛运动竖直方向做自由落体运动，可知平抛运动的下落时间只由下落高度决定，与水平初速度无关，故D错误。故选C。5.下列哪些是描述场的性质的物理量（）A.电势能、电场强度 B.电势、电场强度C.电场力、电势 D.电势能、电势【答案】B【解析】电场强度和电势只与电场本身有关，它们是描述电场性质的物理量；电场力、电势能是描述电场作用的物理量，它们与放入电场中的电荷有关，故B正确，ACD错误。故选B。6.如图所示，小朋友正在绕O点荡秋千。a、b是同一绳上两点，下列说法正确的是（）A.小朋友运动到最低点时处于失重状态B.a点线速度等于b点的线速度C.a点向心加速度小于b点的向心加速度D.a点角速度小于b点的角速度【答案】C【解析】A．运动到最低点时，小朋友的加速度竖直向上，小朋友处于超重状态，故A错误；BCD．同一绳上a、b两点在相同时间转过的角度相等，则a、b两点的角速度相等，即有根据由于a点对应的半径小于b点对应的半径，则有故C正确，BD错误。故选C。7.如图所示，某静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。其中A接高压电源正极，B接高压电源负极，A、B之间有强电场。下列说法不正确的是（）A.离电离器B越近电场强度越大B.带电尘埃向收集器A运动过程中电势能增大C.电离器B附近的空气分子更容易被电离D.带电尘埃被收集器A吸附后最终掉落【答案】B【解析】A．A为板状，B为线状，距离B越近，电场线越密，电场强度越大，故A正确；B．带电尘埃向收集器A运动过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误；C．B为线状，A为板状，距离B越近，电场强度越大，空气分子更容易被电离，故C正确；D．B附近空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带电。粉尘被吸附到正极A，最后在重力的作用下落，故D正确。本题选择不正确的，故选B。8.物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念，下列概念建立中用到“等效替代法”的是（）A.加速度 B.合力与分力 C.质点 D.电场强度【答案】B【解析】A．加速度是用比值定义的物理量，是物体速度的变化和所用时间的比值，选项A错误；B．合力与分力是可以相互替代，属于等效替代法，选项B正确；C．质点是为了研究的方便把物体看作一个抽象的点，属于建立理想化模型法，选项C错误；D．电场强度是运用比值定义法定义的物理量，选项D错误。故选B。9.如图，一带正电小球甲固定在光滑绝缘斜面上，另一带正电小球乙在斜面上由静止释放。以释放点为原点，沿斜面向下为正方向建立x轴。在乙沿x轴加速下滑过程中，其动能和机械能E随位置x变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AB．设两个带电小球间距为r，由动能定理可知则图像的斜率表示合外力，则所以在乙沿x轴加速下滑过程中，两个带电小球间距为r逐渐减小，合外力沿斜面向下逐渐减小，则斜率逐渐减小，故AB不符合题意；CD．由图像的斜率表示库仑力，则所以在乙沿x轴加速下滑过程中，库仑力逐渐增大，图像的斜率逐渐增大，故C不符合题意，D符合题意。故选D。10.如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出图像。假设某次实验得到的图像如图乙所示，其中第一个时间段内线段AB与v轴平行，B点对应的坐标为（，v1），第二个时间段内线段BC的延长线过原点，第三个时间段内拉力F和速度v均与C点的坐标（，v2）对应，大小均保持不变，因此图像上没有反映。实验中测得第二个时间段内所用时间为t。重力加速度为g，滑轮质量、摩擦和其他阻力均可忽略不计。重物在前两个时间段内的总位移为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】BC段的拉力功率不变，则第三个时间段内重物所受拉力和重力相等，即则重物质量第一个时间段内重物所受拉力为F1，重物的加速度大小为第一个时间段内的位移设第二个时间段内的位移为x2，根据动能定理有解得所以被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总位移故选B。11.如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序，饺子由水平传送带运送至下一环节。将饺子无初速度的轻放在传送带上，传送带足够长且以速度v匀速转动，饺子与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不考虑饺子之间的相互作用力和空气阻力。关于饺子在水平传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（）A.传送带的速度越快，饺子的加速度越大B.饺子相对与传送带的位移为C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量D.