山东省临沂市2023-2024学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷

临沂市高一下学期期末教学质量检测物理2024.7本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（共40分）注意事项1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答：不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。第Ⅰ卷一、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。1.一质点同时受到两个互成锐角的恒力和的作用，由静止开始运动。在运动一段时间后的某个时刻，的方向保持不变，仅大小瞬间增大了，关于该质点的运动，下列说法正确的是（）A.的大小增大后，质点运动的速率可能会减小B.发生改变前后相比，相同时间内质点的动量变化量相同C.发生改变后，相同时间内质点的动能变化量相同D.的大小增大后，质点做曲线运动，合外力的功率逐渐增大2．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，若两绳均伸直，绳b水平且长为l，绳a与水平方向成角。当轻杆绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A．当角速度，a绳的张力为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳中才出现张力D．若b绳突然被剪断，则a绳的张力一定发生变化3．如图，真空中有两个电荷量均为的点电荷，分别固定在正三角形的顶点B、C．M为三角形的中心，沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为.已知正三角形的边长为a，M点的电场强度为0，静电力常量的k．顶点A处的电场强度大小为（）A. B. C. D.4．在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为h，与落地点的水平距离约为l。假设抽水过程中H保持不变，水泵输出能量的倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为，水管内径的横截面积为S，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（）A. B.C. D.5．如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（）A. B. C. D.6．先后两次从高为高处斜向上抛出质量为同一物体落于、，测得，两轨迹交于P点，两条轨迹最高点等高且距水平地面高为，下列说法正确的是（）A．第一次抛出上升时间，下降时间比值为B．第一次过P点比第二次机械能少C．落地瞬间，第一次，第二次动能之比为72:85D．第二次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第一次大7．“鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（）A. B. C. D.8．如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为。两木板与地面间动摩擦因数均为，弹性绳劲度系数为k，被拉伸时弹性势能（x为绳的伸长量）。现用水平力F缓慢拉动乙所坐木板，直至甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，k保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则F所做的功等于（）A. B.C. D.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。9．一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（）A．充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流减小B．充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点10.发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为F，图像如图所示，表示最大速度，平行于v轴，反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，段汽车运动的时间为20s。下列说法正确的是（）A.汽车所受阻力为B.汽车从a到b的加速度大小为C.汽车能够获得的最大速度为D.汽车从b到c过程中运动的位移为11.如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为，下列说法中正确的是（）A.、做圆周运动的线速度之比为3:2 B.、做圆周运动的角速度之比为3:2C.做圆周运动的半径为 D.做圆周运动的半径为12．如图甲所示，倾角的光滑固定斜杆底端固定一电荷量为的正点电荷A，将一带正电的绝缘小球B（可视为点电荷）从斜杆的底端（与A未接触）由静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图像如图乙所示，其中图线a为重力势能随位移变化的图像，图线b为动能随位移变化的图像，取杆上离底端处为电势零点，重力加速度，静电力常量，则（）A．小球B的质量为B．小球B的电荷量为C．当小球B运动到处时具有的电势能为D．斜杆底端至小球B速度最大处由电荷A形成的电场的电势差为第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题：本题共2小题，共12分。13.（4分）两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置，击打金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动在_______方向上是自由落体运动。（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形光滑轨道M、N，N的末端与光滑的水平板相切，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出。实验可观察到的现象应是（）A.P球落地时刚好在Q球左侧 B.P球落地时刚好和Q球相遇C.P球落地时刚好在Q球右侧14.（8分）如图所示，如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。（1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量_______，动能增加量_______。（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法（3）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。（填写正确答案的选项符号）A.略小于g B.等于g C.略小于 D.等于四、计算题：本题共4小题，共46分。15．（10分）如图装置为直线加速器原理，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，求：（1）电子刚出第8个圆筒瞬间速度大小；（2）第8个圆筒长度；（3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，两圆筒间隙的电场为匀强电场，且圆筒间距为d，不考虑相对论效应，则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律保持和（1）（2）完全相同的情况下，经过多少个圆筒可以让电子达到最大速度。16．（8分）我国新能源汽车领先全球，2024年3月28日小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市，其技术领先且价格符合大众消费，一辆小米新能源汽车在平直公路上行驶，汽车的质量为，发动机的额定功率为，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为。（1）在不超过额定功率的前提下，求该汽车所能达到的最大速度；（2）如果汽车从静止开始做匀加速直线运动。加速度的大小，在发动机不超过额定功率的前提下，求汽车维持匀加速运动的时间t。17．（12分）如图所示，长为、间距为的两平行金属板水平放置，两板与开关S、直流电源相连。闭合开关S，质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以速度从上极板边缘水平射入，恰能从下极板边缘飞出，粒子受到的重力和空气阻力均忽略不计，已知，。（1）粒子离开电场时速度大小v；（2）若粒子以速度从上极板边缘水平射入，求粒子离开电场时的动能；（3）将题中直流电源换为交流电源，其电压U随时间t变化关系的图像如图乙所示，其中（未知）等于原直流电源的电动势，时刻粒子仍以速度从上极板边缘水平射入，求粒子离开电场时的侧位移y。18．（16分）如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道