内容正文:
2023~2024学年度下学期高一期末考试试卷
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修二,必修三第九章至第十章第四节。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形,若飞机做曲线运动,则( )
A. 飞机受到的合力沿轨迹的切线方向
B. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上
C. 飞机的速度一定发生变化
D. 飞机受到的合力对飞机做的功一定不为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞机受到的合力指向轨迹的凹测,A错误;
B.飞机做曲线运动,飞机的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,B错误;
C.飞机做曲线运动,速度的方向时刻变化,则飞机的速度一定发生变化,C正确;
D.如果飞机的速率不变,飞机的动能不变,飞机受到的合力做功为零,D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿力学适用于任何情况下的任何物体
B. 物体所受合力为零时,其机械能可能不守恒
C. 只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D. 为了美观,可以把避雷针的顶端设计成球形
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿力学只适用于宏观、低速的情况,故A错误;
B.物体在竖直方向上运动时,若物体所受合力为零,物体的动能不变,重力势能改变,其机械能不守恒,故B正确;
C.若电场线不是直线,则电荷不沿电场线方向移动,故C错误;
D.避雷针通过尖端放电中和了云层中的异种电荷而避雷的,所以避雷针不能顶端设计成球形,故D错误。
故选B。
3. 2020车11月24日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦的嫦娥五号探测器成功发射,实现了中国首次月球无人采样返回。已知月球的质量为M、半径为R,探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥五号探测器绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的( )
A. 周期为 B. 向心加速度为
C. 角速度为 D. 向心加速度为
【答案】A
【解析】
【详解】AC.对探测器,由引力作为向心力可得
解得
,
A正确,C错误;
BD.由引力作为向心力可得
解得向心加速度为
BD错误。
故选A。
4. 在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB D. EA>EC>EB
【答案】C
【解析】
【详解】根据F=qE
可知F-q图像的斜率表示电场强度,可知C的斜率绝对值最大,B的斜率最小,此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是EC>EA>EB。
故选C。
5. 如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法正确的是( )
A. A、B可能为等量异号点电荷
B. a、b两点处无电场线,故其电场强度为零
C. 将一电子沿虚线从a点移动到b点,电场力先做负功,后做正功
D. 同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等,方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线的特点从正电荷出发到负电荷终止及对称性可以判断,A、B是两个等量同种正点电荷,故A错误;
B.电场线只是形象描述电场的假想曲线,a、b两点处无电场线,但电场强度不为零,故B错误;
C.电子所受电场力方向与电场方向相反,则将一电子沿虚线从a点移动到b点,电场力先做正功,后做负功,故C错误;
D.由对称性可知,a、b两点的电场强度大小相等,方向相反,则同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容,E表示两板间的电场强度的大小,表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离,上述各物理量与负极板移动距离x()的关系图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据公式可知,电容器的电容与移动距离的关系为
负极板缓慢向右平移一小段距离,两板间距减小,电容随两板间距减小而增大,但不是线性关系,故A错误;
B.根据公式、和可得
电容器充电后与电源断开,电荷量保持不变,负极板缓慢向右平移一小段距离,电场强度保持不变,故B错误;
CD.设初始P点与负极板间距离为,则P点与负极板间电势差为
整理可得
由公式可知,正电荷在P点电势能减小。
故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径,离水平地面的高度,物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。则( )
A. 物块与转台间的动摩擦因数为
B. 物块做平抛运动的初速度大小为
C. 物块在转台上加速时,受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
D. 物块从滑离转台到落地过程的位移大小为
【答案】A
【解析】
【详解】B.在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
故B错误;
A.物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有
又
联立解得
故A正确;
C.物块受到的力有重力、支持力和摩擦力,向心力由摩擦力提供。故C错误;
D.物块在竖直方向上的位移为,在水平方向上的位移为,由几何关系知
故D错误。
故选A。
8. 2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射。8日,嫦娥六号成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行,即将开启世界首次月球背面采样返回之旅。若嫦娥六号在月球附近轨道上运行的示意图如图所示,先在圆轨道上做匀速圆周运动,运动到A点时变轨为椭圆轨道,B点是近月点。下列有关嫦娥六号的说法正确的是( )
A. 发射速度大于地球的第一宇宙速度
B. 要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速
C. 运行至B点时的速度等于月球的第一宇宙速度
D. 在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A.“嫦娥六号”探测器没有脱离地球的束缚,因此发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A正确;
B.图中圆轨道相对于椭圆轨道为高轨道,可知,要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速,故B正确;
C.月球的第一宇宙速度等于近月圆轨道上的环绕速度,“嫦娥六号”探测器在近月点B所在椭圆轨道相对于近月圆轨道为高轨道,由椭圆轨道变轨到近月圆轨道,需要在近月点B减速,可知“嫦娥六号”探测器运行至B点时的速度大于月球的第一宇宙速度,故C错误;
D.令图中圆轨道半径为,椭圆轨道的半长轴为,根据开普勒第三定律有
由于
则有
即在椭圆轨道上运行的周期比在圆轨道上运行的周期短,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力的作用下从A到B的运动轨迹,对于该带电粒子及其从A到B的运动,下列说法正确的是( )
A. A、B点的场强
B. A、B点的电势
C. 粒子在A、B点的速度
D. 粒子在A、B点的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】AD.电场线越密电场强度越大,由图可知
则粒子在A、B点的电场力
粒子在A、B点的加速度
故AD正确;
B.由等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势逐渐降低可知,A、B点的电势
故C错误;
C.根据粒子运动轨迹可知,粒子所受电场力方向如图所示
则粒子从A到B的运动过程中,电场力做负功,粒子的速度减小,则有
故C错误。
故选AD。
10. 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的具有新技术、新结构、技术原理的汽车。某品牌电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法中正确的是( )
A. 汽车做匀加速运动的加速度是0.5m/s2
B. 汽车的最大牵引力为700N
C. 汽车受到的阻力700N
D. 0~18s过程中汽车牵引力做的功为9.8×104J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知,0~8s内汽车做匀加速直线运动,则
故A错误;
B.8s时,汽车达到额定功率,有
解得汽车的最大牵引力为
故B错误;
C.当汽车达到最大速度时,有
代入数据解得
故C正确;
D.0~18s过程中汽车牵引力做的功为
故D正确。
故选CD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开:
(1)上移左极板,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变);
(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变);
(3)两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变)。
【答案】 ①. 变大 ②. 变小 ③. 变小
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据电容的决定式
知,上移左极板,正对面积S减小,则电容减小,根据
知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大;
(2)根据电容决定式
知,将极板间距离减小时,电容增大,根据
知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小;
(3)根据电容的决定式
知,两板间插入一块玻璃,电容增大,根据
知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小。
12. 某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒,实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力,D处(箭头所指处)放一锋利的刀片,细线到达竖直位置时能被割断,小球做平抛运动落到地面,P是一刻度尺.该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可.
(1)测量A位置到桌面的高度H应从_________ (填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”)开始测.
(2)实验中多次改变H值并测量与之对应的x值,利用作图象的方法去验证.为了直观地表述H和x的关系(图线为直线),若用横轴表示H,则纵轴应表示 ________.(填“x”、“x2”或“”)
(3)若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为H= ____________.
【答案】 ①. 球的下边沿; ②. x2; ③.
【解析】
【详解】(1)[1]测量A位置到桌面的高度H,即球做圆周运动下降的高度,因为到达桌面时是球的下沿与桌面接触,所以测量的高度H应从球的下边沿开始测.
(2)[2]根据
得
则平抛运动的初速度为
若机械能守恒,有
即为,若用横轴表示H,则纵轴应表示
(3)[3]由(2)知,若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为
13. 图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出,落点在斜坡b处,测得ab间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,,求(计算结果均可带根号):
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)运动员从a处飞出的速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,运动员从a点做平抛运动,竖直位移为
竖直方向上,由运动学公式得,运动员在空中飞行的时间
(2)水平方向上的位移为
水平方向上,由运动学公式得,运动员从a处飞出的速度大小为
14. 如图所示,在方向水平向右、场强大小匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量,带电荷量;乙的质量,带电荷量,开始时细绳处于拉直状态,两滑块放在平面上。现由静止释放两滑块,时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑力,求:
(1)细绳断裂前两滑块的加速度;
(2)细绳断裂前受到的拉力;
(3)在整个运动过程中乙的电势能增量的最大值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意,细绳断裂前对整体,由牛顿第二定律有
代入数据解得
(2)细绳断裂前,对滑块乙由牛顿第二定律有
代入数据解得
(3)当乙向右发生的位移最大时,乙的电势能增量最大,细绳断裂前,甲、乙发生的位移均为
此时甲、乙的速度均为
细绳断裂后,乙的加速度大小变为
从细绳断裂到乙的速度为零,乙发生的位移
整个运动过程乙向右发生位移
此时乙的电势能增量
15. 如图所示,与水平夹角为角的倾斜轨道AC与半径为R的圆弧形轨道CDEF平滑连接,水平线BE(包括BE线)的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为,现将质量为m,带电量为的小滑块(大小可以忽略)从A点由静止开始释放。设轨道光滑且绝缘,求:
(1)小滑块刚开始运动时的加速度大小;
(2)要使小滑块恰能过圆弧形轨道最高点E,小滑块释放点A与B点的高度差;
(3)在小滑块恰能过圆弧最高点E的情况下,小滑块在最低点C时对轨道的压力。
【答案】(1);(2);(3),方向竖直向下
【解析】
【详解】(1)小滑块刚开始运动时,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)要使小滑块恰能过圆弧形轨道最高点,在点有
设小滑块释放点A与B点的高度差为,从A点到E点过程,根据动能定理可得
联立解得
(3)小滑块从C到E的过程中,根据动能定理可得
在最低点C时,根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可得,小滑块在最低点C时对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
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2023~2024学年度下学期高一期末考试试卷
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修二,必修三第九章至第十章第四节。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形,若飞机做曲线运动,则( )
A. 飞机受到合力沿轨迹的切线方向
B. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上
C. 飞机的速度一定发生变化
D. 飞机受到的合力对飞机做的功一定不为零
2. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿力学适用于任何情况下的任何物体
B. 物体所受合力零时,其机械能可能不守恒
C. 只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D. 为了美观,可以把避雷针的顶端设计成球形
3. 2020车11月24日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦的嫦娥五号探测器成功发射,实现了中国首次月球无人采样返回。已知月球的质量为M、半径为R,探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥五号探测器绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的( )
A. 周期为 B. 向心加速度为
C. 角速度为 D. 向心加速度为
4. 在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB D. EA>EC>EB
5. 如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法正确的是( )
A. A、B可能为等量异号点电荷
B. a、b两点处无电场线,故其电场强度为零
C. 将一电子沿虚线从a点移动到b点,电场力先做负功,后做正功
D. 同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等,方向相反
6. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容,E表示两板间的电场强度的大小,表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离,上述各物理量与负极板移动距离x()的关系图像中正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径,离水平地面的高度,物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。则( )
A. 物块与转台间的动摩擦因数为
B. 物块做平抛运动的初速度大小为
C. 物块在转台上加速时,受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
D. 物块从滑离转台到落地过程的位移大小为
8. 2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射。8日,嫦娥六号成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行,即将开启世界首次月球背面采样返回之旅。若嫦娥六号在月球附近轨道上运行的示意图如图所示,先在圆轨道上做匀速圆周运动,运动到A点时变轨为椭圆轨道,B点是近月点。下列有关嫦娥六号的说法正确的是( )
A. 发射速度大于地球的第一宇宙速度
B. 要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速
C. 运行至B点时的速度等于月球的第一宇宙速度
D. 在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力的作用下从A到B的运动轨迹,对于该带电粒子及其从A到B的运动,下列说法正确的是( )
A. A、B点场强
B. A、B点的电势
C. 粒子在A、B点的速度
D. 粒子在A、B点的加速度
10. 新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的具有新技术、新结构、技术原理的汽车。某品牌电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法中正确的是( )
A. 汽车做匀加速运动的加速度是0.5m/s2
B. 汽车的最大牵引力为700N
C. 汽车受到的阻力700N
D. 0~18s过程中汽车牵引力做的功为9.8×104J
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开:
(1)上移左极板,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变);
(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变);
(3)两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角______(填变大,变小或不变)。
12. 某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒,实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力,D处(箭头所指处)放一锋利的刀片,细线到达竖直位置时能被割断,小球做平抛运动落到地面,P是一刻度尺.该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可.
(1)测量A位置到桌面的高度H应从_________ (填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”)开始测.
(2)实验中多次改变H值并测量与之对应的x值,利用作图象的方法去验证.为了直观地表述H和x的关系(图线为直线),若用横轴表示H,则纵轴应表示 ________.(填“x”、“x2”或“”)
(3)若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为H= ____________.
13. 图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出,落点在斜坡b处,测得ab间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,,求(计算结果均可带根号):
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)运动员从a处飞出的速度大小。
14. 如图所示,在方向水平向右、场强大小的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量,带电荷量;乙的质量,带电荷量,开始时细绳处于拉直状态,两滑块放在平面上。现由静止释放两滑块,时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑力,求:
(1)细绳断裂前两滑块的加速度;
(2)细绳断裂前受到的拉力;
(3)在整个运动过程中乙的电势能增量的最大值。
15. 如图所示,与水平夹角为角的倾斜轨道AC与半径为R的圆弧形轨道CDEF平滑连接,水平线BE(包括BE线)的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为,现将质量为m,带电量为的小滑块(大小可以忽略)从A点由静止开始释放。设轨道光滑且绝缘,求:
(1)小滑块刚开始运动时的加速度大小;
(2)要使小滑块恰能过圆弧形轨道最高点E,小滑块释放点A与B点的高度差;
(3)在小滑块恰能过圆弧最高点E的情况下,小滑块在最低点C时对轨道的压力。
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