山东省烟台市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

2023—2024学年度第二学期期末学业水平诊断 高一物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。考试结束只交答题卡。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．物体在做圆周运动的过程中，可能保持不变的物理量是 A．速度 B．加速度 C．合力 D．动能 2．下列关于电场的说法正确的是 A．电场线越密集的地方，电势越高 B．电场线越密集的地方，电势差越大 C．等差等势面越密集的地方，同一电荷所受的电场力越大 D．等差等势面越密集的地方，同一电荷的电势能越大 ( A B P Q 1 2 3 )3．我国一箭多星技术居世界前列，一箭多星是一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道，A卫星进入轨道1做匀速圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点变轨到轨道3，之后绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．A、B两卫星在P点的向心力相等 B．A卫星运行的周期大于B卫星沿轨道3运行的周期 C．B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3需减速 D．B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中动能减少 4．如图所示，一铜棒的长度为L、横截面积为S、电阻率为ρ。铜棒单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则加在铜棒两端的电压大小为 A．neSv ( L S - v )B．nevρL C．nevρLS D． ( B A O )5．如图所示，摆球（可视为质点）质量为m，悬线长为L，把悬线拉直至水平位置A点后由静止释放摆球。设摆球从A运动到最低点B的过程中，空气阻力f的大小不变，重力加速度为g，则摆球运动到最低点B时的速率为 A． B． C． D． 6．如图为有两个量程的电流表内部结构图，由表头和电阻R1、R2组成。当使用a和b、a和c接线柱时，一个量程为0~0.6A，另一个量程为0~3A。已知表头的内阻为100Ω、满偏电流为300mA，则使用0~3A量程时电流表的内阻为 ( a R 1 b c R 2 )A．18Ω B．20Ω C．50Ω D．100Ω ( O A B P θ )7．如图所示，一光滑绝缘圆形轨道固定在水平面上，在直径AB的两个端点上分别固定电荷量为Q1、Q2的正点电荷，有一个带正电小球恰好静止于轨道内侧P点（小球可视为点电荷）。已知A、P两点的连线与直径AB之间的夹角θ=30°，则的比值为 A． B． C．6 D． 8. 如图所示为一款儿童游戏机的简化示意图。在与水平面夹角θ=30°的光滑游戏面板上，固定一半径为R的光滑细圆形挡板（垂直于面板），A、B为与圆心等高的直径两端点。一质量为m的弹珠从弹射器水平发射出来后，沿挡板内侧从轨道最低点D开始运动，恰好能通过轨道最高点C。忽略空气阻力，弹珠可视为质点，重力加速度大小为g，则弹珠经过B点时 A．对挡板的压力大小为2mg ( A θ B C D )B．对挡板的压力大小为mg C．重力的瞬时功率为 D．重力的瞬时功率为 二、多项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．修正带是中学生常用的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，当齿轮匀速转动时 A．两个齿轮转动方向相反 B．a、c点的线速度大小相等 C．b点的向心加速度比c点的大 D．a点的向心加速度比b点的大 ( A B S 1 2 E A R )10．某实验小组利用如图所示的电路研究电容器的充、放电过程。电容器原来不带电，单刀双掷开关S先接1，稳定后再接2，下列说法正确的是 A．S接1时，电流表示数逐渐增大 B．S接1时，减小电阻箱R的阻值，不影响电容器的充电时间 C．S接2时，增大电阻箱R的阻值，电容器的放电时间将延长 D．S接1和接2时，电容器两极间电势差随电荷量变化的规律相同 ( v 37° )11．在物流公司货场，经常会使用传送带搬运货物。如图所示，与水平面夹角为37°的传送带以v=2m/s的速率逆时针转动，工人师傅将质量为m=5kg的货物轻放在传送带的底端位置，经8s的时间到达传送带的顶端，已知货物与传送带间的动摩擦因数µ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，则货物从底端运送到顶端的过程中 A．货物的重力势能增加了350J B．货物的重力势能增加了330J C．传送带对货物做的功为340J D．传送带对货物做的功为160J ( x B y O +q E A C D +q -q -q F M N )12．正方形ABCD的四个顶点分别位于x轴和y轴上，在A、C两点分别固定一个电荷量为+q的点电荷；在B、D两点分别固定一个电荷量为-q的点电荷。E点和F点分别为AB和CD边的中点，M点和N点是位于x轴上关于O点对称的两个点。则下列说法正确的是 A．E点和F点的电场强度相等 B．O点的电场强度等于零，电势一定大于零 C．将电子从E点沿着EF连线移动到F点，电场力不做功 D．电子从M点移动到N点的过程中，电势能先增大后减小 13．“绸吊”杂技表演中，演员抓紧绸带在空中做出各种精彩的动作。如图所示，长度分别为和的绸带一端固定在天花板上，质量相等的甲、乙两位演员分别抓住绸带的另一端，在不同高度的水平面内做匀速圆周运动，此时两绸带与水平方向的夹角分别为α=45°、β=30°。