精品解析：河南省周口市鹿邑县2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023—2024高一下期期末试卷 物理试题 时间75分钟 总分100分 一、选择题（1~7，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的；8~10每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的给3分，有选错的得0分） 1. 一物体在运动过程中只受到两个相互垂直的恒力和的作用，做了3J的正功，物体克服做了2J的功，则下列说法正确的是（ ） A. 物体的动能为1J B. 物体的动能增加 C. 物体的动能增加1J D. 物体的动能增加 2. 如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是　　 A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B. 小球在时间内位移与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 D. 若小球初速度增大，则增大 3. 2024年5月3日17时27分，我国成功发射嫦娥六号探测器，于6月2日在月球的背面着陆，并在月球背面采集样本。已知月球半径为，月球表面处重力加速度为，地球和月球的半径之比，表面重力加速度之比，则地球和月球的密度之比为（ ） A B. C. 4 D. 6 4. 静止在地面上物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是（　　） A. B. C. D. 5. 如图在A、B两点处各固定一个点电荷P、Q，点C与AB不在一条直线，。在C点放一个正的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是（ ） A. P、Q可能带同种电荷 B. P点电荷量大于Q的电荷量 C. C的场强方向向左 D. 把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加 6. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板在图中B点产生的电场强度（　　） A. 大小为，方向水平向左 B. 大小为，方向水平向右 C. 大小为，方向水平向左 D. 大小为，方向水平向右 7. 如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g，则在此过程中（ ） A. 摩擦力对物块做的功为 B. 摩擦力对木板做的功为 C. 木板动能的增量为 D. 由于摩擦而产生的热量为 8. 用一条绝缘轻绳子悬挂一个带正电的小球，处在与纸面平行的匀强电场（场强的方向未画出）中静止，绳子与竖直方向的夹角为30°。已知小球的比荷为。重力加速度取，则电场强度的大小可能为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x，铁球下落到最低点。不计空气的阻力，重力加速度为g，则在铁球下落过程中，下列正确的是（ ） A. 铁球刚和弹簧接触时的速度大小为 B. 铁球的最大速度小于 C. 铁球的机械能先保持不变，后减小，当弹簧压缩量为x时最小 D. 弹簧的最大弹性势能为 10. 某一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 整个过程摩擦力对小木块的功为 B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停A点的右侧 C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变，小木块仍停在A点 D. 在A点小木块获得2mgh大小的动能，小木块刚好滑到斜面顶端 二、实验题（2小题，共15分） 11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 A B. C. D. （2）图丙是某同学根据实验画出平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标，，A、 B两点水平间距，则平抛小球的初速度为______m/s。（g取） 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示。 （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度； ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离______cm； ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和； ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。 （2）用直接测得量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为______和______。 ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为______和______。 ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量______（重力加速度为g）。 （3）如果______，则可认为验证了机械能守恒定律。 三、计算题（3小题，共39分） 13. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力恒为f。求： （1）行驶过程中汽车最大速度； （2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度的大小； （3）已知从启动到汽车获得最大速度所用的时间为t，则汽车行驶的距离是多少？ 14. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求 （1）C球电性及电荷量大小 （2）F的大小 15. 一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R， 整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为，一带正电小球质量为m，电荷量为q，从距B点为处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C（重力加速度为g，，）则： （1）带电小球从A点开始运动时的初速度v0多大？ （2）带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点（图中未标记），B 点与D 点的水平距离多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024高一下期期末试卷 物理试题 时间75分钟 总分100分 一、选择题（1~7，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的；8~10每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的给3分，有选错的得0分） 1. 一物体在运动过程中只受到两个相互垂直的恒力和的作用，做了3J的正功，物体克服做了2J的功，则下列说法正确的是（ ） A. 物体的动能为1J B. 物体的动能增加 C. 物体的动能增加1J D. 物体的动能增加 【答案】C 【解析】 【详解】和对物体的总功为 根据动能定理可得 可知物体的动能增加1J。 故选C。 2. 如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是　　 A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B. 小球在时间内的位移与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大，则平抛运动时间变长 D. 若小球初速度增大，则增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体落地时竖直方向上的分速度为： 因为落地时速度方向与水平方向的夹角为，所以小球的初速度为： 故A正确； B．物体落地时速度与水平方向夹角的正切值： 位移与水平方向夹角的正切值： 所以，但，故B错误； C．根据： 解得：，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，故C错误； D．速度与水平方向夹角的正切值为： 若小球初速度增大，下落时间不变，所以减小，即减小，故D错误。 故选A． 3. 2024年5月3日17时27分，我国成功发射嫦娥六号探测器，于6月2日在月球的背面着陆，并在月球背面采集样本。已知月球半径为，月球表面处重力加速度为，地球和月球的半径之比，表面重力加速度之比，则地球和月球的密度之比为（ ） A. B. C. 4 D. 6 【答案】B 【解析】 【详解】根据 ， 可得 则地球和月球的密度之比为 故选B。 4. 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】恒力做功的大小等于机械能的增量，撤去恒力后，物体仅受重力，只有重力做功，机械能守恒。设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量 知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变。 故选C。 5. 如图在A、B两点处各固定一个点电荷P、Q，点C与AB不在一条直线，。在C点放一个正的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是（ ） A. P、Q可能带同种电荷 B. P点电荷量大于Q的电荷量 C. C的场强方向向左 D. 把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．由题意可知，正电荷在C点受电场力方向与AB平行向右，则C点的场强方向平行AB向右，则P、Q带异种电荷，且P带正电，Q带负电，由图可知电荷P在C点的场强大于电荷Q在C点的场强，根据 可知，因AC>BC，则P点电荷量大于Q的电荷量，选项AC错误，B正确； D．C点的场强与试探电荷的电量无关，即把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强不变，选项D错误。 故选B。 6. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板在图中B点产生的电场强度（　　） A. 大小为，方向水平向左 B. 大小为，方向水平向右 C. 大小为，方向水平向左 D. 大小为，方向水平向右 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】q在A点形成的电场强度的大小为 ，方向向左 因A点场强为零，故薄板在A点的场强方向向右，大小也为。 根据对称性可得，带电薄板在图中B点产生的电场强度大小也为，方向水平向左。 故选C。 7. 如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g，则在此过程中（ ） A. 摩擦力对物块做的功为 B. 摩擦力对木板做的功为 C. 木板动能的增量为 D. 由于摩擦而产生的热量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩擦力对物块做的功为 故A正确； B．摩擦力对木板做的功为 故B错误； C．对木板根据动能定理可得，木板动能的增量为 故C错误； D．根据功能关系可知由于摩擦而产生的热量为 故D错误。 故选A。 8. 用一条绝缘轻绳子悬挂一个带正电的小球，处在与纸面平行的匀强电场（场强的方向未画出）中静止，绳子与竖直方向的夹角为30°。已知小球的比荷为。重力加速度取，则电场强度的大小可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】小球受到重力、电场力和绳子拉力作用，根据三角形定则可知，当电场力方向与绳子垂直时，小球受到的电场力最小，电场强度最小，则有 可得 则电场强度的大小应满足 故选CD。 9. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x，铁球下落到最低点。不计空气的阻力，重力加速度为g，则在铁球下落过程中，下列正确的是（ ） A. 铁球刚和弹簧接触时的速度大小为 B. 铁球的最大速度小于 C. 铁球的机械能先保持不变，后减小，当弹簧压缩量为x时最小 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动公式 解得铁球刚和弹簧接触时的速度大小为 故A错误； B．当弹力等于铁球重力时，铁球速度达到最大，此时弹簧的压缩量为 根据动能定理可得 可得铁球的最大速度满足 故B正确； C．铁球做自由落体运动过程，机械能守恒；当铁球压缩弹簧过程，由于弹簧弹力对铁球做负功，铁球的机械能减小，当弹簧压缩量为x时，铁球下落到最低点，铁球的机械能最小，故C正确； D．当弹簧压缩量最大时，弹簧弹性势能最大，根据系统机械能守恒可得弹簧的最大弹性势能为 故D错误。 故选BC。 10. 某一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 整个过程摩擦力对小木块的功为 B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停A点的右侧 C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变，小木块仍停在A点 D. 在A点小木块获得2mgh大小的动能，小木块刚好滑到斜面顶端 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设A与斜面底端的距离为，则整个过程摩擦力对小木块的功为 故A错误； BC．从释放到停下，根据动能定理可得 可得 可知小木块停下位置与小木块的质量和斜面的倾角均无关，则只增加小木块的质量或只增加斜面的倾角，其它条件不变，小木块仍停在A点，故B错误，C正确； D．若小木块在A点小木块获得2mgh大小的动能，由于 可知小木块刚好滑到斜面顶端，故D正确。 故选D。 故选CD。 二、实验题（2小题，共15分） 11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 A. B. C. D. （2）图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标，，A、 B两点水平间距，则平抛小球的初速度为______m/s。（g取） 【答案】（1）C （2）2.0 【解析】 【小问1详解】 根据水平方向 x=v0t 竖直方向 解得 则如图C所示，故选C； 【小问2详解】 根据 可得 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示。 （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度； ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离______cm； ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和； ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。 （2）用直接测得量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别______和______。 ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为______和______。 ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量______（重力加速度为g）。 （3）如果______，则可认为验证了机械能守恒定律。 【答案】（1）60.00 （2） ①. ②. ③. ④. ⑤. （3） 【解析】 【小问1详解】 由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离为 【小问2详解】 ①[1][2]由于挡光条宽度很小，所以可认为滑块经过光电门的速度等于挡光过程的平均速度，则滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为 ， ②[3][4]当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为 ， ③[5]在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量为 【小问3详解】 在滑块从光电门1运动到光电门2过程中，系统动能增加量为 则如果 则可认为验证了机械能守恒定律。 三、计算题（3小题，共39分） 13. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力恒为f。求： （1）行驶过程中汽车最大速度； （2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度的大小； （3）已知从启动到汽车获得最大速度所用的时间为t，则汽车行驶的距离是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时加速度为零，速度最大，则由 得 （2）当汽车的速度为时，汽车牵引力为F 根据 可得 （3）由功能关系得 可得 14. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求 （1）C球电性及电荷量大小 （2）F的大小 【答案】（1）2q，C球带负电；（2） 【解析】 【详解】（1）设C球所带的电荷量为Q，对A球沿BA方向根据平衡条件可得 cos60°=， 解得 Q＝2q C球带负电 （2）设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，对A球受力分析可知 sin60°＝ma 解得 a= 对整体受力分析可知 F＝3ma 解得 F= 15. 一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R， 整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为，一带正电小球质量为m，电荷量为q，从距B点为处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C（重力加速度为g，，）则： （1）带电小球从A点开始运动时的初速度v0多大？ （2）带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点（图中未标记），B 点与D 点的水平距离多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）当小球在半圆轨道上运动时，当小球所受重力和电场力的合力与速度垂直时速度最小，此时合力恰好提供向心力，由牛顿第二定律得 由等效法可得，该点小球所受合力与竖直方向夹角为37°，从A到该点由动能定理得 联立代入数据解得 （2）从A点到C由动能定理得 从最高点C抛出，竖直方向做自由落体运动，设运动到水平面用时t，则 水平方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 加速运动位移为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$