高級中學名校試卷PAGEPAGE12024年上期高一期末質量檢測物理試題卷溫馨〖提示〗：1．本試卷分試題卷和答題卷兩部分，本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。2．試卷的全部〖答案〗必須用黑色簽字筆書寫在答題卷上指定的位置；在試題卷上作答的視為無效。3．答題前，必須將自己的姓名、考號、學校等項目填寫清楚。第一部分選擇題（共44分）一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的4個選項中，只有一項符合題目要求）1.如圖所示為一輛自行車的大齒輪、小齒輪和后輪結構示意圖，它們的邊緣有三個點a、b、c，半徑從大到小依次為a、c和b，下列判斷正確的是（）A.b和c的角速度相等 B.a比b的向心加速度大C.a比b的角速度大 D.a比c的線速度小〖答案〗B〖解析〗A.b和c被不可伸長的鏈條相連，所以b和c線速度大小相同，A錯誤；C.a和b屬于同軸傳動，所以a與b的角速度相等，故C錯誤；B.根據向心加速度公式所以故B正確；D.根據所以且可得故D錯誤。故選B。2.如圖所示，將不帶電枕形導體AB放在一個點電荷的電場中，點電荷的電荷量為，與導體AB的中心O的距離為R。當導體AB達到靜電平衡時，下列說法正確的是（）A.導體A端帶正電B.感應電荷在O點產生的電場強度方向水平向右C.感應電荷在O點產生的電場強度大小為零D.感應電荷在O點產生的電場強度大小為〖答案〗D〖解析〗A．由于點電荷帶負電，產生靜電感應，根據“近異遠同”可知導體A端帶負電，B端帶正電，故A錯誤；BCD．處于靜電平衡的導體內部各點的合電場強度為零，則導體中心O點的電場強度為零，故感應電荷在O點產生的電場強度與點電荷在O點的電場強度等大反向，大小為，方向向左，故BC錯誤，D正確。故選D。3.一名船夫駕船過河，小船在靜水中的速度大小為v1，水流速度大小為v2，v2>v1，河寬為d，下列說法正確的是（）A.小船過河的最短時間為 B.小船過河的最小位移為dC.小船過河的實際速度大小大于v1 D.小船過河的實際速度大小等于〖答案〗A〖解析〗A．若船頭正對河岸，則小船過河的時間最短，且最短時間為，故A正確；B．由于v2>v1，則小船合速度方向不可能垂直于河岸，即不可能垂直渡河，則小船過河的最小位移大于d，故B錯誤；CD．由于不知道小船在靜水中的速度v1與水流速度v2間的夾角，則無法知道小船過河的實際速度情況，故CD錯誤。故選A。4.天文學家哈雷成功預言了哈雷彗星的回歸，海王星的發現和哈雷彗星的“按時回歸”確立了萬有引力定律的地位，也成為科學史上的美談。海王星的質量是地球的17倍，半徑是地球的4倍，則衛星繞海王星表面做圓周運動的線速度大小約為（）A.64km/s B.16km/s C.4km/s D.2km/s〖答案〗B〖解析〗衛星繞地球表面做圓周運動時有解得線速度大小約為所以衛星繞海王星表面做圓周運動的線速度大小約為故選B。5.如圖所示，質量分別為、的兩個帶同種電荷的小球、，分別用長為的絕緣細線懸掛在同一點，兩細線與豎直方向各成一定的角度、，兩小球用一絕緣輕質彈簧相接，A、B球連線與過點豎直線交于點，初始時刻彈簧處在壓縮狀態，現增加球的電荷量，下列說法中正確的是（）A.兩細線的拉力之比變大 B.兩細線的夾角不變C.與的長度之比不變 D.長度一定變大〖答案〗C〖解析〗對兩小球受力分析如圖、為A、B兩小球之間的庫侖力，、為兩小球之間的彈簧彈力，滿足對球受力分析，、、、三力滿足相似三角形，則有同理對球亦有當球的電荷量增大則兩球距離會增大，夾角、增大，但仍有，繩長不變，點上移，長度變小。故選C。6.圖為特種兵訓練項目示意圖，一根繩的兩端分別固定在兩座山的A、B處，A、B兩點水平距離為20m，豎直距離為3m，A、B間繩長為25m。質量為60kg的士兵抓住套在繩子上的光滑圓環從高處A滑到低處B。以A點所在水平面為零重力勢能參考平面，不計空氣阻力，m/s2。士兵在滑行過程中重力勢能的最小值約為（繩子處于拉直狀態且形變量很小可忽略）（）A.-4200J B.-3600J C.-5400J D.-1800J〖答案〗C〖解析〗設平衡時繩子與豎直方向夾角為，此時特種兵受的重力與兩個拉力平衡，設左右繩長分別為，有且故A、B兩點豎直距離為3m，故且故故以A點所在水平面為參考平面，特種兵在滑行過程中重力勢能最小值約為故選C。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的4個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.