已知两绸带上端的固定点足够远以避免发生缠绕，绸带可视为轻质细绳，两演员可视为质点，则下列说法正确的是 ( 甲 乙 O 1 O 2 α β )A．甲、乙所受拉力大小之比为 B．甲、乙所受拉力大小之比为 C．甲、乙的线速度大小之比为 D．甲、乙的线速度大小之比为 ( θ A B h )14．如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，斜面顶端固定一轻质的定滑轮，质量分别为m、的物块A、B通过细绳及轻质弹簧连接在滑轮两侧，物块B静止在底端挡板处，开始时细绳伸直，用手托着物块A使弹簧处于原长，这时物块A距离地面的高度为h，放手后物块A下落，当A刚好接触地面时，B对挡板恰好无压力，此时A的速度大小为v，已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，则在上述过程中 A．物块A刚好要接触地面时加速度大小为 B．弹簧的最大弹性势能为 C．物块A速度最大时离地面的高度为 D．物块A的最大速度为 三、本题共4小题，共18分. 15．（4分）如下图所示，螺旋测微器的读数为 mm；游标卡尺的读数为 cm。 ( 游标尺 0 10 20 4 6 主尺 cm 5 5 2 5 3 7 5 5 0 45 ) 16.（4分） ⑴下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 （选填正确选项的序号）。 A．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 B．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较大的挡位，重新调零后测量 C．选择开关旋到“Ω”挡的合适位置，将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准表盘左侧零刻度 D．测量完毕，将选择开关旋到OFF位置 ⑵某同学按照正确的实验操作步骤测量一个电阻，多用电表的示数如图所示，此被测电阻的阻值为 Ω。 ( V A K R 学生电源 S R P 1 2 )17．（4分） 某同学在实验室中用伏安法测一电阻R的阻值。 ⑴该同学用如图所示的电路判定电流表需采用内接法还是外接法。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。将单刀双掷开关K掷到1时，电压表和电流表的示数分别为U1=2.9V、I1=31.2mA；将K掷到2时，电压表和电流表的示数分别为U2=3.0V、I2=29.7mA，由此可知单刀双掷开关K应掷到 (选填“1”或“2”)。 ⑵若电阻的测量值是通过电压表读数的U和电流表的读数I的比值计算得出，则该电阻测量值= Ω（计算结果保留3位有效数字），且测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）电阻R的真实值。 18．（6分） 某实验小组用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。在水平气垫导轨某刻度处安装一个光电门，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码连接。用天平分别测出滑块及遮光条的总质量为M，钩码的质量为m，重力加速度为g。 ( t 2 ) ( 光电门 滑块 遮光条 钩码 甲 乙 O ) ⑴在某次实验操作中，滑块在气垫导轨某位置由静止释放时，测得遮光条与光电门中心之间的距离为L，遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度可以表示为v=__________，此过程中滑块和钩码组成的系统重力势能的减少量为________，动能的增加量为__________，若两者相等，则说明___________________________。 ⑵实验时保持滑块及遮光条的总质量M、钩码质量m均不变，改变滑块在气垫导轨上由静止释放的位置，测出对应的遮光条与光电门中心之间的距离L和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出-t2图像如图乙所示，已知图乙中直线的斜率为k，则当地的重力加速度可以表示为_____________（用题目中给定的字母表示）。 四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 19．（8分） 双星系统是由两颗恒星组成的天体系统，这两颗恒星在相互的万有引力作用下，各自在轨道上绕着共同的圆心做匀速圆周运动。如图所示为某一双星系统，其中A星球的质量为m1，轨道半径为r1，B星球质量为m2，引力常量为G，求： ( A B O )⑴A星球和B星球的线速度之比； ⑵A星球运行的周期。 20.（10分） 动车组是自带动力车厢和不带动力车厢的编组。某一动车组由8节车厢连接而成，其中第一节和第四节车厢为动力车厢，每节动力车厢的额定功率均为P额=2×107W，每节车厢的质量均为m=5×104kg，动车组在行驶过程中所受的阻力f为车重的0.1倍，已知行驶过程中，每节动力车厢总保持相同的输出功率，重力加速度g=10m/s2。 ⑴求该动车组的最大行驶速度vm； ⑵若动车组从静止开始以a=4m/s2的加速度沿着平直轨道匀加速运动，行驶了t=65s的时间达到最大速度，求动车组从静止到获得最大速度所通过的位移大小x。 21．（10分） 如图所示，倾角θ=37°的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面上放一质量M=2kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m=1kg的小物块，对木板施加沿斜面向上的拉力F=32.4N，使木板沿斜面向上由静止开始做匀加速直线运动，经测量得知F的作用时间为2s时，物块滑离木板。