湖北省武汉市东西湖区华中师范大学第一附属中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

华中师大一附中2023一2024学年度下学期期末检测 高一年级物理试题 时间：7巧分钟满分：100分命题人：美羿李爱华审题人：许春 一、选择题（本题包括10小题.其中第1-7题为单选题，第8-10题为多选题.每小题4分，共40 分.单选题有且仅有一个选项正确，选对得4分，选错或不答得0分.多选题至少有两个选项 正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.） 1,后羿射日是中国古代的传说故事，描述了后羿用弓箭射下了九个太阳中的八个。假设后羿用力 拉开弓，将箭矢水平射出，此过程可以简化为搭箭、拉弓、瞄准和松弦等环节。若忽略空气阻力， 对弓和箭矢组成的系统，下列说法中正确的是() A.在拉弓的过程中；手臂对系统做负功 B.在瞄准的过程中，箭矢受到弓弦的弹力冲量为0 C.松开弓弦后，系统水平方向上的动量不守恒 D.箭矢射出后的飞行过程中，系统的合外力冲量为0 2.某同学利用自制的实验装置来研究反冲现象。在实验中，取一辆玩具小车，在小车的左侧立一 电动风扇，并将小车轻放于阻力较小的水平桌面上。如图甲所示，打开风扇后观察到小车向左运动。 继续进行了如下实验步骤（每次实验前，小车与空气均静止）： ①如图乙所示，取一适当大小的硬纸盒立于小车的右侧，打开风扇，观察小车的运动情况： ②如图丙所示，将该硬纸盒调转方向，立于小车的右侧，打开风扇，再次观察小车的运动情况。 你认为下列现象中，最有可能出现的是() A.乙中的小车向左运动 B.乙中的小车向右运动 纸 C.丙中的小车向左运动 D.丙中的小车向右运动 图甲 图乙 图丙 3.如图所示，在半径为R的圆上四等分位置放置点电荷。O点为圆心，M、N分别为直径上到O点 距离相同的两点。除N点正右方的点电荷为-Q外，其余点电荷均为+Q。 已知静电力常量为k,则下列说法中正确的是() A.0点场强大小为9 B,M、N两点场强相同 C.M点电势低于N点电势 D.将一正点电荷从M点移动到N点，电势能减少 高一年级物理期末试题 第1页共6页 4.如图所示为不带电的空腔球形导体，将一个带负电的小金属球置于腔内，静电平衡时，图甲中A、 B、C三点的电势分别为p4、p8、P:若将导体外表面接地，静电平衡时，图乙中D、E、F三点的 电势分别为PD、p、r。则下列关系中正确 的是() A.P>B>Pc B.PA<PB=Oc C.Pp<PE<OF D.PD<PE= 图甲 图乙 5.如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，左端轻放一质量为2kg的小物块，可视为质点。小 物块放上传送带时开始计时，其动量随时间的变化如图乙所示。已知重力加速度g=10/s2，则该 过程中传送带对小物块的冲量大小为() ↑p/kgms A.10N·s B.30N.s 10--- C.40N.s D.10W17N·s s 图甲 图乙 6.如图所示，物块A、B静止于光滑水平面上，中间连接一轻弹簧，弹簧处于原长状态。B上有一 物块C,两者可一起运动。三个物块A、B、C的质量相同，且均可视为质点。现给A水平向右的 瞬时冲量，当弹簧的弹性势能达到最大值时，其值为E:当弹簧第一次恢复原长时，立即取走C, 当弹簧的弹性势能再次达到最大值时，其值为E'。则E,和E,'的比值为() A.12:1 B.4:3 C.12:17 D.24:19 7.如图所示，绝缘水平面上的A、B、O三点在同一直线上，A、B处分别固定了带电量为Q、Q2 的正点电荷，O处固定一带电量未知的负点电荷。现有一带正电的小球 静止于P点，小球可视为点电荷。已知AO:OB=m:1,AP:BP=n:1, 忽略一切摩擦，则Q1:Q2为() A.n:m B.n':m B C.mn:1 D.mn':I 8.关于电荷和静电场，下列说法中正确的是() A.点电荷周围离点电荷距离相等的地方场强相同 B.点电荷仅在电场力作用下由静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动 C.在确定的电场中移动电荷时，电势能的改变量与零电势点的选取无关 D.孤立导体能储存电荷，它与大地构成一个电容器 高一年级物理期末试题第2页共6页 9.如图所示，有一小车在光滑水平面上匀速行驶，小车的上表面粗糙，有一观察者坐在车上且始 终与车保持相对静止。一小球从某一高度自由下落，与小车发生碰撞后反弹上升。