如圖為某同學采用平行板電容器測量材料豎直方向尺度隨溫度變化的裝置示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動，兩極板間電壓不變。若材料溫度降低時，極板上所帶電荷量變少，則（）A.被測材料豎直方向尺度減小 B.極板間電場強度不變C.極板間電場強度變小 D.電容器電容變大〖答案〗AC〖解析〗兩極板間電壓不變，若材料溫度降低時，極板上所帶電荷量變少，根據可知電容器的電容C減小，根據可知，兩板間距d變大，則被測材料豎直方向尺度減?。桓鶕芍瑯O板間電場強度變小，選項BD錯誤，AC正確。故選AC。8.氣墊登陸艇主要用于投送登陸部隊，為灘頭部隊提供火力支援，另外也可以執行布雷任務，擁有強悍的運力。如圖所示，某重型氣墊船自重達，最高時速為108km/h，裝有額定輸出功率為9000kW的燃氣輪機。假設該重型氣墊船在海面直線航行過程所受的阻力不變，下列說法正確的是（）A.該重型氣墊船在海面直線航行過程加速度一定保持不變B.該重型氣墊船在海面直線航行過程所受的阻力大小為C.以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船所受的牽引力為D.以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船發動機的輸出功率為4500kW〖答案〗BD〖解析〗A．若重型氣墊船保持額定功率不變在海面加速直線航行，根據可知隨著速度逐漸增大，重型氣墊船的牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，當牽引力等于阻力時，加速度減為零，氣墊船速度達到最大，故A錯誤；BC．當牽引力等于阻力時，氣墊船速度達到最大，則有，解得當氣墊船以不同速度做勻速運動時，牽引力等于阻力，即為，故B正確，C錯誤；D．以最高時速一半的速度勻速航行時，根據解得故D正確。故選BD。9.如圖所示，輕質細桿一端固定質量為m的小球，另一端可繞光滑的固定軸O在豎直平面內做半徑為L的圓周運動，小球恰好能通過最高點A。B為圓心等高點，C為圓周最低點，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球經過A、B、C三點時機械能相等B.小球經過A、C兩點時球對桿作用力的大小之比為C.小球經過B、C兩點時小球動能之比為D.小球經過C時小球重力的瞬時功率為〖答案〗AC〖解析〗A．小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，故A正確；BC．恰好通過最高點A，則此時則小球經過A點時球對桿作用力的大小為mg，由A到B和由A到C過程，根據動能定理聯立可解得在C點時解得則小球經過C兩點時球對桿作用力的大小為5mg，則小球經過A、C兩點時球對桿作用力的大小之比為，故C正確，B錯誤；D．經過C點時，豎直方向速度為零，重力的瞬時功率為零，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，有一勻強電場平行于平面xOy，一個質量為m帶電粒子僅在電場力作用下從O點運動到A點，粒子在O點時速度沿y軸正方向，經A點時速度沿x軸正方向，且粒子在A點的速度大小是它在O點時速度大小的2倍。關于粒子在OA段的運動情況，下列判斷正確的是（）A.該帶電粒子帶正電B.帶電粒子在A點的電勢能比在O點的電勢能小C.這段時間粒子的最小動能為D.電場力方向與x軸正方向夾角的正切值為2〖答案〗BC〖解析〗A．由于電場線方向未知，則帶電粒子的電性未知，故A錯誤；B．帶電粒子從O點到A點動能增加，則電場力做正功，電勢能減小，故帶電粒子在A點的電勢能比在O點的電勢能小，故B正確；D．設加速度方向與x軸正方向之間的夾角為，如圖所示則在沿著y軸方向上沿著x軸方向上并且粒子在A點的速度是它在O點時速度的2倍，即聯立解得故D錯誤；C．由三角函數知識可知又解得當速度最小時，速度方向與電場力方向垂直，設最小速度為，將初速v0沿著電場力方向和垂直電場力方向進行分解，可得則最小動能為故C正確。故選BC。第二部分非選擇題（共56分）三、實驗題（每空2分，共16分）11.某同學用小球的自由落體運動來研究機械能守恒定律。由打點計時器打點得到的一條點跡清晰的紙帶如圖所示。O為打下的第一個點，打點計時器所用交流電源的頻率為f，重力加速度為g。（1）實驗中的小球應該選________________。