2023-2024学年贵州省毕节市高一（下）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年贵州省毕节市高一（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.物体运动的图像如图所示，则该物体( )
A. 末离出发点最远 B. 内的位移大小为
C. 内一直沿同一方向运动 D. 第内和第内的加速度相同
2.位于贵州与云南交界处的北盘江大桥是世界第一高桥，其水平桥面长。某汽车在桥面上以的速度匀速运动，突然发现前方有一静止障碍物，司机反应后立即刹车，恰与障碍物不相撞，汽车刹车过程中受到的阻力是车自身重力的倍，重力加速度取，则司机发现障碍物时汽车和障碍物间距离为( )
A. B. C. D.
3.如图，用两根等长轻绳将一段粗细相同、质量分布均匀的圆柱悬挂在竖直木桩上等高的两点，两绳合力的大小为，每根绳中拉力的大小均为，现把木桩间的距离增大一些，圆柱仍然处于静止状态，则( )
A. 不变，变小 B. 不变，变大 C. 变大，变大 D. 变小，变小
4.枪杆岩位于毕节市纳雍县化作乡，罗炳辉将军曾在此留下“举枪射蜂窝”的神枪手传奇故事。假设故事中子弹以大小为的速度从枪口斜向上射出，速度方向与水平面的夹角为，子弹的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。若子弹恰好在最高点射中蜂窝，则子弹从枪口射出到恰要击中蜂窝的过程中( )
A. 飞行时间为 B. 飞行时间为
C. 上升的最大高度为 D. 在最高点的动能为
5.一个内壁光滑的圆锥形容器固定如图，其轴线垂直于水平面，小球、紧贴着容器内壁在不同水平面内做匀速圆周运动，若、质量相等，且球轨道较高，则( )
A. 球的角速度小于球的角速度 B. 球的线速度等于球的线速度
C. 球的运动周期小于球的运动周期 D. 球对器壁的压力大于球对器壁的压力
6.如图，静止的水平传送带、两端相距，一工件从端以的速度向左滑上传送带，其质量为，与传送带间的动摩擦因数为，取。则( )
A. 工件到达端时速度大小为
B. 工件从端运动到端的过程中产生的内能为
C. 若传送带顺时针转动，工件到达端的时间将增加
D. 若传送带逆时针转动，工件在传送带上一定做匀加速直线运动
7.如图，某匀强电场平行于矩形所在的平面，长为，长为，、、三点的电势依次为、、，则电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.某兴趣小组利用台秤的可视性设计出图所示的装置模拟蹦极过程中的超失重现象，装置静止时台秤的示数如图所示，图、图是装置在运动过程中不同时刻台秤的示数，则该装置在( )
A. 图所示时刻可能加速下降 B. 图所示时刻可能减速上升
C. 图所示时刻处于超重状态 D. 图所示时刻处于超重状态
9.如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从点移动到点，再沿连线从点移动到点。该试探电荷( )
A. 从到过程中所受的静电力减小 B. 从到过程中所受的静电力增大
C. 从到过程中的电势能增大 D. 从到过程中的电势能减小
10.年月日时分许，嫦娥六号采取“打水漂”方式返回。返回器在距地面高度约处，以接近第二宇宙速度的高速在大西洋上空第一次进入地球大气层，实施初次气动减速。当下降至预定高度后，返回器向上“漂”，在印度洋上空点跳出大气层，到达最高点后开始滑行下降。之后，返回器在点二次再入大气层，实施二次气动减速，最后阶段打开降落伞，于日时分，软着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回，任务取得圆满成功。其上述返回过程轨迹模拟如图，大气层外可视为真空，返回器从到过程中无动力运行且质量不变，关于返回器下列描述正确的是( )
A. 从到过程中机械能减少 B. 从到过程中所受万有引力减少
C. 从到过程中机械能不变 D. 从到过程中机械能增加
三、填空题：本大题共1小题，共8分。
11.某实验小组把一只满偏电流，内阻的灵敏电流计，改装成双量程电压表和。该小组根据电表改装原理设计电路图如图，请结合电路图完成下列问题：
选量程时应该使用_______两个接线柱；选量程时应该使用_______两个接线柱选填“”、“”；
若要达到改装目的，图中两个电阻的阻值应为：_______，_______。
四、实验题：本大题共1小题，共7分。
12.某实验小组设计了如图甲所示的装置来验证系统机械能守恒，用不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接金属块和，上固定有遮光条，、质量分别为和包含遮光条的质量，且，不计滑轮的质量，实验步骤如下：
利用游标卡尺测出遮光条的宽度如图乙所示，则_______；
在遮光条正下方固定一光电门，现将由静止释放下落，测得遮光条通过光电门的遮光时间为，遮光条通过光电门的速度_______用、表示，可视为下降时的瞬时速度；
多次改变由静止释放的高度，重复中的实验步骤，计算出对应的速度，作出图像为一条过原点的直线，直线的斜率为，当地的重力加速度为，若在实验误差允许的范围内满足_______用、、表示，则说明和组成的系统机械能守恒。
五、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.北斗系统是中国自研的全球卫星导航系统，可为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务。北斗系统包含地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。其中某一中圆地球轨道卫星距地球表面的高度为，绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球半径为，引力常量为。求：
该中圆地球轨道卫星的线速度；
地球的质量；
地球的平均密度。
14.如图，在竖直平面内，物体和带正电的物体用跨过定滑轮的不可伸长绝缘轻绳连接，分别静止于倾角的光滑斜面上的点和粗糙绝缘水平面上的点，与水平面间的动摩擦因数。轻绳分别与对应平面平行，滑轮右侧空间中存在电场强度方向水平向右的匀强电场。的质量；的质量，电荷量。两物体均可视为质点，不计滑轮质量和摩擦，取，，。
求所受静摩擦力的大小；
现对施加平行斜面向下的恒定拉力，使以大小为的加速度开始做匀加速直线运动。求拉力的大小；
在的条件下从点开始运动到点的过程中，电势能增加了，且未与滑轮碰撞。求到达点时拉力的瞬时功率。
15.如图，光滑水平面与光滑竖直半圆形导轨在点相切，导轨半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后从点进入半圆形导轨，重力加速度为。
若小球恰能过最高点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；
若刚释放小球时弹簧的弹性势能为，求小球过最高点时对导轨的压力；
若刚释放小球时弹簧的弹性势能为，求小球刚离开导轨时的速度大小。
答案解析
1.
【解析】由 图像可知，物体在 一直向正方向运动， 内向负方向运动，则物体在 末离出发点最远，故AC错误；
B.根据 图像与横轴围成的面积表示位移，可知 内的位移大小为
故B错误；
D.根据 图像的斜率表示加速度，可知第 内和第 内的加速度相同，故D正确。
故选D。
2.
【解析】汽车以速度 匀速运动，刹车时加速度大小为
设从开始刹车到刚好停止时的位移为 ，根据匀变速运动规律得
故司机发现障碍物时汽车和障碍物间距离为
，
代入解得
故选C。
3.
【解析】设轻绳与竖直方向的夹角为 ，以圆柱为对象，根据受力平衡可得
可得
现把木桩间的距离增大一些，圆柱仍然处于静止状态，可知两绳合力 仍与圆柱的重力平衡，所以 不变；由于 变大， 变小，则 变大。
故选B。
4.
【解析】子弹恰好在最高点射中蜂窝，则击中时的竖直分速度刚好为，子弹飞行时间为
故AB错误；
C.子弹上升的最大高度为
故C错误；
D.子弹在最高点的动能为
故D正确。
故选D。
5.
【解析】小球在轨道上受力如图所示
根据牛顿第二定律可得
可得
， ，
由于球的半径大于球的半径，所以球的角速度小于球的角速度，球的线速度大于球的线速度，球的运动周期大于球的运动周期，故A正确，BC错误；
D.竖直方向根据受力平衡可得
可得
由于两球质量相等，所以器壁对球的支持力相等，即球对器壁的压力等于球对器壁的压力，故D错误。
故选A。
6.
【解析】A.工件在传送带上做匀减速直线运动的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得工件到达端时速度大小为
故A错误；
B.工件从端运动到端的过程中产生的内能为
故B正确；
C.若传送带顺时针转动，工件从到仍做加速度为 的匀减速直线运动，所以工件到达端的时间不变，故C错误；
D.若传送带逆时针转动，如果传送带速度小于工件速度，则工件在传送带上做匀减速直线运动，故D错误。
故选B。
7.
【解析】根据题意可知，沿方向的分场强大小为
沿方向的分场强大小为
则电场强度的大小为
故选C。
8.
【解析】图所示时刻台秤的示数小于静止时台秤的示数，则此时处于失重状态，加速度方向向下，可能向下加速，也可能向上减速，故A正确，C错误；
图所示时刻台秤的示数大于静止时台秤的示数，则此时处于超重状态，加速度方向向上，可能向上加速，也可能向下减速，故B错误，D正确。
故选AD。
9.
【解析】等量异种点电荷的电场分布如图所示
A.将带负电的试探电荷沿连线的中垂线从到过程中，由于电场强度逐渐增大，则试探电荷所受的静电力逐渐增大，故A错误；
B.从到过程中，由于电场强度逐渐增大，则试探电荷所受的静电力逐渐增大，故B正确；
C.由于中垂线是等势线，所以从到过程中的电势能不变，故C错误；
D.由于试探电荷带负电，所以从到过程中，电场力对试探电荷做正功，电势能减小，故D正确。
故选BD。
10.
【解析】从到过程中，由于处于大气层外，返回器只受万有引力作用，机械能不变，根据
从 到过程中，由于返回器离地心距离增大，所以返回器所受万有引力减少，故A错误，B正确；
C.从到过程中，由于处于大气层外，返回器只受万有引力作用，机械能不变，故C正确；
D.从到过程中，处于大气层内，返回器受到阻力对其做负功，返回器的机械能减少，故D错误。
故选BC。
11.

【解析】根据欧姆定律可得和接线柱对应量程分别为
，
可知
则选量程时应该使用两个接线柱；选量程时应该使用两个接线柱。
若要达到改装目的，则有
，
解得
，
12.



【解析】根据游标卡尺的读数规则可得
测得遮光条通过光电门的遮光时间为，利用该段时间内的平均速度代替瞬时速度可得
和速度大小相等，若机械能守恒可得
即
故可得
13.由匀速圆周运动公式可得，该中圆地球轨道卫星的线速度为
卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
解得地球质量为
由
，
联立解得地球的平均密度为

14.设绳子拉力为 ，对物体由受力平衡可得
对物体由受力平衡可得
联立解得
对物体施加沿斜面向下的恒定拉力后，设绳子拉力为 ，由牛顿第二定律得
联立解得
由电场力做功和电势能变化关系有
解得
由运动学公式有
解得
则到达点时拉力的瞬时功率为
解得

15.小球恰能过点，由牛顿第二定律得
由系统机械能守恒定律得
联立解得
由系统机械能守恒定律得
在点由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律可知小球对导轨的压力
压
方向竖直向上；
若小球在点恰离开导轨，与导轨间的弹力为零，设此时的速度为，小球与圆心连线与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律有
由系统机械能守恒定律得
解得
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