传送带因传送饺子多消耗的电能等于饺子增加的动能【答案】C【解析】A．饺子的加速度与传送带的速度无关，故A错误；B．饺子从放上传送带到与传送带共速所用时间饺子在传送带上留下的痕迹长度故B错误；C．饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能因摩擦产生的热量又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移相对位移为故饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确；D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。故选C。12.有一条两岸平直，河宽为，河水流速恒为的大河。现驾着小船渡河，小船在静水中的速度为，下列说法正确的是（）A.小船可以垂直到达对岸 B.小船不可能到达对岸的上游位置C.小船相对于河岸的速度可能是 D.小船能到达对岸的最短时间是【答案】A【解析】A．根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，合速度也可能斜指向上游方向，即小船可能到达对岸的上游位置。故A正确；B错误；C．小船相对于河岸的速度大小范围故C错误；D．当船在静水中的速度与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为故D错误。故选A。13.如图所示，建筑工人常常乘坐升降机粉刷外墙。如果在升降机沿竖直方向匀加速上升或下降的同时，工人水平向右匀速移动，则在这个过程中站在地面上的人看到工人的运动轨迹可能是（假设工人视为质点，以竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向）（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】AB．如果工人参与了竖直向上的匀加速直线运动和水平向右的匀速直线运动，其轨迹为曲线，且合力的方向竖直向上，而合力指向轨迹的凹侧。故A错误；B正确；CD．如果工人参与了竖直向下的匀加速直线运动和水平向右的匀速直线运动，其轨迹为曲线，且合力的方向竖直向下，而合力指向轨迹的凹侧。故C错误；D正确。故选BD。14.2021年10月16日神舟十三号载人飞船与空间站对接的可近似如图所示情景，半径为r的圆形轨道I为空间站运行轨道，半长轴为a的椭圆轨道II为载人飞船的运行轨道，飞船在两个轨道相切点A与空间站交会对接，已知飞船与空间站均绕地球运动，引力常量为G，地球质量为M，下列说法中正确的是（）A.空间站的运行速度大于第一宇宙速度B.在A点对接时飞船应沿运行速度方向喷气C.飞船与空间站运行周期之比为D.飞船在II轨道经过A点，喷气变轨前一刻的速度小于【答案】D【解析】A．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，所以空间站的运行速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误；B．载人飞船与空间站对接需向高轨道做离心运动，则需要向后点火加速，即飞船应沿运行速度相反方向喷气，故B错误；C．设飞船的运行周期为，空间站的运动周期为，根据开普勒第三定律得则故C错误；D．以为半径做圆周运动的物体，根据万有引力提供向心力得得以为半径做圆周运动的物体的速度为飞船在II轨道经过A点后做近心运动，喷气变轨前一刻的速度小于，故D正确。故选D。如图所示，一辆汽车在平直公路上从静止开始加速运动，前5s内汽车每1s前进位移分别为1.0m、3.0m、5.0m、7.0m、9.0m。15.下列描述汽车运动的物理量中，属于标量的是（）A位移 B.速度 C.加速度 D.时间16.第2秒内汽车的平均速度大小为（）A. B. C. D.17.如果汽车做匀变速运动，则汽车2s末的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】15.D16.C17.A【解析】【15题解析】位移、速度和加速度既有大小也有方向为矢量，时间只有大小为标量。故选D。【16题解析】第2秒内汽车的平均速度大小故选C。【17题解析】如果汽车做匀变速运动，根据中间时刻瞬时速度等于过程平均速度，则汽车2s末的速度大小为故选A。18.如图所示是某游乐场的激流勇进项目，游客乘坐小船从滑道滑下，落入水中激起水花。水花在空中可看成斜抛运动，若水花初速度为，与水面夹角为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.当一定时，夹角越大，水花在空中运动时间越长B.当一定时，夹角越大，水花溅射的越远C.在水花运动过程中，重力的功率一直减小D.在水花运动到最高位置时，水花的机械能最小【答案】A【解析】AB．溅射的水花做斜抛运动，水花运动时间水平射程运动时间随增大而增大，随的增大，射程先增大后减小，故A正确，B错误；C．水花先上升后下降，竖直方向速度先减小后增大，重力功率先减小后增大；故C错误；D．水花运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故D错误。故选A。19.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P点运动到B点的过程中（）A.重力做功2mgR B.机械能减少mgRC.克服摩擦力做功 D.合外力做功mgR【答案】C【解析】A．小球从P点运动到B点的过程中重力做功选项A错误；BC．在B点时小球从P点运动到B点的过程中机械能减少则该过程中克服摩擦力做功选项B错误，C正确；D．根据动能定理合外力做功选项D错误。故选C。20.我国自主研制建设的卫星移动通信系统“天通一号”，目前由01、02、03共三颗地球静止卫星组网而成。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球静止卫星运行的周期为T，下列说法正确的是（）A.地球静止卫星只能位于赤道上方某一高度的稳定轨道上B.地球静止卫星离地球表面的高度都相同，均为C.地球静止卫星的向心加速度与地球表面赤道上静止物体的向心加速度相同D.地球静止卫星绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s【答案】B【解析】A．静止卫星必须处于赤道上方某一高度的稳定轨道上，但地球静止卫星也可以不在位于赤道上方某一高度的稳定轨道上，只需要周期为24小时即可。故A错误；B．对地球静止卫星有物体在地球表面，有联立解得卫星轨道半径为根据可得卫星的离地高度为即地球静止卫星离地球表面的高度都相同。故B正确；C．地球静止卫星与地球表面赤道上静止物体具有相同的周期，根据因地球静止卫星的半径更大，故地球静止卫星的向心加速度更大，故C错误；D．7.9km/s是卫星围绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，轨道半径为地球半径；因地球静止卫星的轨道半径大于地球半径，所以地球静止卫星绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/s，故D错误。故选B。二、非选择题（本题共5小题，共46分）21.在“探究平抛运动的特点”的实验中，下图中所示为小球做平抛运动过程中的频闪照相得到照片的一部分，闪光频率是10Hz，图中背景方格的边长均为5cm。（1）关于照片中定性说法正确的是___________A.根据水平方向上的间隔相等，可判断水平方向上是匀速直线运动B.根据竖直方向上的点之间距离的变化，可求出当地的重力加速度C.根据照片中的数据可判定照片中的A点就是小球做平抛运动的抛出点D.根据照片中的数据无法求得小球做平抛运动的抛出点位置（2）小球运动中水平分速度的大小是___________m/s。（结果保留一位小数）（3）小球经过B点时的速度大小是___________m/s。（结果保留一位小数）【答案（1）AB（2）1.5（3）2.5【解析】（1）A．根据水平方向上的间隔相等，可判断水平方向上是匀速直线运动，选项A正确；B．根据竖直方向上的点之间距离的变化，根据可求出当地的重力加速度，选项B正确；CD．因竖直方向的位移之比为3:5:7，不是从1开始的连续奇数比，则根据照片中的数据可判定照片中的A点不是小球做平抛运动的抛出点，但是可以根据该比例关系求得小球做平抛运动的抛出点位置（正好在图形的左上方顶点位置），选项CD错误。故选AB。（2）小球运动中水平分速度的大小是（3）小球经过B点时的竖直速度则B点的速度大小是22.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持__________相同。A.m和r B.ω和m C.ω和r D.m和F（2）图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。A.质量m B.角速度ω C.半径r（3）图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。A.1∶3 B.9∶1 C.1∶9 D.3∶1【答案】（1）C（2）B（3）D【解析】【小问1解析】本实验通过控制质量m、角速度和半径r中两个物理量相同，探究向心力F与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。故在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持ω和r相同。故选C。【小问2解析】图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度ω的关系。故选B【小问3解析】两钢球质量m相等，做匀速圆周运动半径r相等，根据可知二者角速度之比为两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为故选D。23.尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子