精品解析：陕西省西安市周至县2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

高一物理教学质量检测 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 汽车在水平路面上行驶，经过一弯道时发现路边有限速标志，如图所示。已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若弯道近似看作圆弧，则弯道半径约为（ ） A. 20m B. 30m C. 40m D. 50m 2. 2024年5月8日10时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，不考虑地球和月球的自转。当嫦娥六号探测器在奔月过程中离地心和月心的距离相等时，受到地球和月球的万有引力之比约为（ ） A B. C. D. 3. 某条电场线上有两点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从点沿电场线运动到点，其图像如图所示，则此电场的电场线分布可能是（　　） A. B. C. D. 4. 彩虹滑道在各游乐园和景区非常受欢迎。质量为70kg的游客坐在质量为10kg的橡胶圈上，一起从滑道顶端无初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道顶端到末端的高度差为6m，取重力加速度大小，则此过程中橡胶圈的重力势能减小量为（ ） A. 4800J B. 4200J C. 600J D. 0 5. 在2024年国际举联泰国世界杯赛中，中国举重队收获11金9银7铜。某选手在训练时将质量为140kg的杠铃举高1.8m，其中举起用了2s，在最高处维持了3s，放下用了0.5s，在杠铃落地前手已放开。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 选手在向上举起杠铃的过程中对杠铃做的功小于2520J B. 选手维持杠铃在最高点的过程中对杠铃做的功为0 C. 选手放下杠铃的过程中重力对杠铃做功的平均功率为1260W D. 整个过程中重力对杠铃做功的平均功率约为458W 6. 防护罩的一部分是固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，为了检验该防护罩承受冲击的能力，轨道下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射质量不同的钢珠（视为质点）。如图所示，某次发射的质量为的钢珠恰好能沿轨道内侧经过上端点P水平飞出，另一次发射的质量为的钢珠在Q点脱离轨道，OQ与竖直方向的夹角为。若弹簧枪的长度不计，每次发射时弹簧具有相同的压缩量，弹簧在弹性限度内，则为（ ） A. B. C. D. 7. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并以该三角形的中心O为圆心做圆周运动，如图乙所示。所有星体（均可视为质点）的质量均为M，且两种系统的运动周期相同，已知引力常量为G，则（　　） A. 图甲中两颗边缘星的线速度大小均为 B. 图甲中两颗边缘星的运动周期均为 C. 图乙中每颗星体的角速度大小均为 D. 图乙中每颗星体的转动半径均为 8. 太阳系有八大行星，离太阳由近至远的行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 水星的周期小于海王星的周期 B. 金星的加速度小于木星的加速度 C. 地球的线速度小于水星的线速度 D. 火星的角速度小于天王星的角速度 9. 一艘小船从河岸A处出发渡河，若小船保持船头与河岸垂直，则经过40s到达正对岸下游120m的C处，如图所示。若小船船头保持与河岸成α角方向行驶，则经过50s恰好到达正对岸的B处。小船在静水中的速度大小和水流速度均不变，下列说法正确的是（ ） A. 水流速度大小为4m/s B. 船在静水中的速度大小为5m/s C. 河宽150m D. 10. 如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种电荷的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，e、f是a、b两点连线的中垂线上的两点，且e、f到a、b两点连线的距离相等，则（　　） A. 将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中加速度一直增大 B. 将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中速度一直增大 C. 带正电的检验电荷在e点的加速度方向平行于c、d连线向右 D. 带正电的检验电荷在e点的加速度方向为由e指向f 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的表达式。实验时用手拨动挡光杆旋臂使其做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验装置上，测量角速度和向心力。 （1）测得挡光杆的宽度为1mm，挡光杆通过光电门的时间为，则挡光杆通过光电门的速度大小为________m/s，挡光杆到转轴的距离为0.20m，则挡光杆转动的角速度大小为________rad/s。（结果均保留两位有效数字） （2）图乙中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图乙可知，与曲线①相比，曲线②对应的砝码质量________（填“更大”“等大”或“更小”）。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中是固定的光滑半圆轨道，圆心为O，OC为竖直半径，1和2是A、B位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让正方体滑块从与圆心等高处滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的质量为20g，体积为，，，半圆轨道的半径为1.35m，取重力加速度大小，，。所有计算结果均保留三位有效数字。 （1）滑块通过光电门1时速度大小为________m/s，通过光电门2时的速度大小为________m/s。 （2）滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J。 （3）在误差允许范围内，该过程中滑块的机械能________。（填“守恒”或“不守恒”） 13. 在A、B两点分别固定一带电荷量为（）和点电荷，A、B两点间的距离为r。D为AB延长线上的点，且D点到B点的距离为r，静电力常量为k。 （1）求D点的电场强度大小； （2）一不带电的点电荷C先与B处的点电荷接触，再与A处的点电荷接触，之后把点电荷C移走，求A、B两点连线的中点的电场强度大小。 14. 2024年6月4日，嫦娥六号采样之后，月背呈现一个“中”字。若未来我国航天员登陆月球，并在月球上进行平抛实验，将一块石块（视为质点）从距月面高度为h处以大小为v0的速度水平抛出，测得石块的抛出点到落到月面上的点间的水平距离为x，已知月球的半径为r，引力常量为G。 （1）求月球的质量M； （2）若宇宙飞船在月球表面附近做匀速圆周运动，求此时飞船运行的周期T。 15. 如图所示，水平地面上固定一高的水平台面，台面上竖直固定倾角为的直轨道、水平直轨道、四分之一圆周细圆管道和半圆形轨道，它们平滑连接且处处光滑，其中管道的半径、圆心在点，轨道的半径、圆心在点，、、和点均处在同一水平线上。一小球从轨道上距水平直轨道高为（未知）的点由静止滚下，小球经管道、轨道从点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相等，最终落在地面上的点，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）若处小球的初始高度，求小球到达点时的速度大小； （2）若小球能完成整个运动过程，求的最小值； （3）若小球恰好能过最高点，且三棱柱的位置上下可调，求落地点与点的水平距离的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理教学质量检测 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 汽车在水平路面上行驶，经过一弯道时发现路边有限速标志，如图所示。已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若弯道近似看作圆弧，则弯道半径约为（ ） A. 20m B. 30m C. 40m D. 50m 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 代入数据解得 m 故选B。 2. 2024年5月8日10时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，不考虑地球和月球的自转。当嫦娥六号探测器在奔月过程中离地心和月心的距离相等时，受到地球和月球的万有引力之比约为（ ） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在星球表面附近，根据万有引力与重力的关系有 地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，则可知 当嫦娥六号探测器在奔月过程中离地心和月心的距离相等时，受到地球和月球的万有引力之比约为 故选C。 3. 某条电场线上有两点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从点沿电场线运动到点，其图像如图所示，则此电场的电场线分布可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知，从A到B粒子做加速度减小的减速运动，说明带正电的粒子所受电场力方向与运动方向相反，则电场线方向从指向，且B点处的电场强度比A点处的电场强度小，又根据电场线越密电场强度越大可知从A到B电场线越来越稀疏。 故选B。 4. 彩虹滑道在各游乐园和景区非常受欢迎。质量为70kg的游客坐在质量为10kg的橡胶圈上，一起从滑道顶端无初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道顶端到末端的高度差为6m，取重力加速度大小，则此过程中橡胶圈的重力势能减小量为（ ） A. 4800J B. 4200J C. 600J D. 0 【答案】C 【解析】 【详解】橡胶圈的重力势能减小量为 故选C。 5. 在2024年国际举联泰国世界杯赛中，中国举重队收获11金9银7铜。某选手在训练时将质量为140kg的杠铃举高1.8m，其中举起用了2s，在最高处维持了3s，放下用了0.5s，在杠铃落地前手已放开。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 选手在向上举起杠铃的过程中对杠铃做的功小于2520J B. 选手维持杠铃在最高点的过程中对杠铃做的功为0 C. 选手放下杠铃的过程中重力对杠铃做功的平均功率为1260W D. 整个过程中重力对杠铃做功的平均功率约为458W 【答案】B 【解析】 【详解】A．选手在向上举起杠铃的过程中对杠铃做的功等于克服重力做力大小，有 故A错误； B．