2023-2024学年四川省泸州市龙马潭区高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，“嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从点向点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )
A. B. C. D.
2.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D. 物体所受弹力和摩擦力都减小了
3.如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳、悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则( )
A. 绳先被拉断 B. 绳先被拉断
C. 绳、同时被拉断 D. 条件不足，无法判断
4.已知地球半径为，月球半径为，地球与月球之间的距离两球中心之间的距离为。月球绕地球公转的周期为，地球自转的周期为，地球绕太阳公转周期为，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为，由以上条件可知( )
A. 月球运动的加速度为 B. 月球的质量为
C. 地球的密度为 D. 地球的质量为
5.直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图所示。、两点各固定一负点电荷，一电量为的正点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示。若将该正点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为( )
A. ，沿轴正向 B. ，沿轴负向
C. ，沿轴正向 D. ，沿轴负向
6.两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，在倾角为底端具有挡板的固定斜面上，滑块的一端通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块连接后置于斜面上，滑块的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球连接，小球穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为，初始用手托住小球置于点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为，释放小球，小球恰好能滑至点，滑块始终未离开挡板，已知，，，若整个运动过程中，绳子一直绷紧则，下列说法正确的是( )
A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
B. 小球滑至的中点处的速度
C. 小球从点滑至点的过程中，经过中点处时重力的功率最大
D. 小球从点滑至点的过程中，弹簧的弹性势能经历了先减小再增大的过程
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，拉伸弹簧后使触点、接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点与车轮圆心距离为，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点、距离为，已知与触点的总质量为，弹簧劲度系数为，重力加速度大小为，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块和触点、均视为质点，则( )
A. 要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为
B. 要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为
C. 要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为
D. 要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为
9.如图所示，粗糙的水平地面上质量为的滑块，通过轻质绳穿过光滑的固定圆环与质量为的小球小球可视为质点相连，连接滑块的轻绳与粗糙的水平地面平行，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角，滑块在粗糙的水平地面上静止，不计轻绳形变。下列说法正确的是( )
A. 适当增大小球的转速，滑块可能仍然静止 B. 适当增大小球的转速，滑块一定要滑动
C. 若夹角，小球的向心加速度变小 D. 若夹角，滑块所受摩擦力变大
10.如图甲所示，足够长的水平传送带以速度沿顺时针方向运行。可视为质点的物块在时刻以速度从传送带左端开始沿传送带转动方向运动，物块的质量，物块在传送带上运动的部分图像如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则在内( )
A. 物块先做匀减速运动，再做匀速运动 B. 传送带对物块做的功为
C. 物块与传送带的动摩擦因数为 D. 物块的动能减少了
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置。
下列实验的实验方法与本实验相同的是________；
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
当探究向心力的大小与半径的关系时需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径__________选填“相同”或“不同”；
当探究向心力的大小与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板________填“、”或者“、”
12.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹时间间隔为。如图，在钢柱上从痕迹开始选取条连续的痕迹、、、、，测得它们到痕迹的距离分别为、、、、。已知当地重力加速度为。
若电动机的转速为，则__________。
实验操作时，应该_________。填正确答案标号
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
画出痕迹时，钢柱下落的速度__________。用题中所给物理量的字母表示
设各条痕迹到的距离为，对应钢柱的下落速度为，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于_________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.某人利用如图所示的装置，用的恒力作用于不计质量的细绳的一端，将物体从水平面上的点移到点。已知，，．，不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦。求绳的拉力对物体所做的功．，．。
14.宇航员在某星球表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知该星球的半径为远大于，该星球为密度均匀的球体，引力常量为求：
该星球表面的重力加速度；
该星球的密度；
该星球的第一宇宙速度。
15.如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为，下端与水平绝缘轨道在点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为。
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心等高的点这一过程的电势能变化量；
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，求滑块到达点时对轨道的作用力大小；
改变的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从点飞出轨道，求的最小值。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. ；相同；、。
12.
13.解： 由几何关系知，绳的端点的位移为
在物体从移到的过程中，恒力做的功为 。
故绳的拉力对物体所做的功为。
14.解：根据竖直上抛运动的对称性可知小球上升、下落过程的时间均为，根据自由落体运动公式，
有，
解得该星球表面的重力加速度
。
静止在该星球表面的物体，根据重力等于万有引力，有
，
解得星球的质量
，
星球的体积
，
故该星球的密度
。
根据万有引力提供向心力，有
，
解得第一宇宙速度
。
15.解：若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心等高的点这一过程的电场力做功为
电场力做正功则电势能减小，故电势能变化量为
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，设滑块到达点时的速度为，从点到点过程运用动能定理，得
解得
在点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达点时受到轨道的作用力大小为。
等效竖直平面圆周运动，要使滑块从点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
因滑块受到的电场力大小为
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为，则此时满足
从点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得
。
