廣西桂林市2023-2024學年高一下學期期末考試物理

桂林市2023~2024學年度下學期期末質(zhì)量檢測高一年級物理（考試用時75分鐘，滿分100分）說明：1．答題前，考生務必將答題卷密封線內(nèi)的項目填寫清楚，密封線內(nèi)不要答題。2．直接在答題卷上答題（不在本試卷上答題）。第Ⅰ卷（選擇題，共46分）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，光滑圓弧軌道AB與粗糙水平面BC平滑連接，一個小球從圓弧軌道的A點釋放，經(jīng)圓弧軌道AB和平面BC后從C點水平飛出，落在地面上D點，不計空氣阻力，在此過程中下列說法正確的是（）A.從A到B的過程機械能不守恒B.從B到C的過程機械能不守恒C.從C到D的過程機械能不守恒D.從A到D的整個過程機械能守恒2.在如圖所示的四種典型電場的情況中，電場中a、b兩點的電場強度相同的是（）A.圖甲中平行板電容器帶電時，極板間（除邊緣附近外）的任意兩點a、bB.圖乙中兩個等量異種點電荷的連線上，與連線中點O不等距的兩點a、bC.圖丙中離點電荷等距的任意兩點a、bD.圖丁中兩個等量同種點電荷的連線的中垂線上，與連線中點O等距的任意兩點a、b3.如圖所示，有一個很大的圓形餐桌，水平桌面中間嵌著一可繞中心軸O轉(zhuǎn)動的圓盤，圓盤上A處和B處各放一個菜盤，OA大于OB，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，兩菜盤均視為質(zhì)點且不打滑。下列說法正確的是（）A.A處菜盤的周期比B處菜盤大B.A處菜盤周期比B處菜盤小C.A處菜盤的線速度比B處菜盤大D.A處菜盤的線速度比B處菜盤小4.為避免發(fā)生雷擊，高大的建筑物頂端均需安裝避雷針。如圖是某避雷針放電時空間電場線的分布圖，a、b、c三點在同一電場線上，空間電場分布關于直線ac對稱。圖中的虛線是一帶電粒子只在電場力作用下在電場中從A到B的運動軌跡。下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負電B.粒子的速率一直在增加Ca、b、c三點中c點場強最小D.a、b、c三點中a點電勢最小5.粗糙水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下以加速度a勻加速直線通過距離為x的A、B兩點，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，則在此過程中恒力F所做功的大小為（）Amax B. C.Fx D.6.排球運動是大家非常喜愛的一種球類運動。如圖所示，在運動中，運動員會將排球擊打過網(wǎng)。不計空氣阻力，取重力加速度。排球沿水平方向以10m/s被擊出，被擊打時距地面的高度為3.2m，則排球在空中運動的水平位移為（）A.3.2m B.6.4m C.7.2m D.8m7.如圖所示，兩球A、B質(zhì)量分別為2m和m，固定在同一輕直桿兩端，桿可以繞點O在豎直面內(nèi)做圓周運動。若當B球通過最低點時，B球受到桿的作用力為3mg，重力加速度大小為g，兩球均視為質(zhì)點，，則此時A球受到桿的作用力大小為（）A.6mg B.5mg C.3mg D.2mg8.如圖所示，圓形軌道Ⅰ為空間站運行軌道，設圓形軌道Ⅰ的半徑為r。載人飛船發(fā)射后沿橢圓軌道Ⅱ運行，兩軌道相切于A點，橢圓軌道Ⅱ的半長軸為a，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。下列說法正確的是（）A.空間站的運行速度B.空間站的運行速度C.空間站在軌道Ⅰ與載人飛船在軌道Ⅱ的運行周期之比為D.空間站在軌道Ⅰ與載人飛船在軌道Ⅱ運行周期之比為9.如圖所示，輕質(zhì)細桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端可繞光滑的固定軸O在豎直平面內(nèi)做半徑為L的圓周運動。在某位置處給小球一初速度，小球經(jīng)過C、B兩點后恰能到達最高點A。B點為圓心O的等高點，C點為圓周最低點，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球到達A點時速度為零B.小球經(jīng)過B點時速度的大小為C.小球經(jīng)過A、C兩點時球?qū)U作用力的大小之比為D.小球經(jīng)過A、C兩點時球?qū)U作用力的大小之比為10.如圖所示，在光滑絕緣水平地面上沿一直線有三個帶電小球A、B、C（可視為質(zhì)點），質(zhì)量均為m。A、B兩球均帶正電，電荷量分別為3q和q，A、B之間距離為L，B、C之間距離為2L，為保證三球間距不發(fā)生變化，將一水平向右的恒力F作用于C球，使三球一起向右勻加速直線運動，已知靜電力常量為k，則（）A.C球帶正電 B.C球帶負電C.