陕西省西安市部分学校2023-2024学年高一下学期6月期末联考物理试题（含答案）

西安市部分学校2023-2024学年高一下学期6月期末联考物理
注意事项：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。
4.考试结束后将答题卡收回。
第I卷（选择题）
一．单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　）
A． B． C． D．
2.如图所示为一小型起重机，物体P用不可伸长的轻质细绳绕过光滑轻质滑轮A、B，滑轮大小不计，连接C处的固定电动机。滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动，电动机C可改变总绳长，使绳始终保持绷直，且滑轮B的竖直高度不会低于滑轮A。下列说法正确的是（　　）
A.当滑轮A向右移动，滑轮B向下移动，有可能在物体P初始位置的右下侧地面接到物体P
B.当滑轮A、B均不动，电动机匀速收绳的过程中，细绳对物体P拉力的功率会逐渐变大
C.当只将滑轮B向上移动时，物体P的重力做正功
D.保持物体P距地面高度不变，将滑轮A向右匀速移动时，竖直伸缩杆不动，则电动机C需要匀速放绳
3.汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O'点，B为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动。在合上后备厢盖的过程中（　　）
A．A点相对O'点做圆周运动
B．A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等
C．A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等
D．A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等
4.如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R＝1 m，小球可看作质点且其质量为m＝1 kg，不计空气阻力，g取10 m/s2，则(　　)
A．小球经过B点时的速率为5 m/s
B．小球经过B点时受到管道的作用力为1 N，方向向上
C．若改变小球进入管道的初速度使其恰好到达B点，则在B点时小球对管道的作用力为零
D．若改变小球速度使其在A点的速度为8 m/s，则在A点时小球对管道的作用力为64 N
5.质量为的小球，从离桌面高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度，下列正确的是（　　）
A．小球在A点的重力势能为12J
B．小球在B点的重力势能为4J
C．由A点下落至B点过程中重力做功为12J
D．由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为12J
6.我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（　　）
A． B． C． D．
7.如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是8.0×10-4 kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则(　　)
A.两小球所带电荷量相等 B.A球所受的静电力为1.0×10-2 N
C.B球所带的电荷量为4×10-8 C D.A、B两球连线中点处的电场强度为0
8.两个带电荷量不等的点电荷Q、q周围的电场线分布如图所示,虚线为两电荷连线的中垂线,c、d两点在中垂线上,且关于两电荷连线对称。下列说法正确的是　(　　)
A.a、b两点的电势可能相同
B.a、b两点的电场强度可能相同
C.把电荷从c点沿虚线移到d点,电场力一直不做功
D.把电荷从c点沿虚线移到d点,电场力做的总功为零
9.如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则下列说法中不正确的是(　　)
A.该样品的电阻率是R
B.当电流沿CD方向时,可测得样品的电阻为R
C.不论电流沿AB方向还是沿CD方向,样品的电阻率都不变
D.当电流沿AB方向且a=b时,样品的电阻会随着a、b值的增大而增大
10.某兴趣小组探究发现导电液体电阻的变化规律与金属电阻的相同。如图所示,将横截面积之比为3∶5、长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水,封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是(　　)
A.盐水柱a和b的电阻之比为3∶5
B.通过盐水柱a和b的电流之比为3∶5
C.盐水柱a和b中自由电荷定向移动的速率之比为3∶5
D.相等时间内通过盐水柱a和b横截面的电荷量之比为5∶3
二．多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
11.a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则(　　)
A．va＞vb B．va＜vb C．ta＞tb D．ta＜tb
12.某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳的一端，绳的另一端系有质量为m＝0.55 kg的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离x＝1.2 m后落地。已知握绳的手离地面高度为d＝1.0 m，手与球之间的绳长为r＝0.55 m，重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力。则(　　)
A．从绳断到小球落地的时间为0.3 s B．小球落地时的速度大小为4 m/s
C．绳子能承受的最大拉力为16 N D．绳子能承受的最大拉力为21.5 N
13.如图所示,圆的圆心为O,半径R=2 cm,直径AB与直径CD间的夹角为60°,匀强电场与圆所在的平面平行(图中未画出),A、B、C三点的电势分别为2 V、8 V、2 V,下列正确(　　)
A.O点的电势为3 V
B.圆周上AC弧的中点电势最低
C.匀强电场的电场强度的大小为100 V/m
D.将一电子从O点移动到D点,克服电场力做的功为3 eV
14.R1、R2、R3三个电阻的阻值均为20 Ω,允许通过的最大电流分别为I1=2 A、I2=1.5 A、I3=1 A。按如图所示的四种方式连接,则下列说法不正确的是(　　)
　　　 　　　
A.图丙和图丁的等效电阻相等
B.图甲和图丙中干路最大电流相等
C.图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1
D.四个电路两端的最大电压之比为3∶1∶2∶2
第II卷（非选择题）
三、实验题（共3小题，总分20分）
15.（10分）三个同学根据不同的实验装置，验证“平抛运动的规律”：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明　 ；
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d，图中每个小方格的边长L=2.5cm，则a点　 抛出点（“是”或“不是”），相邻两点间的时间间隔为　 s，小球经过b点时的速度大小vb=　 　m/s；（g取10m/s2）
