云南省开远市第一名校2023-2024学年高一下学期期中考试（含答案）

云南省开远市第一名校2023-2024学年高一下学期期中考试姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）1．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平和竖直方向速度大小均减小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（）A．B．C．D．2．如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2，则下列分析正确的是（）A．小球的初速度大小为9m/sB．小球上升的时间为3sC．小球到达最高点时速度为零D．从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了0.6m3．下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（）A．图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心C．图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力D．图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大4．如图所示，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b绕地球做匀速圆周运动，卫星c是地球同步卫星，则（）A．a的线速度小于第一宇宙速度B．a的向心加速度等于重力加速度C．b的运行周期比c的运行周期大D．b的向心加速度比c的向心加速度小5．列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程牵引力的功率保持不变，列车所受阻力恒定，则列车的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是（）A． B．C． D．6．如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子（）A．电性与场源电荷的电性相同 B．带正电C．在a、b两点时速度大小va＞vb D．在a、b两点的加速度aa＜ab二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错的不得分。）7．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为l的等边三角形abc，在a点固定一电荷量为Q的正点电荷，在b点固定一电荷量为2Q的负点电荷，三角形abc处在平行于水平面的匀强电场中（图中未画出）。现在c点放置一试探电荷，试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为k，则匀强电场的电场强度（）A．大小为3kQl2C．方向垂直于ac斜向上 D．方向从b点指向a点8．质量为m的物体，由做匀速直线运动的汽车牵引，当物体上升时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为θ，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．物体做变加速直线运动 B．此时物体的速度大小为vC．物体的速度小于车的速度 D．绳子的拉力等于mg9．嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为T=4π2C．向心加速度为GMR2 10．质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．重力做功13mgh C．物体的动能增加13mgh 三、填空题（本题每空2分；11题6分，12题10分，共16分）11．在探究平抛运动规律的实验中：

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是____。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端要保持水平C．挡板的高度需要等间距变化D．每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球E．为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点О为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y−xA． B．C． D．（3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，g取10m/s2，根据图像，可知小球的初速度为m/s（计算结果保留2位有效数字）12．如图所示，某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s（1）下面是他实验时的操作步骤：其中不必要以及不恰当的步骤有____。A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．先释放纸带，然后再接通电源E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能G．改换纸带，重做几次（2）本实验选择纸带的要求是：纸带上打下的第1、2点间距离接近。若已知重物的质量为1.00kg，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量ΔEp=J（保留3位有效数字）；而动能的增加量（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2−h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确：四、计算题（13题8分，14题12分，15题16分，共36分。注意：按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13．如图所示，在倾角为30∘的斜坡（斜坡足够长）上有一人，前方l=10m处静止站着一只狗，此人多次分别以不同速度大小水平抛出一小球，试图让狗咬住，若某次人以v0（1）小球在空中运动的时间；（2）v014．如图所示，一带电荷量为q的正电荷、质量为m的小物块处于一倾角为θ的粗糙斜面上，物块与斜面的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为（1）求不加电场时，物块的加速度的大小a；（2）若当整个装置放置于一水平向右的匀强电场中时，小物块处于静止状态，求电场强度大小的范围。15．如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度（1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小；（2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件；（3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】竖直小球上升的高度逐渐减小，根据

t=22hg

可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小，C正确。故答案为：C。【分析】瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度大小减小，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小。2．【答案】D【解析】【解答】C：竖直向上抛出小球过程，小球与小船组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，竖直向上抛出小球后小球与小船在水平方向的速度不变，小球与小船在水平方向都做匀速直线运动，故C选项说法错误；

B：设小球抛出后在竖直方向上升的时间为t，小球上升高度为h=12gt2，代入数据解得t=0.3s，故B选项说法错误；

A：根据公式v=gt可知，小球的初速度大小为v=gt=3m/s，故A选项说法错误；

D：从抛出小球到小球再从落入手中过程的时间t'=2t=2×0.3s=0.6s

在此时间内小船在水平方向做匀速直线运动，小船前进的距离：

x=vt'3．【答案】D【解析】【解答】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A点时，受到重力和支持力，其中轨道对小球的支持力提供小球所需向心力，故A正确，不符合题意；

B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力，指向圆心，故B正确，不符合题意；

C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确，不符合题意；

D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，故D错误，符合题意。

故答案为：D。

【分析】本题考查生活中一些圆周运动的例子，对物体做受力分析，求出物体的合力，求出合力与向心力的关系进行判断。4．【答案】A【解析】【解答】A．根据题意可知a、c角速度相等，根据v=ωr可知a的线速度小于c的线速度，对于绕地球做圆周运动的物体，根据

GMmr2=mv2r

BD．根据题意可知a、c角速度相等，根据

an=ω2r

可知a的向心加速度小于c的向心加速度，对于绕地球做圆周运动的物体，根据

GMmr2=ma

可得

a=GMC．根据万有引力提供向心力可得

GMmr2=m4π故答案为：A。【分析】对于卫星近大远小，对于地面物体，可以和同步卫星比较。5．【答案】B【解析】【解答】列车起动过程牵引力的功率保持不变，则根据a=则随着速度的增加，加速度减小，当F=f时加速度a=0，即列车先做加速度减小的变加速运动，最后匀速运动。故答案为：B。【分析】根据启动过程中功率保持不变进行分析，随着速度的增加，牵引力减小，加速度减小。6．【答案】C【解析】【解答】AB．电荷受电场力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由图可知，若是正电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是负电荷，若是负电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是正电荷，所以电性与场源电荷的电性相反，故AB错误；C．若是正电荷，从a到b的过程中，电场力做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小；若是负电荷，从a到b的过程中，电场力也做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小，即在a、b两点时速度大小为v故C正确。D．电场线的疏密表示场强，由图知a点的电场强度大，根据

F=qE

可知F故D错误；故答案为：C。【分析】曲线运动合外力指向轨迹内侧，电场线越密集，电场强度越大。7．【答案】A,C【解析】【解答】正点电荷Q在c点产生的电场强度方向沿ac方向，大小为

E1=kQl2

负点电荷在c点产生的电场强度方向沿cb方向，大小为

E2=2kQl2

E1与E2的夹角为120°，以E'=3kQ故答案为：AC。【分析】根据点电荷场强公式计算每个点电荷产生的场强，根据几何关系和平行四边形法则求解合场强。8．【答案】A,C【解析】【解答】ABC．将汽车的速度沿绳子方向、垂直于绳子方向分解，此时物体的速度大小为v物=vcosθD．物体做加速运动，有向上的加速度，根据牛顿第二定律有

T−mg=ma>0故绳子的拉力大于mg，故D错误。故答案为：AC。【分析】根据运动的分解可知物体做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知绳子的拉力大于mg。9．【答案】A,D【解析】【解答】A．根据

GMmr2=m4πB．根据

GMmr2=mω2C．根据

GMmr2=ma

可得D．根据

GMmr2=mv2故答案为：AD。【分析】对于卫星，万有引力提供向心力。结合圆周运动规律求解。10．【答案】C,D【解析】【解答】AD．物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A错误，D正确；B．物体除重力做功外，阻力做负功，导致物体的机械能减少，根据牛顿第二定律可知，阻力大小为2mg3，且阻力做功为−2mgh3C．物体的合力为mg3，则合力做功为mgh3，所以物体的动能增加为故答案为：CD。【分析】阻力不可忽略，阻力做负功，导致物体的机械能减少。结合能量关系求解。11．【答案】（1）B；D（2）C（3）2【解析】【解答】（1）AD．为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，D正确；B．为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，斜槽轨道末端要保持水平，故B正确；C．挡板的高度不需要等间距变化，故C错误；E．木板应与小球轨迹平面平行，即木板应处于竖直平面内，不可以调节底座螺丝使木板后仰，故E错误。故答案为：BD。（2）根据

y=12gt2，x=v0t故答案为：C。（3）由题图可知，A~E五个点中相邻两点的水平距离相等，所以小球在相邻两点间的运动时间相等，均设为T，竖直方向根据

Δy=yCE所以小球的初速度为

v【分析】（1）每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，斜槽轨道末端要保持水平；

（2）根据水平方向以及竖直方向求解y与x2的函数关系，从而得到函数图象。

（3）竖直方向做匀变速运动，水平方向匀速直线运动，据此分析。12．【答案】（1）B；C；D（2）2mm；0.476；0.473（3）不正确【解析】【解答】（1）A．按照图示的装置安装器件，该步骤有必要；B．将打点计时器接到电源的交流输出端上，该步骤不恰当；C．要验证的关系式中两边都有质量，可以消掉，则没必要用天平测量出重锤的质量，该步骤没必要；D．先接通电源，然后再释放纸带，该步骤不恰当；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离，该步骤有必要；F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能，该步骤有必要；G．改换纸带，重做几次，该步骤有必要。故答案为：BCD。（2）打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，第一个打点周期内重物下落的高度为h=本实验选择纸带的要求是：纸带上打下的第1、2点间距离接近2mm。从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量Δ动能的增加量Δ（3）该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh−fh=可得v则此时v2-h图像就不是过原点的一条直线，所以要想通过v【分析】（1）先接通电源，然后再释放纸带，将打点计时器接到电源的交流输出端上，没必要用天平测量出重锤的质量；

（2）根据动能表达式以及重力势能表达式求解动能增加量以及重力势能减少量；

（3）根据函数关系判断图像就不是过原点的一条直线。13．【答案】（1）解：小球在空中做平抛运动，竖直方向有y=右y=l联立解得小球在空中运动的时间为t=1s（2）解：水平方向有x=又x=l联立解得v【解析】【分析】（1）小球在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，结合匀变速直线运动的规律求解；

（2）水平方向匀速运动，结合水平方向位移求解水平速度。14．【答案】（1）解：不加电场时，物块受力如图甲，因为μ<故物块沿斜面向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得mg解得a=g（2）解：若Eq则物块受力如图，由平衡条件得N=mgcosθ+Eq解得E=同理若