精品解析：四川省泸州市江阳区2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题

2024年春期高2023级期末联合考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 蟋蟀后腿粗大善跳跃，极具爆发力。有时当我们感觉能把它抓住时，它却会毫不慌张，总能立刻飞走，这是因为蟋蟀在起飞时具有较大的（　　） A. 初速度 B. 速度的改变量 C. 加速度 D. 位移 【答案】C 【解析】 【详解】蟋蟀起飞时在很短的时间内速度很快由零增加到一定的值，即具有较大的加速度。 故选C。 2. 一辆摩托车在平直的公路上匀加速行驶，经过路旁两相邻电线杆时的速度分别是5m/s和15m/s，已知相邻两电线杆之间的距离是20m。则摩托车的加速度是（　　） A. 5 m/s2 B. 0.5m/s2 C. 10 m/s2 D. 2.5 m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】根据速度与位移的关系公式得 故A正确，BCD错误； 故选A。 3. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 【答案】B 【解析】 【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 解得 故选B 4. 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着简的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则下列说法正确的是（　　） A. A球的角速度大于B球的角速度 B. A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力 C. A球运动的周期小于B球运动的周期 D. A球的线速度大于B球的线速度 【答案】D 【解析】 【详解】AC．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示 根据受力分析，由牛顿第二定律有 解得 因A的半径较大，则A的角速度较小，根据周期 可知A的周期较大，故AC错误； B．由受力分析图可知，球受到的支持力 由于两球的质量m与角度θ相同，可知桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故B错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 因A的半径较大，则A球的线速度大于B球的线速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：将粒子的运动分情况讨论：从M运动到N；从N运动到M，根据电场的性质依次判断； 电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子从M运动到N点，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即，负电荷在低电势处电势能大，故； 若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，负电荷在低电势处电势能大，故； 综上所述，D正确； 【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况． 6. 如图所示，在质量为M且均匀分布的半径为R的球内挖去半径为r的球，在球面两球的圆心连线上距球表面R的位置放一质量为m可视为质点的小球A，已知，两球心间距离为，则下列说法错误的是（ ） A. 剩余部分对小球A的引力的方向在OA连线上 B. 剩余部分对小球A的引力大小为 C. 若将小球A放入图中的空腔内，则小球在其内的任何位置受到剩余部分对它的万有引力是相等的 D. 被挖去部分的质量为 【答案】B 【解析】 【详解】D．在质量为M且均匀分布的半径为R的球内挖去半径为的球，根据质量与体积的关系可知被挖去部分的质量为 故D正确，与题意不符； AB．未挖去的球体对A的万有引力为 挖去的球体对A的万有引力为 剩余部分对A的万有引力为 方向在OA连线上。 故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．在空腔中任取一点P，令OP=r1，O1P=r2，则P点受到的引力分解为第一步先将空腔填满的引力，第二步再减掉挖去部分的引力，如图所示 即合力为 其中 可得 可知引力是相同的。故C正确，与题意不符。 本题选错误的故选B。 7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力为车重的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 前5s内的牵引力大小为 C. 汽车的额定功率为20kW D. 汽车的最大速度为30m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知汽车受到地面的阻力为车重的，则阻力 故A错误； B．由题图知前5s内的加速度 由牛顿第二定律知 所以前5s内的牵引力 故B错误； C．5s末达到额定功率 故C错误； D．根据 求最大速度 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。） 8. 北京时间2021年6月17日15时54分，“神舟十二号”载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接“天和核心舱”前向端口。已知“天和核心舱”做匀速圆周运动的轨道离地球表面约400km、周期约为93min，地球的半径为6370km，引力常量，根据这些数据，下列物理量中可以估测的是（　　） A. “天和核心舱”的线速度大小 B. 地球的自转周期 C. 地球的平均密度 D. 地球的公转周期 【答案】AC 【解析】 【分析】本题以“神舟十二号”载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接“天和核心舱”前向端口为背景，考查万有引力与航天。要求学生掌握万有引力公式，能应用该公式解决航天相关的问题，目的是考查学生的推理能力。 【详解】由题意可得出的已知量为 由万有引力充当向心力 解得 由万有引力公式 由密度和质量的关系 由球体体积公式 联立可求得 由上可知，可以估算“天和核心舱”的线速度大小和地球的平均密度，但无法估算球的自转周期和地球的公转周期。 故选AC。 9. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行，下列说法正确的是（　　） A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B. 匀强电场的场强大小为10V/m C. 匀强电场的场强方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V，由于匀强电场中任一直线上的电势分布都是均匀的，连接AC，则AC中点G的电势为2V，因此BE连线为一条等势线，因此平行于BE的CD、AF为等势线，如图所示 故A正确； B．正六边形边长为10cm，则由几何关系知 由求得 故B错误； C．电场线垂直于等势线且由高电势指向低电势，可知匀强电场的场强方向为由C指向A，故C正确； D．将一个电子从E点移到D点，电场力做功 根据电场力做功与电势能变化的关系知，电势能减少1.6×10－19J，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示为一半球形的坑，坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面内。两位同学分别在M、N两点，同时将甲、乙两小球分别以、的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑壁上Q点，Q、是半球上的两个对称点（如图），已知，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为 B. 从N点水平抛出的小球，控制抛出速度的大小，小球有可能垂直砸到坑壁上 C. 两球同时落在Q点与同时落在点，两次抛出两球速率之和相等 D. 若抛出时两球速度大小相等，且两球恰好相碰于坑壁上，则两球在空中运动时间最长 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等 由几何关系可知 所以两球抛出的速率之比为，A正确； B．若仅从N点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球垂直坑壁落入坑中的A点，则由平抛运动速度的反向延长线OA过水平位移的中点可知，而O点不可能是水平位移的中点，故小球不可能垂直坑壁落入坑中，B错误； C．要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即 Q、是半球上的两个对称点，它们距离水平面的竖直高度相同，故t相同，所以两球抛出的速率之和相等，C正确； D．由可知，小球下落的竖直高度越大，在空中运动时间越长，故小球打在半球形的坑的最低点（O点正下方的坑壁）时，其在空中运动时间最长。若两小球都砸到这一点，则有 故两小球抛出时速度大小相等，D正确。 故选ACD。 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（14分） 11. 探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小． （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是___________． A．平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上钩码 B．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 C．改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量． （3）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示，图线不过原点的原因是___． A．钩码质量没有远小于小车质量 B．平衡摩擦力时木板倾角过大 C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力 【答案】 ①. C ②. 不需要 ③. B 【解析】 【详解】(1)A项：平衡摩擦时，小车不受外力作用下做匀速直线运动，所以不能在动滑轮土挂上钩码，故A错误； B、C项：平衡摩擦时有：，即有，所以以质量无关，故B错误，C正确． (2)由于本实验中的力传感器可以读数绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量； (3)由图象可知，当没有挂钩码时小车具为加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大，故选B． 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。 ①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。 ②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 【答案】 ①. 阻力与重力之比更小（或其它合理解释） ②. 0.547 ③. 0.588 ④. C 【解析】 【分析】 【详解】①[1]在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小 ②[2]由图中可知OC之间的距离为，因此重力势能的减少量为 [3]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此 因此动能的增加量为 [4]工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。 四、计算题（43分） 13. 小李同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.1kg的小球，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点A时，绳恰好断掉，如题图所示。已知握绳的手离地面高度为0.4m，手与球之间的绳长为0.2m，绳断瞬间速度为4m/s，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后，小球落地点与抛出点A的水平距离； （2）绳断前瞬间承受的拉力F大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）绳断后，小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得 小球落地点与抛出点A的水平距离为 （2）绳断前瞬间，根据牛顿第二定律可得 可得绳断前瞬间承受的拉力大小为 14. 天文学家通过凌日系外行星巡天卫星，在距离地球137光年的位置发现了一颗“超级地球”（编号为TO1-715b），分析显示，它上面可能有液态水。假设将来人类移居该行星，某航天员做了如下实验：将小球从离该星球表面高度为h处以水平初速度水平抛出，小球落到星球表面的水平位移大小为x。已知该星球的半径为R，引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体，不计该星球的自转及空气阻力，。求： （1）该星球表面的重力加速度大小g； （2）该星球的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在该星球表面做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上有 解得 （2）根据第一宇宙速度的定义有 又有 解得 15. 如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与静止于A点质量为m的物块（视为质点）接触但不相连，开始时弹簧处于原长。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，地面与固定在竖直平面内、半径为R的光滑半圆弧轨道相切于B点。现给物块施加一方向水平向左、大小为F的恒力，使物块向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后物块离开弹簧，到达半圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小为mg（g为重力加速度的大小）最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量） （1）求物块向左移动的最大距离x0及物块和弹簧分离时物块的速度大小v； （2）求物块在B点的速度大小v和A、B两点间的距离x1； （3）若仅改变恒力F的大小，使物块能离开A点，求恒力F的范围。 【答案】（1），；（2），；（3）F>2μmg 【解析】 【详解】（1）从开始到物块向左移动到最大距离的过程中，以物块和弹簧为研究对象，由功能关系得 解得 弹簧恢复原长时，弹簧与物块分离，从弹簧最短到与物块分离，由能量守恒定律得 （2）物块在C点时，有 物块从B点运动到C点过程中机械能守恒，有 解得 物块从A点运动到B点的过程中，由动能定理有 解得 （3）物块能离开A点，有 可得 故恒力F的范围为F>2μmg。‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年春期高2023级期末联合考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 蟋蟀后腿粗大善跳跃，极具爆发力。有时当我们感觉能把它抓住时，它却会毫不慌张，总能立刻飞走，这是因为蟋蟀在起飞时具有较大的（　　） A. 初速度 B. 速度的改变量 C 加速度 D. 位移 2. 一辆摩托车在平直的公路上匀加速行驶，经过路旁两相邻电线杆时的速度分别是5m/s和15m/s，已知相邻两电线杆之间的距离是20m。则摩托车的加速度是（　　） A. 5 m/s2 B. 0.5m/s2 C. 10 m/s2 D. 2.5 m/s2 3. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 4. 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着简的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则下列说法正确的是（　　） A. A球的角速度大于B球的角速度 B. A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力 C. A球运动的周期小于B球运动的周期 D. A球的线速度大于B球的线速度 5. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是 A B. C. D. 6. 如图所示，在质量为M且均匀分布半径为R的球内挖去半径为r的球，在球面两球的圆心连线上距球表面R的位置放一质量为m可视为质点的小球A，已知，两球心间距离为，则下列说法错误的是（ ） A. 剩余部分对小球A的引力的方向在OA连线上 B. 剩余部分对小球A的引力大小为 C. 若将小球A放入图中的空腔内，则小球在其内的任何位置受到剩余部分对它的万有引力是相等的 D. 被挖去部分的质量为 7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力为车重的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 前5s内的牵引力大小为 C. 汽车的额定功率为20kW D. 汽车的最大速度为30m/s 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。） 8. 北京时间2021年6月17日15时54分，“神舟十二号”载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接“天和核心舱”前向端口。已知“天和核心舱”做匀速圆周运动的轨道离地球表面约400km、周期约为93min，地球的半径为6370km，引力常量，根据这些数据，下列物理量中可以估测的是（　　） A. “天和核心舱”的线速度大小 B. 地球的自转周期 C. 地球的平均密度 D. 地球的公转周期 9. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行，下列说法正确的是（　　） A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B. 匀强电场的场强大小为10V/m C. 匀强电场的场强方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少 10. 如图所示为一半球形的坑，坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面内。两位同学分别在M、N两点，同时将甲、乙两小球分别以、的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑壁上Q点，Q、是半球上的两个对称点（如图），已知，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 两球抛出的速率之比为 B. 从N点水平抛出的小球，控制抛出速度的大小，小球有可能垂直砸到坑壁上 C. 两球同时落在Q点与同时落在点，两次抛出两球的速率之和相等 D. 若抛出时两球速度大小相等，且两球恰好相碰于坑壁上，则两球在空中运动时间最长 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（14分） 11. 探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小． （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是___________． A．平衡摩擦力时，需要动滑轮上挂上钩码 B．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 C．改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量． （3）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示，图线不过原点的原因是___． A．钩码质量没有远小于小车质量 B．平衡摩擦力时木板倾角过大 C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。 ①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。 ②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 四、计算题（43分） 13. 小李同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.1kg的小球，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点A时，绳恰好断掉，如题图所示。已知握绳的手离地面高度为0.4m，手与球之间的绳长为0.2m，绳断瞬间速度为4m/s，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后，小球落地点与抛出点A的水平距离； （2）绳断前瞬间承受的拉力F大小。 14. 天文学家通过凌日系外行星巡天卫星，在距离地球137光年的位置发现了一颗“超级地球”（编号为TO1-715b），分析显示，它上面可能有液态水。假设将来人类移居该行星，某航天员做了如下实验：将小球从离该星球表面高度为h处以水平初速度水平抛出，小球落到星球表面的水平位移大小为x。已知该星球的半径为R，引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体，不计该星球的自转及空气阻力，。求： （1）该星球表面的重力加速度大小g； （2）该星球的第一宇宙速度v。 15. 如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与静止于A点质量为m的物块（视为质点）接触但不相连，开始时弹簧处于原长。物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，地面与固定在竖直平面内、半径为R的光滑半圆弧轨道相切于B点。现给物块施加一方向水平向左、大小为F的恒力，使物块向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后物块离开弹簧，到达半圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小为mg（g为重力加速度的大小）最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量） （1）求物块向左移动的最大距离x0及物块和弹簧分离时物块的速度大小v； （2）求物块在B点速度大小v和A、B两点间的距离x1； （3）若仅改变恒力F的大小，使物块能离开A点，求恒力F的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$