（3）丙同学采用如图丙所示的装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是____。
A．斜槽末端必须调节为水平
B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端
C．每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节
D．小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线
16.（10分）为了体会向心力大小与哪些因素有关，小张同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上打上绳结A、B，绳结A、B离小沙袋的距离分别为L、2L。如图乙所示，小张同学将手举过头顶，进行了四次操作，同时另一位同学用秒表计时。实验中沙袋所受向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。
操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体会此时绳子拉力的大小。
操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
（1）为体会向心力大小和圆周运动周期的关系，应进行的是操作1与操作　 ，这里用到的实验方法为　 。
（2）通过操作1与操作4，该同学能体会的是向心力大小和　 的关系。
（3）操作1中，可视为质点的沙袋做圆周运动的实际半径r　 （填“>”“<”或“=”）L。
17.（10分）实验小组利用图甲的实验装置来“研究平抛物体运动”。实验中坐标纸上得到图乙所示的部分轨迹点，已知相机拍摄时每曝光一次，则：
（1）在安装器材时，斜槽末端 （“需要”或“不需要”）保持水平，在建立坐标系的时候，确定轴时 （“需要”或“不需要”）确保轴与铅垂线平行；
（2）该小球平抛的初速度大小为 （取）；
（3）根据牛顿的设想，把物体从地球表面的高山上水平抛出，只要速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。则发射人造卫星的最小速度叫第 宇宙速度。
四、计算题（18题7分，19题8分，20题9分，21题10分，共34分）
18.“跳一跳”小游戏模拟了斜抛运动。玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离。某次游戏中，棋子从正方体平台A上表面中心跳向正方体平台B，初速度方向在过平台A、B中心的竖直面内。平台的边长和平台间距离均为L，空气阻力不计，棋子的大小忽略不计，重力加速度为g(斜抛运动的轨迹关于通过最高点的竖直线对称)。
(1)若某次游戏中棋子上升的最大高度为H，求棋子从最高点落到平台B上表面中心的时间；
(2)求(1)情形下，棋子落到平台B上表面中心的速度与水平方向夹角的正切值；
(3)保持棋子初速度与水平方向夹角θ不变，为使棋子能落在平台B上，求棋子初速度大小v的取值范围。
19.如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC固定在竖直平面内且与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC＝60°，求：
（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时所受轨道支持力；
（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；
（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。
20.已知月球半径为R，飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动，轨道半径为3R，到达轨道的A点时点火变轨进入周期为T的椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，已知引力常量G，求：
（1）飞船在轨道Ⅲ上的运行周期；
（2）月球的质量；
（3）月球的平均密度。
21.如图所示,用长为2l的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B并置于光滑绝缘的水平面上,A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q,构成一个带电系统(它们均可视为质点,不计轻杆的质量,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让小球A处在有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP位于细杆的中垂线上,虚线NQ与MP平行且间距足够长。匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。释放带电系统,让它从静止开始运动,忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响。求:
(1)带电系统运动的最大速度;
(2)带电系统运动过程中,B球电势能增加的最大值;
(3)带电系统回到初始位置所用的时间。
高一物理答案
1-5AACAC 6-10BCDDB 11AD 12AD 13BC 14ACD
15.（1）做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动（2）不是；0.05；1.25 （3）A
16.（1）3 控制变量法 （2）质量 （3）小于
17. （1）需要 需要 （2） 2 （3）一
18.(1) 　(2)　(3) ≤v≤
解析：(1)棋子从最高点落到平台B上表面中心的运动可视为平抛运动，则运动时间t＝。
(2)棋子从最高点落到平台B上表面中心时的竖直速度vy＝
水平速度vx＝＝＝L
速度与水平方向夹角的正切值tan θ＝＝。
(3)若棋子落到平台B的左边缘，则v1cos θ·t1＝1.5L
t1＝
解得v1＝
若棋子落到平台B的右边缘，则v2cos θ·t2＝2.5L
t2＝
解得v2＝
则初速度的范围为 ≤v≤ 。
19.（1）解设滑块第一次滑至点时的 速度为，因轨道点对滑块的支持力为
过程：
点 ：
解等 ， 方向坚直向上.
（2）解：对 过程：
解得
（3）解：A点：
过程： .
解得弹性势能 .
20.（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设飞船在轨道III上的运行周期为，根据开普勒第三定律有
解得
（2）设月球的质量为M，当飞船在轨道Ⅲ上运行时，根据牛顿第二定律有
解得
（3）月球的平均密度为
21.解:(1) 从A、B在电场中的受力方向可知,小球B刚要进入电场时带电系统具有最大速度,从释放带电系统到小球B刚要进入电场的过程中,根据动能定理有2qEl=×2m-0,vmax=。
(2)当带电系统速度第一次为零时,B球克服静电力做功最多,B球增加的电势能最多,设B球在电场中的最大位移为x,由动能定理有2qE(l+x)-3qEx=0,得x=2l,所以B球电势能增加的最大值为Wmax=3qE×2l=6qEl。
(3)设带电系统由静止释放到小球B刚要进入电场的过程中,带电系统运动的时间为t1,则有l=a1,a1=;设小球B进入电场后至小球A刚运动到带电系统速度为零时(最右端)的过程中,带电系统运动的时间为t2,则有2l=a2,a2=。根据对称性可知,带电系统从出发点回到出发点的过程中所用总时间为t=2t1+2t2,解得t=6。