云南省峨山彝族自治县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（学考）（含答案）

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峨山彝族自治县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理（学考）
【考生注意】 1.考试时间90分钟
2.必须在答题卡指定位置按规定要求作答，答在试卷上一律无效
选择题（共40分）
一、单选题（共8小题,每题3分，共24分）
1. 如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则(　　)
A. a点的电场强度较大
B. 同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到的静电力小
C. 正电荷在a点由静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D. 电荷在a点受到的静电力方向必定与该点电场方向一致
2. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化的a－t图像如图所示．关于甲、乙两车在0～20 s内的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A. 在t＝10 s时两车相遇
B. 在t＝20 s时两车相遇
C. 在t＝10 s时两车相距最远
D. 在t＝20 s时两车相距最远
3. 两个大轮半径相等的皮带轮(皮带不打滑)的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2∶1，C、D两点的半径之比也为 2∶1，下列说法正确的是(　　)
A、B两点的线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B. A、C 两点的角速度大小之比为ωA∶ωC＝1∶2
C. A、C两点的线速度大小之比为vA∶vC＝1∶1
D. A、D两点的线速度大小之比为vA∶vD＝1∶2
4. 如图所示，在倾角为37°足够长的斜面顶端处，一小球以与斜面成30°角的初速度v抛出，小球最终落在斜面上。不计空气阻力，sin 37°＝0.6，重力加速度为g，则从抛出小球到小球与斜面的距离最大时，小球飞行时间t为(　　)
　 B. 　
　 D.
5. 如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则(　　)
A. AO先被拉断
B. BO先被拉断
C. AO、BO同时被拉断
D. 条件不足，无法判断
6. 如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6C，静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为(　　)
180 N，沿AB方向
B. 180 N，沿AC方向
C. 180 N，沿∠BAC的角平分线
D. 180 N，沿∠BAC的角平分线
7. 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一水平轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧接触后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始接触到弹簧被压缩至最短(弹簧始终在弹性限度内)，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)
mv02－μmg(s＋x)
B. mv02－μmgx
C. μmgs
D. μmg(s＋x)
8. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°.一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则（）
A. 由图乙可知，0～1 s内物块受到的摩擦力大于1～2 s内的摩擦力
B. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为.25
D. 传送带底端到顶端的距离为11 m
二、双项选择题(本题包括4个小题,每小题4分,共16分，每个小题四个选项中有两个符合题意，全选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选得0分)
9. 如图所示实线为一簇未标明方向的单一点电荷产生的电场线，虚线是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静电力作用，根据此图可判断出该带电粒子(　　)
电性与场源电荷的电性相同
B. 在a、b两点的静电力大小关系为Fa＞Fb
C. 在a、b两点的速度大小va＞vb
D. 在a、b两点的动能Ea10. (多选)(2023·厦门市高一期末)A、B两赛车在同一条平直赛道上展开追逐赛，t＝0时，两车速度均为0，A车的a－t图像如图甲所示，B车的v－t图像如图乙所示，t＝3 s时，两车刚好并排行驶，则(　　)
t＝0时，A车在B车的前方
B. t＝0时，两车相距17.5 m
C. t＝4 s时，A车在B车的前方
D. 两车另一次并排行驶的时刻为t＝6 s
11. 一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度为E，在与环心等高处放有一质量为m、带电量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是(　　)
小球经过环的最低点时速度最大
B. 小球在运动过程中机械能守恒
C. 小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋qE)
D. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg＋qE)
12. 如图所示，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点B时，再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)
A. 在轨道Ⅰ上稳定飞行经过A处的速度大于
在轨道Ⅱ上稳定飞行经过B处的速度
B. 在轨道Ⅰ上稳定飞行经过A处的加速度小于
在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A处的加速度
C. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期之比为∶9
D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期之比为∶2
非选择题（共60分）
填空题(本题包括3个小题,每小题6分,共18分)
13. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F－l图线如图乙所示．
(1)由此图线可得出的结论是________．
(2)弹簧的劲度系数为________ N/m，弹簧的原长l0＝________ m.
14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块，其总质量为m0，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为　　　　。
(2)某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和m0组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=　　　　。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=　　　　。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。
(3)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m0=m，则重力加速度g=　　m/s2。
四、计算题（共3小题）
15. 当交叉路口的绿灯亮时，一辆客车以a＝2 m/s2的加速度由静止启动，在同一时刻，一辆货车以10 m/s的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长).则：
(1)客车什么时候追上货车？客车追上货车时离路口多远？
(2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？
16. 如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高H＝0.8 m顶部水平高台，接着以v＝3 m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径R＝1.0 m，人和车的总质量为180 kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。g取10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：(人和车可视为质点)
(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离x；
(2)从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧对应圆心角θ；
(3)人和车到达圆弧轨道A点时对轨道的压力。
17. 如图所示，AMB是一条长L＝10 m的绝缘水平轨道，固定在离水平面高h＝1.25 m处，A、B为端点，M为中点．轨道MB处在方向竖直向上、大小E＝5×103N/C的匀强电场中．一质量m＝0.1 kg、电荷量q＝＋1.3×10－4C的可视为质点的滑块以初速度v0＝6 m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场．已知滑块与轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，求滑块
(1)到达M点时的速度大小；
(2)从M点运动到B点所用的时间；
(3)落地点距B点的水平距离．
1. A 2. D 3. B 4. C 5. B 6. D 7. A 8. C
9. BC 10. AB 11. AD 12. AC
13. 【答案】(1)在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比　(2)100　0.15
【解析】(1)根据题图乙结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的形变量成正比；
(2)根据胡克定律可知，F与l的关系式为F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，从图像中可得直线的斜率为1 N/cm，截距为10 N，故弹簧的劲度系数为k＝1 N/cm＝100 N/m，由k(h－l0)＝10 N，解得l0＝15 cm＝0.15 m.
14. 【答案】(1)　(2)　(m-)gd　(3)9.6
【解析】(1)将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，滑块通过B点的瞬时速度v=。
(2)系统动能的增加量ΔEk=(m0+m)v2=，系统重力势能的减小量ΔEp=mgd-m0gdsin 30°=(m-)gd。
(3)根据系统机械能守恒得(m0+m)v2=(m-)gd，则v2=，图线的斜率k=g=，解得g=9.6 m/s2。
15. 【答案】(1)10 s　100 m　(2)25 m
【解析】(1)在客车追上货车的过程中，两车所用时间相等，位移也相等，设经过t1时间客车追上货车，
则v2t1＝at12，
代入数据解得t1＝10 s，
客车追上货车时到路口的距离x＝at12＝×2×102m＝100 m.
(2)两车距离最远时，两车应具有相同的速度，
设经过的时间为t2，则v2＝at2，代入数据解得t2＝5 s.
最大距离Δx＝v2t2－at22＝10×5 m－×2×52m＝25 m.
16. 【答案】(1)1.2 m　(2)5 m/s　106°　(3)5 580 N
【解析】(1)车做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可得，
竖直方向上有H＝gt2
水平方向上有x＝vt
解得x＝v＝3×m＝1.2 m。
(2)摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度为vy＝gt＝4 m/s
到达A点时速度为vA＝＝5 m/s
设摩托车落地至A点时速度方向与水平方向的夹角为α，
则有tanα＝＝
即有α＝53°，所以有θ＝2α＝106°。
(3)对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，
所以有FNA－mgcosα＝m
代入数据解得FNA＝5 580 N。由牛顿第三定律知，人和车到达圆弧轨道A点时对轨道的压力为F′NA＝FNA＝5 580 N。
17. 【答案】(1)4 m/s　(2)s　(3)1.5 m
【解析】(1)滑块在AM阶段由摩擦力提供加速度
由牛顿第二定律得μmg＝ma1，
根据运动学公式得v－v＝2(－a1)，
联立可得vM＝4 m/s.
(2)进入电场之后，受到的静电力F＝Eq，
由牛顿第二定律得μ(mg－Eq)＝ma2，
解得a2＝0.7 m/s2
根据运动学公式＝vMt1－a2t，
可得t1＝s．(另一解舍去)
(3)从B点飞出后，滑块做平抛运动，
由h＝gt，可知t2＝0.5 s，
又vB＝vM－a2t1，
因此水平距离x＝vBt2＝1.5 m.
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