浙江省绍兴市2023-2024学年高一下学期期末物理试题

绍兴市 2023 学年第二学期高中期末调测 高 一 物 理 考生须知： 1．本卷考试时间 90分钟，满分 100分，无特殊说明 g取 10 m/s2 ； 2．请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卷相应 位置上。 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．下列物理量为矢量，且单位表示正确的是 A．时间间隔 s B．加速度 m/s C．重力 kg·m/s2 D．动能 J 2．2024 年 5 月 12 日世界田联女子 100m 栏决赛中，吴艳妮发挥出色，以 12秒 86的成绩 强势夺冠。下列说法正确的是 A．12秒 86是指时刻 B．研究跨栏动作可将吴艳妮看作质点 C．吴艳妮跨栏至最高点时加速度为零 D．吴艳妮跨栏全过程的平均速度约为 7.78m/s 3．如图所示，揭秘了空中悬浮魔术的真相，对“悬浮” 在空中的表演者描述正确的是 A．表演者只受重力作用 B．表演者所受合外力为零 C．表演者处于完全失重状态 D．表演者对平板的压力大于平板对表演者的支持力 4．2024年 4月 26日，神州十八号与天宫号实现在轨对接。对接前，天宫号沿轨道Ⅰ运动， 神州十八号在稍低一点的轨道Ⅱ上调整姿态，准备对接。 当两飞行器在各自轨道上做匀速圆周运动，下列说法 正确的是 A．神州十八号的线速度小于天宫号的线速度 B．神州十八号的角速度等于天宫号的角速度 C．神州十八号的周期小于天宫号的周期 D．神州十八号所受地球引力大于天宫号所受地球引力 5．放在地面上鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮，若鱼在匀速向右平移 的缸中吐出气泡，则从如图所示的角度观察，气泡轨迹应为 A B C D 6．如图所示，一小朋友在螺旋形滑梯上以恒定速率下滑，则下列说法 中正确的是 A．小朋友在下滑过程中受到的合外力为零 B．小朋友在下滑过程中机械能守恒 C．小朋友在下滑过程中重力不做功 D．小朋友在下滑过程中合外力做功为零 7．如图所示，荡秋千小孩和凳子总质量 30kg。当秋千摆到最低点时， 速度大小为 3m/s，小孩重心与水平固定横梁间的距离为 2m，横梁 受到绳子的拉力约为 A．135N B．165N C．300N D．435N 8．如图所示，射水鱼发现前方有一昆虫，就将嘴露出水面对昆虫喷水，斜向上射出的水柱恰 好水平击中昆虫。已知鱼嘴距离昆虫 d=0.75m，两者连线与水平方向夹角为θ=37° （sin37°=0.6，cos37°=0.8），忽略空气阻力。下列说法正确的是 A．水滴在空中运动 0.5s后击中昆虫 B．击中昆虫时，水滴速度大小为 2m/s C．斜向上射出的水柱，初速度大小为 3m/s D．斜向上射出的水柱，初速度与水平方向 夹角为 53° 高一物理试卷 第 1页（共 8页） 高一物理试卷 第 2页（共 8页） θ d 第 8题图 第 4题图 轨道Ⅱ 地球 轨道Ⅰ 第 2题图 第 3题图 平板 第 5题图 第 6题图 第 7题图 横梁 O c b a 第 13题图 9．如图所示，在同一点用两根不可伸长的细绳悬挂两个带同种电荷的小球 A和 B，两小球 的质量分别为 m1和 m2，带电量分别为 q1和 q2，两球平衡时悬线与竖直线的夹角分别为 α和β，且两小球处于同一水平面上，下列说法正确的是 A．若 m1>m2，则α>β B．若 m1=m2，则α=β C．若 q1<q2，必有α>β D．若 q1=q2，必有α=β 10．2024年 5月 8日，嫦娥六号探测器进入环月轨道，为登录月球做准备。已知月球质量 为地球质量的 81 1 ，月球半径为地球半径的 11 3 ，不考虑地球和月球的自转，嫦娥六号在 月球表面受到月球引力为地球表面受到地球引力的 A． 81 1 B． 121 9 C． 729 121 D． 243 11 11．如图所示，带电量为-Q的点电荷与均匀带电圆薄板相距 2L，点电荷到带电薄板的垂线 通过薄板圆心，若 A点电场强度为 0，则 B点的电场强度为 A．大小为 29 8 L kQ ，方向水平向左 B．大小为 24 5 L kQ ，方向水平向左 C．大小为 29 10 L kQ ，方向水平向右 D．大小为 23 4 L kQ ，方向水平向右 12．如图所示，为一种叫“空中飞椅”的游乐项目，其简化结构如右图。