已知木板与斜面间、物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.8，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6。求： ( M m F θ )⑴此过程中拉力F所做的功； ⑵物块与木板间因摩擦产生的热量； ⑶物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 22．（12分） ( E ) ( θ B R D C A O )如图所示，在竖直平面内，一半径R=0.5m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θ=37°，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V/m。一质量m=100g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，g=10m/s2，sin37°=0.6。求： ⑴小滑块所带的电荷量； ⑵小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； ⑶小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 高一物理 第5页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期期末学业水平诊断 高一物理参考答案及评分意见 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C D B B A B C 二、多项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9 10 11 12 13 14 AC CD BC CD BD ACD 三、本题共4小题，共18分. 15．（4分）8.500 4.260（每空2分） 16．（4分）⑴AD ⑵2000（每空2分） 17．（4分）⑴2（1分）⑵101（2分） 大于 （1分） 18．（6分）⑴ ，，，滑块和钩码组成的系统机械能守恒（每空1分） ⑵（2分） 四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 19．（8分）⑴对A星球： …………………①（1分） 对B星球：………………………………②（1分） …………………………………………………③（1分） …………………………………………………………④（1分） …………………………………………………………⑤（1分） ⑵对A星球： ………………………………………………………………⑥（1分） 由①⑥式可得：（或）…………⑦（2分） 20.（10分） 解：⑴当牵引力等于阻力时，动车组的速度最大 F=f……………………………………………………………………………①（1分） f=8kmg 2P额=8kmgvm…………………………………………………………………②（1分） 解得vm=100m/s………………………………………………………………③（1分） ⑵由牛顿第二定律得：F-8kmg=8ma ………………………………………④（1分） F=2×106N 2P额=Fv……………………………………………………………………⑤（1分） v=20m/s v=at1……………………………………………………………………⑥（1分） t1=5s …………………………………………………………………⑦（1分） x1=50m 当动车达到额定功率后，做变加速运动，由动能定理可得： …………………………………⑧（2分） 解得：x2=1200m 动车组从静止到获得最大速度所通过的总位移为： x=x1+x2=1250m………………………………………………………⑨（1分） 21．（10分） ⑴以木板为研究对象， ………………①（1分） a1=1m/s2 木板位移……………………………………………………………②（1分） J………………………………………………………③（1分） ⑵以物块为研究对象，…………………④（1分） a2=0.4m/s2 F作用2s时，物块滑离木板，则此过程中 物块位移………………………………………………⑤（1分） 木板的长度为m…………………………………………⑥（1分） 此过程中物块与木板间因摩擦产生的热量J…………⑦（1分） ⑶物块滑离木板时的速度m/s………………………………⑧（1分） 物块滑离木板后沿斜面向上做减速运动，沿斜面上升的最大距离S …………………………⑨（1分） S=0.032m………………………………………………………⑩（1分） 22．(12分) 解：⑴在D点对滑块受力分析，可知 ( θ D C mg Eq O θ )…………………………………………①（2分） 得：C………………………②（1分） ⑵滑块通过D点时重力和电场力的合力恰好提供向心力 …………………………………………③（1分） 滑块由C到D，由动能定理可知 ………………④（1分） 滑块通过C点时，由牛顿第二定律可知 ……………………………………………………⑤（1分） 得： 由牛顿第三定律可知，滑块通过C点时对圆弧轨道的压力大小为0.75N…………⑥（1分） ⑶滑块通过D后到落回水平轨道过程中做匀变速曲线运动 ( θ D C v 1 O θ v 2 v D )竖直方向：………………………………⑦（1分） ……………………………⑧（1分） 水平方向：做匀减速直线运动 ………………………………………⑨（1分） 小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离 ……………………………⑩（1分） 由以上各式可得：(或0.5625)m…………⑪（1分） 高一物理答案第1页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $$