物理-天壹名校联盟·2024年上学期高一期末考试试题和答案

机密★启用前2024年上学期高一期末考试物理本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。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的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.1.下列叙述正确的是A.牛顿力学建立在实验的基础上,它的结论又受到无数次实验的检验,因此在任何情况下都适用C.静电力做功与重力做功均与路径无关D.试探电荷在电场中电势较高处具有的电势能较大2.如图所示,光滑水平桌面上的ABCD为矩形区域的四个顶点,某小球沿AB方向以速度v,自A点进入该区域,以后的运动过程中,小球始终受到平行于AD方向的恒力F的作用,且恰能经过C点.关于小球在矩形区域所在平面内的运动,下列说法正确的是A.小球由A到C可能做匀变速直线运动B.若F足够大,小球可能经过D点C.若只增大V,小球自A点运动到DC所在直线时的时间将变短D.若只减小F,小球自A点运动到DC所在直线时的时间将变长3.高分五号卫星在太原卫星发射中心成功发射,它填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白.如图是高分五号卫星发射的模拟示意图,先将高分五号卫星送入圆形近地轨道I运动,在轨道A处点火变轨进入椭圆轨道I,在轨道B处再次点火进入圆形预定轨道Ⅲ绕地球做圆周运动.则下列说法正确的是A.高分五号卫星在轨道II上运动的速率始终大于在轨道Ⅲ上的速率B.高分五号卫星在三条轨道上的运行周期,在轨道I上最小、在轨道Ⅲ上最大C.高分五号卫星在轨道I上运动的速率比赤道上的物体随地球自转的线速度数值小D.高分五号卫星在轨道I上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度【高一物理试题第1页(共6页)】4.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和Q.在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为十Q可视为点电荷的小球以初速度v,从管口射入,则小球A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功5.放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B,均可视为点电荷,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止,如图所示,若A的电荷量保持不变,B由于漏电而下降少许重新平衡,下列说法正确的是A.A对筒底的压力不变B.B对筒壁的压力不变C.A、B间的库仑力变小D.A、B系统的电势能减小6.图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图,车轮边缘某点P(图中未画出)离水平地面高度h随自行车运动位移z的变化关系如图2所示,图中的L为已知量,则A.该车轮的直径为LB.该车轮的转速为(转/秒)C.在x2位置,P相对地面的速度为零D.在4位置P相对地面的速度为v7.如图所示,放在足够大的水平桌面上的薄木板的质量mi=1kg,木板中间某位置叠放着质量m2=2kg的小物块,整体处于静止状态.已知木板与桌面间的动摩擦因数p1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2·25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/'s2,薄木板足够长.现对木板施加水平向右的恒定拉力F=12N,木板和物块保持相对静止一起向右运动,且运动位移为z1=2m时,撤去拉力F,木板和小物块继续运动一段时间后均静止.下列说法正确的是A.撤去拉力F时,木板的速度v=3m/SB.撤去拉力F后,木板继续运动的位移为0.8mC.木板与物块之间的滑动摩擦力对两个物体所做的总功为。D.全过程中产生的总热量为24J【高一物理试题第2页(共6页)】二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得。分.8.科学家通过发现物理规律,总结研究方法,推动了生产力的发展和人类文明的进步.下列关于物理学史和物理学方法的叙述,正确的是A."点电荷"和"电场强度"概念的提出,都应用了理想模型法B.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想C.开普勒定律是开普勒在对行星运动的长期观测过程中发现的规律D.美国物理学家密立根通过实验测出了元电荷的数值9.嫦娥六号由轨道器、着陆器、上升器、返回器组成,2024年6月6日成功在月球背面采集月壤后的上升器成功与轨道器和返回器的组合体完成月球轨道的对接,并将月球样品容器安全转移至返回器中.假设地球和月球均是质量分布均匀的球体,且地球的半径是月球半径的4倍,若轨道器在月球近地轨道绕行时,周期为T在地球近地轨道绕行时,周期为8T.,则A.嫦娥六号的发射速度11.2km/s<v<16.7km/sB.在月球上采集到的月壤回到地球上后质量会变大C.地球第一宇宙速度约为月球的4.5倍D.月球的密度约为地球的0.8倍10.水平绝缘桌面上方空间存在着沿z轴方向的电场,将一个质量为172、电荷量为q可视为点电荷的小球从坐标原点。静止释放,其加速度a随位置z变化的图像如图所示,设小球在运动过程中电荷不发生变化,则下列说法正确的是A.该电场为匀强电场B.该电场的方向沿z轴负方向C.小球运动到z,位置时的速率为2D.从。到z,的过程,粒子的电势能增加了2maouro11.如图所示为某实验装置示意图,A、B、O在同一竖直线上,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上A点,另一端绕过B处的光滑定滑轮后系在一个质量为m=1.2kg的可视为质点的小物体上,小2物体置于地面上。点时,弹性绳中弹力为mg·将小物体向右推到o,点,O0i距离为z,=20.4m,小物体由静止释放,并水平向左滑行,当小物体经过。点时与弹性绳脱离,之后恰能运动至M处,OM距离为S=0.1m.已知弹性绳原长等于AB距离,且始终不超过弹性限度,弹性势能为Ep2k(△l)2·l为形变量大小·小物体与地面的动摩擦因数为μo.5·g=10m/s2.则从0,到M的过程中有A.物体运动到。点时的速度大小v=1m/SB.弹性绳的劲度系数k=20N/mC.物体从O,到。的过程中对地面的压力一直增大D.整个过程中克服摩擦力做功为1.8J【高一物理试题第3页(共6页)】三、非选择题:本题共5小题,共52分.12.(8分)某实验小组用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.(1)下列关于本实验的说法正确的是·A.实验时打点计时器连接的电源为交流电源B.实验时选用的重物应是质量小、横截面积大的物体C.实验时需要测量重物的质量,否则无法验证机械能守恒定律D.释放重物前,重物应置于远离打点计时器处(2)某同学按照正确的操作完成实验后,得到的纸带如图乙所示,其中纸带上的A、B、C为连续的三个计时点,O点为纸带上打出的第一个点,各点到。点的距离分别为h1、h2、h3,O点到A点有部分点未画出.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度大小为g,则纸带上打出B点时重物的速度大小v=(用题中所给物理量表示,下同),重物从开始下落到纸带重物下落过程中减少的重力势能△Ep等于增加的动能△Ek,即机械能守恒.(3)某同学按第(2)问中的方法处理数据后,发现Ek略小于△Ep,造成该误差的原因可能是 (写出一种原因即可).13.(8分)某小组利用频闪照相法来探究平抛运动的规律,如图甲所示,将玻璃管弹射器固定在水平桌边,将小钢球压缩弹簧后由静止释放,小钢球和玻璃管之间的摩擦可忽略不计,弹簧原长状态时其末端恰好位于桌子边缘.利用频闪照相法拍下小球在空中运动的部分像点,如图乙所示,已知背景方格的边长为5cm,频闪周期为0.1S,取重力加速度g=10m/'s2.【高一物理试题第4页(共6页)】(1)以下实验操作合理且必要的是(填字母序号).A.应该测量出弹簧的劲度系数B.释放小球前,弹簧的压缩量越大越好C.实验时应先打开频闪仪,再由静止释放小球D.用直线连接相邻的像点,即可得小球运动的轨迹(2)根据图乙频闪照片,小球经过B点时对应的竖直速度v,=m/s,小球平抛的初速度为v,=mS(结果均保留两位有效数字).(3)若要粗测小球释放前弹簧的弹性势能,只需要再测量一个物理量为(填字母序号).A.小球的质量B.小球下落的高度C.弹簧压缩后的长度D.弹簧的劲度系数14.(8分)如图所示,水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴O0'以恒定转速转动,规定经过。水平向右为z轴的正方向,圆盘上方距盘面高为h=0.8m处有一个玻璃杯,杯底中央一小孔正在不间断滴水.玻璃杯随传送带沿与z轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v=1m/'s.已知玻璃杯在t=0时刻开始滴下第一滴水,此时杯底小孔恰好经过圆心。点的正上方,以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔(g=10m/s2).求:(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上;(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘转动的最小角速度。的值(计算结果用T表示);(3)第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离z.15.(13分)2024年4月30日17时46分,搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林三名航天员的神舟十七号飞船在东风着陆场成功着陆.地面工作人员即刻乘坐着东风猛士军用越野车赶往着陆点.该越野车额定功率为990kw,整车质量(包括乘员和设备)为4t,启动过程中先做匀加速直线运动,达到额定功率时速度为v,=25m/s,再维持额定功率加速直到达到最大行驶速度vn=55m/s,整个加速过程用时15S(车所受阻力恒定,整个加速过程视为直线运动),求:(1)该车所受阻力的大小;(2)匀加速过程的加速度的大小及匀加速运动的时间(结果保留两位有效数字);(3)整个加速过程的总位移的大小(结果保留整数).【高一物理试题第5页(共6页)】16.(15分)如图所示,在平面直角坐标系中,y轴左侧有水平向右的匀强电场E(大小未知),y轴右侧有由置于z轴上M点的点电荷产生的电场E2(图中未画出,大小未知).一质量为m、电荷量为十Q的带电粒子(可视为点电荷),以初速度v,从z轴上的点P(l,0)垂直电场方向进入第二象限,该粒子经过y轴上的点Q(0,2l),然后在y轴右侧恰好做圆周运动,最后经第三象限又回到P点(y轴左右两侧电场互不影响,不计带电粒子的重力,已知静电力常量为k).(1)若此带电粒子是经过加速电压u之后获得的初速度v,,则U为多少?(2)求匀强电场E的大小;(3)求M处点电荷的电性和电荷量以及粒子连续两次通过P点的时间.【高一物理试题第6页(共6页)】【解析】经典物理学只在宏观、低速状态下运用,A错误;C＝是电容的定义式,电容与Q、U无关,B错误;重力做功,静电力做功与运动路径无关,只与初末位置有关,C正确;负电荷在电势较高处具有的电势能较小,D错误.【解析】小球由A到C的运动由AB方向匀速直线运动与AD方向的匀加速直线运动合成,是曲线运动,A错误;AB方向总有位移,故不能到达D点,B错误;增大v1对AD方向的运动没有影响,运动到DC所在直线的时间将不变,C错误;减小F,AD方向位移不变,加速度减小,时间t将增大,故选D.【解析】轨道Ⅱ上A处速率大于轨道Ⅰ上的速率,而轨道Ⅰ上的速率大于轨道Ⅲ,故A错误;根据开普勒第三定律,B正确;轨道Ⅰ上的运动速率大于同步卫星运动速率,而同步卫星运动速率大于赤道上物体随地球自转的线速度,C错误;根据a=Ⅰ轨道上加速度大于Ⅲ轨道上加速度,D错误,故选B.【解析】运动过程只有重力做正功,故速度一直增大,A错误;库仑力与运动方向垂直,不做功,B错误;运动到连线中点处库仑力最大,F=2k,C正确;管壁对小球弹力始终等于静电力,8kQq弹力最大值为d2,D错误8kQq【解析】对A、B系统由整体法可知,A对筒底的压力不变,A项正确．对球B受力分析如图所示．当B球下降时,F库与水平方向的夹角α变小,在竖直方向上有:F库sinα=mBg．当α变小时,F库是变大的,而FN＝F库cosα,显然FN变大,B项错误,C项错误．因为B下降后更靠近A球,克服库仑斥力做功,系统电势能增大,D错误．正确选项为A.【解析】A．根据题意可知,自行车运动位移L时,车轮转动一周,则直径为,故A错误;B．车轮转动一周用时为则转速为,B正确;C．在x＝位置,P在最高点,速度恰好水平,相对地面速度为2v,故C错误;D．在x位置,P处于与圆心等高处,此时其有水平方向的速度v,和竖直方向的速度v,根据平行四边形定则可知,相对地面的速度为2v,故D错误．故选B.【高一物理试题参考答案第1页(共4页)】【解析】A．从木板开始运动到撤去拉力F,对木板和小物块整体分析,根据动能定理有:Fx1-μ1(m1+m2)gx1=v2,解得v=2m/s,A错误,撤去拉力后,因为μ1>μ2,则两板相对滑动．对木板有μ1(m1+m2)g-μ2m2g＝m1a1,a1=4m/s2,木板继续滑行的位移=0.5m,B错误;撤去拉力后,对物块有μ2m2g＝m2a2,a2=2.5m/s2,物块继续滑动的位移为=0.8m.一对滑动摩擦力对两个物体做的总功为W=μ2m2gx2+(-μ2m2gx3)=-1.5J,C错误;对木板和物块整体,全过程有Fx1+Wf=0,Wf＝－Q总,所以Q总=24J,D正确.【解析】电场强度是用比值定义法提出,A错误;开普勒定律是开普勒根据第谷长期对行星运动观测的数据分析而发现的规律,C错误;答案选BD.【解析】嫦娥六号发射速度7.9km/s＜v<11.2km/s,且月壤质量不随位置而变化,故AB项错误;由近地卫星速度v,代值可得C项正确,由v＝和ρ=,可得D项正确.【解析】qE＝ma,由图像知a＞0且不断减小,q<0,故电场为非匀强电场,方向沿－x轴方向,A错误、B正确;由v2=2ax和a－x图像的面积知,小球运动到x0位置时的速率为2a0x0,C项正确,因为速度不断增加,动能增大,则电势能必定减小了2ma0x0,故D错误.【解析】O→M过程,由动能定理-μmgs=0mv2,得v=1m/s,A项正确.O1→O过程,分析弹力在水平方向上的分量Fx＝kΔlcosθ=kΔx,即Fx与相对O点的水平位移Δx成正比,分析弹力在竖直方向上的分量Fy＝kΔlsinθ=khBO＝恒量mg,即O1→O过程中支持力FN＝恒量＝mgmgmg,由动能定理mgx1μ=mv2-0,解得k=22.5N/m,BC项错误.整个过程中克服摩擦力的功为W=μFNx1+μmgs=1.8J,D项正确.8gT2(3)空气阻力(或纸带和限位孔之间的摩擦力)做负功,机械能减少(其他答案合理均给分)【解析】(1)A．实验时打点计时器连接的电源是交流电源,选项A正确;B．为减小误差,实验时选用的重物应是质量大、横截面积小的物体,选项B错误;C．本实验不需要测量重物的质量,选项C错误;D．释放重物前,重物应靠近打点计时器,选项D错误．故选A.(2)纸带上打出B点时重物的速度大小重物从开始下落到纸带上打出B点的过程中增加的动能等于重物减小的重力势能ΔEk＝mv2-0==ΔEp＝mgh2,得【高一物理试题参考答案第2页(共4页)】(3)造成ΔEk略小于ΔEp的原因可能是空气阻力(或纸带和限位孔之间的摩擦力)做负功,机械能减少.【解析】