当转盘绕其中心 竖直轴匀速转动时，座椅和游客的总质量为 m，在半径为 R、角速度大小为ω的水平面 内做匀速圆周运动。此时钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为 g。 下列说法正确的是 A．座椅和游客的运动周期为 2πω B．钢绳的拉力大小为 mRω2 C．座椅靠近转轴的游客速度更大 D．座椅和游客的向心力大小为 mgtanθ 13．如图，弹簧左端固定于 O点，右端连接质量为 m的小球（小球可看作质点，弹簧为原长 l），将小球和弹簧从水平静止状态释放。弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，以 a 点所在平面为参考面。图中 表示重力势能， 表示弹性势能， 表示动能。下列 4个 选项中关于小球从 a运动到 c过程中，a、b、c三点机械能情况的描述可能正确的是 二、选择题 II（本题共 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．在一次课堂演示中，某位老师为同学们表演了一项“魔术”。一个没有底的空塑料瓶上固 定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属铝）片，如图所示，右侧为俯视图，把他们分别跟 静电起电机的两极相连，其中锯条接负极，铝片接正极。在塑料瓶内点燃一小段艾草， 很快瓶内烟雾缭绕，当把起电机一摇，顿时塑料瓶内清澈透明，停止摇动又是烟雾缭绕。 a、b是同一条电场线上的两点。下列说法正确的是 A．通电后烟尘最终到锯条上 B．通电后烟尘最终到铝片上 C．锯条和铝片之间的电场是匀强电场 D．a点的电场强度小于 b点的电场强度 15．仓库工作人员需要将 30只箱子搬到高出地面 12m的储藏室中，单只箱子重 5kg。如果 每次只搬一只，将消耗大量体能用于克服重力做功；若每次搬箱太多，将减缓走路速度。 已知工作人员自重 60kg，搬箱输出功率 P与单次 搬运货物总质量 m间的关系如图所示，不考虑工 人空手下楼梯时间。下列说法正确的是 A．若每次搬箱 6只，则搬箱所用总时间最短 B．搬箱所需最短总时间为 720s C．搬完所有箱子消耗体能最少为 18kJ D．若换成 30只单只重 10kg的箱子，则每次 搬 1只与每次搬 2只所需的时间相等 第 11题图 LLL AB Q A β O B α 第 9题图 a -mgl mgl E c b C mgl E cbac mgl E ba A B 第 12题图 O ω R θ m/kg P/W 151050 302520 20 15 10 5 25 第 15题图 第 14题图 铝片 锯条 a b + - 高一物理试卷 第 3页（共 8页） 高一物理试卷 第 4页（共 8页） D a b c -mgl mgl E 三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分） 16．实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共 14分） 16-Ⅰ．（4分）如图所示是某个小球做平抛运动的频闪照片，照片中相邻位置小球的运 动时间间隔 ▲ （选填“相等”或“不相等”），若竖直方向相邻的频闪周期内小 球位移差 ▲ （选填“相等”或“不相等”），就可证明平抛运动小球在竖直方向 做匀加速直线运动。 16-Ⅱ．（4分）如图所示是向心力演示器，若将变速塔轮的皮带仪器往下移动一级，则 长槽和短槽的角速度之比会 ▲ （选填“变大”“变小”或“不变”）；若放在长槽、 短槽内的三个小球质量相等，皮带所在左右塔轮的半径也相等，则在匀速转动过程中， 左右标尺红白标记之比为 ▲ 。 16-Ⅲ.（6分）小王同学用如图 1所示的实验装置验证机械能守恒定律，打出如图 2所 示的一条纸带，已知打点计时器的频率为 50Hz，重物质量为 300g，重力加速度 g=9.78m/s2。根据图 1可以判断打点计时器的电压可能为 ▲ （选填“交流 220V” 或“交流 8V”），图 2中 O为第一个点，打下 C点时重物的速度为 ▲ m/s（结果 保留三位有效数字），重物下落过程中受到的平均阻力大小为 ▲ N（结果保留两 位有效数字）。 17．（8分）如图，倾角为 37°的绝缘斜面放在水平地面上，斜面上有一带电量为+q的物块， 其质量为 m，斜面质量为 M现在该空间中加一沿斜面向上的匀强电场，此时物块所受的 摩擦力恰好为零，斜面和物块始终保持静止。（重力加速度为 g， 6037sin . ， 8037cos . ） （1）求该匀强电场的大小； （2）求此时地面受到的摩擦力； （3）若调整该电场方向水平向右，求斜面 受到物块的压力大小。 18．（11分）如图所示，乐乐同学到夜市玩套圈游戏时，发现正前方有他喜欢的火箭礼物（高 为 h=0.45m），在离地 H=1.25m处以一定的初速度将套圈向正前方水平抛出，空中飞行时， 套圈平面始终保持水平，套圈的直径为 d=0.2m，火箭尖端与刚抛出时套圈中心的水平距 离为 L=3.5m，不考虑空气阻力。 （1）求套圈从离开手到刚套中火箭所需的时间； （2）若某次套圈中，乐乐将套圈以 v=5.0m/s 的速度水平抛出，套圈没有碰到礼物直接 落地，求套圈落地的速度大小和方向； （3）若要套中该礼物，求套圈抛出时的初速度范围。 第 16-Ⅰ题图 A B CO 第 16 -Ⅲ题图 2 18.30 D 单位：cm 22.24 26.56 31.23 第 16-Ⅱ题图 第 16-Ⅲ题图 1 纸带 重物 夹子 打点 计时器 第 17题图 E 37° H h L 第 18题图 高一物理试卷 第 5页（共 8页） 高一物理试卷 第 6页（共 8页） 长槽 短槽 变速 塔轮 变速 塔轮 标尺 19．（11分）调速器可用来控制电机的转速，其简化结构如图所示。圆柱形外壳的中心转轴 随电动机旋转，轴上两侧各有一轻质细杆，其上端与中心转轴在 O点以铰链相接，铰 链固定在上下表面圆心连线的中点，下端各有一个质量 m=1kg 的大小不计的摆锤，两 细杆与中心转轴恒在同一平面，当外壳受到摆锤压力时通过传感器传递电动机转速过 大或过小的信息。已知圆柱形上下表面半径 r=0.4m、高 h=0.8m，细杆长 l=0.5m，圆桶 表面光滑。 （1）当细杆与竖直方向夹角为 45°时，求杆对摆锤的作用力大小； （2）当转动的角速度ω=4rad/s时，摆锤与外壳底面接触，求外壳底面受到的压力大小； （3）求摆锤与外壳不接触的角速度范围。 20．（11 分）泡沫金属是指含有泡沫气孔的特种金属材料，拥有密度小、隔热性能好、隔音 性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点，是随着人类科技逐步发展起来的一类新 型材料，常用于航空航天、石油化工等一系列工业开发上。某工厂生产一种边长 x=1cm 的正方体泡沫金属颗粒，由于生产过程中气泡含量的不同，导致颗粒的质量不同（体积 与表面材料无偏差），为筛选颗粒，设计了如图所示装置。产出的颗粒不断从 A处静止 进入半径为 R1=1m的光滑 4 1 圆轨道 AB，B处与一顺时针缓慢转动的粗糙传送带相切， 传送带足够长，CE、FG均为水平光滑轨道，圆心为 O、半径 R2= 3 m的光滑圆轨道 E、 F处略微错开且与水平轨道相接，D为带轻质滚轮的机械臂，可在颗粒经过时提供竖直 向下的恒定压力 F，颗粒右侧刚到达滚轮最低点时的速度可忽略不计，滚轮逆时针转动 且转速足够快，滚轮与颗粒之间的摩擦系数μ=0.5（摩擦力对颗粒作用距离可认为是颗粒 边长），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为颗粒的收集区域，（颗粒落到收集区直接被收集不反弹），其中Ⅰ、 Ⅱ的分界点为圆心 O，且Ⅰ、Ⅱ与圆轨道之间留有恰好可容颗粒通过的距离。颗粒在圆 轨道中运动时可看做质点，颗粒在被收集之前相互之间没有发生碰撞，质量最大颗粒恰 好被Ⅱ最右端收集。质量为 0.001kg的颗粒恰好被Ⅲ收集。求： （1）质量为 0.001kg颗粒到达 B处时对轨道的压力大小； （2）机械臂提供的恒定压力 FN的大小； （3）Ⅱ、Ⅲ两个区域各自收集到颗粒的质量范围。 第 19题图 中心转轴 A B C D E（F） G O Ⅰ Ⅱ Ⅲ 第 20题图 O 高一物理试卷 第 7页（共 8页） 高一物理试卷 第 8页（共 8页） 绍兴市 2023 学年第二学期高中期末调测 高一物理参考答案和评分标准 一、选择题 I（每小题 3 分，共 39 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C B D D B B C 题号 11 12 13 答案 C D C 二、选择题 II（每小题 3 分，共 6 分） 题号 14 15 答案 BD BD 三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分） 16-Ⅰ．相等（2分） 相等（2分） 16-Ⅱ．变小（2分） 3:1（2分） 16-Ⅲ．交流 8V（2分） 2.24~2.26（2分） 0.074~0.088（2分） 17．（1）物块带正电，电场力沿斜面向上，与重力沿斜面向下的分力相抵消 有 mgsin37°=Eq （1分） q mgE 5 3  （1分） （2）电场方向沿斜面向上，物块和斜面保持不动，把物块和斜面看作一个整体，受到 沿斜面向上的电场力、重力、地面支持力以及摩擦力 有 Eqcos37°=Ff （1分） Ff =0.48mg （1分） 方向水平向右 （1分） （3）斜面受到物块对它的压力由两个效果组成，重力垂直斜面向下的分力，以及电场 力垂直与斜面的分力。 有 FN=mgcos37°+ Eqsin37° （2分） =1.16mg （1分） 18．（1）套圈水平抛出忽略空气阻力，可以看做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动。 套圈的下落高度Δh=H–h=0.8m 由自由落体公式Δh= 2 2 1 gt （1分） 求出时间 t=0.4s （2分） （2）套圈做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动 得到 vx=v0=5m/s 由竖直方向 H= 2 2 1 gt 得到 t=0.5s 由公式 vy=gt=5m/s （1分） 实际落地速度 v= 22 yx vv  = 25 m/s （1分） 速度方向：斜向下与初速度方向成 45°夹角 （1分） （3）要套中该玩具，就需要套圈落入火箭尖端内，如果套圈最右端套住火箭玩具，则套 圈的水平位移为 43 2 1 1 .dLx  m Δh= 2 2 1 gt t=0.4s 对应抛出的初速度为 v1= t x1 =8.5m/s （2分） 如果套圈最右端套住火箭玩具，则套圈的水平位移为 x2=L+ d 2 1 =3.6m 应抛出的初速度为 v2= t x2 =9m/s （2分） 所以乐乐抛出套圈的初速度范围为 8.5m/s <v<9m/s （1分） 19．（1） θ为细杆与竖直方向的夹角，杆对摆锤的作用力 杆F 满足： mgθF cos杆 （2分） 故 NF 210杆 （1分） （2）当转动的角速度ω=4rad/s时，底面对任意一个小球的支持力 NF 满足： 1 2 1tan rωmθFmg N  ）（ （2分） 4 3tan 1 θ m.r 301  N63.FN  （1分） 由牛顿第三定律得，外壳底面受到任意一个小球的压力大小为 3.6N，故外壳底面受 到的压力大小为 7.2N （1分） 高一物理答案 第 1页（共 4页） 高一物理答案 第 2页（共 4页） （3）摆锤与外壳不接触的情况下， 满足： rωmθmg 2tan  （2分） 4 3tan 1 θ m.r 301  3 4tan 2 θ m.r 402  故 s/ωs/ rad 3 310rad5  （2分） 20．（1）动能定理： 1 2 0 2 1 mgRmvB  （1分） 合外力提供向心力： 1 2 R mvmgF BN  联立得： N030.FN  ，该颗粒到达 B处时对轨道的压力大小为 0.03N。 （1分） （2）质量为 0.001kg的颗粒恰好被Ⅲ收集，故其恰好能做完整圆周运动。 颗粒在圆轨道最高点处应满足： 2 2 R mvmg  （1分） 由动能定理： 0 2 12 22  mvRmgxFμ N （1分） N35NF （1分） （3）质量小于等于 0.001kg的颗粒都能被Ⅲ收集，颗粒质量范围为 kg0010.m  （1分） 如图所示，设恰好能到达Ⅱ左端的颗粒脱离圆轨道开始做抛体运动的位置距离Ⅱ 的高度为 h，此时颗粒开始做斜抛运动，对其运动进行正交分解，分解为沿初速度 方向和垂直初速度方向。 此时的速度满足： 2 2 1 1 2 R vmgm R h  ghv  （1分） 抛体运动沿初速度方向： g R hR vt 2 22 2 2   抛体运动垂直初速度方向： 2 2 2 2 1 gh R hR  得： m1 3 3 2  Rh （1分） 此时由动能定理 0 2 1 2 121  vmhRgmxFμ N ）（ 可得： kg 200 32 1  m （1分） 恰好能到达Ⅱ右端的颗粒满足： 022  gRmxFμ N 可得： kg002502 .m  （1分） 故被Ⅱ收集的颗粒质量范围为： kg00250kg 200 32 .m  （1分） O h v 高一物理答案 第 3页（共 4页） 高一物理答案 第 4页（共 4页）