黑龙江省哈尔滨市第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

哈三中 2023–2024 学年度下学期 高一学年期末考试物理试卷 一、单选题(本题共6小题，每小题4分， 共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的不得分) 1.发现万有引力定律的物理学家是 A.伽利略 B. 牛顿 C.亚里士多德 D.卡文迪什 2.某同学在练习投篮，篮球在空中的运动上升轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是 3.2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。已知月球质量为地球质量的 ，月球半径为地球半径的 ，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与在地球表面受到地球引力的比值为 4.如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点， c、d、e点场强的大小关系为 高一物理 第1页 共6页 5.某同学观察一平抛小球，发现当小球抛出0.15s后小球的速度与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成45°角，小球可看作质点，已知： 0.8, g = 10m/s²,下列说法正确的是 A. 小球初速度的大小为4m/s B.小球落地时速度大小为4m/s C.小球抛出时距离地面的高度为 0.2m D.小球落地的水平位移为2m 6.如图所示，用不可伸长的，长度为L的轻质细绳将质量为3m的木块悬挂于O，木块静止。质量为m的弹丸水平向右射入木块后未射出木块，第一颗弹丸的速度为 射入木块后二者共同上摆动的最大高度为h，当其第一次返回初始位置时，第二颗弹丸以水平速度v₂又击中木块，且也未射出木块，使木块向右摆动且最大高度仍为h，木块和弹丸可视为质点，二者作用时间极短，空气阻力不计，则 A.第一颗弹丸打入木箱后瞬间，二者的速度为 B.第二颗弹丸打入木箱后瞬间，细绳拉力的大小 C.子弹与木箱共同上摆的最大高度h为 D.两次弹丸入射的水平速度关系为 二、多选题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得6分， 选不全的得3分， 有选错或不答的不得分) 7.如图所示，两个质量相同的物体，沿着高度相同，倾角不同的两个光滑固定斜面的顶端，由静止自由下滑，则两物体在滑到底端的过程中 A.两物体所受合外力的冲量相同 B.两物体所受合外力做功相同 C.两物体动能的增加量相同 D.两物体动量的变化量相同 高一物理 第2页 共6页 8.真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上 和 的两点上，在它们连线上各点电场强度E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是 A.点电荷M、N一定为同种电荷 B.点电荷M、N一定为异种电荷 C.点电荷 M、N 电荷量的绝对值之比为4：1 D.点电荷 M、N 电荷量的绝对值之比为1：4 9.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，卫星A是一颗地球静止轨道卫星，卫星B是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星C是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星 A、B、C的轨道半径之比为4：4：3，质量之比为5：3：1，则下列说法正确的是 A.卫星A、B受地球的万有引力大小之比为5：3 B.卫星B、C运行的线速度大小之比为4：3 C. 卫星B、C 的向心加速度大小之比为9：16 D. 卫星A、C 的运行周期之比为16:9 10.如图所示，左侧有一长为L=3m的传送带，以速度 v=5m/s顺时针转动，右侧有一质量为M=3kg、足够长的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为 m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度 v₀=10m/s从传送带的左端滑上传送带，并且小物块能无机械能损失的滑上长木板。已知小物块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为μ=0.6，不计空气阻力, g取10m/s²。则 A.小物块滑上长木板的速度为5m/s B. 小物块的最终速度为2m/s C.长木板的最终动能为6J D.最终木板和木块系统产生的内能为24J 高一物理 第3页 共 6页 二、实验题 (共14分) 11.某同学用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1).图2为实验中打出的一条纸带，实验所用的重物质量为200g，打点计时器(打点周期0.02s) 打下点6时物体的速度 从“0”到“6”点的过程中，重力势能的减少量 (g取9.8m/s²,计算结果均保留3位有效数字) (2).根据纸带上的数据，算出重物在各位置的速度 v，量出对应位置下落的距离h，并以 为纵轴、h为横轴画出图像，若下落过程中机械能守恒，绘制的 图像是 (填图像前的选项) 12.如图所示，用下面实验器材可以验证两个小球碰撞前后的动量是否守恒。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，M、P、N三点是小球地面上的平均落点。 (1)实验中除了测两小球的质量外，还需测量 ； A.小球抛出点距地面的高度 B.小球开始释放位置距地面高度 C.碰撞前入射球平抛运动的水平距离 D.碰撞后两球各自平抛运动的水平距离 高一物理 第4页 共6页 (2)关于实验操作和器材说法正确的是 ； A.斜槽末端必须光滑 B.每次从同一位置静止释放入射球 C.两球直径可以不同 D.入射球质量大于靶球质量 (3)实验中记录数据如下表所示 mɪ/g m₂/g OM/ cm ON/ cm OP/ cm 40.0 10.0 18.50 39.80 28.50 为了达到“验证动量守恒”的实验目的，需要验证的表达式为 (用上述表格中的物理量符号表示)；由以上数据分析此次碰撞为 (“弹性”或“非弹性”)碰撞。 三、解答题(共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 13.如图所示，将一质量m=0.04kg的带电荷的小球B用绝缘线挂起来，用带电荷量 的小球A 靠近 B，当B球静止时悬线与竖直方向成37°角，两球位于同一水平面，球心相距r=0.3m。两带电小球可视为点电荷，重力加速度 静电力常量/ 求: (1)B球所带电荷量绝对值； (2)此时A 球在 B 球平衡处产生的电场强度的大小。 高一物理 第5页 共6页 14. 如图所示，倾角为θ=37°的斜面与圆心为O、半径R =1.0m的光滑圆弧轨道在 B点平滑连接，且固定于竖直平面内。斜面上固定一个平行于斜面的轻质弹簧，现沿斜面缓慢推动质量为m =0.4kg的滑块a使其压缩弹簧至A 处，弹簧具有4.8J 弹性势能，现将滑块a由A 处静止释放。已知A、B之间的距离为L =1.5m，滑块a与斜面间动摩擦因数μ=0.25，C为圆弧轨道的最低点，D与圆心O等高，滑块a可视为质点，忽略空气阻力，取 求 (1)滑块a第一次运动至 B点时速度大小； (2)滑块a第一次运动至 D点时对轨道的压力大小。 15.如图，光滑水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道AB，轨道上A点切线沿水平方向，忽略A点距地面的高度，轨道右侧有静止的质量分别为 的铜块和 的铁块，铁块右侧有竖直墙壁，铜块距离A 点L =10m，铁块距离墙壁l=2m，铜块铁块间有少量炸药。某时刻点燃炸药，放出345.6J能量转化成两滑块动能，不计物体间碰撞的机械能损失与碰撞时间，两滑块可视为质点，不计空气阻力。重力加速度大小为g=10m/s²,求 (1)爆炸后铜块速度大小； (2)铜块运动至A 点前，铁块能否追上铜块，若能，计算铜块被追上撞击后的速度大小，若不能，请说明理由； (3)铜块继续沿圆弧轨道AB运动至B点沿切线方向飞出，最后落回水平地面，若保持B点与地面间的高度差h=1.4m不变，调节圆弧AB对应的圆心角θ及半径，求铜块从B点抛出后的最大水平射程及对应的圆心角θ。 高一物理 第6页 共 6页 学科网（北京）股份有限公司 $$哈三中 2023–2024 学年度下学期高一学年期末考试 物理试卷答案 1．B 2．D 3．B 4．D 5．C 6．D 7．BC 8．AC 9．AC 10．BCD 11. 1.18m/s 0.143 B 12. （1）CD BD 𝑚1𝑂𝑃 = 𝑚1𝑂𝑀 +𝑚2𝑂𝑁 非弹性 13. （1）1 × 10−6C；（2）3 × 105N/C （1）对 B 受力分析可得 𝐹 = 𝑚𝑔tan37° = 0.3N 由库仑定律 𝐹 = 𝑘 𝑞A𝑞B 𝑟2 解得 𝑞B = 1 × 10 −6C （2）A 球在 B 球平衡处产生的电场强度 𝐸 = 𝐹 𝑞B 𝐸 = 3 × 105N/C 14．（1）6𝑚/𝑠；（2）8N （1）从 A 至 B 列动能定理 𝐸𝑝 +𝑚𝑔𝐿sin37° − 𝜇𝑚𝑔𝐿cos37° = 1 2 𝑚𝑣𝐵 2 − 0 解得 𝑣B = 6𝑚/𝑠 （2）由 B 到 D 列动能定理 −𝑚𝑔𝑅 cos37° = 1 2 𝑚𝑣𝐷 2 − 1 2 𝑚𝑣𝐵 2 向心力方程 𝑁 = 𝑚𝑣𝐷 2 𝑅 解得 𝑁 = 8N 由牛顿第三定律可得，对轨道压力为 𝑁′ = 𝑁 = 8N 15.（1）由爆炸过程动量守恒及能量关系 1 2 𝑚1𝑣1 2 + 1 2 𝑚2𝑣2 2 = 𝐸 𝑚1𝑣1 = 𝑚2𝑣2 解得 𝑣1 = 4.8𝑚/𝑠, 𝑣2 = 9.6𝑚/𝑠 （2）设铜块运动距离 d 后，铁块追上铜块 𝑑 𝑣1 = 𝑑 + 2𝑙 𝑣2 𝑑 = 4𝑚 < 10𝑚 因此能发生碰撞 两物块弹性碰撞 1 2 𝑚1𝑣1 2 + 1 2 𝑚2𝑣2 2 = 1 2 𝑚1𝑣1 ′2 + 1 2 𝑚2𝑣2 ′ 2 𝑚1𝑣1 +𝑚2𝑣2 = 𝑚1𝑣1 ′ +𝑚2𝑣2 ′ 解得 𝑣1 ′ = 8𝑚/𝑠, 𝑣2 ′ = 3.2𝑚/𝑠 （3）铜块由 A点到 B点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，有 1 2 𝑚1𝑣1 ′2 = 𝑚1𝑔ℎ + 1 2 𝑚1𝑣𝐵 2 解得 𝑣𝐵 = 6m/s 设铜落地的速度大小为 v，落地速度方向与水平方向夹角为𝛼，根据机械能守恒定律知 𝑣 = 8m/s 𝑣𝐵 cos𝜃 = 𝑣 cos𝛼 𝑣 sin𝛼 = −𝑣𝐵 sin 𝜃 + 𝑔𝑡 𝑠 = 𝑣𝐵 cos 𝜃 ⋅ 𝑡 联立可以解得 𝑠 = 𝑣 ∙ 𝑣𝐵 sin(𝛼 + 𝜃) 𝑔 当𝛼 + 𝜃 = 𝜋 2 时，s 最大 𝑠𝑚 = 4.8m 𝜃 = 37°