精品解析：河南省信阳市息县二高联考2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

息县二高联考2023-2024学年下期期末考试 高一物理卷 本试卷满分100分，考试时间为75分钟 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上； 2．考试结束，将答题卡交回。 一、单项选择题（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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 我国空间站近似在距离地面400km的圆轨道上运行，未来空间站将定期迎接“天舟”货运飞船和“神舟”载人飞船的访问，下列说法正确的是（ ） A. 飞船到访对接的过程，飞船与空间站相对静止 B. 航天员在空间站中处于失重状态，受到的重力可忽略不计 C. 航天员在空间站中受到舱内空气的浮力略小于重力，处于失重状态 D. 空间站在轨道上做圆周运动时向心加速度略小于地面的重力加速度 2. 汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动，雨雪天气时汽车与路面间的最大径向静摩擦力大小为车重的0.1倍，若转弯半径为36m，重力加速度g取10m/s2，为安全考虑，汽车转弯时的速度应不超过（ ） A. 3m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 6m/s 3. 如图所示，从倾角为θ的固定斜面上的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v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，不计空气阻力，则（　　） A. 当v1>v2时，α1>α2 B. 当v1>v2时，α1<α2 C. 无论v1、v2关系如何，均有α1=α2 D. α1、α2的关系与斜面倾角θ有关 4. 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，其速度一时间图像如图所示，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（　　） 5 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 5. 2024年5月21日12时15分，中国快舟十一号固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，顺利将武汉一号等四颗卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星到地面的距离为h，引力常量为 G，则卫星的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4×10-8C和Q2=1×10-8C分别固定在x坐标轴x=0cm和x=6cm的位置上．关于x轴上各点，下列说法正确的是（ ） A. x=4cm处的电场强度为零 B x=2cm处电势低于x=3cm处 C. x=3cm处电场强度大于x=5cm处 D. 负电荷在x=7cm处的电势能大于x=8cm处 7. 游乐场中有滑索过江的游戏体验，可以简化成如图的模型，滑索的两固定点等高，近似可看成形状固定不变的圆弧，两固定点之间的距离为L，某人质量为m，从滑索一端由静止滑下来，到最低点时与固定点的高度差为h，不计滑轮与绳索之间的摩擦，重力加速度为g，则（　　） A. 人滑到最低点时处于失重状态 B. 人滑到最低点时重力的瞬时功率为 C. 人滑到最低点时的向心力大小为 D. 人滑到最低点时绳索受到的压力大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是 A. 乙的速度必定大于甲的速度 B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量 C. 乙的动量必定大于甲的动量 D. 甲、乙的动量之和必定不为零 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mgtanθ 10. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，沿斜面上升的最大高度为h，重力加速度为g，则此过程物体（　　） A. 克服摩擦力做功mgh B. 重力势能增加了2mgh C. 动能减小了2mgh D. 机械能减少了 三、非选择题（共54分。） 11. 频闪摄影每隔相同的时间曝光一次，可以定格物体的运动瞬间，记录一串连续的动作。某实验小组同学利用频闪摄影的方法研究小球做平抛运动的规律，小球从斜槽末端抛出后，以坐标方格纸为背景，小组同学用频闪照相机曝光6次，得到了如图所示的照片，其中第5个像点污损。沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，O为坐标原点。已知坐标纸的每个小方格边长均为10cm，重力加速度g取。 （1）污损处小球第5个像点的位置坐标为________。 （2）频闪照相机的曝光频率是________Hz。 （3）从小球离开斜槽末端到拍下第1个像点，小球运动的时间为________s。 12. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A．图中打点计时器所接电源为220V交流电压 B．应选择密度大、体积小的重物进行实验 C．重物下落的起始位置靠近打点计时器 D．重物质量的测量误差可能会造成较大的实验误差 （2）在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，重力加速度g取9.8m/s2，重物的质量为1kg。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=______m/s；打下计数点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=______J。（结果均保留2位有效数字） （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出v2-h图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是______。 13. 如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为T0。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度h=R，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星B所在处的重力加速度； （2）求卫星B的运行周期T1； （3）若卫星B运行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近，求从A、B两卫星相距最近时刻到紧邻的相距最远时刻的时间间隔。（用T0和T1表示） 14. 如图所示为竖直放置四分之一圆弧轨道，O点是其圆心，半径R = 1.0m。轨道底端距水平地面的高度h = 1.25m。从轨道顶端A由某一初速度竖直向下释放一个质量m = 0.1kg的小球（可视为质点），小球到达轨道底端B时，沿水平方向飞出，落地点C与B点之间的水平距离x = 2.5m。忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。求： （1）小球运动到B点时所受支持力FN的大小； （2）小球落地前瞬间的速度大小vC及方向。 15. 如图所示，在竖直平面内，一半径的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角，整个装置固定在水平向左的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小。一质量的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B点进入圆弧轨道，通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力，，。求： （1）小滑块所带的电荷量； （2）小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 息县二高联考2023-2024学年下期期末考试 高一物理卷 本试卷满分100分，考试时间为75分钟 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上； 2．考试结束，将答题卡交回。 一、单项选择题（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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 我国空间站近似在距离地面400km的圆轨道上运行，未来空间站将定期迎接“天舟”货运飞船和“神舟”载人飞船的访问，下列说法正确的是（ ） A. 飞船到访对接的过程，飞船与空间站相对静止 B. 航天员在空间站中处于失重状态，受到的重力可忽略不计 C. 航天员在空间站中受到舱内空气的浮力略小于重力，处于失重状态 D. 空间站在轨道上做圆周运动时的向心加速度略小于地面的重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞船到访对接的过程，飞船需变轨至空间站所在轨道，飞船与空间站不是相对静止，故A错误； B．航天员在空间站中重力提供向心力，处于失重状态，受到重力不能忽略不计，故B错误； C．航天员在空间站中受到舱内空气的浮力远小于重力，处于失重状态，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 在地面上有 可得 故空间站在轨道上做圆周运动时的向心加速度略小于地面的重力加速度，故D正确。 故选D。 2. 汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动，雨雪天气时汽车与路面间最大径向静摩擦力大小为车重的0.1倍，若转弯半径为36m，重力加速度g取10m/s2，为安全考虑，汽车转弯时的速度应不超过（ ） A. 3m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】当最大静摩擦提供向心力时，对应过弯线速度最大，有 解得 故选D。 3. 如图所示，从倾角为θ的固定斜面上的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v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，不计空气阻力，则（　　） A. 当v1>v2时，α1>α2 B. 当v1>v2时，α1<α2 C. 无论v1、v2关系如何，均有α1=α2 D. α1、α2的关系与斜面倾角θ有关 【答案】C 【解析】 【详解】小球从斜面上的某点水平抛出后落到斜面上，小球的位移方向与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即 小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值 故可得 只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向的夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是，故速度方向与斜面的夹角总是相等，与v1、v2的关系无关。 故选C。 4. 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，其速度一时间图像如图所示，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（　　） 5 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 【答案】B 【解析】 【详解】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，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。 5. 2024年5月21日12时15分，中国快舟十一号固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，顺利将武汉一号等四颗卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星到地面的距离为h，引力常量为 G，则卫星的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可知 则卫星的加速度大小为 故选B。 6. 如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4×10-8C和Q2=1×10-8C分别固定在x坐标轴的x=0cm和x=6cm的位置上．关于x轴上各点，下列说法正确的是（ ） A. x=4cm处的电场强度为零 B. x=2cm处电势低于x=3cm处 C. x=3cm处电场强度大于x=5cm处 D. 负电荷在x=7cm处的电势能大于x=8cm处 【答案】A 【解析】 【详解】设距离Q1x1处的场强为零，根据电场叠加原理，得，解得 x1=4cm处电场强度为零，选项A正确．电场由x=2cm处指向x=3cm处，故电势降低，即x=2cm处电势高于x=3cm处，选项B错误；通过计算可以发现 x=3cm处电场强度为；x=5cm处电场强度为，则x=3cm处电场强度小于x=5cm处，选项C错误．x=7cm电势大于x=8cm处，故负电荷在x=7cm处的电势能小于x=8cm处，选项D错误．故选A． 7. 游乐场中有滑索过江的游戏体验，可以简化成如图的模型，滑索的两固定点等高，近似可看成形状固定不变的圆弧，两固定点之间的距离为L，某人质量为m，从滑索一端由静止滑下来，到最低点时与固定点的高度差为h，不计滑轮与绳索之间的摩擦，重力加速度为g，则（　　） A. 人滑到最低点时处于失重状态 B. 人滑到最低点时重力的瞬时功率为 C. 人滑到最低点时的向心力大小为 D. 人滑到最低点时绳索受到的压力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．人滑到最低点时，速度方向沿水平方向，滑索近似看为圆弧，人在最低点由沿半径方向的合力提供向心力，即人有向上的加速度，可知，人滑到最低点时处于超重状态，故A错误； B．人在最低点速度沿水平方向，速度方向与重力方向垂直，可知，人滑到最低点时重力的瞬时功率为0，故B错误； C．根据动能定理有 根据牛顿第二定律有 根据几何关系有 解得 故C错误； D．人滑到最低点时，对人减小分析有 根据牛顿第三定律有 结合上述解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是 A. 乙的速度必定大于甲的速度 B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量 C. 乙的动量必定大于甲的动量 D. 甲、乙的动量之和必定不为零 【答案】BCD 【解析】 【详解】ACD.甲、乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得： 甲甲乙乙车车=0 小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，故选项A不符合题意，C、D符合题意； B.小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，故选项B符合题意． 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mgtanθ 【答案】AD 【解析】 【详解】A．向心力效果力，实际上不存在，A正确； B．向心力的方向始终指向圆心，方向时刻改变，B错误； C．物体受重力、绳子拉力，C错误； D．由题图受力分析示意图可知向心力大小为 D正确。 故选AD。 10. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，沿斜面上升的最大高度为h，重力加速度为g，则此过程物体（　　） A. 克服摩擦力做功mgh B. 重力势能增加了2mgh C. 动能减小了2mgh D. 机械能减少了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对物体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 则物体克服摩擦力做功 故A正确； B．重力做负功，重力势能增大，可知，重力势能增加了mgh，故B错误； C．根据动能定理有 解得 可知，动能减小了2mgh，故C正确； D．结合上述可知，物体 克服摩擦力做功mgh，则机械能减少了，故D错误。 故选AC。 三、非选择题（共54分。） 11. 频闪摄影每隔相同的时间曝光一次，可以定格物体的运动瞬间，记录一串连续的动作。某实验小组同学利用频闪摄影的方法研究小球做平抛运动的规律，小球从斜槽末端抛出后，以坐标方格纸为背景，小组同学用频闪照相机曝光6次，得到了如图所示的照片，其中第5个像点污损。沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，O为坐标原点。已知坐标纸的每个小方格边长均为10cm，重力加速度g取。 （1）污损处小球的第5个像点的位置坐标为________。 （2）频闪照相机的曝光频率是________Hz。 （3）从小球离开斜槽末端到拍下第1个像点，小球运动的时间为________s。 【答案】（1）（120cm，100cm） （2）10 （3）0.05 【解析】 【小问1详解】 各个计数点间水平距离相等，可知第5点的横坐标为 x=12L=120cm 竖直方向的位移之比为1:2:3:4:5，则第5点的纵坐标 y=10L=100cm 【小问2详解】 竖直方向根据 解得 则频率 【小问3详解】 第2点的竖直速度 则从抛出到打第2点的时间 从小球离开斜槽末端到拍下第1个像点，小球运动的时间为0.05s。 12. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A．图中打点计时器所接电源为220V交流电压 B．应选择密度大、体积小的重物进行实验 C．重物下落的起始位置靠近打点计时器 D．重物质量的测量误差可能会造成较大的实验误差 （2）在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，重力加速度g取9.8m/s2，重物的质量为1kg。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=______m/s；打下计数点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=______J。（结果均保留2位有效数字） （3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出v2-h图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是______。 【答案】 ①. BC##CB ②. 0.97 ③. 0.48 ④. 0.47 ⑤. A 【解析】 【详解】（1）[1]A．图中所接打点计时器为电磁打点计时器，所用交流电为约4~6V的交流电源，A项错误； B．应选择密度大、体积小的重物进行实验，减小因阻力引起的误差，B项正确； C．重物下落的起始位置应靠近打点计时器，使打出的纸带较长，减小误差，C项正确； D．重物质量测量误差对实验没有影响，D项错误。 故选BC。 （2）[2]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得 [3]从点O到打下记数点B的过程中，重物重力势能的减小量，有 [4]动能的增加量 （3）[5]由动能定理得 整理得 则图像的斜率为定值，是正比例函数。 故选A。 13. 如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为T0。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度h=R，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星B所在处的重力加速度； （2）求卫星B的运行周期T1； （3）若卫星B运行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近，求从A、B两卫星相距最近时刻到紧邻的相距最远时刻的时间间隔。（用T0和T1表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）地球表面 卫星B处 又，解得 （2）卫星B向心力公式 解得 （3）从相距最近到相距最远 即 解得 14. 如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，O点是其圆心，半径R = 1.0m。轨道底端距水平地面的高度h = 1.25m。从轨道顶端A由某一初速度竖直向下释放一个质量m = 0.1kg的小球（可视为质点），小球到达轨道底端B时，沿水平方向飞出，落地点C与B点之间的水平距离x = 2.5m。忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。求： （1）小球运动到B点时所受支持力FN的大小； （2）小球落地前瞬间的速度大小vC及方向。 【答案】（1）3.5N；（2），与水平方向夹角45°斜向右下方 【解析】 【详解】（1）小球由B点运动到C点的过程中，竖直方向上做自由落体运动有 得 t = 0.5s 水平方向做匀速直线运动有 x = vBt 得 vB=5m/s 由牛顿第二定律 解得 FN =3.5N （2）小球落地前瞬间，竖直方向的速度 vy = gt = 5m/s 水平方向的速度 vx = vB = 5m/s 落地前瞬间速度 速度方向与水平方向夹角45°斜向右下方。 15. 如图所示，在竖直平面内，一半径光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角，整个装置固定在水平向左的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小。一质量的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B点进入圆弧轨道，通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力，，。求： （1）小滑块所带的电荷量； （2）小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，则 解得小滑块所带的电荷量 （2）滑块运动到D点时，滑块对圆弧轨道恰好没有压力，则滑块受到合力为 在D点，根据牛顿第二定律 解得 ，根据动能定理有 在C点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律，小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小为 解得 （3）滑块运动到D点时水平、竖直方向的速度分别为 竖直方向有 解得 水平方向的加速度为 小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$