（填選項序號）A．塑料球B．鐵球C．木球（2）打A、B兩點時小球的速度大小分別為vA=________、vB=________（用已知量和紙帶上的字母表示），只需驗證關系式________（用vA、vB、g和紙帶上的字母表示）成立，便能驗證小球從A到B的過程中機械能守恒?！即鸢浮剑?）B（2）〖解析〗（1）用小球的自由落體運動來研究機械能守恒定律，要求小球受到的阻力、浮力影響較小，則應該選擇體積小、質量大的鐵球。故選B。（2）用平均速度代表中間時刻瞬時速度，則，若A點到B點重物下落過程中機械能守恒，則減小的重力勢能轉化為增加的動能，則有則只需驗證關系式12.在探究平拋運動規律實驗中，利用一管口直徑略大于小球直徑的直管來確定平拋小球的落點及速度方向（只有當小球速度方向沿直管方向才能飛入管中），重力加速度為g。（1）實驗一：如圖（a）所示，一傾角為θ的斜面AB，A點為斜面最低點，直管保持與斜面垂直，管口與斜面在同一平面內，平拋運動實驗軌道拋出口位于A點正上方某處。為讓小球能夠落入直管，可以根據需要沿斜面移動直管。某次平拋運動中，直管移動至P點時小球恰好可以落入其中，測量出P點至A點距離為L，根據以上數據可以計算出此次平拋運動在空中飛行時間______，初速度______。（用L、g、θ表示）（2）實驗二：如圖（b）所示，一半徑為R的四分之一圓弧面AB，圓心為O，OA豎直，直管保持沿圓弧面的半徑方向，管口在圓弧面內，直管可以根據需要沿圓弧面移動。平拋運動實驗軌道拋出口位于OA線上可以上下移動，拋出口至O點的距離為h。上下移動軌道，多次重復實驗，記錄每次實驗拋出口至O點的距離，不斷調節直管位置以及小球平拋初速度，讓小球能夠落入直管。為提高小球能夠落入直管的成功率及實驗的可操作性，可以按如下步驟進行：首先確定能夠落入直管小球在圓弧面上的落點，當h確定時，理論上小球在圓弧面上的落點位置是______（填“確定”或“不確定”）的，再調節小球釋放位置，讓小球獲得合適的平拋初速度平拋至該位置即可落入直管。滿足上述條件的平拋運動初速度滿足______（用h、R、g表示）?！即鸢浮剑?）（2）確定〖解析〗小問1詳析】由題意可知解得【小問2詳析】h一定時，設落點與O點連線與水平方向夾角為α，如圖所示：根據位移規律由于直管沿半徑方向，因此落點處速度方向的反向延長線必然經過O點；根據平拋運動的規律結合數學知識聯立解得h一定，則用時一定，則豎直方向下落高度一定，則落點位置是確定的。由以上分析可知，豎直方向下落高度為用時根據幾何關系解得四、計算題（解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分。有數值計算的題，〖答案〗必須明確寫出數值和單位）13.體育課上，小明同學在一次投擲鉛球練習中，把質量kg的鉛球以速度m/s水平拋出。鉛球投擲點距地面的高度為m，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，已知，求：（1）鉛球落地時速度與水平方向夾角的正切值；（2）鉛球落地時重力的瞬時功率P?！即鸢浮剑?）；（2）40W〖解析〗（1）鉛球落地時豎直分速度為，則解得（2）鉛球落地時重力的瞬時功率為解得W14.如圖所示，在水平地面上豎直固定一擋板，輕質彈簧的左端固定在擋板上。質量為、長度為的長木板靜止放置在地面上，剛好與處于原長的水平彈簧的右端接觸，木板右端在點（為底面上一點）?，F對木板施加一個水平向左的推力，使木板向左緩緩移動一段距離，然后撤去推力，重力加速度g取。（1）若木板與水平底面間的動摩擦因數，彈簧壓縮了，水平推力做功，此時撤去推力，求木板向右運動的距離；（2）若點左側底面光滑，右側粗糙，木板與地面的動摩擦因數為，水平推力做功，求撤去推力后最終木板右端與點的距離?！即鸢浮剑?）0.8m；（2）3.5m〖解析〗（1）對木板利用動能定理得解得撤去推力木板向右運動的距離（2）P點左側底面光滑，右側粗糙，對木板由動能定理得解得摩擦力做功大小為若撤去推力后最終木板右端與點的距離為則解得與假設矛盾，不符合題意。若撤去推力后最終木板右端與點的距離為則解得所以撤去推力后最終木板右端與點的距離為3.5m。15.如圖所示，光滑水平面和豎直面內的光滑圓弧導軌在B點平滑連接，導軌半徑為R。質量為m的帶正電小球將輕質彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，脫離彈簧后經過B點時的速度大小為，之后沿軌道運動。以O為坐標原點建立直角坐標系，在區域有方向