浙江省宁波诺丁汉大学附中2023-2024学年物理高一下期末统考试题含解析

浙江省宁波诺丁汉大学附中2023-2024学年物理高一下期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)关于库仑定律，下列说法正确的是A．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律F∝B．根据F=kq1qC．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体D．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于2、(本题9分)一个物体m沿不光滑的固定斜面向下滑动，在滑动过程中，物体m受到的力是（）A．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力B．重力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力C．重力、沿斜面向下的下滑力、沿斜面向上的滑动摩擦力D．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力3、地球的同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的4、(本题9分)如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（）A．滑块下滑过程中机械能守恒B．滑块下滑过程中所受合外力大小不变C．滑块下滑过程中重力的功率不变D．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变5、(本题9分)三个人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如右图所示的方向做匀速圆周运动，已知mA=mB>mC,则三个卫星（）A．线速度大小的关系是vA>vB=vCB．周期关系是TA>TB=TCC．向心力大小的关系是FA=FB<FCD．角速度的关系是ωA＜ωB＜ωC6、(本题9分)空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为7、如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差8、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是（）A．小球在B点的动能不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能9、一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能10、(本题9分)如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B．沿直线由A到B,各点的电势升高C．沿中垂线由M到O，电场强度增大D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功二、实验题11、（4分）(本题9分)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”的实验中，如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带打下的第一个点记做O。另选连续的3个点A、B、C作为测量的点。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为15.50cm，23.25cm，32.50cm，已知当地重力加速度为，所用重物的质量为100g，相邻计数点的时间间隔为0.04s，那么：（1）下列器材中，实验必须用到的有___________；A．打点计时器B．天平C．毫米刻度尺D．秒表E．小车（2）从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量是________J，此过程中重物动能的增加量________J（结果均保留三位有效数字）；（3）通过计算表明数值上___（选填“大于”、“等于”或“小于”），这是因为__。12、（10分）(本题9分)如图所示，是某同学用频闪相机拍摄到的“小球做平抛运动”的照片，图中方格纸每小格的边长为5cm，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，由图可求得频闪相机每隔__s拍摄张照片，小球被水平抛出时的速度大小为___m/s。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定．现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处．重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．求：(1)小物块由A到B的运动时间t；(2)解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep；(3)小物块与轨道CD间的动摩擦因数μ．14、（14分）(本题9分)如图所示，质量为1kg小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m，小球从最高点离开轨道落到地面时速度方向与水平面夹角为530.(sin530=0.8cos530=0.6)求：（1）小球离开轨道的最高点时速度多大？（2）小球离开轨道至第一次落到地面过程中的水平位移多大？（3）小球在轨道的最高点对轨道压力等于多少？（4）小球在光滑水平面冲向光滑的半圆形轨道速度多大？15、（13分）(本题9分)如图所示，一物体质量m=2kg．在倾角为θ

=37°的斜面上的A点以初速度v0

=3m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB=4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD=3m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37°=0.6，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）弹簧的最大弹性势能Epm．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】库仑定律的表达式为F=kQ1Q2r2，万有引力定律的表达为F＝Gm1m2r2，故两表达式相似，都是平方反比定律，故A正确。当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式F=kQ1Q2点睛：解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．2、B【解析】木块沿斜面下滑，木块受到竖直向下的重力G．木块压斜面，斜面发生形变而对木块产生支持力N，方向垂直于斜面并指向被支持的木块．木块还受到与其运动方向相反，沿斜面向上的滑动摩擦力f．重力沿斜面的分力使物体沿斜面加速下滑而不存在一个独立于重力之外的所谓“下滑力”，找不到施力物体；故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题关键按顺序对对物体受力分析，同时要结合重力弹力和摩擦力的产生条件分析．受力分析的一般步骤：（1）选取研究对象：对象可以是单个物体也可以是系统．（2）隔离：把研究对象从周围的物体中隔离出来．（3）画受力图：按照一定顺序进行受力分析．一般先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析弹力和摩擦力；最后再分析其它场力．在受力分析的过程中，要边分析边画受力图（养成画受力图的好习惯）．只画性质力，不画效果力．（4）检查：受力分析完后，应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符．3、D【解析】

同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D4、B【解析】

滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D错误；故选B.5、A【解析】根据卫星受到的万有引力提供向心力得：，故线速度线速度跟半径的平方根成反比，因为，则，A正确；周期知周期跟半径的3次方的平方根成正比，已知半径，则，B错误；向心力，根据以及，可得，C错误；角速度，因为，则，D错误．6、BD【解析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。7、BD【解析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．8、AC【解析】

A．在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒。因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的动能不为零，故A正确；B．弹簧在A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误；C．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功，故C正确；D.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能，故D错误。故选AC。9、BD【解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．10、ABC【解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误。二、实验题11、AC0.228J0.226J大于受到空气阻力和纸带与打点计时器的阻力【解析】

（1）[1]不需要测质量、时间，所以不需要天平和秒表；也不需要小车，需要用到打点计时器和毫米刻度尺，故AC需要，BDE不需要。故选AC。（2）[2][3]重力势能的减少量动能增加量(3)[4][5]0.228J大于0.226J，重力势能的减少量等于重物克服空气阻力和纸带与打点计时器的阻力做功加上动能的增加量，所以重物重力势能的减少量大于动能的增加量，是由于受到空气阻力和纸带与打点计时器的阻力的原因。12、0.11.5【解析】

小球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，应用匀变速直线运动的推论求出频闪照相的时间间隔，然后应用速度公式求出速度。【详解】在竖直方向：时间间隔：小球的初速度大小三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）（2）2J（3）1．5【解析】

（1）小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，有h1－h2=gt2得（2）根据图中几何关系可知，h2＝