2023-2024学年云南省昆明市高一（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年云南省昆明市高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，点位于两点电荷的连线上，点位于两点电荷连线的中垂线上。点、点处的电场强度大小分别用、表示。关于、两点的电场强度，下列说法正确的是( )
A. ，方向相同 B. ，方向不同
C. ，方向相同 D. ，方向不同
2.年月日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，在距离地面时，速度为，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体减速，到达地面时速度恰好为零，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动。该减速过程加速度的大小为( )
A. B. C. D.
3.体育课上，某同学将铅球斜向上推出，不计空气阻力。铅球在空中运动的过程中( )
A. 在最高点时，速率为零 B. 速率最小时，加速度为零
C. 向上运动时，处于超重状态 D. 向下运动时，处于失重状态
4.骑自行车是一种绿色环保的出行方式。一自行车传动结构的示意图如图所示，、、分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，已知其大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为：：。匀速骑行该自行车过程中，下列说法正确的是( )
A. 、、三点的周期之比为：：
B. 、、三点的角速度大小之比为：：
C. 、、三点的线速度大小之比为：：
D. 、、三点的向心加速度大小之比为：：
5.年月日，我国第一颗人造地球卫星“东方红号”成功发射，开创了中国航天史的新纪元，时至今日，我国航空航天技术已处于世界领先地位。“东方红号”卫星绕地球运行的轨道为椭圆，如图所示，轨道上点为近地点，、两点关于椭圆中心对称。卫星在、两点时的速率分别为、，加速度大小分别为、，下列关系式正确的是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6.如图甲所示是用刀具切硬物的情景，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力
B. 刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力
C. 刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力
D. 刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力
7.如图所示，坐标平面内原点处固定一带正电的点电荷，电荷量为，若将电荷量为的负点电荷放入平面内的某一位置，点的场强恰好为零。则点电荷的位置坐标为( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示，半径为的光滑圆环竖直固定放置，为圆心，为最高点，为最低点，为圆环上与圆心等高的点，一小球套在圆环上可自由滑动。静止在最高点的小球受到一微小扰动沿圆环下滑依次通过点和点，经过点和点时，小球受到的合力大小之比为( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.图甲是“独竹漂”表演的一幕，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者从岸边沿一直线划向河中心，该过程中表演者的位置随时间变化的图像如图乙所示。则表演者( )
A. 时间内速度先减小后增大 B. 时间内速度先增大后减小
C. 时间内静止在处 D. 时间内做匀速直线运动
10.某架飞机在进行一定距离的航空测量时，需要严格按照从南到北的航线飞行。在无风时飞机相对地面的速度大小恒为，飞行过程中航路上有持续东风风向从东向西，要确保完成航空测量。下列说法正确的是( )
A. 飞机的飞行朝向为北偏东方向 B. 飞机的飞行朝向为北偏西方向
C. 风速越大，飞机完成航空测量的时间越短 D. 风速越大，飞机完成航空测量的时间越长
11.一质量为的汽车沿倾角为的足够长的斜坡做直线运动。下坡时若关掉油门，汽车恰好做匀速直线运动。若汽车保持恒定功率从静止开始启动上坡，经过时间速度刚好达到最大值。汽车运动过程中所受摩擦阻力的大小恒定，空气阻力不计，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 汽车在斜坡运动时受到的摩擦阻力大小为
B. 汽车上坡过程中的最大速度为
C. 汽车整个加速上坡过程中增加的机械能为
D. 汽车整个加速上坡过程中增加的机械能为
12.如图所示，光滑水平面上放有质量的足够长的木板，质量的物块放置在木板上面并通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用大小为、方向水平向右的恒力作用在木板上。已知物块与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小可视为相等，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取，物块滑离木板前，下列说法正确的是( )
