湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

机密★启用前 2024年上学期高一期末质量检测试题 物 理 本试卷共6页,全卷满分100分,考试时间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7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目 要求. 1.一轿车和一货车在两条平行直道上同向行驶,开始时两车速度都为。且轿车司机处于货车车尾并 排位置,如图所示,为了超车,轿车司机开始控制轿车做匀加速运动,经过一段时间/,轿车司机到 达货车车头并排位置,若货车车身长度为L,且货车保持匀速,则轿车加速过程的加速度大小为 2L. 2(十L) B. (。t十L) ,2} 2} 2.两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度, 绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正 确的是 ## C 【高一物理期末质量检测试题 第1页(共6页)】 3.质量为n,和n。的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标:随时间变化的图像如图所示,下 列说法正确的是 /n A.碰撞后n。与:的速度相同 B.两物体质量n:和n。之比为1: C.碰撞后n。的动量与n,的动量之比为1:1 D.碰撞后n。的动能与n,的动能之比为3:1 4.如图所示,一束平行光垂直斜面照射,小球从斜面上的点O以初速度v。沿水 _ 平方向抛出,落在斜面上的P点,不计空气阻力,下列说法中正确的是 A.小球在空中飞行时间与v。无关 _0 B.小球速度最大时距离斜面最远 77/7/ C.小球在斜面上的投影匀速移动 D.小球在斜面上的投影加速移动 5.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球质量均为,两 球半径忽略不计,杆的长度为/.先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动 小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离 A.小球A和B的速度都为 2g C.小球A、B的速度分别为 6.如图所示,水平直线上有A、O、B三点,BO一2AO,空间存在着竖直方向上的匀强电场(图中未画 出).若将一个电荷量为一Q的点电荷放在A点,则O点的场强大小为E;若将这个电荷量为一C 的点电荷放在B点,则O点的场强大小变为E。,则匀强电场的场强大小为 _ -0 /16E一-E /16E{一E A.E一 B.E一 16 /16E{一-E 16E一EE C.E- D.E二 15 。 7.真空中有一半径为r。的带电空心金属球,通过其球心的一直线上各点的电势分布如图所示,,表 示该直线上某点到球心的距离,、分别是该直线上A、B两点离球心的距离,下列说法中正确 的是 A.空心金属球带负电 B.A.点的电场强度方向由A指向B C.A.点的电场强度小于B点的电场强度 D.电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力一定做正功 【高一物理期末质量检测试题 第2页(共6页) 二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得 5分,选对但不全的得3分,有选错的不得分 8.如图甲所示的某台无人机上升、向前追踪拍摄的飞行过程中竖直方向上的速度。,及水平方向上的 速度v,与飞行时间1的关系图像如图乙和丙所示,下列说法正确的是 # A.无人机在时刻处于超重状态 B.无人机在0~这段时间内沿直线飞行 C.无人机在。时刻上升至最高点 D.无人机在。~t时间内做匀变速运动 9.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,如图所示,已知m。一m。<mc,则对于三个卫 星,下列说法正确的是 A.运行线速度关系为>:一vc B.机械能关系为E,<E<E C.已知万有引力常量为G,现测得卫星A的周期T。和轨道半径,可求得地 球的平均密度 RRR T 10.空间中某区域电场线的分布如图所示,一个带电粒子只在电场力的作用下,由P点运动到Q点 图中虚线表示运动轨迹,则下列判断正确的是 A.粒子带正电 B.电场力对粒子做负功 C.粒子在Q点的加速度大于在P点的加速度 D.粒子在Q点的速度大于在P点的速度 11.如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力).开始时,两小球分别静止在 A、B位置,现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置,取O点的电 势为0.下列说法正确的是 A.电场E中A点电势低于B点 -E B.转动中两小球的电势能始终相等 ---- --_+ C.该过程静电力对两小球均做负功 -B D.该过程两小球的总电势能增加 【高一物理期末质量检测试题 第3页(共6页)】 三、非选择题:本题共5小题,共52分. 12.(6分)如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验,有一直径 为、质量为的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光 电门,测得A、B间的距离为H(H>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为/,当地的重 力加速度为g,则 (1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径/三 mm. (2)小球经过光电门B时的速度表达式为 (3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图像如图丙所示,当图中已知量z。、H。和 重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式: 时,可判断小球下落过程中机械能 守恒. 金属球 1门 乙 E 分 13.(6分)甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验,已知重力加速度为g. 光门!光电门A光片 钧 - / 长板 777777777 : 乙 1 2 (1)甲同学所设计的实验装置如图甲所示,其中A为一质量为M的长直木板,B为木板上放置的 质量为n的物块,C为物块右端连接的一轻质弹策测力计.实验时用力将A从B的下方抽出 通过C的读数F,即可测出动摩擦因数.则该设计能测出 (填“A与B”或“A与地面”) 之间的动摩擦因数,其表达式为 (2)乙同学的设计如图乙所示,他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门,与光电 门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相 连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力,实验时,多次改变孙桶中秒的质量,每次都让物块 从靠近光电门A处由静止开始运动,读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的 运动时间t.在坐标系中作出F- 一的图线如图丙所示,图线的斜率为,与纵轴的截距为,与 横轴的截距为c.因乙同学不能测出小车质量,故该同学还应该测出的物理量为 根据该测量物理量及图线信息可知物块和长木板之间的动摩擦因数表达式为 【高一物理期末质量检测试题 第4页(共6页)】 14.(13分)如图所示,水平雪面上的雪撬在与水平方向成37*}角的拉力F一30N的作用下,沿直线匀速 运动5m,所用时间为5s,已知sin37*-0.6,cos37*-0.8,求; (1)上述5s内拉力F的平均功率 (2)上述5s内雪撬克服地面摩擦力做的功 15.(13分)如图所示有一个匀强电场,电场线和坐标平面x0y平行,以原点O为圆心,半径,一10cm 的圆周上任意一点P的电势=40sin0十25(V),0为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角, A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点 (1)求该匀强电场场强的大小和方向; (2)若在圆周上D点处有一个a粒子源,能在xOy平面内发射出初动能均为200eV的a粒子(氮 核He),当发射的方向不同时,a粒子会经过圆周上不同的点,在所有的这些点中,a粒子到达 哪一点的动能最大?最大动能是多少eV? 【高一物理期末质量检测试题 第5页(共6页)】 16.(14分)如图所示,水平桌面上有一轻弹策,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点,水平 桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP,其形状为半径R一1.0m的圆环剪去了左上角120的圆孤, MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h一2.4m.用质量n.一0.4kg的物块将弹策缓慢压 缩到C点,释放后弹策恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为n。一0.2kg的物块将 弹策缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀变速运动,其位移与时间的关系为s一6t一2/^*},物 块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道(不计空气阻力,g取10m/s*),求: _MM (B 7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777 (1)物块n。过B点时的瞬时速度v,及与桌面间的滑动摩擦因数 (2)若轨道MNP光滑,物快经过轨道最低点N时对轨道的压力F (3)若小球刚好能到达轨道最高点M,则n。释放后运动过程中克服摩擦力做的功W 【高一物理期末质量检测试题 第6页(共6页)】2024年上学期高一期末质量检测试题·物理 参考答案、提示及评分细则 1,B轿车做匀加速直线运动，时间t内的位移x1=t十2at, 货车做匀速直线运动，时间1内的位移：=，根据-，=L解得a=头故B正确 2.C由匀速圆周运动mwr=ng tan0, 0为绳与竖直方向的夹角r=lsin0 g 解得w=√1cos0 两球角速度相同，则os日相同，即细线顶点到运动平面中心的距离相等，所以两球应在同一水平面旋转」 故选C. 3.DA.x一t图像的斜率表示物体的速度，两物体正碰后，m1碰后的速度为 4 01-3-ms=-2m/s 8-4 m:碰后的速度大小为一3-1m/s=2m/s 碰后两物体的速度大小相等，方向相反，A错误； BCD.两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即m1a=m1,十m2v2 v0=-0ms=4m/s解得两物体质量之比为m1:m2=1:3 4-0 根据动量的表达式p=mw可知碰撞后m?的动量与m,的动量之比为p::p,=一3：1 根据动能的表达式E,-2m2可知碰撞后m:的动能与m,的动能之比为Ee:Eu=3:1 故B、C错误，D正确.故选D. 1 4.D A.tan= 得1= 2vtan 0 ,可知小球只要落在斜面上，在空中运动的时间与初速度有关，故A错误：B、当 Vot 小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时速度不是最大，故B错误：CD,将速度分解成平行与垂直斜面 方向，平行斜面方向运动是匀加速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，可知小球 在斜面上的投影加速移动，故C错误，D正确. 5.C设小球A向下的速度为01，小球B水平向右的速度为v2,则它们沿杆方向的分速度是相等的，即1sin30°= os30,得=·则选项AB均错误：又因为杆下滑时机被能守恒，故mg=mg×2十之m听+2m,联 1,1 立两式解得：=2=分3：选项D错误，C正确。 【高一物理期末质量检测试题参考答案第1页（共4页）】 6.C电荷量为一Q的点电荷放在A点时，设它在O点产生的场强大小为E。,由题意可知：E1=E十E一Q的 点电荷放在B点时，由于B0=2A0,根据库仑定律：E=识，则它在O点产生的场强大小为}E。,由题意可知： E:= Eo 4 十E联立可得：E= /16E-E ,故A、B、D错误，C正确， W15 7.BA.依据沿着电场线方向，电势降低，由图可知！0到r。电势不变，故球为等势体，而由r。再增大的过程中，电势 降低，可知，金属球壳应该带正电，故A错误：BC,A点的电场强度方向由A指向B,A点的电场强度大于B点的 电场强度，故B正确，C错误：D.正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力一定做正功：而负电荷沿直线从A 移到B的过程中，电场力做负功，故D错误. 8.ADA.由图乙可知，无人机在1时刻在竖直方向上做加速运动，故竖直方向的加速度向上，无人机处于超重状 态，A正确：B.由图乙可知，0一t2这段时间内，无人机在竖直方向匀加速上升，由图甲可知，其在水平方向匀减速 向前飞行，其速度和加速度合成如图， 个 可知无人机的速度和加速度方向不在同一条直线上，故无人机在这段时间内做曲线运动，故B错误：C图乙中图 线与时间轴围成的面积表示无人机竖直方向的位移大小，所以2时刻，无人机上升到最高点，故C错误：D.无人 机在t2~ts时间内，在竖直方向上做匀减速直线上升运动，在水平方向上做匀速直线运动，故加速度恒定方向竖 直向下，无人机的合运动为匀变速曲线运动，故D正确.故选AD 9.ABD万有引力充当向心力，故根据G=m解得=，√，所以轨道半径越大，线速度越小即A> GM =Ue,A正确；卫星的机械能E=E。十E。= GMn,根据mA=mh<me.ra<rA=re,可得E<Ea<Ee,B正 2r 确：根据公式=m字，已知万有引力常量为G,现测得卫星A的运行周期工，和轨道半径R',可以求出 地球质量，不知道地球的半径，所以无法求出密度，故C错误：由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的 半径的三次方与周别的平方之比是一个定值，即学-一放D正确 10BCA.电场线的方向向右，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受到的电场力方向指向轨迹的内侧，电场力 方向向左，所以电荷为负电荷，故A错误：C.电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所 以粒子在Q点的受力大，在Q点的加速度比P点大，故C正确：BD.