河南省新鄉(xiāng)市2023-2024學年高一下學期7月期末考試物理

2023—2024學年高一期末(下)測試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內容：人教版必修第二冊，必修第三冊第九章、第十章。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示，不帶電的金屬導體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸，帶正電的小球C放置在導體A的左側。下列操作能讓導體B最終帶正電的是A.移走小球C后分開導體A、BB.移動小球C與導體A、B接觸后移走小球C，再分開導體A、BC.將導體A接地后移走小球C，再分開導體A、BD.將導體B接地后移走小球C，再分開導體A、B2.某物體做勻速圓周運動的向心加速度大小恒定，則該物體的角速度半徑(ωr)、角速度的平方半徑(ω2?r、線速度半徑(vr)、周期的平方半徑(T2?r3.如圖所示，某質點從A點沿曲線運動到B點，此時速度方向沿x軸正方向，經過B點后受到恒定合力的持續(xù)作用，軌跡變?yōu)樘摼€所示，則該質點經過B點后受到的恒定合力方向可能為A.沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿y軸正方向D.沿y軸負方向4.如圖所示，將帶負電的試探電荷沿著帶等量正電荷的兩點電荷連線的中垂線從A點移動到B點，該過程稱為過程1，再沿著連線從B點移動到C點，該過程稱為過程2。下列說法正確的是A.過程1中，試探電荷受到的靜電力逐漸增大B.過程2中，試探電荷受到的靜電力逐漸增大C.過程1中，試探電荷的電勢能逐漸增大D.過程2中，靜電力對試探電荷做負功5.如圖所示，兩根不可伸長的等長絕緣細繩的上端均系在天花板上，下端分別系有帶異種電荷的小球A、B(均可視為點電荷)。小球處在方向水平向右的勻強電場中，平衡時兩細繩與豎直方向的夾角大小相等，小球A、B的質量分別為m?、m?,，帶電荷量大小分別為q?、q?。下列說法正確的是A.小球A一定帶正電B.若q?>q?,則有可能m?=m?C.若q?>q?,則一定有m?>m?D.若q?<q?,則有可能m?>m?6.2024年6月6日，嫦娥六號上升器成功與軌道器和返回器組合體完成月球軌道的交會對接。該次對接過程簡化為如圖所示，軌道器和返回器組合體(以下簡稱組合體)繞月球做半徑為3R的勻速圓周運動，上升器從橢圓軌道的近月點B(近似為月球表面處)運行半個周期，到橢圓軌道的遠月點A時，恰好與組合體實現(xiàn)對接，之后兩者一起沿組合體原有軌道運動。已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g月，忽略月球自轉，則下列說法正確的是A.組合體的運行周期為6πB.上升器對接后機械能減小C.上升器在橢圓軌道上的運行速率均小于對接后的運行速率D.上升器在橢圓軌道上的運行周期與組合體的運行周期之比為37.雨天騎行后，自行車后輪的輪胎上附有水珠。將后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，后輪圓心為O點，輪胎邊緣A點與O點等高，B點為輪胎邊緣最低點，輪胎邊緣到O點的距離為r。用手勻速轉動腳踏板，使后輪勻速轉動，質量均為m的兩水珠(均可視為質點)分別從A、B點同時以相同的速率v被甩出，恰好同時落在水平地面上。水珠從輪胎上被甩出前后瞬間速度不變，不計空氣阻力和水珠在空中的質量變化，重力加速度大小為g。下列說法正確的是A.水珠在空中運動的時間大于rvB.B點離水平地面的高度為gC.A點處甩出的水珠落到水平地面時的動能為1D.B點處甩出的水珠落到水平地面時，重力的瞬時功率為m8.如圖所示，北斗系統(tǒng)主要由離地面高度約為6R(R為地球半徑)的地球同步衛(wèi)星和離地面高度約為3R的中軌道衛(wèi)星組成，忽略地球自轉。下列說法正確的是A.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的向心加速度大小之比為49：16B.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的向心加速度大小之比為36：9C.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的線速度大小之比為7:2D.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的線速度大小之比為7：49.