A. 木板的加速度先减小后不变
B. 物块与木板刚发生相对滑动时，木板的加速度大小为
C. 物块从开始运动到与木板刚发生相对滑动时运动的距离为
D. 整个运动过程中弹簧的最大伸长量为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，已知小车质量为，砂和砂桶的总质量为。
实验过程中，实验小组用砂和砂桶的重力替代细线的拉力，由此引起的误差属于______选填“系统误差”或“偶然误差”。为了减小此误差，在对、进行选取时，以下几组数据中最合理的一组是______。填正确答案前的字母代号
A.，、、、、、
B.，、、、、、
C.，、、、、、
D.，、、、、、
某次实验得到的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为，相邻个计数点之间还有个计时点没有标出，可求出小车的加速度大小为______。计算结果保留位有效数字
14.图甲是英国物理学家阿特伍德创制的力学实验装置阿特伍德机。实验小组将其改装成如图乙所示装置用于验证机械能守恒定律，滑轮和细线的质量可忽略不计，细线不可伸长，重力加速度取。部分实验步骤如下：
用细线跨过定滑轮将质量均为的重物、连接，和组成的系统处于静止状态，的上表面与点等高。
零时刻，将质量为的砝码无初速度地放于上表面，、和砝码组成的系统开始运动，用手机录像功能记录上述过程，从视频中获取数据。
时刻，运动到上表面与点等高，通过悬挂的竖直刻度尺测得、两点高度差为，运动到上表面与点等高时，的速度大小为______用字母、表示。
测得：，，，，从上表面与点等高运动到上表面与点等高的过程中，、和砝码组成的系统的重力势能减少量 ______，动能增加量 ______，在误差允许范围内，系统机械能守恒。计算结果均保留位有效数字
实验小组仅改变点的位置，多次重复实验，得到多组和的数据。在坐标纸上作出图像，若图像为过原点且斜率为______的直线，也可验证系统机械能守恒。用字母、、表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
15.如图所示，将质量为的小球从阶梯顶部第级平台以垂直于平台边缘的速度水平抛出，小球做平抛运动，恰好落在第级平台边缘。已知相邻两平台的高度差均为、每一级平台的宽度均为，小球可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度取。求：
小球抛出瞬间速度的大小；
小球落到第级平台前瞬间重力的功率。
16.如图所示，质量、长、高的矩形板置于水平地面上，板与地面间动摩擦因数，板上表面光滑，中央位置放置了一个质量的可视为质点的小球。用大小为、方向水平向右的恒力将板从静止拉动，在小球离开板上表面时撤去恒力。重力加速度取。求：
小球离开板瞬间，板的速度大小；
小球第一次落到地面瞬间，小球与板左侧面之间的距离。
17.如图所示，固定光滑斜面倾角，斜面底端有与斜面垂直的挡板，与斜面平行的轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块连接，物块与不粘连。初始时，、静止在斜面上，到斜面顶端的距离。现对施加平行斜面向下的恒力，当运动到最低点时撤去。已知物块、均可视为质点，质量均为，弹簧的劲度系数，弹簧的弹性势能表达式为为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取。求：
未施加恒力时弹簧的压缩量；
若运动过程中弹簧弹力的最大值为，恒力的大小；
要使不滑离斜面，恒力应满足的条件。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.系统误差
14.
15.解：小球抛出后做平抛运动，小球在水平方向的分运动是匀速直线运动，设，可得
小球在竖直方向的分运动是自由落体运动，设，可得
联立解得
小球落到第级平台前瞬间，在竖直方向的分速度大小为
小球落到第级平台前瞬间重力的功率为
联立解得
答：小球抛出瞬间速度的大小为；
小球落到第级平台前瞬间重力的功率为。
16.解：对板由动能定理得
解得
小球的落地时间为
解得
根据牛顿第二定律得
解得
木板停止所用时间为
木板先停止，小球后落地。小球与板左侧面之间的距离为
答：小球离开板瞬间，板的速度大小；
小球第一次落到地面瞬间，小球与板左侧面之间的距离。
17.解：未施加恒力时，对、组成的系统由平衡的条件得
解得：
弹簧的弹力最大时，根据胡克定律得
从施加恒力到弹簧弹力最大的过程中，对、和弹簧组成的系统，由能量守恒定律得
解得：
设恒力大小为时恰好不能离开斜面，施加恒力后、向下运动的最大距离
为，对、和弹簧组成的系统，由能量守恒定律得
当弹簧恢复原长时，、之间的相互作用力为零，下一个时刻、分离，从弹簧压缩
量最大到、分离的过程中，对、和弹簧组成的系统，由能量守恒定律得
与分离后，对由动能定理可得
解得：
因此恒力需满足的条件为：
答：未施加恒力时弹簧的压缩量为；
若运动过程中弹簧弹力的最大值为，恒力的大小为；
要使不滑离斜面，恒力应满足的条件是。
第1页，共1页