选手维持杠铃在最高点的过程中，杠铃受到的支持力向上，杠铃没有在力的方向有位移，所以对杠铃做的功为0，故B正确； C．根据题意选手放下杠铃的过程中杠铃没有落地，则选手放下杠铃的过程中重力对杠铃做功 已知放下用了0.5s，平均功率为 联立解得 故C错误； D．整个过程中杠铃初始位置是地面，末状态位置是地面，位移为零，所以整个过程中重力做功为零，平均功率 则整个过程中重力对杠铃做功的平均功率为零，故D错误。 故选B。 6. 防护罩的一部分是固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，为了检验该防护罩承受冲击的能力，轨道下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射质量不同的钢珠（视为质点）。如图所示，某次发射的质量为的钢珠恰好能沿轨道内侧经过上端点P水平飞出，另一次发射的质量为的钢珠在Q点脱离轨道，OQ与竖直方向的夹角为。若弹簧枪的长度不计，每次发射时弹簧具有相同的压缩量，弹簧在弹性限度内，则为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】质量为的钢珠恰好能过P点，则在P点时重力提供向心力，根据牛顿第二定律有 从发射到经过P点，质量为的钢珠与弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒有 质量为的钢珠在Q点脱离轨道，则在此位置轨道对钢珠的弹力刚好为零，由重力沿半径方向的分力提供向心力，即 从发射到经过Q点，质量为的钢珠与弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒有 每次发射时弹簧具有相同的压缩量，即，联立解得 故选A。 7. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并以该三角形的中心O为圆心做圆周运动，如图乙所示。所有星体（均可视为质点）的质量均为M，且两种系统的运动周期相同，已知引力常量为G，则（　　） A. 图甲中两颗边缘星的线速度大小均为 B. 图甲中两颗边缘星的运动周期均为 C. 图乙中每颗星体的角速度大小均为 D. 图乙中每颗星体的转动半径均为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图甲中边缘星做圆周运动由受到的万有引力的合力提供向心力，则有 解得 故A、B错误； CD．设图乙中等边三角形边长为L，图乙中每颗星做圆周运动由受到的万有引力的合力提供向心力，则有 又因为两种系统的运动周期相同，则有 联立解得 则图乙中每颗星体的转动半径均为 故C错误，D正确。 故选D。 8. 太阳系有八大行星，离太阳由近至远的行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 水星的周期小于海王星的周期 B. 金星的加速度小于木星的加速度 C. 地球的线速度小于水星的线速度 D. 火星的角速度小于天王星的角速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，周期越小，所以水星的周期小于海王星的周期，A正确； B．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，加速度越大，所以金星的加速度大于木星的加速度，B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，线速度越大，地球的线速度小于水星的线速度，C正确； D．根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越小，角速度越大，火星的角速度大于天王星的角速度，D错误。 故选AC。 9. 一艘小船从河岸A处出发渡河，若小船保持船头与河岸垂直，则经过40s到达正对岸下游120m的C处，如图所示。若小船船头保持与河岸成α角方向行驶，则经过50s恰好到达正对岸的B处。小船在静水中的速度大小和水流速度均不变，下列说法正确的是（ ） A. 水流速度大小为4m/s B. 船在静水中的速度大小为5m/s C. 河宽为150m D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．水流速度大小为 A错误； BC．根据题意得 解得 B正确，C错误； D．根据题意得 D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种电荷的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，e、f是a、b两点连线的中垂线上的两点，且e、f到a、b两点连线的距离相等，则（　　） A. 将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中加速度一直增大 B. 将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中速度一直增大 C. 带正电的检验电荷在e点的加速度方向平行于c、d连线向右 D. 带正电的检验电荷在e点的加速度方向为由e指向f 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据等量异种点电荷所形成电场的特性可知，c、d两点关于两点电荷连的中点对称，则可知其电场强度大小相等，而两点电荷的连线恰好与电场线重合，且电场的方向由正电荷指向负电荷，c、d两点在两点电荷连线上，因此可知c、d两点的电场强度方向相同，而两点电荷连线中点处的场强最小，故该检验电荷从c运动到d的过程中加速度先减小后增大，可知速度一直增大，故A错误，B正确； CD．