浙江省杭州市六校2023-2024学年高一下学期期末联考物理试卷

2023学年第二学期高一期末考试 物理学科试题 命题：桐庐中学 徐苏华 审核、审校：萧山中学 鲍成章 考生须知： 1．本卷满分100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．以下单位中，属于能量单位的是（ ） A．kW B．mA·h C．eV D． 2．如图，一艘正在高速行驶的游艇上，乘客用手触摸了正在飞行的野鸭，感觉到野鸭停在空中，对此下列说法正确的是（ ） A．乘客以野鸭为参考系是在高速运动的 B．研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时，不能将野鸭看成质点 C．野鸭能相对乘客静止，是由于挥动翅膀时对空气有作用力 D．乘客感觉到野鸭停在空中是以静止湖水为参考系的 3．蹦床是深受人们喜爱的一项体育运动，也是奥运比赛项目。如图甲是运动员在蹦床上反弹达到的最高位置时的照片，乙图是下落之后达到最低处时的照片，若忽略空气阻力，则下列有关表述正确的是（ ） A．运动员在最高处时速度为0，处于平衡状态 B．运动员落到蹦床上之后，立即做减速运动 C．运动员达到最低处时，蹦床对运动员的作用力等于运动员对蹦床的作用力 D．运动员在比赛的整个过程中，那么运动员和蹦床系统机械能守恒 4．如图是常见的钳子和扳手，钳子的一侧握把穿过扳手的小孔P卡在一起，然后把钳子的另一侧握把置于粗糙水平桌面上的Q点，适当调节两者的相对位置，整体可以静置于空中，（不考虑空气的影响）对此现象分析正确的是（ ） A．钳子受到桌面的摩擦力方向为水平向右 B．钳子对扳手的作用力可以不在竖直方向上 C．钳子和扳手整体的重心与Q点一定在同一竖直线上 D．若只将钳子两侧握把的夹角变大，平衡时桌面对钳子的作用力将变大 5．如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A．轻绳拉力的大小一定不相同 B．两球运动的角速度相同 C．小球A运动的周期大于B的周期 D．小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度 6．2024年4月26日3时32分，我国发射的“神舟十八号”飞船成功与天和核心舱径向端口对接，整个对接过程历时6个半小时，5时04分“神舟十八号”乘组与“神舟十七号”乘组顺利实现空中会师，发射任务取得圆满成功。天和核心舱在离地高度，与赤道平面约成42°角的平面内绕地近似做匀速圆运动。已知地球半径，地球表面重力加速度，则（ ） A．天和核心舱绕地球做圆周运动的角速度小于地球自转的角速度 B．天和核心舱绕地球做圆周运动的向心加速度约为 C．“神舟十八号”的发射速度大于11.2km/s D．飞行乘组每天大约可以看到16次日出 7．如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，紧贴钢管管壁方向向管内水平抛入一钢球，球一直沿管壁做曲线运动直至落地。若换一根等高但内径更大的内壁光滑的空心竖直管B，用同样的方法抛入此钢球，下列说法正确的是（ ） A．球在两管中的运动时间一样长 B．两球都做匀变速曲线运动 C．水平抛入的初速度大小不可能相同 D．小钢球落地时的速度第二种情况更大 8．如图所示，在平直公路上行驶的厢式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，厢式货车的最大加速度为（ ） A． B． C． D． 9．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（ ） A． B． C． D． 10．如图所示，虚线a、b、c、d、g、f代表电场内平行且间距相等的一组等势面，已知等势面b的电势为4V。一α粒子（）经过等势面a时的动能为20eV，经过等势面d时的动能为8eV，不计α粒子重力。下列说法错误的是（ ） A．等势面d的电势为0V B．α粒子可能到达不到等势面f C．α粒子最远可能到达等势面g D．电场一定是匀强电场 11．随着生活条件的改善，越来越多的人喜欢上了电动牙刷（如图所示），电动牙刷通过电动机芯的快速旋转或振动，使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。下列表格中是一款充电式电动牙刷铭牌上的参数，下列选项正确的是（ ） 充电器输入电压 AC 220V 充电器输出电压 DC 5V 充电器输出电流 50mA 电池容量 600mA·h 电动牙刷额定功率 1.3W 电动牙刷额定电压 DC 3.7V A.电动牙刷工作时的额定电流为50mA B.正常刷牙3min，牙刷每次消耗的能量约为3.9J C.电池充满电后总电量为600C D.电动牙刷充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为12h 12．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电表，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，两板中间位置Q处有一带负电的粒子恰好静止。、为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。则（ ） A．上极板M向下移动时，电容器的电容减小 B．下极板N向下移动时，Q点的电势升高 C．触点P向b端移动时，流经R的电流方向为 D．触点P向b端移动时，电容器两板间的粒子将向下运动 13．如图所示，环形塑料管半径为R，竖直放置，且管的内径远小于环的半径，ab为该环的水平直径，环的ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑。现将一质量为m，电荷量为q的小球从管中a点由静止开始释放，已知，小球可以运动过b点。则下列说法正确的是（ ） A．小球释放后的运动过程中机械能守恒 B．小球每周的运动过程中最大速度在圆弧ad之间，且与od之间的夹角为37° C．小球释放后，第一次经过最低点d和最高点c时，对管壁的压力之比为9∶2 D．小球释放后，第二次恰好到达b点时，对管壁的压力大小为 二、选择题Ⅱ（本題共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14．下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述正确的是（ ） A．如图甲，若把真空的牛顿管置于绕地飞行的空间站内，那么铁片和羽毛从管顶同时释放后将同时到达管底 B．如图乙，小锤击打金属片后，可以观察到A、B两球同时落地，此现象说明平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动 C．如图丙，当收集器A和线状电离器B接通高压电源后，粉尘被吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，达到除尘效果 D．如图丁，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟点电荷周围电场线的分布情况，图中头发碎屑的疏密程度可以反映电场强度的大小 15．小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，若要提升重物的时间最短，则下列说法正确的是（ ） A．整个过程中最大加速度为 B．匀减速运动的位移大小为3.6m C．静止开始匀加速的时间为1.2s D．提升重物的最短时间为15.5s 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16．（5分）（Ⅰ）某同学做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。 （1）为完成实验，除图中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）和______。 （2）如图甲，关于本实验，下列说法正确的是______。 A．应适当调节滑轮高度，使线与桌面平行，确保小车能做匀加速直线运动 B．此时有可能正在进行“补偿阻力”的实验操作 C．实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放 D．电火花计时器的工作电压应为交流8V （3）如图乙，是某同学挑选的一条较为清晰的纸带，并选取了部分点为计数点（计数点间的距离如图）。已知打点计时器打点的时间间隔，由图可知小车做匀加速直线运动的加速度______（保留三位有效数字）。据此可知本次实验操作中存在不合理之处在于______。 （Ⅱ）（4分）（1）如图甲是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______mA；若选用倍率为“×10”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为______Ω。 （2）利用游标卡尺测量圆筒形盛水容器的内径，应使用图乙中的______（选填“A”、“B”或“C”）进行测量，示数如图丙所示，其值为______mm。 （Ⅲ）（5分）某实验小组为尽量准确测定电池组的电动势和内阻，实验室提供以下器材： A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω） B．电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ） C．电流表（量程0~0.6A，内阻为3.0Ω） D．电流表（量程0~3.0A，内阻约为0.2Ω） E．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2.0A） F．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流0.5A） G．开关、导线若干 （1）滑动变阻器应选用______（选填“E”或“F”）。 （2）如图甲所示，部分导线已连接，为完成实验，请在图中把导线补充完整。 （3）电路连接后，进行实验，得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图乙所示。根据图像可知，电池组的电动势为______V（结果保留三位有效数字），内阻为______Ω（结果保留两位有效数字）。 （4）实验中电流表的内阻对于电动势和内阻的测量值造成系统误差______（填“会”或“不会）。 17．（9分）如图所示，绝缘水平地面B点左侧空间存在水平向左的匀强电场，B点右侧空间无电场。现有一带负电、电荷量，质量小滑块（电量保持不变），从距B点的A点静止释放，最后停在距B点的C点，整个过程用时5s，求： （1）滑行过程中的最大速度的大小； （2）减速运动时的加速度； （3）匀强电场的电场强度E的大小。 18．（10分）如图，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻为1Ω，为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω，问： （1）电动机正常工作时通过的电流多大？ （2）电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ （3）若、电阻可调，在确保电动机正常工作的前提下，当的阻值多大时，消耗的电功率最大？此时的阻值多大？ 19．（12分）如图甲是某XCT机的实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙所示，图中P、Q之间的加速电压为，M、N两板之间的偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量，电荷量为，偏转极板M、N长，间距，虚线距离靶台竖直高度为，靶台水平位置可以调节，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时的初速度大小，不计空气阻力。求： （1）电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）若M、N两板之间电压大小时，为使X射线击中靶台中心点C，靶台中心点C离N板右侧的水平距离； （3）在（2）中，电子刚出偏转电场区域时的速度； （4）在电场区域由于电子重力远小于电场力，所以电子的重力可忽略不计，试说明为什么电子飞出偏转电场区域后，重力仍可忽略不计。 20．（10分）如图所示，是处于竖直平面内某探究装置的示意图，它由水平弹射装置Q、圆心角为的光滑圆弧轨道AB、水平轨道BC、水平传送带MN、光滑水平轨道DE和倾角为30°的光滑且足够长的斜面EF组成。弹射装置Q距离水平轨道BCDE的高度，B点位于圆弧轨道圆心O点的正下方，BC、MN、DE位于同一水平面上，各处光滑连接。已知可视为质点的滑块质量，圆弧轨道AB的半径，轨道BC长度，传送带MN长度，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为、与传带MN间的动摩擦因数为，其它摩擦和阻力均不计，，。滑块在弹射装置作用下以某一速度离开平台P做平抛运动，恰好可以沿切线方向进入圆弧轨道AB，传送带以一定的速度v（）逆时针转动。求： （1）水平弹射装置对滑块做的功； （2）滑块第一次运动到B处时，对圆弧轨道的压力； （3）滑块最终静止在轨道BC时的位置距B的距离与传送带速度v的关系。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期高一期末考试 物理学科参考答案 命题：桐庐中学 审核、审校：萧山中学 一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 C B C C B D A C D A D B D 二、选择题‖（本題共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 题号 14 15 答案 BC BD 三、 非选择题(本题共4小题，共55分) 16．（I）（5分） （1）（1分） 刻度尺 ；（2）（1分） C ； （3）（2分） 3.01 ； （1分） 小车的质量未远大于槽码的质量。 （II）（每空各1分，共4分） （1） 22.0 ； 190 ； （2） A ； 14.50 ； （III）（每空各1分，其中第2小题两条线都对得1分，共4分） （1） E （2） （3） 2.88~2.92 ； 0.78~0.82 ；（4） 不会 。 17.（9 分） 解：（1）小滑块整个过程的平均速度为，则：（2分） 得：（1分） （2）减速过程：（1分） 得： （1分） 水平向左（1分） （3）加速过程：（1分） 由（2）得：（1分） 得：（1分） 18．(10 分) 解：（1）电动机正常工作时通过R2的电流：，得：A（2分） （2）电动机正常工作时，总电流：，得：A （1分） 电动机的机械功率： （2分），得：W （1分） （3）电动机正常工作时，R1消耗的电功率： 即当R1=r=2Ω时，W （2分） 此时， 其中； 得：Ω。（2分） 19．（12分） 解：（1）由动能定理得电子进入偏转电场区域时速度： （2分） 得：m/s （2分） （2）电子在偏转电场内的运动满足： （1分） （1分） 得：cm 故粒子飞不出电场区域（2分） （若按照U=2.184×104V，计算得到7.5cm的过程也给2分） （3）电子若飞出电场，电场方向的分速度： 得：m/s （2分） （若按照U=2.184×104V计算得到m/s或者以下结果也给2分） （4）电子出电场区域到击中靶台中心C，由水平分运动得： s 若考虑重力，在这段时间内竖直方向速度的变化量： 得：m/s 可以看出<<,即重力对粒子运动的影响很小,仍可忽略。（从位移角度说明也可以）（2分） 20．（10分） 解：（1）因滑块恰好沿切线方向进入圆弧轨道AB，故A处的速度垂直OA，设A处速度为vA，竖直分速度为vy，水平初速度为v0，则： 得：vy=6m/s（1分） 得：m/s（1分） 根据动能定理弹射装置对滑块做功： 得：1.2 J（1分） （2）对滑块从离开平台P到B点的过程，由动能定理得：（1分） 滑块第一次运动到B处时： 得：10 N （1分） 根据牛顿第三定律，滑块在B处对轨道的压力为10N，竖直向下。（1分） （3）滑块在水平轨道和传送带上一直运动到N处时，由动能定理得 得：2.4 J 滑块滑上DE和EF光滑轨道后返回N处时，速度大小不变，方向相反。 ①若滑块返回滑上N后，恰好能到B处： 得：-0.4 J 由于 < 故滑块返回滑上N后，先减速至传送带的速度后匀速离开传送带， 得： m/s（1分） ②若滑块返回滑上N后，恰好能到达A处： 得：1.2 J 由于 < 故滑块返回滑上N后，先加速至传送带的速度后匀速离开传送带， 得：m/s（1分） ③若滑块返回滑上N后，一直减速： 得：m（1分） 滑块从A处返回能在BC上滑行的距离： 得：2 m< 故滑块不能再次滑上传送带。 综上： ①<时，得： (m) ②时， 得： (m) ③<时， 得： (m) （只要写出其中任意两种情况即可得1分） - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $$