安徽省天一大聯(lián)考2023-2024學年高一下學期期末質(zhì)量檢測物理試卷（解析版）

2023-2024學年安徽省天一大聯(lián)考高一（下）期末質(zhì)量檢測物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.塑料板甲和有機玻璃板乙都有絕緣手柄，相互摩擦之后能夠帶上等量的異種電荷。驗電器最上邊是空心金屬球，甲和乙能夠被放進空心金屬球內(nèi)。某同學把互相摩擦過的甲和乙伸入球內(nèi)，甲、乙不接觸且都不與金屬球接觸，若該同學希望驗電器箔片出現(xiàn)張開、閉合、再張開的現(xiàn)象，以下哪種操作能夠幫他把希望變成現(xiàn)實（）A.僅甲或者乙伸入球內(nèi) B.甲、乙先后伸入球內(nèi)C.甲、乙同時伸入球內(nèi)，然后甲或乙撤出 D.甲、乙先后伸入球內(nèi)，然后甲或乙撤出【答案】D【解析】【詳解】A．僅甲或者乙伸入球內(nèi)后，由于靜電感應，驗電器箔片一直張開，故A錯誤;B．甲、乙先后伸入球內(nèi)，驗電器箔片先張開、后閉合，故B錯誤;C．甲、乙同時伸入球內(nèi)，感應電荷為零，驗電器箔片不動，甲撤出后箔片張開，故C錯誤；D．甲、乙先后伸入球內(nèi)，驗電器箔片先張開再閉合，乙撤出后箔片又張開，故D正確。故選D。2.下列對于各圖片的描述正確的是（）A.圖1證明平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動B.圖2中兩完全相同小球在光滑、固定圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運動，a球受支持力較大C.圖3中汽車安全通過拱形橋最高點時，速度越大對橋的壓力越小D.圖4中火車轉(zhuǎn)彎時，速度越大，車輪對軌道的側(cè)向擠壓作用一定越大【答案】C【解析】【詳解】A．圖1只能說明平拋運動在豎直方向為自由落體運動，故A錯誤；B．圖2中支持力沿豎直方向分力與重力平衡，可知兩球受支持力相等，故B錯誤；C．圖3中汽車安全通過拱形橋時，設(shè)橋?qū)嚨闹С至Υ笮?，根?jù)牛頓第二定律有可得結(jié)合牛頓第三定律可知，在安全行駛范圍內(nèi)，汽車速度越大，汽車對橋面壓力越小，故C正確；D．圖4中火車轉(zhuǎn)彎時，火車轉(zhuǎn)彎速度小于規(guī)定速度時，對內(nèi)軌有擠壓作用，且速度越大，擠壓作用越小，當速度大于規(guī)定速度時，對外軌有擠壓作用，速度越大，擠壓作用越大，題干中并未說明是哪種情況，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，A、B是地球的兩顆衛(wèi)星，其軌道半徑之比，兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比，則下列判斷正確的是（）A.兩顆衛(wèi)星的加速度大小之比B.兩顆衛(wèi)星的向心力大小之比C.兩顆衛(wèi)星的線速度大小之比D.兩顆衛(wèi)星的角速度大小之比【答案】A【解析】【詳解】C．兩顆衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的引力為其提供向心力，設(shè)地球質(zhì)量M，衛(wèi)星質(zhì)量m，則解得可知兩顆衛(wèi)星的線速度之比故C錯誤；D．根據(jù)可得故D錯誤；A．根據(jù)可得故A正確；B．地球?qū)πl(wèi)星的引力提供向心力，根據(jù)可得故B錯誤。故選A。4.蕩秋千是中華傳統(tǒng)游戲競技項目，深受各族人民的喜愛，如圖1、2所示。蕩秋千有若干形式，圖3是其中一種形式，小朋友坐姿基本不變，大人緩慢將秋千由最低點O拉至圖示B點再由靜止放手。在B點時秋千繩與豎直方向的夾角為，C為左側(cè)最高點。假設(shè)小朋友及座板的總質(zhì)量為m，繩長為l，不計繩重和空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小朋友被大人從O拉到B的過程中，機械能不變B.小朋友運動到O點時，兩根繩子對座板的總拉力大小為2mgC.小朋友從B運動到O點的過程中，重力的功率逐漸增大D.C點高度高于B點的高度【答案】B【解析】【詳解】A．小朋友從O到B的過程中，除重力外，還有大人的拉力做功，故機械能不守恒，故A錯誤；D．當小朋友由B點開始運動后，只有重力做功，機械能守恒，故運動到C點時機械能和在B點時機械能相等，速度均為零，重力勢能相等，高度相等，故D錯誤；B．由B點到O點過程中，機械能守恒，根據(jù)在O點受力，根據(jù)牛頓第二定律可得兩式聯(lián)立可得故B正確；C．