从P点到Q点，静电力方向先与速度方向 成钝角，电场力做负功，动能减小，粒子的速度减小，粒子在Q点的速度小于在P点的速度，故B正确，D错误 11.ABA.根据顺着电场线电势降低，可得电场E中A点电势低于B点，故A正确：B.设OA=OB=L,开始状态 轻杆与电场线方向的夹角为0，根据匀强电场中电势差与场强的关系得：Un=Ed=Elcos0,取O点的电势为 0,则有：Un=9,一9A,解得：9A=一ELcos0,同理可得：9u=ELcos0,又根据电势能与电势的关系得A小球 的电势能为：E4=g9A=一ELcos0=一qEd,Ea=一q9a=一qELcos0=一gEd,转动中两小球沿电场线方 向的距离d相等，所以两小球的电势能始终相等，故B正确：CD.转动中两小球都沿电场力方向移动一段距离， 【高一物理期末质量检测试题参考答案第2页（共4页）】 根据电场力做功的条件可知，该过程静电力对两小球均做正功，所以该过程两小球的总电势能减小，故C、D 错误. 12.【答案】1)7.25(2分)(2)4(2分)(3) v.2分 【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为7mm,游标0.05×5mm=0.25mm,则小球的直径读数为d=7.25mm. 据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度 (③)小球下落过程中重力势能的减小量为mgH,动能的塔加量E,-弓m心=m 1 to ,若机械能守恒，有： 13.【答案】1DA与B1分)E1分)(2)光电门A,B之间的距离(2分)x 2xb (2分) g kg 【解析】(1)当A达到稳定状态时B处于静止状态，弹簧测力计的读数F与B所受的滑动摩擦力F,大小相 等，B对木板A的压力大小等于B的重力mg由F,=、得以一是-为A与B之间的动摩据因数 (2)物块由静止开始做匀加速运动， 。1 位移r=2a1, 可得：a= 2.x 根据牛顿第二定律得：对于物块， F合=F-mg=ma 则：F-2g+ms 则图线的斜率为：k=2mx,纵轴的截距为：b=mg: 飞与摩擦力是否存在无关，物块与长木板间的动摩擦因数为：以=62 mg kg 14.【答案】(1)24W(2)120J 【解析】1)根据功率的计算公式可得P-?（2分) W=Fxc0s37°=30×5×0.8J=120J(3分) 所以P=24W(2分) (2)雪橇在水平雪面上沿直线匀速运动，则有f-Fcos37°-24N(3分) 所以雪橇克服地面摩擦力做的功为W克，=fx=24×5J=120J(3分) 15.【答案】(1)场强大小为400V4m,电场方向沿y轴负向 (2)到达C点时的动能最大，最大动能为280eV 【解析】(1)半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势中9=40sin0+25V,当0=0°和0=180的电势相等， 则知B、D两点的电势相等：可知电场的方向平行于y轴方向.(2分) 当0=时：9=(40X1+25)V=65V2分) 当0-受时9：=-15V(2分) 所以电场方向沿y轴负向 【高一物理期末质量检测试题参考答案第3页（共4页）】 匀强电场的电场强度E=9,9_65,（一15)vm=40Vm(2分) 2r 2×0.1 (2)α粒子带正电，由动能定理知a粒子到达C点时的动能最大 根据动能定理得2eU=Ec一EkD(2分) 其中U=91.9:=40V(2分) 2 得E=2eU+Ekn=2e×40+200eV=280eV(1分) 16.【答案】(1)6ms0.4(2)16.8N(3)8J 【解析】(1)m:过B点后遵从s=6t一2t所以知：vm=6m/s,a=一4m/s2.(1分) 由牛顿第二定律：mg=na(1分) 解得4=8=4=04.0分) g10 (2)竖直方向的分运动为自由落体运动， 有P点速度在竖直方向的分量v,一√2gh=4√3m/s(1分) P点速度在水平方向的分量，=，”=43 tan60°√3 m/s=4m/s(1分) 解得离开D点的速度为vD=4mfs(1分) 由机械能守恒定律，有2mu=2mv6+mg(h+R+Ros)1分) 得w=74m2/s 根据牛顿第二定律，有F'一mg=mR1分) 代入数据解得F、'=16.8N 根据牛顿第三定律，F=F‘=16.8N,方向竖直向下.(1分) UM (3)小球刚好能到达M点有mg=m尺，1分) 则w=gR=√/10m.s 小球到达P点的速度vp=/十，=√16十48ms=8mfs. 从P到M点运用动能定理： 有-mgR1+cos0)-Wm=mi-mi1分) 代入数据解得Ww=2.4J 从B到D点运用动能定理， 1 1 有-Wm=2mui-2moi.(1分） 代入数据解得WD=2J 从C到B点运用动能定理， 有E。=n1gxc8i 1 E,=m:gxcm+2m?ui(1分） WcB-3.6J 则释放后m,运动过程中克服摩擦力做的功为：W=W#十Wm十Wt=8J(1分) 【高一物理期末质量检测试题参考答案第4页（共4页）】