e点的电场强度为两点电荷在e点场强的合场强，根据平行四边形定则，做出e点的电场强度如图所示 可知e点的电场强度平行于c、d连线向右，故C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示装置与传感器结合，探究向心力大小的表达式。实验时用手拨动挡光杆旋臂使其做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验装置上，测量角速度和向心力。 （1）测得挡光杆的宽度为1mm，挡光杆通过光电门的时间为，则挡光杆通过光电门的速度大小为________m/s，挡光杆到转轴的距离为0.20m，则挡光杆转动的角速度大小为________rad/s。（结果均保留两位有效数字） （2）图乙中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度关系图线，由图乙可知，与曲线①相比，曲线②对应的砝码质量________（填“更大”“等大”或“更小”）。 【答案】（1） ①. 0.50 ②. 2.5 （2）更大 【解析】 【小问1详解】 挡光杆通过光电门的速度大小为 由 计算得出 【小问2详解】 根据向心力公式 可知半径和角速度相同时，质量越大则向心力越大，故曲线②对应的砝码质量更大。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。图中是固定的光滑半圆轨道，圆心为O，OC为竖直半径，1和2是A、B位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让正方体滑块从与圆心等高处滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的质量为20g，体积为，，，半圆轨道的半径为1.35m，取重力加速度大小，，。所有计算结果均保留三位有效数字。 （1）滑块通过光电门1时的速度大小为________m/s，通过光电门2时的速度大小为________m/s。 （2）滑块从光电门1运动到光电门2过程中，重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J。 （3）在误差允许范围内，该过程中滑块的机械能________。（填“守恒”或“不守恒”） 【答案】（1） ①. 1.00 ②. 2.50 （2） ①. ②. （3）守恒 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 正方体滑块的体积为，所以正方体的边长为 l=1cm 由速度定义式得滑块通过光电门1、2时的速度大小分别为 【小问2详解】 [1][2]重力做正功，重力势能减小，则滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，重力势能的减少量为 动能的增加量为 【小问3详解】 误差允许范围内 则该过程中滑块的机械能。 13. 在A、B两点分别固定一带电荷量为（）和的点电荷，A、B两点间的距离为r。D为AB延长线上的点，且D点到B点的距离为r，静电力常量为k。 （1）求D点的电场强度大小； （2）一不带电的点电荷C先与B处的点电荷接触，再与A处的点电荷接触，之后把点电荷C移走，求A、B两点连线的中点的电场强度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设两点电荷产生的电场在D点的电场强度大小分别为、，有 ， D点的电场强度 负号表示方向由D指向A，即D点的电场强度大小为。 （2）点电荷C与A、B两点的点电荷接触后，A、B两点的点电荷所带的电荷量分别为、，此时A、B两点连线的中点的电场强度大小 14. 2024年6月4日，嫦娥六号采样之后，月背呈现一个“中”字。若未来我国航天员登陆月球，并在月球上进行平抛实验，将一块石块（视为质点）从距月面高度为h处以大小为v0的速度水平抛出，测得石块的抛出点到落到月面上的点间的水平距离为x，已知月球的半径为r，引力常量为G。 （1）求月球的质量M； （2）若宇宙飞船在月球表面附近做匀速圆周运动，求此时飞船运行的周期T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据平抛运动得 解得 根据黄金代换 解得 （2）根据牛顿第二定律得 解得 15. 如图所示，水平地面上固定一高的水平台面，台面上竖直固定倾角为的直轨道、水平直轨道、四分之一圆周细圆管道和半圆形轨道，它们平滑连接且处处光滑，其中管道的半径、圆心在点，轨道的半径、圆心在点，、、和点均处在同一水平线上。一小球从轨道上距水平直轨道高为（未知）的点由静止滚下，小球经管道、轨道从点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相等，最终落在地面上的点，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）若处小球的初始高度，求小球到达点时的速度大小； （2）若小球能完成整个运动过程，求的最小值； （3）若小球恰好能过最高点，且三棱柱的位置上下可调，求落地点与点的水平距离的最大值。 【答案】（1）5m/s；（2）0.4m；（3）0.9m 【解析】 【详解】（1）对小滑块，从P→B，由动能定理得 代入数据，得 （2）当小球恰好能过最高点E时，h具有最小值。在E点有 解得 P点到E点，由动能定理得 解得 （3）设G到地面的高度为，则E到G，由动能定理得 过D点后，由平抛规律得 联立解得 当1.9-2y=2y的时候，即y=m，x最大，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$