在B點時速度為零，重力的功率為零：當運動到O點時，速度方向與重力垂直，重力瞬時功率為零，中間位置重力瞬時功率不為零，則小朋友從B運動到O點的過程中，重力的功率先增大后減小，故C錯誤。故選B。5.2023年8月13日，世界首顆高軌合成孔徑雷達衛(wèi)星陸地探測四號01星在我國西昌衛(wèi)星中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。衛(wèi)星先發(fā)射到近地軌道做勻速圓周運動，再經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道進入距離地面3.6萬千米傾斜地球同步軌道上做勻速圓周運動，為國土資源、地震、水利、氣象、海洋、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)監(jiān)測提供幫助。如圖為其發(fā)射過程模擬圖，則下列判斷正確的是（）A.火箭發(fā)射衛(wèi)星時速度介于第二和第三宇宙速度之間B.該衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過B點的加速度小于在同步軌道上經(jīng)過B點時的加速度C.相等時間內(nèi)，在轉(zhuǎn)移軌道上衛(wèi)星和地心連線掃過的面積等于在近地軌道掃過的面積D.該衛(wèi)星在同步軌道運行時的機械能比在近地軌道運行時的機械能大【答案】D【解析】【詳解】A．第二宇宙速度是脫離地球束縛成為太陽系其他星球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可知轉(zhuǎn)移軌道上B點的加速度等于同步軌道上B點的加速度，故B錯誤；C．在同一軌道上，環(huán)繞天體和中心天體連線相同時間內(nèi)掃過面積相同，故C錯誤：D．衛(wèi)星在近地軌道A點通過外力做功加速進入轉(zhuǎn)移軌道，在轉(zhuǎn)移軌道B點通過外力做功加速進入同步軌道，說明衛(wèi)星在同步軌道具有的機械能大于在近地軌道上具有的機械能，故D正確。故選D。6.蹦極運動以其驚險刺激深得年輕人的喜愛，圖示為某次蹦極運動中的情景，原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈性繩一端固定在機臂上，另一端固定在質(zhì)量為m的蹦極者身上，蹦極者從機臂上由靜止自由下落，當蹦極者距離機臂h時，下落至最低點?？諝庾枇銥橹亓Φ?，重力加速度為g。此過程中（）A.蹦極者的最大動能為B.蹦極者減少的機械能為C.彈性繩增加的彈性勢能為D.蹦極者和彈性繩組成的系統(tǒng)減少的機械能為【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，蹦極者下落l的過程中，蹦極者受重力和空氣阻力，根據(jù)動能定理可知蹦極者此時動能為此時蹦極者所受合力向下，蹦極者繼續(xù)加速，則蹦極者的最大動能大于，故A錯誤；B．蹦極者從靜止開始運動到最低點的過程中，其動能變化量為0，所以其機械能的減少量為其重力勢能減少量故B正確；C．彈性繩增加的彈性勢能為蹦極者減少的機械能去掉克服阻力做的功，即故C錯誤；D．蹦極者和彈性繩組成的系統(tǒng)減少的機械能為整個過程克服阻力所做的功故D錯誤。故選B。7.如圖所示，在水平面內(nèi)的M、N兩點各固定一個點電荷，帶電量均為。O為MN的中點，過O點固定一個絕緣桿，桿水平且與MN垂直。一光滑帶孔小球P穿在絕緣桿上，小球帶負電，開始時在MN的左側(cè)，現(xiàn)給小球一向右的初速度，則小球向右運動的過程中（）A.小球從開始到O點，做加速度增大的加速運動B.小球受到絕緣桿的彈力先增大后減小C.若把N點變?yōu)?，小球做勻速運動D.若把N點變?yōu)椋∏蚴艿浇^緣桿的彈力始終不變【答案】C【解析】【詳解】A．應用矢量合成可知，等量同種正電荷中垂線上的場強，方向沿中垂線，大小從無限遠到中點O先增大后減小，題中沒有明確給出小球開始時是處在最大場強的左側(cè)還是右側(cè)，所以加速度變化無法判斷，A錯誤;B．絕緣桿所在處場強與桿平行，由平衡可知，桿對小球彈力總等于其重力，B錯誤;C．應用矢量合成可知，等量異種電荷中垂線上的場強方向垂直中垂線，大小從無限遠到中點O一直增大，小球運動方向不受任何力作用，則做勻速運動，C正確;D．小球從開始到O點，場強水平且與桿垂直，不斷增大，電場力增大，由平衡條件可知，桿對小球的彈力總等于其重力與電場力的合力，則彈力從開始到O點一直增大，過O點后，向右運動過程中彈力逐漸減小，D項錯誤。故選C。8.