内蒙古自治区巴彦淖尔市2023-2024学年高一下学期7月期末 物理试题（含解析）

内蒙古自治区巴彦淖尔市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，必修第三册第九章，选择性必修第一册第一章。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．某河两岸平直，河宽为240m，橡皮艇在静水中的速度大小为，水流速度大小为，方向与两岸平行，若使该橡皮艇渡河的位移最小，则其渡河的时间为（）A．30s B．24s C．40s D．80s2．2024年5月19日，中国科学院专家介绍国内首次在轨水生生态研究项目进展情况。空间站小型受控生命生态实验组件由神舟十八号航天员转移至问天舱生命生态实验柜中开展实验，空间站距地面高度约为400km，目前在轨运行稳定，4条斑马鱼状态良好。已知地球半径为6400km，地球的第一宇宙速度为，这些斑马鱼在轨运动的速度可能为（）A． B． C． D．3．2024年4月19日至21日，F1中国大奖赛在上海国际赛车场举行，中国第一位F1正式车手完成主场首秀。赛车在水平弯道转弯时会严重损伤轮胎，所以弯道被设计成内低外高，赛道与水平面的夹角为。弯道近似看作半径为的圆弧，重力加速度大小为，为尽量保护轮胎，赛车转弯时的速度大小为（）A． B． C． D．4．亚洲第一悬崖秋千位于中国，地基起于崖边而建，拱塔形的外观耸立在七百多米高的悬崖之上，海拔甚至达到一千多米。若游客体验时该秋千速度最大可达，取重力加速度大小，则游客下降的最大高度约为（）A．25m B．45m C．65m D．85m5．乒乓球运动是我国喜闻乐见的体育运动，所有人都可以通过乒乓球运动来锻炼身体。某同学在一次乒乓球练习中，以大小为的初速度将乒乓球水平击出，乒乓球在空中形成一段抛物线，乒乓球在点的速度方向与水平方向成角，运动到点时速度方向与水平方向成角，取重力加速度大小，不计空气阻力，则乒乓球从A点运动到B点的竖直位移大小为（）A．0.1m B．0.4m C．0.45m D．0.9m6．雀尾螳螂虾体长最大可达18厘米，外表颜色鲜艳，由红、蓝、绿等多种颜色构成，是一种外表颜色类似孔雀的肉食性节肢动物。某雀尾螳螂虾的质量为50g，它攻击猎物时，整只虾像一个“铁拳”，在0.02s内以的速度挥出，若“铁拳”挥出过程中，不考虑其他力的作用，则下列说法正确的是（）A．“铁拳”的平均加速度大小为 B．“铁拳”受到的平均作用力大小为60NC．“铁拳”挥出时的动量大小为 D．“铁拳”所受合力的冲量为7．如图所示，真空中有一等边三角形，边长为，两个带电荷量相等的正点电荷分别被固定在两个顶点上，从第三个顶点处由静止释放一个电子（不计所受重力），则电子的加速度最大时离两正点电荷连线中点的距离为（当时，有最大值）（）A． B． C． D．8．如图所示，放在光滑水平面上的两小车中间用一压缩了的轻弹簧连接，两只手分别按住甲、乙两小车，使它们静止。两车的质量均为1kg，轻弹簧的弹性势能为1J，轻弹簧始终在弹性限度内，现先放开乙车，当弹簧刚恢复原长时放开甲车，若以两小车及弹簧组成系统，则下列说法正确的是（）A．系统的总动量一直为0B．系统的总机械能（含弹簧的弹性势能）一直为1JC．放开乙车后，当乙车的速度为0时，甲车的速度也可能为0D．放开乙车后，系统动量守恒，机械能（含弹簧的弹性势能）守恒9．澳门科学一号卫星已在轨运行一年。澳门科学一号采用“A星+B星”联合观测模式，若A、B星的运行周期、地球半径及表面重力加速度均已知，引力常量未知，则下列物理量可以求出的是（）A．A星的质量 B．地球的质量 C．A星的离地高度 D．B星的运行速度10．一辆新能源汽车在平直路面上启动，汽车在启动过程中的图像如图所示，OA段为直线。时汽车的速度大小v1=72km/h，且汽车达到额定功率，此后保持额定功率不变，（未知）时刻汽车的速度达到最大值，整个过程中，汽车受到的阻力不变，则下列说法正确的是（）A．汽车所受的阻力大小为B．时间内，汽车的牵引力大小为C．若已知，则可以求出时间内汽车运动的距离D．时间内，汽车的位移大小为720m二、非选择题：本题共5小题，共54分。11．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用了两个带电的小球A和B，将A球放在可移动的绝缘座上并置于铁架台旁，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C上的位置，如图所示。实验时，先使A球带正电。(1)若要使B球受到的库仑力向右，应使B球带（填“正”或“负”）电荷。(2)保持两球电荷量不变和A球位置不变，将B球悬挂的位置由分别移至、等位置，可发现，悬挂位置向右移动时，绝缘丝线的偏角（填“变小”“不变”或“变大”）。(3)保持A球位置不变，B球悬挂的位置和电荷量不变，改变A球所带的电荷量，观察到A球所带的电荷量越大，悬挂B球的丝线偏角（填“越小”“不变”或“越大”）。(4)此同学在探究中应用的科学方法是（填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。12．某同学利用图示装置验证机械能守恒定律，P、Q、R是三个相同的物块（含遮光片），P、Q用轻质细绳连接，放在两个相同的水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接，放在细绳正中间，两个光电门分别固定于a、b处，调整两个光电门的位置，能实现同时遮光。最初细绳水平，现将三个物块均由静止释放。（忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离）(1)为了达到实验目的，除了记录P、R两个遮光片的宽度和遮光时间、外，还必须测量的物理量有_______________。A．P、Q、R的质量 B．P到左定滑轮的时间 C．R的遮光片到b的距离(2)若两个定滑轮间的距离为，要验证物块R沿细绳方向的分速度与物块P的速度大小相等，则验证表达式为。（用已知或测量的物理量符号表示）(3)若当地重力加速度大小为，则验证机械能守恒的表达式为。（用已知或测量的物理量符号表示）13．在A、B两点分别固定一带电荷量为（）和的点电荷，A、B两点间的距离为r。D为AB延长线上的点，且D点到B点的距离为r，静电力常量为k。（1）求D点的电场强度大小；（2）一不带电的点电荷C先与B处的点电荷接触，再与A处的点电荷接触，之后把点电荷C移走，求A、B两点连线的中点的电场强度大小。14．滑板运动是一项极限运动。某滑板运动的轨道如图所示，和CD均是圆弧形轨道，BC是地面上一段长为的水平轨道，均与BC平滑连接。一运动员站在滑板（运动员和滑板视为一个整体，且视为质点）上从AB轨道上离地高度为处以大小为的初速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到离地高度为2h时速度减为零。运动员（含滑板）的质量为m，在轨道上受到的摩擦力大小不变，重力加速度大小为，不计圆弧轨道上的摩擦，求：（1）运动员第一次经过点时的速度大小；（2）运动员在BC轨道上受到的摩擦力大小；（3）运动员最后停在BC轨道中点时累计通过该点的次数（含最后停留的次数）。15．如图所示，固定在水平地面上的光滑圆弧（O点为圆心，且水平、竖直）与光滑水平地面平滑连接，在水平地面上的C点静置着滑块P，离C点一段距离处放置着光滑圆弧凹槽M，凹槽左侧与水平地面在D点相切。滑块Q从A点正上方一定高度处由静止释放，经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小，滑块P，Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，滑块Q恰好能运动到A点（此时取走滑块Q），滑块P恰好能运动到凹槽M的最高点。已知圆弧的半径，凹槽M的半径，滑块Q的质量，滑块P，Q均可视为质点，取重力加速度大小，求：（1）滑块Q初始释放时距离A点的高度h；（2）滑块P，Q发生碰撞后瞬间滑块P的速度大小；（3）凹槽M的质量。1．A【详解】由于橡皮艇在静水中的速度大小大于水流速度大小，则合速度方向垂直河岸时，橡皮艇渡河的位移最小，则有橡皮艇渡河的时间为故选A。2．C【详解】根据万有引力提供向心力可得可得空间站在轨运行速度与卫星在地球表面轨道运行速度之比为解得故选C。3．B【详解】赛车转弯时，重力和支持力的合力刚好提供向心力，根据牛顿第二定律可得可得为尽量保护轮胎，赛车转弯时的速度大小为故选B。4．C【详解】根据机械能守恒可得可得游客下降的最大高度为故选C。5．B【详解】分解乒乓球在A、B两点的速度，可得，根据可得故选B。6．A【详解】A．“铁拳”的平均加速度大小为选项A正确；B．“铁拳”受到的平均作用力大小为F=ma=50N选项B错误；C．“铁拳”挥出时的动量大小为选项C错误；D．“铁拳”所受合力的冲量为选项D错误。故选A。7．D【详解】设负电荷与正电荷的连线与过两正电荷连线的中垂线的夹角为时加速度最大，则即当时，有最大值，即电子的加速度最大时离两正点电荷连线中点的距离为故选D。8．BC【详解】A．先放开乙车，当弹簧刚恢复原长时放开甲车，此时甲车速度为0，乙车有向右的速度，则系统的总动量不为0，故A错误；B．整个过程中，甲、乙两车和弹簧组成的系统满足机械能守恒，则系统的总机械能（含弹簧的弹性势能）一直为1J，故B正确；C．放开乙车后，在放开瞬间，乙车的速度为0，此时甲车的速度也为0，故C正确；D．放开乙车后，在弹簧刚恢复原长前的过程，由于手对甲车有作用力，所以系统动量不守恒，但系统机械能守恒，故D错误。故选BC。9．CD【详解】在地球表面有可得对于卫星A和B，由万有引力提供向心力可得，可得，则B星的运行速度为根据以上分析可知，可以求出的物理量是A星的离地高度和B星的运行速度。故选CD。10．AC【详解】A．依题意，汽车达到最大速度时，牵引力与阻力大小相等，由解得所受的阻力大小为故A正确；B．依题意，，根据解得时间内，汽车的牵引力大小为故B错误；C．根据动能定理可知若已知，则可以求出时间内汽车运动的距离，故C正确；D．根据v-t图像中图线与横轴所围面积表示位移，可知时间内，汽车的位移大小为故D错误。故选AC。11．(1)正(2)变小(3)越大(4)控制变量法【详解】（1）若要使B球受到的库仑力向右，则A、B应带同种电荷，由于A球带正电，则应使B球带正电荷。（2）保持两球电荷量不变和A球位置不变，将B球悬挂的位置由分别移至、等位置，可发现，悬挂位置向右移动时，两球的距离变大，库仑力变小，则绝缘丝线的偏角变小。（3）保持A球位置不变，B球悬挂的位置和电荷量不变，改变A球所带的电荷量，观察到A球所带的电荷量越大，两球的间的库仑力越大，则悬挂B球的丝线偏角越大。（4）实验过程，先保持两球电荷量不变，改变两球之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，应用的科学方法是控制变量法。12．(1)C(2)(3)【详解】（1）为了验证系统机械能守恒定律，应验证减少的重力势能等于增加的动能，则需验证的表达式为由于表达式中质量可以约去，所以不需要测量P、Q、R的质量，其中根据对称性可知，则还必须测量的物理量是R的遮光片到b的距离。故选C。（2）要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则需要验证又，联立可得（3）验证机械能守恒的表达式为又，联立可得13．（1）；（2）【详解】（1）设两点电荷产生的电场在D点的电场强度大小分别为、，有，D点的电场强度负号表示方向由D指向A，即D点的电场强度大小为。（2）点电荷C与A、B两点的点电荷接触后，A、B两点的点电荷所带的电荷量分别为、，此时A、B两点连线的中点的电场强度大