物理(九)-【步步为赢】2023-2024学年高一下学期物理期末综合冲刺卷

高一下学期期末综合冲刺卷·物理（九） (满分：100分) 一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符 合题目要求.) 超 1.室内有几种用电器：1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视 机和2kW的空调器.如果进线处有13A的保险丝，供电电压为220V,则下列情况下不 如 可能同时使用的是 A.电饭煲和电冰箱 B.取暖器和空调器 C.电饭煲和空调器 D.电冰箱、电视机和空调器 钠 2.半径为R的大圆盘以角速度w旋转，如图所示.有人站在圆盘边缘P 点上随圆盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O.若子弹的速度 长 0 为，则 A.枪应瞄准日标O射去 那 B.枪应向PO的右方偏过0角射去，且cos0=R 州 C.枪应向PO的左方偏过0角射去，且tan0= Va D.枪应向PO的左方偏过0角射去，且sin9=aR 3.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g,在 尊期 赤道的大小为g,地球自转周期为T,引力常量为G.则地球的密度为 A.3π(5-g) 3xgo 3πg0 GT go GT(g。-g) C.3 GT D. GTg 4.如图为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图，且质点运动到D点(D点 是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点 运动到E点的过程中，下列说法正确的是 9-1 A.质点经过C点时的速率比D点时的大 B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90° C.质点经过D点时的加速度比B点时的大 D.质点从B点到E点的过程中，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 5.两个完全相同的金属球A和B(可视为点电荷)所带电荷量之比为1：7，相距为x.两者 接触一下放回原来的位置，若两点电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大 小与原来之比是 A.3:7 B.4:7 C.9:7 D.16:7 6.如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距1，在正极板附近有 9 一质量为M、电荷量为g(q>0)的粒子；在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为一9的粒子.在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始 运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距号1的平面，若两粒子间的相互作 用力可忽略，不计重力，则M：m为 A.3:2 B.2:1 C.5:2 D.3:1 7.一位同学将变阻器与一只标有“6V6~8W”字样的小灯泡L及开关 S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光.按图中所示 的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将 A.变暗 B.变亮 C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡 8.在如图所示电路中，电源的电动势E=9.0V,内阻可忽略不计：AB为 滑动变阻器，其电阻R=30Ω：L为一小灯泡，其额定电压U=6.0V,额 定功率P=1,8W:S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在 C闭 接通开关S,然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C时，小灯泡恰好正常发 光.则C、B之间的电阻应为 A.102 B.202 C.15 D.52 9-2 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分.) 9.如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体， 电流方向 电流方向 但R,的尺寸比R2的尺寸大.在两导体上加相同的电压，通过两导 R 体的电流方向如图所示，则下列说法正确的是 A.R,中的电流小于R2中的电流 B.R,中的电流等于R2中的电流 C.R,中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D.R,中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 10.如图所示，一带负电的金属环绕轴OO以角速度ω匀速旋转，在环左侧 A处和环上方B处分别放两个小磁针，平衡后小磁针北极的指向是 A.A处指向左 B.A处指向右 C.B处指向左 D.B处指向右 11.利用下列几组数据能算出地球质量的是（引力常量G为已知） ( A.地球绕太阳运动的周期T和地球中心与太阳中心的距离 B.月球绕地球运动的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心与地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径， 12.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深 入.如图所示，例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面 0 内以速率v按顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动.假设=0时刻 苹果在最低点a且重力势能为零，关于苹果从最低点a运动到最高点c 的过程，下列说法正确的是 A.苹果在最高点c受到手的支持力为mg十m尺 B.苹果的重力势能随时间的变化关系为E。=mgR1一cos(袋)门 C.苹果在运动过程中机械能守恒 D.苹果在运动过程中的加速度大小不变 9-3 三、非选择题（本题共6小题，共60分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，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.) 13.(6分)两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2,电流的 方向如图所示.在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在 导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线 上.