如圖所示為某小區(qū)廣場的噴泉噴出水柱的情形，中間水管的橫截面積為四周水管橫截面積的3倍，中間噴出水柱的高度為四周水柱高度的3倍。假設(shè)每一根水管都由單獨的一個電動機帶動，則用于給中間水管噴水的電動機輸出功率與給四周水管噴水的電動機輸出功率之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)噴管橫截面積S，在時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為m，噴出速度為v，則給噴管噴水的電動機的總功率其中，聯(lián)立解得兩水柱面積之比兩水柱高度之比則兩電動機輸出功率之比故選B。二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.隨著強降雨季節(jié)的臨近，各地開展“防溺水、強救援”應急演練活動。如圖所示，在某段平直河流的中心有遇險人員A（隨水流向下游漂移）等待救援，救援人員在岸邊駕駛沖鋒舟以最短時間救上遇險人員A后，沖鋒舟實時調(diào)整航向以最短距離回到岸邊。已知沖鋒舟在靜水中的速度，河中某處水流速度大小與到岸邊距離d成正比，水流方向與河岸平行，已知河中央水流速度為3m/s，A到岸邊的距離為200m。下列說法正確的是（）A.前往河中央的過程中，沖鋒舟的運動軌跡為直線河岸B.從岸邊到達救援地點最少需要50sC.從救援地點返回的過程中，沖鋒舟行駛的路程為200mD.返回岸邊時，沖鋒舟的速度大小為5m/s【答案】BC【解析】【詳解】A．沖鋒舟前往救援過程中，要求時間最短，需要船頭垂直河岸，沖鋒舟在水中參與了一個勻速直線運動，一個勻變速直線運動，故合運動軌跡曲線，A錯誤；B．到達救援地點需要的最短時間B正確；C．從救援地點返回過程中，要求位移最短，由于沖鋒舟在靜水中速度大于水流速度，故實際運動軌跡為直線，最短位移200m，C正確；D．沖鋒舟回到岸邊時，水流速度為零，沖鋒舟速度為靜水中速度4m/s，D錯誤。故選BC。10.如圖1所示，在傾角的斜面頂端平臺固定一電動機，現(xiàn)工人師傅將質(zhì)量的貨物放置在斜面底端，開動電動機使其保持功率不變，貨物在繩子的拉力作用下從靜止開始沿斜面向上運動，經(jīng)過后貨物開始做勻速直線運動，在時，突然電動機轉(zhuǎn)輪卡殼不動（繩子的拉力瞬間變?yōu)榱悖浳镉窒蛏线\動一段時間后停在斜面上，貨物運動的圖像如圖2所示。已知重力加速度g取，下列說法正確的是（）A.貨物與斜面之間的動摩擦因數(shù)為B.電動機的額定功率為2000WC.貨物在斜面上一共前進了6mD.當貨物加速到1m/s時，其加速度大小為【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖2可知，電動機在時卡殼，卡殼后貨物在摩擦力和重力分力作用下做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖2可知兩式聯(lián)立解得故A正確；B．勻速時電動機對貨物拉力勻速時速度電動機功率故B錯誤；C．整個過程應用動能定理得且解得故C正確；D．當貨物速度為1m/s時，其牽引力貨物所受合力加速度故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.為探究“向心力大小與質(zhì)量、角速度、半徑的關(guān)系”，某同學設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置，豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，在水平直桿的左端套上一帶孔滑塊P，用輕桿將滑塊與固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，當轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，直桿隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，力傳感器可以記錄輕桿上的力，在直桿的另一端安裝寬度為d的遮光條，在遮光條經(jīng)過的位置安裝一光電門，光電門可以記錄遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間。（1）本實驗中用到的物理方法是______（填選項序號）。A.微元法 B.控制變量法 C.類比法（2）改變電動機的轉(zhuǎn)速，多次測量，得出五組輕桿上作用力F與對應角速度的數(shù)據(jù)如表格所示：1.01.52.02.53.00.400.901.602.503.60請在圖2所給的坐標紙中標出未標注的坐標點，并畫出圖像______________。（3）根據(jù)圖像分析，當滑塊的質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動半徑一定時，輕桿上的作用力F隨角速度的增大而______（填“增大”“不變”或“減小”），結(jié)合所作圖像可知______kg?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）①.增大②.1【解析】【小問1詳解】在探究向心力大小與角速度、半徑的關(guān)系的實驗中，需要先控制某些量不變，探究向心力與其中某個物理量的關(guān)系，即控制變量法。故選B?！拘?詳解】根據(jù)所給數(shù)據(jù)描繪圖像如圖所示【小問3詳解】[1]根據(jù)圖像可知，隨角速度的增大，輕桿作用力增大；[2]輕桿對滑塊的作用力為滑塊做圓周運動提供向心力，根據(jù)，圖線的斜率解得12.物理興趣小組利用圖1所示裝置“驗證機械能守恒定律”，在豎直背板左側(cè)固定斜槽軌道，將坐標紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直背板上。鋼球沿斜槽軌道滑下后從斜槽末端水平飛出，落在水平擋板MN上。由于水平擋板靠近豎直背板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動水平擋板MN，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。根據(jù)坐標紙記錄小球的運動軌跡，在軌跡上選取a、b、c、d四個點，以a點為坐標原點，水平向右為x軸正方向、豎直向下為y軸正方向建立平面直角坐標系，如圖2所示，已知小方格的邊長，重力加速度g取，忽略空氣阻力，金屬小球的質(zhì)量。（1）下列實驗操作步驟中合理的是______（填選項序號）。A.斜槽軌道必須光滑B.應使小球每次從同一位置由靜止釋放C.每次需要嚴格等間距下移擋板記錄小球位置（2）根據(jù)圖2所給數(shù)據(jù)分析，小球離開斜槽末端時的速度大小______m/s，運動到位置b時的豎直分速度大小為______m/s，由此判斷點a______（填“是”或“不是”）平拋運動的起點。（3）小球從位置b運動到位置c的過程中，重力勢能減少______J，動能增加______J。【答案】（1）B（2）①.1②.1③.是（3）①.0.075②.0.075【解析】【小問1詳解】AB．斜槽軌道不必光滑，只需保證每次從同一位置由靜止釋放即可，故A錯誤，B正確；C．每次不需要嚴格地等距離下降水平擋板記錄小球位置，故C錯誤。故選B?！拘?詳解】[1]由圖2可知，相鄰兩點水平距離相等，說明相鄰兩點之間時間相等，設(shè)為T，豎直方向解得初速度[2]運動到b點的豎直分速度[3]從起始點到b點時間，從a到b的時間，所以點a是平拋運動的起點?！拘?詳解】[4]位置b運動到位置c的過程中，重力勢能減少[5]小球在b點的速度小球在位置c時，豎直方向分速度在位置c的速度則動能的變化量四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.圖1所示為足球訓練中運動員踢球的瞬間，運動員將質(zhì)量的足球踢出。若球離開腳的同時恰好離開地面，方向斜向上與地面的夾角，如圖2所示，球離開腳時速度大小，整個過程足球運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，，重力加速度g取。求：（1）運動員對足球所做的功；（2）足球在空中上升的最大高度；（3）足球落地點B到出發(fā)點A的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）足球從靜止到離開腳過程，應用動能定理得解得（2）足球離開腳后做斜上拋運動，可以分解為豎直方向勻變速直線運動和水平方向勻速直線運動；豎直方向：先向上做勻減速直線運動，速度減到零后再向下做勻加速直線運動，向上運動時間和向下運動時間相同，設(shè)為，以豎直向上為正方向，則初速度加速度根據(jù)解得上升的最大高度（3）足球在空中運動的時間足球在水平方向運動的位移14.如圖所示，A、B是地球的兩顆衛(wèi)星，其中衛(wèi)星A是地球靜止軌道同步衛(wèi)星，A、B兩顆衛(wèi)星軌道共面，沿相同方向繞地球做勻速圓周運動。已知衛(wèi)星A的軌道半徑為衛(wèi)星B軌道半徑的4倍，衛(wèi)星A的軌道半徑為地球半徑的6倍，地球的自轉(zhuǎn)周期為，引力常量為G。求：（1）衛(wèi)星B繞地