恒力F的大小為 D.C球電荷量的大小為72q第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，共15分）11.某同學采用如圖甲所示的實驗裝置進行實驗“探究平拋運動的特點”。（1）實驗時需要下列哪些器材______（填選項前的字母符號）。A.秒表 B.刻度尺 C.重錘線 D.天平（2）關于實驗裝置和操作，下列說法正確的是______（填選項前的字母符號）。A.實驗要求斜槽軌道必須光滑B.使斜槽末端切線保持水平C實驗時讓小球每次從不同位置開始釋放D.要使描繪的小球平拋運動軌跡更準確，記錄的點應適當多一些（3）該同學通過實驗描繪出小球的運動軌跡如圖乙所示，因忘記在白紙上標注小球拋出點的位置O，故以小球運動軌跡中的某一點A為坐標原點建立平面直角坐標系，B、C兩點的坐標如圖乙所示，則小球做平拋運動的初速度大小為______m/s。（當?shù)刂匦募铀俣萭?。?2.某實驗小組的同學用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為，點A、C間的距離為，點C、E間的距離為，測得重物的質(zhì)量為。（1）下列做法正確的有______。A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B.實驗時，應先釋放紙帶，再接通打點計時器的電源C.選擇的重物要求體積大、密度小D.將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶的上端，且讓重物盡量靠近打點計時器（2）當?shù)刂亓铀俣?，選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，在該過程中，重物減少的重力勢能是______J，重物增加的動能是______J。（結果均保留兩位有效數(shù)字）（3）另一實驗小組的同學用如圖丙所示裝置來驗證機械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細線一端系著小球，另一端連在力傳感器上，力傳感器可以直接顯示繩子張力大小。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達最低點時力傳感器顯示的示數(shù)為F。已知小球質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當F、m、g滿足關系式______時，即可驗證小球的機械能守恒。三、計算題（本題共3小題，共39分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.2024年3月20日，我國探月工程四期“鵲橋二號”中繼星由長征八號遙三運載火箭在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空，3月25日“鵲橋二號”順利進入環(huán)月軌道飛行，“鵲橋二號”環(huán)月飛行運動可看作勻速圓周運動。已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，“鵲橋二號”環(huán)月軌道距月球表面高度為h，引力常量為G。忽略月球的自轉(zhuǎn)，只考慮月球?qū)Α谤o橋二號”的引力作用。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）“鵲橋二號”的運行周期T。14.如圖所示，M、N是一方向豎直向上的勻強電場中的兩點。從M點先后以不同速率沿水平方向拋出兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，A不帶電，B帶正電，電荷量為q。小球A從M點拋出時的速度大小為，到達N點所用時間為t；小球B從M點拋出到達N點所用時間為2t，已知重力加速度為g，求：（1）M、N兩點的高度差h；（2）電場強度E的大??；（3）小球B運動到N點時的速度大小。15.如圖所示，傾角的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個半徑和質(zhì)量均不計的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為的物塊A和B用一勁度系數(shù)的輕彈簧連接，物塊B被擋板P擋住，擋板P固定于斜面底端且垂直于斜面。用一不可伸長的輕繩使物塊A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，當整個系統(tǒng)靜止時，小環(huán)C位于Q處，繩與細桿間的夾角，且物塊B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度為，位置R與位置Q關于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行，現(xiàn)讓小環(huán)C從位置R由靜止釋放，之后繩子一直處于繃緊狀態(tài)，，，重力加速度g取。求：（1）小環(huán)C的質(zhì)量M；（2）小環(huán)C運動到位置Q的速率；（3）小環(huán)C從位置R運動到位置S的過程中輕繩對小環(huán)C做的功W。桂林市2023~2024學年度下學期期末質(zhì)量檢測高一年級物理（考試用時75分鐘，滿分100分）說明：1．答題前，考生務必將答題卷密封線內(nèi)的項目填寫清楚，密封線內(nèi)不要答題。2．直接在答題卷上答題（不在本試卷上答題）。第Ⅰ卷（選擇題，共46分）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，光滑圓弧軌道AB與粗糙水平面BC平滑連接，一個小球從圓弧軌道的A點釋放，經(jīng)圓弧軌道AB和平面BC后從C點水平飛出，落在地面上D點，不計空氣阻力，在此過程中下列說法正確的是（）A.從A到B的過程機械能不守恒B.從B到C的過程機械能不守恒C.從C到D的過程機械能不守恒D.從A到D的整個過程機械能守恒【答案】B【解析】【詳解】A．從A到B過程只有重力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．從B到C過程，有摩擦力做功，機械能不守恒，故B正確；C．從C到D過程只有重力做功，機械能守恒，故C錯誤；D．從A到D過程，有摩擦力做功，機械能不守恒，故D錯誤。故選B。2.在如圖所示的四種典型電場的情況中，電場中a、b兩點的電場強度相同的是（）A.圖甲中平行板電容器帶電時，極板間（除邊緣附近外）的任意兩點a、bB.圖乙中兩個等量異種點電荷的連線上，與連線中點O不等距的兩點a、bC.圖丙中離點電荷等距的任意兩點a、bD.圖丁中兩個等量同種點電荷的連線的中垂線上，與連線中點O等距的任意兩點a、b【答案】A【解析】【詳解】A．圖甲中平行板電容器帶電時，極板間（除邊緣附近外）為勻強電場，則任意兩點（除邊緣附近外）a、b電場強度相同，故A正確；B．兩個等量異號點電荷的連線上，據(jù)電場線的對稱性可知，與連線中點O不等距的兩點a、b電場強度大小不等，方向相同，故B錯誤；C．離點電荷Q等距的任意兩點a、b電場強度大小相等，但方向不同，則電場強度不同，故C錯誤；D．兩個等量同號點電荷連線的中垂線上，與中點O等距的任意兩點a、b場強大小相等，但方向相反，所以電場強度不同，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，有一個很大的圓形餐桌，水平桌面中間嵌著一可繞中心軸O轉(zhuǎn)動的圓盤，圓盤上A處和B處各放一個菜盤，OA大于OB，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，兩菜盤均視為質(zhì)點且不打滑。下列說法正確的是（）A.A處菜盤的周期比B處菜盤大B.A處菜盤的周期比B處菜盤小C.A處菜盤的線速度比B處菜盤大D.A處菜盤的線速度比B處菜盤小【答案】C【解析】【詳解】AB．兩處菜盤的角速度相等，所以周期也相等，故AB錯誤；CD．根據(jù)公式可得，A處菜盤的線速度比B處菜盤大，故C正確，D錯誤。故選C。4.為避免發(fā)生雷擊，高大的建筑物頂端均需安裝避雷針。如圖是某避雷針放電時空間電場線的分布圖，a、b、c三點在同一電場線上，空間電場分布關于直線ac對稱。圖中的虛線是一帶電粒子只在電場力作用下在電場中從A到B的運動軌跡。下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負電B.粒子的速率一直在增加C.a、b、c三點中c點場強最小D.a、b、c三點中a點電勢最小【答案】B【解析】【詳解】A．粒子所受電場力等于其合力，合力方向指向內(nèi)側(cè)，則電場力方向與電場強度方向相同，則粒子帶正電，故A錯誤；B．結合上述可知，粒子從A到B運動過程中，電場力方向與速度方向夾角為銳角，粒子的速率一直在增加，故B正確；C．電場線分布的密集程度能夠表示電場的強弱，圖中，a、b、c三點中c點的電場線分布最密集，則c點的電場強度最大，故C錯誤；D．沿電場線電勢降低，則a、b、c三點中a點電勢最大，故D錯誤。故選B。5.粗糙水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下以加速度a勻加速直線通過距離為x的A、B兩點，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，則在此過程中恒力F所做功的大小為（）A.max B. C.Fx D.【答案】C【解析】【詳解】物體在水平恒力作用下運動了一段距離，由恒力做功表達式可知恒力F對物體做功故選C。6.排球運動是大家非常喜愛的一種球類運動。如圖所示，在運動中，運動員會將排球擊打過網(wǎng)。不計空氣阻力，取重力加速度。排球沿水平方向以10m/s被擊出，被擊打時距地面的高度為3.2m，則排球在空中運動的水平位移為（）A.3.2m B.6.4m C.7.2m D.8m【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，排球被擊出后做平拋運動，豎直方向上有水平方向上有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得故選D。7.如圖所示，兩球A、B質(zhì)量分別為2m和m，固定在同一輕直桿兩端，桿可以繞點O在豎直面內(nèi)做圓周運動。若當B球通過最低點時，B球受到桿的作用力為3mg，重力加速度大小為g，兩球均視為質(zhì)點，，則此時A球受到桿的作用力大小為（）A.6mg B.5mg C.3mg D.2mg【答案】A【解析】【詳解】A、B兩球為同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，設為，設，當B球通過最低點時，根據(jù)牛頓第二定律對A球，根據(jù)牛頓第二定律解得此時A球受到桿的作用力大小為故選A。8.如圖所示，圓形軌道Ⅰ為空間站運行軌道，設圓形軌道Ⅰ的半徑為r。載人飛船發(fā)射后沿橢圓軌道Ⅱ運行，兩軌道相切于A點，橢圓軌道Ⅱ的半長軸為a，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。下列說法正確的是（）A.空間站的運行速度B.空間站的運行速度C.空間站在軌道Ⅰ與載人飛船在軌道Ⅱ的運行周期之比為D.空間站在軌道Ⅰ與載人飛船在軌道Ⅱ的運行周期之比為【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)開普勒第三定律有解得空間站在軌道Ⅰ與載人飛船在軌道Ⅱ的運行周期之比為故C正確，D錯誤；故選BC。9.如圖所示，輕質(zhì)細桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端可繞光滑的固定軸O在豎直平面內(nèi)做半徑為L的圓周運動。在某位置處給小球一初速度，小球經(jīng)過C、B兩點后恰能到達最高點A。B點為圓心O的等高點，C點為圓周最低點，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球到達A點時速度為零B.小球經(jīng)過B點時速度的大小為C.小球經(jīng)過A、C兩點時球?qū)U作用力的大小之比為D.小球經(jīng)過A、C兩點時球?qū)U作用力的大小之比為【答案】AC【解析】【詳解】A．小球恰能到達最高點A，此時桿對球的支持力與球的重力平衡，小球速度為零，故A正確；B．從A到B，根據(jù)機械能守恒且解得小球經(jīng)過B點時速度的大小為故B錯誤；CD．小球恰能到達最高點A，此時桿對球的支持力與球的重力平衡，則從A到C，根據(jù)機械能守恒在C點，根據(jù)牛頓第二定律解得則小球經(jīng)過A、C兩點時球?qū)U作用力的大小之比為故C正確，D錯誤故選AC。10.如圖所示，在光滑絕緣水平地面上沿一直線有三個帶電小球A、B、C（可視為質(zhì)點），質(zhì)量均為m。A、B兩球均帶正電，電荷量分別為3q和q，A、B之間距離為L，B、C之間距離為2L，為保證三球間距不發(fā)生變化，將一水平向右的恒力F作用于C球，使三球一起向右勻加速直線運動，已知靜電力常量為k，則（）A.C球帶正電 B.C球帶負電C.恒力F的大小為 D.C球電荷量的大小為72q【答案】BD【解析】【詳解】AB．三球一起向右勻加速直線運動，可知A、B球受到的庫侖力水平向右，則C球帶負電，故A錯誤，B正確；D．對A球，根據(jù)牛頓第二定律對B球，根據(jù)牛頓第二定律解得，故D正確；C．以三個小球為整體，根據(jù)牛頓第二定律故C錯誤。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，共15分）11.某同學采用如圖甲所示的實驗裝置進行實驗“探究平拋運動的特點”。（1）實驗時需要下列哪些器材______（填選項前的字母符號）。A秒表 B.刻度尺 C.重錘線 D.天平（2）關于實驗裝置和操作，下列說法正確的是______（填選項前的字母符號）。A.實驗要求斜槽軌道必須光滑B.使斜槽末端切線保持水平C.實驗時讓小球每次從不同位置開始釋放D.要使描繪的小球平拋運動軌跡更準確，記錄的點應適當多一些（3）該同學通過實驗描繪出小球的運動軌跡如圖乙所示，因忘記在白紙上標注小球拋出點的位置O，故以小球運動軌跡中的某一點A為坐標原點建立平面直角坐標系，B、C兩點的坐標如圖乙所示，則小球做平拋運動的初速度大小為______m/s。（當?shù)刂匦募铀俣萭?。敬鸢浮浚?）BC（2）BD（3）1.5【解析】【小問1詳解】需要刻度尺測量長度；安裝器材的時候需要木板豎直，故需要重錘線做標示，該實驗不需要測量時間和質(zhì)量。故選BC。【小問2詳解】A．斜槽軌道可以不光滑，對實驗結果無影響，故A錯誤；B．斜槽軌道末端水平小球才做平拋運動，故B正確；C．為保證每次平拋初速度相同，應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，故C錯誤；D．要使描出的軌跡更好地反映真實的運動，記錄的點應適當?shù)亩嘁恍?，故D正確。故選BD?！拘?詳解】從圖像可看出水平位移相同，即各段的時間相等，設為T，在豎直方向上由勻變速直線運動的規(guī)律得水平方向有解得12.某實驗小組的同學用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為，點A、C間的距離為，點C、E間的距離為，測得重物的質(zhì)量為。（1）下列做法正確的有______。A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B.實驗時，應先釋放紙帶，再接通打點計時器的電源C.選擇的重物要求體積大、密度小D.將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶的上端，且讓重物盡量靠近打點計時器（2）當?shù)刂亓铀俣龋x取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，在該過程中，重物減少的重力勢能是______J，重物增加的動能是______J。（結果均保留兩位有效數(shù)字）（3）另一實驗小組的同學用如圖丙所示裝置來驗證機械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細線一端系著小球，另一端連在力傳感器上，力傳感器可以直接顯示繩子張力大小。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達最低點時力傳感器顯示的示數(shù)為F。已知小球質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當F、m、g滿足關系式______時，即可驗證小球的機械能守恒。【答案】（1）AD（2）①.0.41②.0.40（3）【解析】【小問1詳解】A．為減小紙帶與限位孔間的阻力，圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故A正確；B．為打點穩(wěn)定，應先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，故B錯誤；C．為減小空氣阻力的影響，選擇的重物要求體積小、密度大，故C錯誤；D．為充分利用紙帶，將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶的上端，且讓重物盡量靠近打點計時器，故D正確。故選AD?！拘?詳解】[1]選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，在該過程中，重物減少重力勢能是[2]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，點的速度為重物增加的動能是【小問3詳解】小球釋放到最低點，根據(jù)機械能守恒可得小球在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可知若小球的機械能守恒，滿足表達式三、計算題（本題共3小題，共39分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.2024年3月20日，我國探月工程四期“鵲橋二號”中繼星由長征八號遙三運載火箭在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空，3月25日“鵲橋二號”順利進入環(huán)月軌道飛行，“鵲橋二號”環(huán)月飛行運動可看作勻速圓周運動。已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，“鵲橋二號”環(huán)月軌道距月球表面高度為h，引力常量為G。忽略月球的自轉(zhuǎn)，只考慮月球?qū)Α谤o橋二號”的引力作用。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）“鵲橋二號”的運行周期T?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）在月球表面有解得月球表面的重力加速度為（2）根據(jù)萬有引力提