陕西省西安市周至县2023-2024学年高一下学期7月期末教学质量检测物理试题（含答案）

周至县2023-2024学年高一下学期7月期末教学质量检测
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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．汽车在水平路面上行驶，经过一弯道时发现路边有限速标志，如图所示。已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若弯道近似看作圆弧，则弯道半径约为（ ）
A．20m B．30m C．40m D．50m
2．2024年5月8日10时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，不考虑地球和月球的自转。当嫦娥六号探测器在奔月过程中离地心和月心的距离相等时，受到地球和月球的万有引力之比约为（ ）
A．1∶1 B．24∶1 C．96∶1 D．576∶1
3．某条电场线上有A、B两点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其图像如图所示，则此电场的电场线分布可能是（ ）
A． B． C． D．
4．彩虹滑道在各游乐园和景区非常受欢迎。质量为70kg的游客坐在质量为10kg的橡胶圈上，一起从滑道顶端无初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道顶端到末端的高度差为6m，取重力加速度大小，则此过程中橡胶圈的重力势能减小量为（ ）
A．4800J B．4200J C．600J D．0
5．在2024年国际举联泰国世界杯赛中，中国举重队收获11金9银7铜。某选手在训练时将质量为140kg的杠铃举高1.8m，其中举起用了2s，在最高处维持了3s，放下用了0.5s，在杠铃落地前手已放开。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．选手在向上举起杠铃的过程中对杠铃做的功小于2520J
B．选手维持杠铃在最高点的过程中对杠铃做的功为0
C．选手放下杠铃的过程中重力对杠铃做功的平均功率为1260W
D．整个过程中重力对杠铃做功的平均功率约为458W
6．防护罩的一部分是固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，为了检验该防护罩承受冲击的能力，轨道下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射质量不同的钢珠（视为质点）。如图所示，某次发射的质量为的钢珠恰好能沿轨道内侧经过上端点P水平飞出，另一次发射的质量为的钢珠在Q点脱离轨道，OQ与竖直方向的夹角为。若弹簧枪的长度不计，每次发射时弹簧具有相同的压缩量，弹簧在弹性限度内，则为（ ）
A． B． C． D．
7．太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并以该三角形的中心O为圆心做圆周运动，如图乙所示。所有星体（均可视为质点）的质量均为M，且两种系统的运动周期相同，已知引力常量为G，则（ ）
A．图甲中两颗边缘星的线速度大小均为 B．图甲中两颗边缘星的运动周期均为
C．图乙中每颗星体的角速度大小均为 D．图乙中每颗星体的转动半径均为
8．太阳系有八大行星，离太阳由近至远的行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水星的周期小于海王星的周期 B．金星的加速度小于木星的加速度
C．地球的线速度小于水星的线速度 D．火星的角速度小于天王星的角速度
9．一艘小船从河岸A处出发渡河，若小船保持船头与河岸垂直，则经过40s到达正对岸下游120m的C处，如图所示。若小船船头保持与河岸成角方向行驶，则经过50s恰好到达正对岸的B处。小船在静水中的速度大小和水流速度均不变，下列说法正确的是（ ）
A．水流速度大小为4m/s B．船在静水中的速度大小为5m/s
C．河宽为150m D．
10．如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种电荷的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，e、f是a、b两点连线的中垂线上的两点，且e、f到a、b两点连线的距离相等，则（ ）
A．将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中加速度一直增大（
B．将一带正电的检验电荷从c点由静止释放，该检验电荷从c运动到d的过程中速度一直增大
C．带正电的检验电荷在e点的加速度方向平行于c、d连线向右
D．带正电的检验电荷在c点的加速度方向为由e指向f
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的表达式。实验时用手拨动挡光杆旋臂使其做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验装置上，测量角速度和向心力。
（1）测得挡光杆的宽度为1mm，挡光杆通过光电门的时间为，则挡光杆通过光电门的速度大小为______m/s，挡光杆到转轴的距离为0.20m，则挡光杆转动的角速度大小为______rad/s。（结果均保留两位有效数字）
（2）图乙中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图乙可知，与曲线①相比，曲线②对应的砝码质量______（填“更大”“等大”或“更小”）。
12．（8分）某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。图中是固定的光滑半圆轨道，圆心为O，OC为竖直半径，1和2是A、B位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让正方体滑块从与圆心等高处滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的质量为20g，体积为，，半圆轨道的半径为1.35m，取重力加速度大小，。所有计算结果均保留三位有效数字。
（1）滑块通过光电门1时的速度大小为______m/s，通过光电门2时的速度大小为______m/s。
（2）滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J。
（3）在误差允许范围内，该过程中滑块的机械能______。（填“守恒”或“不守恒”）
13．（10分）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．（13分）2024年6月4日，嫦娥六号采样之后，月背呈现一个“中”字。若未来我国宇航员登陆月球，并在月球上进行平抛实验，将一块石块（视为质点）从距月面高度为h处以大小为的速度水平抛出，测得小石块的抛出点到落到月面上的点间的水平距离为x，已知月球的半径为r，引力常量为G。
（1）求月球的质量M；
（2）若宇宙飞船在月球表面附近做匀速圆周运动，求此时飞船运行的周期T。
15．（17分）如图所示，水平地面上固定一高的水平台面，台面上竖直固定倾角为的直轨道AB、水平直轨道BC、四分之一圆周细圆管道CD和半圆形轨道DEF，它们平滑连接且处处光滑，其中管道CD的半径、圆心在点，轨道DEF的半径、圆心在点，、D、和F点均处在同一水平线上。一小球从轨道AB上距水平直轨道BC高为h（未知）的P点由静止滚下，小球经管道CD、轨道DEF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相等，最终落在地面上的Q点，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若P处小球的初始高度，求小球到达B点时的速度大小；
（2）若小球能完成整个运动过程，求h的最小值；
（3）若小球恰好能过最高点E，且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值。
参考答案
1．B 2．C 3．A 4．C 5．B 6．A 7．D 8．AC 9．BD 10．BC
11．（1）0.50 2.5 （2）更大
12．（1）1.00 2.50 （2） （3）守恒
13．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q、
此时A、B两点连线的中点的电场强度大小
14．解：（1）由抛体运动的特点有
解得
由
解得。
（2）根据万有引力提供向心力有
解得
15．解：（1）小球从P点运动到B点的过程中，由机械能守恒定律有
解得。
（2）小球沿CDEF轨道运动，在最高点有
小球从C点运动到E点，由机械能守恒定律有
其中
解得。
（3）设F点到G点的距离为y，小球从E点运动到G点，由动能定理有
由平抛运动规律有
解得水平距离
当时，有。