导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的点是 14.(8分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律. (1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020cm.如图所示，弹射 刻度尺 装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B 的时间分别为2.55ms、5.15ms,由此可知，小球通过光电门A、B时的速度分 别为AB,其中A= m/s. (2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 (用题日中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒， (3)通过多次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，(2)题中要验证的两数值差越 大，试分析实验中产生误差的主要原因： 15.(10分)如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的大球体挖去一个小圆球后的剩余部分. 所挖去的小圆球的球心0和大球体的球心0的距离是.求大球体的剩余部分对球体外离 球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力(P在两球心OO连线的延长线上). 2R 9-4 16.(12分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为 0=60,长为L,=28m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L,= 2m的水平轨道 BC相连，然后在C处设计一个完整的竖直光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图 所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以一定的初速度。水平弹 出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下，已知小球与AB和BC 间的动摩擦因数均为2三3，g取10m/s2. (1)求小球初速度U的大小： 9-5 (2)求小球滑过C点时的速率c; (3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？ 9-6 17.(12分)盛夏的夜晚，正当大地由喧闹归于沉睡之际，天空却不甘寂 寞地施放着大自然的“烟火”，上演着一场精彩的闪电交响曲.某摄 影爱好者拍摄到的闪电如图所示，闪电产生的电压、电流是不稳定 的，假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×10V,电流可等效为 2×10°A,历时1×103s,则： (1)若闪电定向移动的是电子，这次闪电产生的电荷量以0.5A的电流为小灯泡供电， 能维持多长时间？ (2)这次闪电释放的电能是多少？ 9-7 18.(12分)红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个脉冲.现有一红 宝石激光器，发射功率为P=1.0×10°W,所发射的光脉冲持续时间△t=1.0×10"s,波 长为693.4nm(1nm=109m).求： (1)每个光脉冲的长度. (2)每个光脉冲含有的光子数.（已知h=6.63×10一1J·s,结果保留两位有效数字） 9-8在B点，报据牛顿第二定律有F+mg=mR b线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部 分面积在磁场区城外，有磁感线穿过的面积与 所以F=子mg,根据牛顿第三定律，小球对轨 a线圈相同，故磁通量的变化量与a线圈相同. (2)磁场转过30°，α线圈面积在垂直磁场方向 道口B处的压力大小为F'=F= 4mg. 的投影为πrcos30°，则Φ=Bπrc0s30°， 答案：mg △Φ=|Φ-Φ1|=Bπr2(1-cos30°)≈3.4X 103Wb. 16.解析：木块B从静止开始下降h的过程中，两 (3)以线圈a正对读者的一面为观察对象，初 木块组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒 状态磁感线从该面穿入，线图转过180°后，磁 定律，系统减少的重力势能等于系统增加的动 感线从孩面穿出，故△D=BS一（一BS)=2BS 能，则 =5.0×10-2Wb. 2mgh三2mw十2X22 2 答案：见解析 解得=2v3gh 高一下学期期未综合冲刺卷·物理（九》 3 1.C电路中允许的最大功率为Pm=UI=2860W. 设轻绳对木块B做功为W,对木块B由动能 用电器的功率之和大于Pm时，用电器就不可能 定理得 同时使用，故选项C正确。 2mgh+W= 号×2mu-0 2.D要击中圆盘中心目标O,则 子弹的合速度沿半径方向指向 解得W=一 3 mgh. O.如图所示，因为子弹离开枪 答案.2v3g4 口时有与枪相同的线速度0 3 3 mgh mR,所以枪应向PO的左方偏 17.解析：(1)设电子经电压U1加速后的速度为 过0角射去，且sin0=,故选项D正确 ,由动能定现有cU,=m 3.B在地球两板处，有G=mg:在赤道处。 2eU R 解得=入√ 有G (2)电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场 R gm祭R,故Rg二gT 4π 方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转 Rgo 电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动 则 M D= G 3g0 的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时 3元R9 4 3xRi 4πRG 的偏移量为八.由牛顿第二定律和运动学公式 3πga ，B正确， GT(g。一g） 4.A因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定， U.L' 解得y= C项错误.在D点时，加速度与速度垂直，故知 4U d 加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从 (3)减小加速电压U1或增大偏转电压U. C到D的过程中，合力方向与速度方向的夹角 答案：(1)入 2eU (3)见解析 大于90°，合力做负功，动能减小，v>v。,A项 m e 18.解析：(1)a线图面积正好与圆形磁场区域 正确，B项错误.从B至E的过程中，加速度方 重合， 向与速度方向的夹角一直减小，D项错误。 ,=Bπr2,2=B1xr2, 5,C接触前，两小球之间的库仑力为F=k9·79 r △Φ=|Φ-Φ|=|(B,-B)πr2|=1.256× 10-2Wb, =7欣号，接触后两者所带电荷量为g=74,9=3, 2 16 两小球之间的库仑力为F=k:3=9k号，故 量，选项C正确：由G=mr等也可以求 2 F:F=9:7,C正确 出地球的质量，所以选项D正确. 6.A两粒子同时从静止开始，在电场力作用下做 12.BD在最高点，苹果受到手的作用力，方向向 匀加速直线运动，同时经过某一平面，它们在相 上，受到重力，方向向下，故根据牛顿第二定律 同时间内位移之比为2：3，根据x=2a,可知 可得mg一FN=mR,解得Fv=mg一mR: 它们的加速度之比为2：3.粒子受到的电场力 A错误，设上升过程中半径与竖直方向的夹角 为F=qE,结合牛颜第二定律得a=E,由于两 为0，根据孤长公式l=R0可得t=R0,即 粒子所受电场力大小相等，故质量之比应为 0=,从a到c的过程中，苹果高度为h= 3:2,即A正确. 7.B由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的 R1-c0(觉)]，所以重力势能的变化关系式 电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所 以不可能烧坏灯泡.当滑片P向右滑动时，接入 为E,=mgR[1-os(觉)]，B正确：手的支持 电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，选 力对苹果做功，苹果的机械能不守恒，C错误： 项B正确。 苹果做匀速圆周运动，加速度大小恒定不变， 8.B本题中小灯泡怜好正常发光，说明此时通过 小的造的包流达到领定电流1上-是-Λ 时刻指向圆心，D正确. 13.解析：两导线在4、b两点产生的磁场方向相 =0.3A,两端电压达到额定电压U斯=6.0V, 反，磁感应强度可能为零，两导线在c、d两点 而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联， 产生的磁场方向成一夹角、不共线，磁感应强 则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相 度不为零 等，R.E-90S0n=100,所以 答案：a点b点 0.3 14.解析：(1)小球通过光电门可近似认为做匀速 RC=R-RNc=20 0. .BD设正方形的边长为L,厚度为d,则1是 直线运瑞，所以以号-之温-4m (2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减 R=p5-P导得1-以故RR中 少量是否等于势能的增加量，即gh=- 22 的电流相等，A错误，B正确：由I=qSv= nqLdv得，L大则v小，C错误，D正确. (3)小球通过A的时间越短，意味着小球的速 10.AD带负电的金属环旋转时，形成了与转动 度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大， 方向相反的环形电流，此环形电流在A处产生 损失的能量越多，动能的减少量和势能的增加 的磁场方向向左，在B处产生的磁场方向向 量差值就越大， 右，所以平衡后小磁针北极在A处指向左，在 答案：D44.0或4.00也对)(2g和多西 B处指向右，A、D正确. 2 11.CD已知地球绕太阳运动的周期和地球的轨 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速 道半径，只能求出太阳的质量，而不能求出地 度越大，所受阻力越大 球的质量，所以选项A错误：已知月球绕地球 15.解析：用填补法计算万有引力： 运动的周期和地球的半径，而不知道月球绕地 将挖去的部分补上，则完整的大球对球外质点 球运动的轨道半径，不能求出地球的质量，选 P的引力：F= 项B错误；已知月球绕地球运动的角速度和轨 -0辛径为号的小 (2R)2 道半径，由GMm=mr可以求出地球的质 球的质量M= 4/R)3 r? x()°·p补上的小球 17 对质点P的引力：F,=G M'm GMm (2)根据E=P:可知，每个光脉冲含有的能量 50R2· 为E=1.0×10°×1.0×10”J=10-3J 因而挖去小球后阴影部分对质点P的引力： 而每个光子的能量=，=h员 F=F,-F;-GMm_GMm_23GMm 4R2 50R 100R2· 故每个光脉冲合有的光子数n=E≈35X 答案90 105个. 答案：(1)3.0×101m(2)3.5×103个 16.解析：(1)小球开始时做平抛运动：u,2=2gh, 高一下学期期末综合冲刺卷·物理（十） 代入数据解得 1.D磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种 y,=3√2m/s. 客观存在的物质，磁体与磁体、磁体与通电导 在A点：tan60°=巴 体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是 通过磁场产生的 得，=6一1an60=6m/s. 2.C同轴传动，C、E两，点的角速度相等，由a= (2)从水平抛出到C点的过程中，由动能定 m2r,有2c=2,即a心=2aE:两轮边缘点的线速度 理得 mg (h+L sin 0)-umgL cos 0-umgL2= 大小相学，由a=号有=合牌a=受0故 2m42、 1 2m, 选项C正确. 3.C根据图象可得，物体下落25m,用的总时间 代入数据解得e=3√6m/s. 为2.55，根据自由落体公式可求得行星表面的 (3)小球刚好能过最高点时，重力提供向心力， 重力加速度，C项正确；根据行星表面的万有引 则mg=0,1,」 mve-2mgkm 力约等于重力，只能求出行星质量与行星半径 平方的比值（在已知引力常量G的前提下），不 代入数据解得R,=1.08m. 能求出行星的质量和半径，A项和B项错误；因 当小球刚能到达与圆心等高时，有2m2- 为物体质量未知，不能确定物体受到行星的引 mgR2,代入数据解得R:=2.7m. 力大小，D项错误 当圆轨道与AB相切时，R=BC·tan60°= 4.C根据2h= 2gi,得41=2/ 1.5m 即圆轨道的半径不能超过1.5m. 则L=0,1=20√g 综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足 的条件是0<R≤1.08m. 答案：(1W6m/s(2)3√6m/s(3)0R≤1.08m 2h 17,解析：1)根据电流的定义式1=4， 得t入Ng ,则s=2u2=2√g 可得q=1t=2×10×1×103C=200C, 所以L=② ，故选项C正确。 供电时同f=子-架9。=40 5.D点电荷B,C对点电荷A的库仑力大小相等，为 (2)这次闪电释放的电能为 Fm=Fa= 9x10'x2X10-X1X10N r 0.012 E=gU=200×2.5×10J=5×10°J. =180N 答案：(1)400s(2)5×10°J A受大小相等的两个库仑力，夹角为60°，故合 18.解析：(1)光脉冲的长度即光在一个脉冲时间 力为： 内传播的距离，根据s=c1可知，每个光脉冲的 长度为s=c△1=3×10°×1.0×101m= F-2FmcosNN. 3.0×108m 方向沿∠BAC的角平分线.故选D. 18