观察者观察到的 小球反弹后的上升轨迹可能为() L42B24222244424442422222222222244 B D 10.如图所示，一端固定的长为1的绝缘轻绳悬挂一质量为m的绝缘小球，小球带正电9，可视为 质点。初始时，小球静止于P点，现给空间施加一水平向右的恒定匀强电场，小球恰能到达Q点， 此时轻绳与竖直方向成60°角。已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是() A.该电场的电场强度大小为V3mg L以L 9 60 B.P、2两点的电势差大小为m C.轻绳对小球的拉力最大时，小球的电势能减少了VBmg 6 D. 轻绳对小球的拉力最大时，绳上的拉力大小为23mg 3 PO 二、实验题（共16分） 11.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值 电阻，C为电容器，A为电流传感器，V为电压传感器。 I/mA 3 02 46810 tis 图甲 图乙 (1)如图甲所示，开关S接（填“1”或者“2”）时，电容器处于充电过程中。 高一年级物理期末试题第3页共6页 (2)开关S接1，同时开始计时，得到的U-1图像为() UA A B C D (3)改接开关，电容器放电。此过程中，得到的1一t图像如图乙所示，则通过R的电荷量约为C (结果保留两位有效数字)。 12.如图甲所示，某课外探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A(含遮光条) 总质量m1=120g,滑块B(含遮光条和锁扣)总质量m2=150g。实验中弹射装置每次给滑块A相同 的初速度，滑块B初始均处于静止状态，碰后两滑块锁定在一起运动。两滑块上遮光条宽度相同， 滑块A的遮光条每次通过光电门1的挡光时间记为△：，滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间 记为△12。每次给滑块B增加50g配重，记录下滑块B的遮光条相应通过光电门的挡光时间△M。 弹射装置 光电门1 光电门2 气垫导轨 图甲 (1)验证动量守恒的表达式为 (用m1、m2、△t、△2表示)。 (2)实验记录△t=1.10ms,请根据表格数据在图上描点并拟合m2-△42图像，图像的斜率为 gms(结果保留三位有效数字)。 m2lg 150 200 250 300 350 400 450 △t2/ms 2.50 2.96 3.42 3.88 4.35 4.81 5.28 m2/g 450 400 350 300 250 200 150 100 2.0 3.0 4.0 5.0 △tms 图乙 高一年级物理期末试题 第4页 共6页 (3)若在误差允许范围内，满足图线的斜率约等于，且纵轴截距约为-m,则可认为实验中 动量守恒定律成立。（用m1、△1，表示) (4)由于测量滑块B(含遮光条和锁扣)总质量时漏记了一个10g砝码的质量，如果其他操作无误， 这将导致描绘的实验图像与正确图像相比()。 A.斜率不变整体上移 B.斜率不变整体下移 C.斜率变小整体上移 D.斜率变大整体下移 三、计算题（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计 算的题，答案中必须明确写出数值和单位.共44分) 13.如图甲所示，质量为m,电荷量为-g(g>0)的电子由电子枪连续发出，初速可忽略不计，经 的电压加速后，沿中心线垂直进入偏转电场，两极板长为L,间距为d。足够大的荧光屏中心为 O,离极板距离为1。不计电子重力及电子间相互作用，整个装置置于真空中。 (1)若偏转电压U2恒定，电子能射出平行板，求U2的最大值U2mx; (2)若偏转电压U随时间变化规律如图乙所示，其最大值为U。(U,<U2x）,变化周期为T。 求电子打在荧光屏上的位置范围。(U的变化周期T远远大于粒子穿越电场的时间) 9 UNV 0 0 s -Uo 图甲 图乙 高一年级物理期末试题第5页共6页 14.如图所示，匀质斜面体放在光滑水平地面上，其高和底分别为b和2b。质量为m的可视为质 点的小滑块，初始时刻从斜面体顶端由静止开始下滑，运动到斜面底端时，斜面体的位移大小为b, 滑块与斜面间因摩擦产生的热量为Q。整个过程斜面体不翻转，重力加速度为g。求： (1)斜面体的质量： (2)滑块运动到斜面底端时，斜面体速度的大小。 0 15.如图所示，一竖直固定的足够长的圆直管内有一质量为m的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距 离为1。