山东省济南市2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年7月济南市高一期末学习质量检测物理试题注意事项：1.答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。2.选择题的作答：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。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.只受重力的运动是平抛运动B.平抛运动是物体不受任何外力作用的运动C.做平抛运动的物体在竖直方向的初速度为0D.做平抛运动的物体在水平方向做匀加速运动〖答案〗C〖解析〗AB．平抛运动是物体只在重力作用下的初速度为水平方向的运动，AB错误；CD．做平抛运动的物体在竖直方向初速度为0，水平初速度不为零且水平方向为匀速直线运动，C正确，D错误。故选C。2.如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式中正确的是（）A.va>vb B.ta>tb C.va=vb D.ta=tb〖答案〗B〖解析〗BD．由平抛运动在竖直方向为自由落体可知又因为小球a的下落高度大，故ta>tb，B正确、D错误；AC．由a，b两个小球的水平位移相等，可知vata=vbtb又因为ta>tb所以va<vbAC错误。故选B。3.如图所示，将湿透雨伞水平匀速旋转，保持伞边缘到水平地面的高度一定，水滴自雨伞边缘被甩出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.雨伞转得越快，水滴落地的时间就越长B.水滴离开伞边缘后将沿切线方向做直线运动C.水滴在空中运动过程中，其速度方向与水平方向的夹角越来越大D.水滴沿雨伞边缘的切线方向被甩出是因为水滴受到离心力的作用〖答案〗C〖解析〗A．水滴自雨伞边缘被甩出后做平抛运动，根据可知，落地时间与转动速度无关，故A错误；B．水滴离开伞边缘后将沿切线方向水平抛出，做曲线运动，故B错误；C．设速度方向与水平方向的夹角为，飞出雨伞时的速度为，竖直方向任意时刻的速度为，可知雨滴在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，因此有可知空中运动过程中，其速度方向与水平方向的夹角越来越大，故C正确；D．旋转雨伞，水滴与雨伞一起做圆周运动，当旋转速度增大时，雨滴在雨伞上的附着力不足以提供雨滴做圆周运动的向心力，雨滴做了离心运动，并不是因为水滴受到离心力的作用力，故D错误。故选C。4.如图所示，有一款自行车大齿轮总齿数为48，小齿轮总齿数为20。将自行车的后轮抬起，转动脚踏板，若链条始终不打滑，小齿轮与后轮同轴转动，当大齿轮转5圈时，后轮转动的圈数是（）A.6圈 B.9圈 C.12圈 D.15圈〖答案〗C〖解析〗大齿轮齿数为48，小齿轮齿数为20，可知大齿轮与小齿轮的半径比为用同一根链条连接，齿轮边缘的线速度相等，由可知大齿轮与小齿轮的转动角速度比为故当大齿轮转5圈时，小齿轮转动12圈，由于小齿轮与后轮同轴转动，角速度相等，故后轮转动12圈。故选C。5.如图所示，水平圆台转动的角速度，质量为的小物块A放在距离轴心处与圆台相对静止一起转动，小物块受到的静摩擦力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗所需的向心力由静摩擦力提供故选A。6.中国北斗卫星导航系统是当今世界上规模最大的卫星导航系统，该系统包含5颗地球同步轨道卫星。关于同步卫星，下列说法正确的是（）A.同步卫星处于平衡状态B.同步卫星可以位于北京上空C.同步卫星的运行速率一定大于D.同步卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相同〖答案〗D〖解析〗A．卫星做匀速圆周运动，有向心加速度，不处于平衡状态，选项A错误；B．同步卫星只能定点在赤道的上空，不可以定位于北京的上空，选项B错误；C．同步卫星的运行速率一定小于地球最大环绕速度7.9km/s，选项C错误；D．同步卫星与地球周期相同，绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相同，选项D正确。故选D。7.如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力大小为f，射入的深度为d，在此过程中木块位移的大小为s，关于此过程下列说法正确的是（）A.子弹克服阻力做的功为fs B.子弹动能的损失为C.木块动能的增加量为 D.子弹和木块组成的系统机械能守恒〖答案〗B〖解析〗A．子弹克服阻力做的功为选项A错误；B．根据动能定理可知，子弹动能的损失为选项B正确；C．根据动能定理可知，木块动能的增加量为选项C错误；D．子弹射入木块时要有内能产生，可知子弹和木块组成的系统机械能不守恒，选项D错误。故选B。8.如图所示，一轻质弹簧置于固定光滑斜面上的O点，下端与固定在斜面底端的挡板连接，弹簧处于原长时上端位于A点。一物块由斜面上A点上方某位置由静止释放，将弹簧压缩至最低点B，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A.物块运动到A点时的动能最大B.物块从A点运动到B点过程中机械能守恒C.物块运动到B点后将在B点保持静止状态D.弹簧弹性势能的最大值等于物块从O点到B点重力势能的减少量〖答案〗D〖解析〗A．物块运动到A点时，弹力为零，合力不为零，则物块有沿斜面向下的加速度，则此时速度不是最大，即动能不是最大，选项A错误；B．物块从A点运动到B点过程中弹簧的弹力对物块做负功，则物块的机械能不守恒，选项B错误；C．物块运动到B点后合力沿斜面向上，则将沿斜面向上运动，不会在B点保持静止状态，选项C错误；D．由能量关系可知，弹簧弹性势能的最大值等于物块从O点到B点重力势能的减少量，选项D正确。故选D。9.如图所示，大小为、方向竖直向下的匀强电场中有相距的O、C两点，其连线与电场方向垂直。若在O点处放置电荷量为的正点电荷，静电力常量，则C点电场强度的大小为（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗O点的正点电荷在C点产生的电场强度为方向水平向左，根据电场强度的叠加原理，C点电场强度解得故选A。10.如图所示，虚线为一正点电荷电场的等势面，P、Q两个带电粒子，以相同的速率沿不同的方向从A点飞入电场，分别沿不同的径迹1和2运动。若取无穷远处电势为零，且不计两个粒子之间的相互作用和粒子的重力，下列说法正确的是（）A.P、Q两粒子电性相同B.P、Q两粒子的电势能均先增加后减少C.P、Q两粒子经过B、C两点时的速率可能相等D.P经过B点时的电势能一定高于Q经过C点时的电势能〖答案〗D〖解析〗A．根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子P受到排斥力，其电性与场源电荷的电性相同，粒子Q受到吸引力与场源电荷电性相反，所以两粒子的电性一定相反，A错误；B．电场力对粒子P先做负功，后做正功，则电势能先增加后减少；电场力对粒子Q先做正功，后做负功，则电势能是先减少后增大。B错误；C．两个粒子初速率相等，而粒子P从A到B、粒子Q从A到C电场力做功不同，则经过B、C两点两粒子的速率一定不相等，C错误；D．粒子P电性与场源电荷的电性相同，若取无穷远处为零电势，则P粒子经过B点时的电势能为正值；粒子Q电性与场源电荷的电性相反，若取无穷远处为零电势，则Q粒子经过C点时的电势能为负值；所以P粒子经过B点时的电势能大于Q粒子经过C点时的电势能，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11.2024年5月，受到地磁暴的影响，我国运行在高度近圆轨道上的空间站轨道高度出现了下降。若下降后空间站的运动依然可以看做匀速圆周运动，则空间站下降后（）A.周期变大 B.线速度变大 C.加速度变大 D.合外力变大〖答案〗BCD〖解析〗根据解得，，可知周期变小，线速度变大，加速度变大，合外力变大。故选BCD。12.2024年4月261日，神舟十八号载人飞船成功与天宫空间站实现径向对接。对接前二者保持一定间距且同步绕地球转动，其简化模型如图所示。下列说法正确的是（）A.对接前飞船的线速度比空间站的小 B.对接前飞船的线速度比空间站的大C.对接前飞船的向心加速度比空间站的小 D.对接前飞船的向心加速度比空间站的大〖答案〗AC〖解析〗由图知，神舟十八号载人飞船（下面简称飞船）的轨道半径较小，根据题意可知，飞船和空间站角速度相等AB．根据可知对接前飞船的线速度比空间站的小，故A正确，B错误；CD．根据可知对接前飞船的向心加速度比空间站的小，故C正确，D错误。故选AC。13.一小球从空中某点水平抛出，先后经过A、B两点，已知小球在A点的速度大小为、方向与水平方向成角，小球在B点的速度方向与水平方向成角。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.B点的速度大小为 B.A点到B点所用时间为C.A点到B点的距离为 D.A点到B点的速度变化量大小等于〖答案〗AC〖解析〗A．小球在水平方向做匀速直线运动，则有解得B点的速度大小为故A正确；BD．小球在竖直方向做自由落体运动，则A点到B点所用时间为A点到B点的速度变化量大小为故BD错误；C．A点到B点的水平距离为A点到B点的竖直距离为则A点到B点的距离为故C正确。故选AC。14.跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率-时间图像如图所示。已知该同学的质量m和图像中的数据，重力加速度为g，不计阻力，下列对该同学跳绳过程中的说法正确的是（）A.该同学重心上升的最大高度为B.该同学重心上升的最大高度为C.该同学克服重力做功的平均功率约为D.该同学克服重力做功的平均功率约为〖答案〗BD〖解析〗AB．根据竖直上抛规律，可知离开地面后瞬间速度为速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，可知该同学重心上升的最大高度故B正确，A错误；CD．一个周期内克服重力做功克服重力做功的平均功率解得故C错误，D正确。故选BD。15.如图所示，水平地面上有一边长为a的正方形地砖，砖上有以C为圆心过BD两点的圆弧。从距离A点正上方a处的A1点，沿不同方向水平抛出若干相同的可视为质点的小球。已知O点为A1C连线的中点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球初速度之比为1:2B.轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球从抛出到下落到地砖上所用时间相同C.能落到地砖上的小球刚要落到地砖上时重力的瞬时功率均相同D.落在圆弧上的小球，初速度最大值与最小值之比为〖答案〗BCD〖解析〗A．根据平抛运动得解得轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球初速度之比为A错误；B．根据解得轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球从抛出到下落到地砖上的高度h相同，所以所用时间相同，B正确；C．根据解得能落到地砖上的小球的高度h相同，刚要落到地砖上时重力的瞬时功率均相同，C正确；D．落在圆弧上的小球，下落的高度h相同，水平射程x不同，x的最小值和最大值分别为初速度最大值与最小值之比为D正确。16.光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。时刻，将一质量为、电荷量为的带电小物块从A点由静止释放，小物块沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的图像如图乙所示，其中B点的切线已画出且此时斜率最大，下列说法正确的是（）A.两点电荷均为正电荷B.中垂线上B点电场强度最大，最大值为C.电势差D.，且〖答案〗BD〖解析〗A．负电荷从A到B再到C一直做加速运动，可知两点电荷均为负电荷，选项A错误；B．由图可知，在B点时的加速度最大，则在中垂线上B点电场强度最大，最大值为选项B正确；C．从B到C由动能定理解得电势差选项C错误；D．因为是等量负电荷的电场，则从A到B由动能定理解得电势差则即选项D正确。故选BD。三、非选择题：本题共6小题，共46分。17.玩具枪是一种以枪模型为基础的儿童玩具，深受孩子们的喜爱。玩具枪每次打出的子弹出射速度大小近似相等，飞行过程中所受空气阻力忽略不计。某同学为了测量子弹的出射速度，设计了如下实验：（1）如图甲所示，调整支撑杆至竖直，然后固定转轴，使上方玩具枪水平射出子弹，测出了子弹下降高度y和水平射程x，已知重力加速度为g，则子弹的出射速度___________。（用x、y、g表示）。（2）第二次实验过程如图乙所示，枪口已正对竖直墙面调至水平。该同学朝墙面开枪，第一枪子弹落点为A；后退，在相同高度处开了第二枪，落点为B；再后退，在相同高度处开了第三枪，落点为C。测得，。重力加速度，则子弹从枪口射出的初速度大小为___________，子弹落到B点时的速度大小为___________。（结果均保留两位有效数字）〖答案〗（1）（2）2.02.8〖解析〗〖祥解〗【小问1详析】根据平抛运动规律可知，弹丸在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则方程联立解得【小问2详析】根据匀变速直线运动规律可知，连续相等的时间内位移之差为代入数据可得第三枪弹丸运动时间比第二枪多出枪口时的初速度为子弹落到B点时的竖直速度大小B点时的速度大小为18.某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后，用手提住纸带上端，接通电源待打点计时器工作稳定后释放纸带，让重物自由下落。（1）若打点计时器的工作电压为，则选用___________（填写A或B）打点计时器。（2）已知打点计时器所用电源的频率为，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为。如图乙所示为某次实验打出的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离，AC间的距离，CE间的距离，根据这些条件计算重物从O点到C点，重力势能减少了___________J，动能增加了___________J（结果均保留3位有效数字）。〖答案〗（1）B（2）0.4250.410〖解析〗【小问1详析】若打点计时器的工作电压为，则为电火花计时器，则选用B打点计时器。【小问2详析】重物从O点到C点，重力势能减少了因打C点时的速度动能增加了19.如图所示，某同学从A点将同一个飞镖（可视为质点）先后沿着AO和斜向上两个方向掷出，两次掷出的速度大小均为。飞镖的运动轨迹分别如图中①、②所示，并分别击中靶心O点正下方处的P点和靶心O。已知A点和O点在同一水平面上，忽略空气阻力，重力加速度g取，求：（1）AO的距离；（2）沿轨迹②运动的飞镖的初速度方向与水平方向的夹角。〖答案〗（1）；（2）或〖解析〗（1）依题意，飞镖平抛运动过程，有解得可得（2）根据斜抛运动的对称性，可知，整理可得解得，20.我国发射的嫦娥六号是执行人类首次月背采样并返回任务的探测器。嫦娥六号探测器在月背着陆前，在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，在时间t内绕月球转了n圈。已知引力常量为G，月球的半径为R，忽略其他天体对探测器的引力作用，求：（1）探测器绕月做匀速圆周运动的线速度大小；（2）月球的质量；（3）月球表面的重力加速度大小。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）嫦娥六号探测器绕月运动的周期探测器绕月做匀速圆周运动线速度大小解得（2）探测器绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有解得（3）在月球表面有结合上述解得21.如图所示，竖直平面内一倾斜光滑直轨道与水平地面在A点平滑连接，一半径的光滑半圆轨道BDC与水平地面相切于B点。小滑块从斜面上距水平地面高度为h处由静止下滑，经过水平地面后进入圆轨道。已知小滑块质量，AB段长度，小滑块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力。（1）若小滑块释放后恰好能到达最高点C，求h；（2）若，求：（ⅰ）小滑块经过与圆心等高的D点时对轨道的压力；（ⅱ）小滑块刚要脱离半圆轨道时距地面的高度。〖答案〗（1）2.4m；（2）（ⅰ）3N，方向水平向右，（ⅱ）1.12m〖解析〗（1）若小滑块释放后恰好能到达最高点C，根据牛顿第二定律有小球从释放到