山东省泰安市肥城市慈明学校2023-2024学年高一下学期期末检测物理试卷

肥城市慈明学校 2023—2024学年度第二学期期末检测 “慈爱明德•知行合一”高一物理试题 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题 1．如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上。当抛出的速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为；当抛出速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为.不计空气阻力，则( ) A.当时， B.当时， C.的关系与斜面倾角θ有关 D.无论关系如何，均有 2．如图甲所示为LC振荡电路，图乙的图像表示LC振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是( ) A.时间内，线圈中磁场能在减少 B.、两时刻电路中电流最小 C.、两时刻电容器中电场能最小 D.该电路可以有效地发射电磁波 3．如图所示是地球绕太阳运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴，运行的周期为T。则地球从A经C、B到D的运动过程中( ) A.地球运动到A点时速度最大 B.地球从A点到C点所用的时间等于 C.地球从A点到B点的过程中先做加速运动后做减速运动 D.地球从A点到B点所用时间等于 4．有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是( ) A.c点的电势大于d点的电势 B.a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 C.负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能 D.将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 5．2022年冬奥会由北京和张家口承办，崇礼县承办雪上项目的比赛，滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示，跳台斜坡与水平面的夹角，滑雪运动员从斜坡的起点A点水平飞出，经过3s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，重力加速度大小g取，，，则运动员离开A点时的速度大小为( ) A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/s 6．2021年12月14日，我国成功将天链二号02星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功.若天链二号02星进入离地一定高度的预定轨道后做圆周运动，则下列说法正确的是( ) A.卫星的发射速度应小于第一宇宙速度 B.卫星在发射升空加速的过程中机械能守恒 C.卫星在轨道上运行的速度大于地球的第一宇宙速度 D.开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕地球的运动 7．一电动公交车从静止开始以恒定加速度启动在平直公路上做直线运动，输出功率达到额定功率后保持不变，其速度－时间图像如图所示，时发动机因故障熄火，此后公交车滑行至停止.已知公交车的总重量为10t，且整个过程中公交车受到的阻力恒定不变，则下列说法正确的是( ) A.公交车受到的阻力大小为 B.在前5s内，发动机提供的牵引力大小为 C.在第30s末，发动机的输出功率为 D.公交车匀加速阶段运动的时间为12s 8．某同学在操场练习掷铅球，第一次以速度水平掷出铅球，第二次以与水平方向成α角斜向上掷出铅球，结果铅球都落到了P点。已知铅球两次出手时的高度和速度大小均相同，两次铅球的水平射程均为x，重力加速度大小为g，则铅球出手时的高度为( ) A. B. C. D. 二、多选题 9．以下关于向心力说法正确的是( ) A.向心力是一种作用效果力，实际上不存在 B.向心力的方向始终指向圆心，因此向心力的方向不变 C.如图所示，物体受到的重力，绳子的拉力和向心力 D.如图所示，若物体的质量为m，绳子与竖直方向夹角为θ则物体受到向心力大小等于 10．如图所示，质量为m的小环套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为3m，定滑轮大小及质量可忽略。现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点速度为0，重力加速度取，则下列说法正确的是( ) A.A，C间距离为4m B.小环最终静止在C点 C.小环下落过程中减少的重力势能始终等于物块增加的机械能 D.当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，小环与物块的动能之比为2:1 11．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动且细绳与水平方向夹角为60°时，下列说法正确的是( ) A.绳的拉力大于A的重力 B.绳的拉力等于A的重力 C.物体A做匀速运动 D.物体A的速度大小为 12．如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是( ) A.时针的角速度最大 B.秒针的角速度最大 C.分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度 D.时针、分针、秒针的转动周期相等 三、计算题 13．某质量为的质点在oxy平面内运动。时刻，质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y轴方向运动的位移-时间图像如图乙所示。求： （1）质点受到的合力的大小和方向； （2）时质点速度的大小； （3）时质点在平面直角坐标系中的位置坐标。 14．如图所示，光滑斜面（足够长）倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，（，，）求： （1）原来的电场强度； （2）小物块运动的加速度； （3）小物块2s末的速度和2s内的位移。 15．晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小； （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 16．如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取，试计算： （1）赛车在B点受到轨道支持力的大小； （2）若赛车以的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。 17．如图所示，质量的小球用长的轻质细绳悬挂在距水平地面高的O点.现将细绳拉直至水平状态自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点.不计空气阻力，重力加速度g取.求： （1）细绳能承受的最大拉力； （2）细绳断裂后小球在空中运动所用的时间； （3）小球落地瞬间速度的大小. 四、实验题 18．如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。 （2）闭合开关，开关接_______（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为，滑动变阻器滑片不动，然后将开关接_______（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为，发现，则电阻两端的电压为_______。 （3）已知定值电阻，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为_______。 19．如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆锤A，在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为x，下落高度为H。 （1）要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为_______，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为_______。 （2）用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_______。 参考答案 1．答案：D 解析：小球落在斜面上，位移与水平方向夹角的正切值，速度与水平方向夹角的正切值，可知，位移与水平方向的夹角一定，则速度与水平方向的夹角α一定，因为，可知，无论关系如何，均有，故D正确，ABC错误。故选:D。 2．答案：B 解析：从图像可知，时间内，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，A错误；从图像可知，，两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，B正确，C错误；有效地发射电磁波需要开放电路，D错误。 3．答案：D 解析：A.根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故A错误;BD.根据对称性可知，与的时间相等，均为，根据上述可知，阶段，速率逐渐变大，即A到C的平均速率小于C到B的平均速率，所以从A点到C点所用的时间大于，故B错误，D正确;C.地球从A点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故C错误。故选D。 4．答案：D 解析：A.两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，故A错误；B.该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，为两电荷连线上对称的两点，根据等量异种电荷的电场的特点，可以判断、这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，故B错误；C.负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，故C错误；D.正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低b点移到电势高d点，电场力做负功，电势能增加，故D正确。故选D。 5．答案：B 解析：运动员在竖直方向做自由落体运动，设A点与B点的距离为L，则有 解得 设运动员离开A点时的速度为，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，则有 ， 解得 B正确，ACD错误。 故选B。 6．答案：D 解析：A、根据第一宇宙速度的含义，即最小的发射速度可知卫星的发射速度应大于第一宇宙速度，故A错误； B、该卫星在发射升空的加速过程中动能增加、重力势能增加、则机械能增加故B错误； C、由万有引力提供向心力有：，解得：,第一宇宙速度等于贴近地面卫星的环绕速度，该卫星的轨道半径大于地球的半径，则该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D、开普勒运动定律适用于任何天体的运动情况，故D正确。 故选：D。 7．答案：B 解析：A.由图像可得30s后，公交车加速度大小为 所以公交车受到的阻力大小为 故A错误； B.由图像得，前5s内的加速度大小为 由牛顿第二定律得 解得牵引力为 故B正确； C.由图像得，在第30s末公交车的速度为20m/s，所以在第30s末，发动机的输出功率为 故C错误； D.由图像知，公交车匀加速阶段运动的时间为5s，故D错误。 故选B。 8．答案：D 解析：设铅球以仰角θ掷出后，在空中做斜抛运动，则有，，即，上式变形有，、为二次方程的两个根，根据韦达定理有，，解得，选项D正确。 9．答案：AD 解析： 10．答案：AD 解析：A、设A点和定滑轮之间的距离为s,A、C间距离为h。对于小环和重物组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能是守恒的。根据系统的机械能守恒得:，结合，解得。故A正确。B、在C点，设绳与竖直方向的夹角为α.则，，所以小环不会静止在C点，故B错误。C、小环下落过程中，根据系统的机械能守恒知减少的重力势能始终等于物块增加的机械能与小环增加的动能之和。故C错误。D、当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，有，得，由，得小环与物块的动能之比为,D正确。故选:AD。 11．答案：AD 解析：ABC.小车匀速向右运动，将小车的速度沿绳方向和垂直于绳方向正交分解，设绳与水平方向的夹角为θ，沿绳方向分速度，垂直于绳方向分速度 ， 物块A的速度与沿绳方向分速度相同 小车向右运动绳与水平方向夹角变小，所以物块向上做加速运动，因此拉力 故A正确，B、C错误； D.当绳与水平方向夹角为60°时，即 故D正确。 故选AD。 12．答案：BC 解析：AB.相同时间内秒针转过的角度最大，所以秒针的角速度最大，故A错误，B正确； C.分针的角速度大于时针的角速度，又因为分针的长度大于时针，所以分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，故C正确； D.时针、分针、秒针的转动周期不相等，故D错误。 故选BC。 13．答案：（1）2N，其方向沿x轴正方向（2）m/s，方向与x轴正方向夹角为45°，斜向y轴负方向（3）（2.25m，7.5m） 解析：（1）物体在x方向上的加速度 物体在y方向上的加速度 根据牛顿第二定律，可得，其方向沿x轴正方向 （2）质点在x方向上的速度 质点在y方向上的速度 质点的合速度 （3） 所以质点的位置坐标为（2.25m，7.5m） 14．答案：（1）（2）见解析（3）6m 解析：（1）对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，则 （2）当场强变为原来的时，小物块受到的合外力 又 所以 方向沿斜面向下。 （3）由运动学公式 15．答案：（1）；（2）（3）见解析 解析：（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有 解得 （2）设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有 解得 （3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，绳承受的最大拉力不变，根据牛顿第二定律有 得 绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为x，时间为，根据平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立解得 根据一元二次方程的特点，当时，x有极大值，为 16．答案：（1）4.95N（2）15N，方向竖直向上。 解析：（1）根据牛顿第二定律，B处的赛车满足 即赛车在B点受到的支持力为 （2）赛车以某速度驶过圆轨的最高点E时，对轨道的作用力恰好为零，根据牛顿第二定律 即赛车的速率为 显然以过E点时，会受到轨道对其指向圆心的压力，故根据牛顿第二定律，E处的赛车满足 即 根据牛顿第三定律，赛车对轨道的弹力 方向竖直向上。 17、 （1）答案：60N 解析：小球从过程，根据机械能守恒定律得： 经B点时，由牛顿第二定律得： 解得最大拉力为： （2）答案：1s 解析：小球从过程做平抛运动，则有： 解得： （3）答案：11m/s 解析：从过程，根据机械能守恒得： 解得小球落地瞬间速度： 18．答案：（2）2；1；（3） 解析：（2）由于，所以闭合开关后，开关应该先接2端再接1端，先后两次电压表的读数为和之差即等于电阻两端的电压； （3）由于盐水和电阻串联，电流相等，则由欧姆定律和电阻定律得，，联立以上两式解得待测盐水的电阻率为。 19．答案：（1）；（2） 解析：（1）由几何关系得，摆锤下落的高度 因为摆锤与铁片一起运动到最低点，所以摆锤在最低点时的速度等于铁片做平抛运动的初速度v，由 得 （2）设摆锤总质量为m，若在运动中机械能守恒，应满足 即 整理得 学科网（北京）股份有限公司 $$