福建省漳州市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题B

试卷更新日期：2023-07-25 类型：期末考试

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一、单选题（每题4分共16分）

1. 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上．在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，下列说法中正确的是（）

A、弹簧的弹性势能逐渐减小 B、物体的机械能不变 C、物体的动能逐渐增大 D、弹簧的弹性势能先减小后增大

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2. 在水平地面上，关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A、由 $t = \frac{x}{v_{0}}$ 知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短 B、由 $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}}$ 知，物体下落的高度越大，飞行时间越长 C、任意连续相等时间内，物体下落高度之比为1：3：5… D、任意连续相等时间内，物体运动速度改变量增加

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3. 如图所示，A、B两轮绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比4：5：5，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（）

A、线速度 $v_{a} ： v_{b} ： v_{c} = 25 ： 16 ： 16$ B、角速度 $ω_{a} ： ω_{b} ： ω_{c} = 4 ： 4 ： 9$ C、角速度 $ω_{a} ： ω_{b} ： ω_{c} = 16 ： 16 ： 25$ D、向心加速度 $a_{a} ： a_{b} ： a_{c} = 20 ： 25 ： 16$

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4. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为 $O$ ，且轨迹交于 $P$ 点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，其中 $v_{1}$ 方向水平， $v_{2}$ 方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）

A、谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B、谷粒2在最高点的速度小于 $v_{1}$ C、两谷粒从 $O$ 到 $P$ 的运动时间相等 D、两谷粒从 $O$ 到 $P$ 的平均速度相等

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二、多选题（每题6分共24分）

5. 如图，质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧．开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力．不计空气阻力及滑轮与绳的摩擦．下列判断正确的是（）

A、物体A下落过程机械能守恒 B、此时弹簧的弹性势能等于 $m g h - \frac{1}{2} m v^{2}$ C、此时物体B的速度大小也为v D、此时物体A的加速度大小为零

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6. 三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层沿如下列图的方向做匀速圆周运动，如此三颗卫星（　　）

A、线速度大小的关系是 $v_{A} > v_{B} = v_{C}$ B、周期关系是 $T_{A} > T_{B} = T_{C}$ C、角速度的关系是 $ω_{A} > ω_{B} = ω_{C}$ D、向心加速度的关系 $a_{A} < a_{B} < a_{C}$

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7. 如图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 $R_{A} = r$ ， $R_{B} = 2 r$ ，与盘间的动摩擦因数 $μ$ 相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

A、此时绳子张力为 $3 μ m g$ B、此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 C、此时圆盘的角速度为 $\sqrt{\frac{2 μ g}{r}}$ D、此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

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8. 在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P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。M、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

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三、非选择题（60分）

9. 如图，一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C。A到B过程气体内能（选填“增加”“减小”或“保持不变”）；B到C过程中气体（选填“吸热”“放热”或“与外界无热交换”）。

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10. 按照狭义相对论的观点，在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上，观察者测得的光速 $c$ （选填“大于”、“等于”、“小于”，其中 $c$ 为真空中的光速）。

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11. 如图所示，质量为m的球用长L的轻绳悬于O固定点，从O点正下方P位置开始，用水平恒力F把球移到悬线与竖直方向成 $θ$ 角的Q位置，则水平恒力F做功为，若用水平F把球缓慢移到悬线与竖直方向成 $θ$ 角的Q位置，则水平力F做功为。

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12. 用图甲数字化机械能守恒实验器验证机械能守恒定律。N为内置了光电门的摆锤，通过白色轻质杆悬挂于转轴 $M$ 处，仪器上嵌有10个相同的白色圆柱体。当摆锤通过某个白色圆柱体时，光电门能测出通过该圆柱体所用的时间（即圆柱体遮光的时间），将轻杆拉至水平，由静止开始释放摆锤，记录摆锤通过①~⑩圆柱体所用的时间 $t$ ，分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2} ⋯ ⋯ t_{10}$ ，用左侧刻度尺测出①~⑩圆柱体与摆锤释放点间的高度差 $h$ 分别为 $h_{1}$ 、 $h_{2} ⋯ ⋯ h_{10}$ 。重力加速度为 $g$ 。

(1)、关于该实验，下列说法正确的是____。

A、实验中还需要测出摆锤的质量 $m$ B、实验时应使左侧刻度尺处于竖直位置 C、白色圆柱体应沿圆弧等距均匀分布 D、若未从静止释放摆锤将不能验证机械能守恒定律

(2)、用游标卡尺测量圆柱体的直径d如图乙，读数为cm。

(3)、若有关系式（用题中所给字母表示）成立，则可验证摆锤从②运动到⑧的过程机械能守恒。

(4)、实验中发现摆锤重力势能的减小量 $Δ E_{p}$ 略大于摆锤动能的增加量 $Δ E_{k}$ ，则可能的原因是。

(5)、由实验数据，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，图像的纵坐标应为（选填 $\frac{1}{t}$ 、 $t^{2}$ 或 $\frac{1}{t^{2}}$ ），根据图像说明机械能守恒的依据是。

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四、解答题

13. 如图所示，轨道ABC的AB段是半径R=0.8m的光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A点静止开始下滑，在平面上运动了1.6m后停下，求：

(1)、物体通过B点时的速率；

(2)、物体与水平面的动摩擦因数μ。(g取10 m/s²)。

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14. 如图所示，在距地面2l高空A处以水平初速度v₀＝ $\sqrt{g l}$ 投掷飞镖，在与A点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v₀＝ $\sqrt{g l}$ 匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g.试求：

(1)、飞镖是以多大的速度击中气球的？

(2)、掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔Δt应为多少？

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15. 万有引力定律 $F_{引} = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}$ 和库仑定律 $F_{电} = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ 都满足力与距离平方成反比关系。如图所示，计算物体从距离地球球心r₁处，远离至与地心距离r₂处，万有引力对物体做功时，由于力的大小随距离而变化，一般需采用微元法。也可采用从r₁到r₂过程的平均力，即 $\bar{F_{引}} = G \frac{m_{1} m_{2}}{r_{1} · r_{2}}$ 计算做功。已知物体质量为m，地球质量为M，半径为R，引力常量为G。

(1)、求该物体从距离地心r₁处至距离地心r₂处的过程中，万有引力对物体做功W；

(2)、若从地球表面竖直向上发射某物体，试用动能定理推导使物体能运动至距地球无穷远处所需的最小发射速度v₀；

(3)、氢原子是最简单的原子，电子绕原子核做匀速圆周运动与人造卫星绕地球做匀速圆周运动类似。已知电子质量为m，带电量为-e，氢原子核带电量为+e，电子绕核运动半径为r，静电力常量为k，求电子绕核运动的速度v₁大小；若要使氢原子电离（使核外电子运动至无穷远，逃出原子核的电场范围），则至少额外需要提供多大的能量ΔE。

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