一质量为2的小球从管的上端口由静止下落，撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩 擦力为重力大小的=9倍。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰 撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： (1)第1次碰撞后，小球与圆盘的速度大小、4： (2)第n次碰撞前瞬间小球的速度大小v: (3)若k=0.75,小球第1次与圆盘碰撞前瞬间，由静止释放圆盘，求第n次碰撞前瞬间小球的速 度大小。（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可） 高一年级物理期末试题第6页共6页 高一物理期末试题参考答案 一、选择题（共40分） 题号 2 3 5 6 8 10 答案 C D D D D B B CD AC BC 二、实验题（共16分） 11.(6分，每空2分1)1(2)B(3)5.5×103(5.1×1035.9×103均算对) 12.(10分，每项2分) m2lg 上-m+m) )% 1 450 400 (2)109±5g/ms % 350 ⊙ 300 (4)B 250 13.(12分) (1)对电子，加速有 200 1 9g0-2m听 (1分) 150 偏转有 100 4.0 L=%f…（1分) 2.0 3.0 5.0△t2/ms 图乙 y=- a=qU2ma (1分) md d 能出射y≤ (1分) 2 解得 2d U,≤ -U1 (1分) (2)当U,<U2mx时，出偏转场后匀速 2 (3分) y L 2 解得 Y=(L+200L (2分) 4dU 位置范围为0点上下方各亿+2D0L (1分) 4dU, 14.(14分) (1)设斜面体质量为M,由水平动量守恒得 =Moa (1分) 对时间累加得 mx Mb.... (2分) 考虑位移关系 Xm十b=2b… (1分) 解得 M=m (2分) (2)设滑块运动到斜面底端时水平分速度大小为x,竖直分速度大小为，， 分析知可知 Vix =Viy. (2分) 设M速度为V2,则 mYx=M2… (2分) mgb-Q=号m(.+)+与M好 (2分) 2 解得 2= 2(mgb-O) (2分) 3m 16.(18分) (1)设小球第1次碰前速度为”，小球第1次碰后速度为？，圆盘第1次碰后速度为叫， 小球第一次下落 2mgl=2mvi …(2分) 得y=V2g 第一次碰撞 2my =2mv +mu …(2分) 1 2m2=2m2+号m4 2 2 (2分) 1 得=3州 …(1分) 4 4=3 (1分) (2)方法1：归纳 设小球第1,2，…n-L1,n次碰前速度为2…y-1,n,小球第12…n-l,n次碰后速度为 ,…,%,圆盘第12n-l,n次碰后速度为欢，…，n, 第一次碰撞后 对盘，由牛二得 kig-mg ma …(1分) 得a=8g,向上 减速到零用时为{， 0 得1= 6g 减速到零位移为x, x= 2a 得x (1分) 9g 同时段内小球的位移为 1 =收+28 得x= (1分) 72g 故盘停下再与小球碰撞。同理可知每次都是小球先停下再与小球碰撞。 第一次碰撞后到第二次碰撞时，两者位移相等，有x盘1=x球 即片-Y- (1分） 2g 2a 解得V2= 3 之后第二次发生弹性碰撞， 2mv2 =2mv;mu; 1 1 2 2m2+5m42 2 2 得 1 =3 第二次碰撞后到第三次碰撞时，两者位移相等，有x盘2=x球2 即皆-坚= 2g 2a 解得y= 3 3…（1分） 同理可得v4= 3 323到，n=23 (1分) 方法2：递推 设小球第1,2，…n-1,n次碰前速度为2，y1,yn,小球第1,2n-l,n次碰后速度为 …%,片，圆盘第1,2…n-1,n次碰后速度为…，。， 第一次碰撞后 对盘，由牛二得 kag-mg=ma… …(1分) 得a=8g,向上 减速到零用时为1， 1=4 a 得1= 6g 减速到零位移为x, x 2a 得x (1分） 9g 同时段内小球的位移为 1 式=4+28 得x= y2<x (1分) 72g 故盘停下再与小球碰撞。 同理可知每次都是小球先停下再与小球碰撞。 对第(n-1)次碰撞前后， 2mv=2mv+mun ,1 3 2 2 得 1 4 43n -(1分) 第n-l次碰后到第n次碰前，有x登m-)=x球m) 对 球 位 移 …(1分) 2a 2g 5 解得yn= 3 Vn-1 3 n=l,2,3..(1分) (3)从第一次碰后开始每隔t= 8v 3g 再碰，作图可得 v =(2n-1)v2gl, n=1,2,3..·(4分)