如圖所示，平行板電容器充完電后與電源斷開，M板帶正電、N板接地，兩板間的電場可視為勻強電場，A、B是電場中的兩點。下列說法正確的是A.僅向左平移M板少許，兩板間的電場強度保持不變B.僅向上平移M板少許，兩板間的電場強度保持不變C.僅向上平移M板少許，A、B兩點的電勢差減小D.僅向右平移N板少許，A、B兩點的電勢差增大10.如圖所示，質量均為m的物體A、B之間用豎直輕質彈簧連接且A靜止于水平地面上，一條繞過輕滑輪且不可伸長的輕繩，一端連著物體B，另一端連著物體C，物體C套在光滑的豎直固定桿上?，F(xiàn)用手托住物體C使其靜止于M點，輕繩剛好水平伸直但無彈力作用，滑輪與桿之間的水平距離為4L，物體B與滑輪之間的輕繩始終豎直。從靜止釋放物體C后，C沿豎直桿向下運動，物體C沿桿運動到的最低點為N點，此時物體A恰好未離開地面，物體C與滑輪之間的輕繩與水平方向的夾角為37°。物體C可視為質點，重力加速度大小為g，輕繩所受重力及滑輪的摩擦均可忽略不計，物體B始終未與滑輪碰撞，彈簧始終在彈性限度內，取sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列說法正確的是A.物體C的質量為3mB.彈簧的勁度系數(shù)為2mgC.物體C從M點下滑到N點的整個過程中，物體B、C構成的系統(tǒng)機械能一直守恒D.物體C與滑輪之間的輕繩與水平方向的夾角為30°時，物體B、C的速率之比為1：2二、非選擇題：共54分。11.(6分)某實驗小組用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律。繞過定滑輪的輕質細線的兩端分別懸掛質量均為m的重物P、Q且處于靜止狀態(tài)，P與紙帶連接，紙帶通過固定的打點計時器，在Q的下端再掛上質量也為m的重物R。由靜止釋放重物Q和R，利用打點計時器打出的紙帶可研究系統(tǒng)(由重物P、Q、R組成)的機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。某次實驗時獲得的紙帶如圖乙所示，紙帶上的A、B、C、D四點為打出的相鄰的四個計時點，已知打點計時器的打點周期為T，則打出紙帶上的B點時重物P的速度大小vB=，打出B點到打出C點的過程中系統(tǒng)增加的動能.△E?=________12.(8分)某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置來完成“探究平拋運動的特點”實驗。(1)在實驗前，斜槽末端的切線(填“需要”或“不需要”)調成水平；木板_______(填“需要”或“不需要”)校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行。(2)圖乙為用閃光照相機拍攝的照片處理后的一部分，A、B、C三點為連續(xù)三次頻閃照相時小球經過的位置，圖中背景方格的邊長均為5cm，取重力加速度大小g=10m/s2,，則頻閃照相的時間間隔T=______s,，小球平拋的初速度大小v?=_______13.(10分)如圖所示，某次無人機測試時，無人機通過長L=1.2m的細線與水平地面上的物塊連接在一起。無人機在重力、細線拉力、豎直向上的升力的共同作用下，繞物塊正上方的O點所在水平面內做勻速圓周運動，物塊恰好未相對于地面滑動，此時細線與豎直方向的夾角θ=37°。已知物塊的質量m=1kg,，無人機的質量M=1.5kg,，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,，接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，無人機及物塊均可視為質點，重力加速度大小.g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)細線上的拉力大小F；(2)無人機受到的豎直升力大小F(3)無人機的線速度大小v。14.(13分)某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。在這種療法中，質子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤并殺死靶細胞。“質子療法”可簡化為如圖所示的模型，真空中的平行金屬板A、B間的電壓為U，平行金屬板C、D之間的距離為d、金屬板長也為d。質子源發(fā)射質量為m、電荷量為q的質子，質子從A板上的小孔進入(不計初速度)平行板A、B間，經加速后從B板上的小孔穿出，勻速運動一段距離后以平行于金屬板C、D方向的初速度v?(大小未知)進入板間，質子射出平行金屬板C、D時末速度方向與初速度方向的夾角θ=37°,之后質子恰好擊中靶細胞。已知平行金屬板A、B之間，平行金屬板C、D之間均可視為勻強電場，質子的重力和質子間的相互作用力均可忽略，取tan37(1)質子從B板上的小孔穿出時的速度大小v?；(2)質子射出金屬板C、D間時沿垂直于板面方向偏移的距離y；(3)平行金屬板C、D間的電壓大小U15.(17分)如圖所示，在某豎直平面內，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC段粗糙，水平面BC與傳送帶CD平滑連接于C點，傳送帶與豎直面內的光滑半圓形軌道DE相切于D點，E點為半圓形軌道的最高點，已知BC段長度L?=7m,CD段長度L?=13.5m,半圓形軌道的半徑R=1m。當傳送帶以某一速度順時針勻速轉動時，從離水平面高?=4.6m的A點由靜止釋放質量m=0.1kg的物塊(可視為質點)，物塊首次經過E點時對軌道的壓力大小F=5N,不考慮物塊首次通過E點之后的運動。已知物塊與水平軌道BC、傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,重力加速度大小g=10m/s2。求:(1)物塊運動到C點時的速度大小v?;(2)物塊運動到D點時的速度大小v?;(3)物塊在傳送帶上時，物塊與傳送帶間因摩擦產生的熱量Q。2023—2024學年高一期末(下)測試物理參考答案1.B【解析】移走小球C后，導體A、B的電荷重新分布，導體B不帶電，選項A錯誤；小球C與導體A、B接觸后，導體A、B整體帶正電，移走小球C再分開導體A、B，導體B帶正電，選項B正確；將導體A或B接地，導體A、B整體帶負電，移走小球C再分開導體A、B，導體B帶負電,選項C、D錯誤。2.D【解析】根據(jù)an3.C【解析】質點做曲線運動時，合力指向軌跡凹側，結合質點過B點時的速度方向可知，選項C正確。4.B【解析】對試探電荷受力分析可知，試探電荷在B點時受到的靜電力為0，過程1中，試探電荷受到的靜電力可能減小，也可能先增大后減小，選項A錯誤；過程2中，試探電荷受到的靜電力逐漸增大，選項B正確；過程1中，試探電荷受到的靜電力方向與位移方向相同，靜電力做正功，試探電荷的電勢能減小，選項C錯誤；過程2中，試探電荷受到的靜電力方向與位移方向相同，靜電力做正功，選項D錯誤。5.C【解析】對小球A受力分析可知，小球A一定帶負電，選項A錯誤；設連接小球A、B的細繩上的彈力大小分別為F?、F?，小球A、B間的庫侖力大小為F摩，勻強電場的電場強度大小為E，細繩與豎直方向的夾角為α，則有F?cosα=m1g,F6.A【解析】月球表面有GMmR2=mg月,對組合體有G7.D【解析】設B點離地高度為h，水珠的運動時間為t，水珠從A點飛出有?+r=vt+12gt2,從B點飛出有?=18.AC【解析】根據(jù)GMm9.BD【解析】平行板電容器充完電后與電源斷開，兩板的電荷量保持不變，根據(jù)C=εrS10.BD【解析】彈簧初始時處于壓縮狀態(tài)且壓縮量Δx=mgk,物體C運動至N點時，物體A恰好未離開地面，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)且伸長量也為△x，因此有4Lcos3711.x3?x1【解析】根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知，vB=x312.(1)需要(1分)需要(1分)(2)0.10(1分)1.5(2分)2.5(2分)不是(1分)【解析】(1)在實驗前，斜槽末端的切線需要調成水平，木板需要校準到豎直方向。(2)根據(jù)勻變速直線運動特點可知△x=0.1m=gT2,解得T=0.1s，小球做平拋運動的初速度大小v0=3×0.0513.解：(1)對物塊受力分析，豎直方向上有Fcos水平方向上有Fsinθ=f(1分)其中f=μF解得F=5N。(1分)(2)對無人機受力分析，豎直方向上有Fcosθ+Mg=F升解得F升(3)對無人機受力分析，水平方向上有Fsin其中r=Lsinθ(1分)解得v=1.2m/s。(1分)14.解：(1)質子在平行金屬板A、B間做加速運動，有qU=1解得v0(2)質子在平行金屬板C、D間做類平拋運動，平行于金屬板方向上有d=v?t(1分)射出金屬板C、D間時有tanθ=沿垂直于板面方向偏移的距離y=v解得t=dm(3)質子在平行金屬板C、D間運動時有vy根據(jù)牛頓第二定律有Eq=ma(1分)其中E=U解得U'(其他方法合理也給分)15.解：(1)物塊從A點運動到C點，由動能定理有mg??μmgL解得v?=6m/s。