精品解析：安徽省宿州市2023-2024学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷

2023-2024学年安徽省宿州市高一（下）期末教学质量检测物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电子所带的电荷量是，所以电子是元电荷 B. 库仑力的大小与电性没有关系 C. 电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大 D. 电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．电子所带的电荷量是，所以电子的电荷量等于元电荷，故A错误； B．库仑力的大小与电性没有关系，只与电荷量的大小有关，故B正确； C．同一个正电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大，故C错误； D．电势差是绝对量，与零电势点的选取无关，故D错误。 故选B。 2. 跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员由静止开始下落，在打开伞之前受恒定的阻力作用，下落的加速度为a，重力加速度为g，则在运动员匀加速下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员的重力势能增加了mgh B. 运动员的机械能减少了mah C. 合力对运动员做的功为 D. 运动员的动能增加了mah 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员重力做的功等于重力势能的变化量，重力做正功，所以运动员的重力势能减少了mgh，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得阻力 所以运动员克服阻力所做的功为 即运动员机械能减少了，故B错误； C．运动员受到的合外力为，则合力对运动员做的功为 故C错误； D．根据动能定理可得合外力做的功等于动能的增加，所以运动员的动能增加了mah，故D正确。 故选D。 3. 在一个圆的直径上有一对等量异种电荷，它们在圆心O处产生的电场强度大小是；如果把正电荷从a处移到c，已知Oc与Oa的夹角为，此时O点的电场强度大小变为，则与之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】依题意得，每个点电荷在O点产生的场强大小为，当a点处的点电荷移至c点时，O点场强，由几何关系可知，合场强大小为 所以 故选C。 4. 图中所示的实线为某静电场中的电场线，其方向不确定，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（　　） A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度 C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由运动轨迹可知，粒子受力方向指向运动曲线凹的一侧，但是电场线方向不确定，粒子电性不确定，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，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故C正确； BD．粒子受力方向指向运动曲线凹的一侧，所以电场力做正功，速度增加，电荷的电势能减小，粒子在M点的速度小于它在N点的速度，粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能；故BD错误。 故选C。 5. 如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是 A. 线速度vA<vB<vC B. 万有引力FA>FB>FC C. 角速度ωA>ωB>ωC D. 向心加速度aA<aB<aC 【答案】C 【解析】 【分析】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、角速度、向心加速度，然后分析答题． 【详解】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力；，解得：v=，，，由图示可知，卫星的轨道半径：rA＜rB＜rC，则三颗卫星的线速度vA＞vB＞vC，角速度ωA＞ωB＞ωC，向心加速度：aA＞aB＞aC，故C正确，AD错误；由于不知道卫星间的质量关系，无法根据万有引力公式判断卫星所受地球引力的关系，故B错误；故选C． 【点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是正确解题的关键，应用万有引力公式、牛顿第二定律可以解题． 6. 如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为（　　） A. 1∶1 B. 3∶2 C. 2∶1 D. 2∶3 【答案】B 【解析】 【详解】两小球竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，则运动时间相等。 小球A的实际位移与水平方向夹角为30°，则 小球B恰好垂直打到斜面上，此时速度与水平方向夹角为60°，则 联立得 故选B。 7. 边长为1cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面．将电子由A点移动到B点，电场力做功4eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功2eV．电场强度大小为 A. 200V/m B. 300V/m C. 200V/m D. 400V/m 【答案】D 【解析】 【详解】电子由A点移动到B点，电场力做功4eV，则；电子由A点移动到C点，电场力做功2eV，；设AB的中点为D，C、D两点电势相等，CD为等势线，电场方向沿BA方向．则，故D正确，ABC错误． 故选：D． 8. 一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 电动汽车最大速度为10m/s B. 电动汽车受到的阻力为100N C. 关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D. 整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图像可知在0～3s内，电动汽车的加速度 由图像可知在0～3s内 解得 由牛顿第二定律 由 解得 选项A、B错误； C．关闭发动机后 经过 电动汽车停止运动，选项C错误； D．对全程由动能定理可得 所以整个过程中克服阻力做功为3750J，选项D项正确。 故选D。 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9. 中国预计将在2030年实现载人登月计划，如图所示是“嫦娥六号”奔月的示意图，“嫦娥六号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（　　） A. 从绕月轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ上需在Q点减速 B. 卫星在绕月轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 C. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 D. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．从绕月轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ上需在Q点减速，机械能减小，故A正确； B．卫星在绕月轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能，故B正确； C．发射时的速度必须达到第二宇宙速度，故C错误； D．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变只与中心天体的质量有关，故D正确。 故选ABD。 10. 质量为的小环A套在光滑的直角杆上，部分竖直，小环A与物块B用细绳连接，如图所示．物块B的质量为，小环A在点由静止释放，间距为，水平，与竖直方向夹角为，则有（　　） A. 小环A运动到点时，小环A的速度为零 B. 小环A运动到点时，物块B的速度为零 C. 小环A运动到点时，小环A的速度为 D. 小环A从点运动到点的过程中，绳的拉力对A做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小环A到达点时，由速度的合成与分解可知，小环竖直方向速度不为零，水平方向速度为零，即B的速度为零，故A错误，B正确； C．由题图中几何关系可得 ， 以AB为整体，由动能定理可知 故C错误； D．对A由动能定理可知 解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学用传感器做“观察电容器的充、放电”实验：采用的实验电路如图所示。 a.将开关先与“”端闭合，电容器进行___________（选填“充电”或“放电”），稍后再将开关与“”端闭合。 b.在下列四个图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为___________，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为___________。（填选项对应的字母） A. B. C. D. 【答案】 ①. 充电 ②. A ③. C 【解析】 【详解】a[1]将开关先与“”端闭合，电容器与电源相连，进行充电。稍后再将开关与“”端闭合，电容器放电； b[2]充电电流与放电电流方向相反，且电流均逐渐变小，故传感器的电流随时间变化的图像为A。 [3]充电过程，电压逐渐增大，且增大的越来越慢，放电过程电压逐渐变小，减小的越来越慢，故电压随时间变化的图像为C。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 12. 我国自行研制的“嫦娥六号”月球探测器于2024年6月2日从月球背面成功着陆。探测器经过一系列的制动减速进入月球近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动，之后再经过制动在月球表面着陆。已知在着陆前，它沿着近月圆轨道绕了N圈，所用的时间为t，引力常量为G，月球的半径为R，求： （1）月球表面重力加速度； （2）月球的质量； （3）月球的平均密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设月球的质量为 M，嫦娥六号的质量为 m，月球表面的重力加速度为 g，嫦娥六号绕月球轨道的周期为 T，由牛顿第二定律得 又 解得 （2）由，可得 （3）由，，可得 13. 如图所示，由电子枪发出的电子从静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可视为匀强电场，偏转电极之间电压为U，极板长度为L，两极板间距离为d，不计电子重力和电子间相互作用，求： （1）电子离开加速电场时的速度大小； （2）电子在偏转电场中的加速度大小a； （3）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在加速电场中，由动能定理可知 解得 （2）电子在偏转电场中，竖直方向只受电场力作用，由牛顿第二定律可知 解得： （3）电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向 竖直方向 联立解得 14. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 【答案】（1）28N，方向竖直向下；（2）；（3）16J 【解析】 【详解】（1）滑块由静止滑到B点处，由动能定理可得 代入数据解得 滑块滑动到B处时，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块运动至B处时对轨道的作用力大小FN==28N，方向竖直向下。 （2）若要使滑块能到达D点，设滑块第一次到达D点时速度是零，下滑高度有最小值，由动能定理有 代入数据解得 滑块到达DE后且不再离开DE，可知又返回的D点速度恰好是零，下滑高度有最大值，由动能定理可得 解得 则有滑块下落高度满足的条件 （3）若滑块第一次到达D点速度恰是0，利用逆向思维，对滑块进行分析有 传送带的位移 则相对位移大小为 代入数据解得滑块在传送带上产生的热能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年安徽省宿州市高一（下）期末教学质量检测物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电子所带的电荷量是，所以电子是元电荷 B. 库仑力的大小与电性没有关系 C. 电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大 D. 电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关 2. 跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员由静止开始下落，在打开伞之前受恒定的阻力作用，下落的加速度为a，重力加速度为g，则在运动员匀加速下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员的重力势能增加了mgh B. 运动员的机械能减少了mah C. 合力对运动员做的功为 D. 运动员的动能增加了mah 3. 在一个圆的直径上有一对等量异种电荷，它们在圆心O处产生的电场强度大小是；如果把正电荷从a处移到c，已知Oc与Oa的夹角为，此时O点的电场强度大小变为，则与之比为（　　） A. B. C. D. 4. 图中所示的实线为某静电场中的电场线，其方向不确定，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（　　） A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度 C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 5. 如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是 A. 线速度vA<vB<vC B. 万有引力FA>FB>FC C. 角速度ωA>ωB>ωC D. 向心加速度aA<aB<aC 6. 如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为（　　） A. 1∶1 B. 3∶2 C. 2∶1 D. 2∶3 7. 边长为1cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面．将电子由A点移动到B点，电场力做功4eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功2eV．电场强度大小为 A. 200V/m B. 300V/m C. 200V/m D. 400V/m 8. 一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 电动汽车最大速度为10m/s B. 电动汽车受到的阻力为100N C. 关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D. 整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9. 中国预计将在2030年实现载人登月计划，如图所示是“嫦娥六号”奔月的示意图，“嫦娥六号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（　　） A. 从绕月轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ上需在Q点减速 B. 卫星在绕月轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 C. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 D. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 10. 质量为的小环A套在光滑的直角杆上，部分竖直，小环A与物块B用细绳连接，如图所示．物块B的质量为，小环A在点由静止释放，间距为，水平，与竖直方向夹角为，则有（　　） A. 小环A运动到点时，小环A的速度为零 B. 小环A运动到点时，物块B的速度为零 C. 小环A运动到点时，小环A的速度为 D. 小环A从点运动到点的过程中，绳的拉力对A做的功为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学用传感器做“观察电容器的充、放电”实验：采用的实验电路如图所示。 a.将开关先与“”端闭合，电容器进行___________（选填“充电”或“放电”），稍后再将开关与“”端闭合。 b.在下列四个图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为___________，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为___________。（填选项对应的字母） A. B. C. D. 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 12. 我国自行研制的“嫦娥六号”月球探测器于2024年6月2日从月球背面成功着陆。探测器经过一系列的制动减速进入月球近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动，之后再经过制动在月球表面着陆。已知在着陆前，它沿着近月圆轨道绕了N圈，所用的时间为t，引力常量为G，月球的半径为R，求： （1）月球表面重力加速度； （2）月球的质量； （3）月球的平均密度。 13. 如图所示，由电子枪发出的电子从静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可视为匀强电场，偏转电极之间电压为U，极板长度为L，两极板间距离为d，不计电子重力和电子间相互作用，求： （1）电子离开加速电场时的速度大小； （2）电子在偏转电场中的加速度大小a； （3）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y。 14. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $