通化市靖宇中学东辽一中等校2023-2024学年高一下学期7月期末考试
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时90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。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六章至第八章、必修第三册第九章、选择性必修第一册第一章。
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（ ）
A.线速度 B.向心力 C.向心加速度 D.角速度
2.某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ）
A.自然界中的电荷可能存在除正电荷和负电荷外的第三种电荷
B.点电荷类似于质点，是一种理想化模型
C.电场是物质存在的一种形式
D.仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合
3.围绕地球运行的航天器，因受稀薄的气体阻力的作用，运动半径会发生变化，因此每经过一段时间就要进行轨道修正，使其回到原轨道。由于轨道半径缓慢变化，因此航天器在任意时刻均可视为做匀速圆周运动且质量不变。若不对航天器进行轨道修正，则一段时间后（ ）
A.航天器的机械能会增大 B.航天器的轨道半径会增大
C.航天器运行的线速度会增大 D.航天器运行的角速度会减小
4.静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，其原理图如图所示。B附近的气体分子被电离成正离子和电子，其中电子在向着A运动的过程中附着在粉尘上。粉尘在静电力的作用下被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗（未画出）中，达到除尘的目的。下列说法正确的是（ ）
A.气体分子被电离成正离子和电子的过程中电荷不守恒电源
B.粉尘带的电荷量大小可能为
C.板状收集器A连接的是高压电源的负极
D.线状电离器B连接的是高压电源的负极
5.为顺利带回月球背面的样品，科研人员为嫦娥六号设计了11个阶段的飞行任务。在嫦娥六号探测器的着陆下降阶段，探测器在距离月球某高度时，会在反推力的作用下短暂悬停在月球表面。假设探测器悬停时，在时间内向下喷出的气体质量（远小于操测器的质量）为m，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v，则探测器在该位置受到的重力大小为（ ）
A. B. C. D.
6. 2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统试验线一期主体工程完工，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。某辆高速列车的质量为m，额定功率为P0，列车以额定功率P0在平直轨道上从静止开始沿直线运动，经时间t达到该功率下的最大速度，若列车受到的恒定阻力为f，则在时间t内列车的位移大小为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc在b点相切，可视为质点的小球从a点以初速度沿直轨道向右运动，小球通过半圆形轨道最高点c后做平抛运动，落在直轨道上的d点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A.小球的初速度大小可能为
B. d、b两点间的距离可能为3R
C.小球经过c点时的向心加速度大小可能为
D.小球落在d点时的速度大小可能为
8.如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.货物受到的摩擦力做的功为920J
B.货物受到的摩擦力大小始终为64N
C.货物受到的合力做的功为920J
D.货物与传送带间因摩擦产生的热量为640J
9.如图所示，内壁光滑的凹槽置于光滑水平地面上，凹槽内壁为半圆弧，A、B、C三点分别为半圆弧左侧最高点、右侧最高点、最低点，凹槽左侧紧靠竖直墙壁但不粘连。现将一小球从A点由静止释放，对于小球和凹槽构成的系统，下列说法正确的是（ ）
A.小球在凹槽内运动的整个过程中系统动量守恒
B.小球在凹槽内运动的整个过程中系统机械能守恒
C.小球可能运动到凹槽上的B点
D.小球第一次从凹槽上的C点运动到B点的过程中，系统在水平方向上动量守恒
10.在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，同步卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A.地球的质量为
B.三颗卫星运行的线速度大小均为
C.三颗卫星运行的半径为
D.若01星减速，则不可能与正常运行的02星相撞
11.在水平面上某点固定一个点电荷，在此平面内建立直角坐标系，如图所示，测得A点处电场强度EA方向与x轴正方向的夹角为30°，大小EA=90N/C，B点处电场强度EB方向与y轴正方向重合。已知A点坐标为（，0），B点坐标为（0，2）。下列说法正确的是（ ）
A.点电荷所在坐标为（0，） B.点电荷在坐标原点处
C. EB=40N/C D. EB=60N/C
12.如图甲所示，悬挂在水平天花板上的轻质弹性绳（满足胡克定律）处于原长时下端正好在A点，弹性绳穿过薄板间的光滑小孔并悬挂质量为m的小球（可视为质点），小球静止在B点，A、B点间的距离为L。如图乙所示，当小球以线速度大小v绕A点正下方某点O'在水平面内做匀速圆周运动时，小球到小孔部分的弹性绳与竖直方向的夹角为θ（大小未知）。已知重力加速度大小为g，弹性绳始终处于弹性限度内，取薄板所在平面为重力势能的参考平面，则下列说法正确的是（ ）
A.小球做匀速圆周运动的角速度大小为
B. O'点有可能在B点的上方
C.夹角θ的正切值
D.小球做匀速圆周运动时的机械能为
二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（6分）某同学为了完成“探究向心力大小与角速度大小的关系”实验，设计了图甲所示的装置。固定于转轴上的传感器与电脑连接，传感器通过一不可伸长的细线连接物块，细线刚好拉直，物块随转盘缓慢加速转动，在电脑上记录下细线上的拉力F和转盘的转速n。
（1）实验中需在改变物块的角速度时，控制物块的 和做圆周运动的半径不变。
（2）物块的角速度大小ω= （用π、n表示）
（3）改变圆盘的转速，得到多组实验数据后获得F—ω2的图像如图乙所示。分析物块受力可知，该图像不过坐标原点的原因是 。
14.（9分）某实验小组完成“验证机械能守恒定律”实验的装置如图甲所示。请根据实验原理和步骤回答下列问题：
甲 乙
（1）关于实验注意事项，下列说法正确的是 。
A.重物的质量必须测量
B.实验中应先接通电源，后释放纸带
C.应用手捏住纸带的P位置将纸带由静止释放
（2）图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计时点，相邻两个计时点间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知打点计时器的打点频率为f，重物的质量为m，重力加速度大小为g，纸带上打出B点时重物的速度大小vB= ，从纸带上打出B点到打出E点，重物减少的重力势能 ，重物增加的动能 ，若在误差允许范围内，则可证明重物下落过程中机械能守恒。
15.（10分）用一根绝缘细线吊着质量m=0.1kg、电荷量的小球（可视为点电荷），小球静止在如图所示的匀强电场中，匀强电场的电场强度方向、细线与竖直方向的夹角均为60°，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）细线上的拉力大小F线；
（2）该匀强电场的电场强度大小E。
16.（12分）某游戏弹射装置如图所示，轻弹簧左端固定，自然伸长时，右端位于B点，BC段粗糙，其余部分光滑，CD段有竖直放置的四分之一光滑圆管（圆管的孔径略大于弹珠的直径），与BC相切于C点，D处有与圆管轨道而直的弹性挡板P，现在用弹珠（可视为质点）缓慢压缩弹簧，当弹簧弹性势能达到Ep=0.48J时，释放弹簧，弹珠被弹出，经BC段后沿圆管运动到D处，与挡板P碰撞后原速率反向弹回。已知BC段长度L=0.1m，圆管的半径R=0.2m，弹珠的质量m=0.2kg，弹珠在BC上运动时受到的阻力与压力的比值μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）弹珠第一次经过C点时的速度大小v1；
（2）弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间对圆管的压力大小F1；
（3）弹珠第三次经过圆管C点时对圆管的压力大小F2。
17.（15分）如图所示，固定在水平地面上的光滑圆弧AB（O点为圆心，且OA水平，OB竖直）与光滑水平地面BD平滑连接，在水平地面上的C点静置着滑块P，离C点一段距离处放置着光滑圆弧凹槽M，凹槽左侧与水平地面在D点相切，滑块Q从A点正上方一定高度处由静止释放，经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小F=29.5N，滑块P、Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，滑块Q恰好能运动到A点（此时取走滑块Q），滑块P恰好能运动到凹槽M的最高点。已知圆弧AB的半径R=0.45m，凹槽M的半径r=0.1m，滑块Q的质量m1=0.45kg，滑块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）滑块Q初始释放时距离A点的高度h；
（2）滑块P、Q发生碰撞后瞬间滑块P的速度大小vP；
（3）凹槽M的质量m3。
通化市靖宇中学东辽一中等校2023-2024学年高一下学期7月期末考试
物理试卷参考答案
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B 8.A 9.BD 10.CD 11.AC 12.AD
13.（1）质量（2分）
（2）2πn（2分）
（3）物块与盘面间存在摩擦力（2分）
14.（1）B（2分）
（2）
15.解：（1）对小球受力分析，竖直方向上有F线cos60°+F电cos60°=mg
水平方向上有F线sin60°=F电sin60°
解得F线=F电=1N。
（2）根据电场强度定义式有
解得。
16.解：（1）从释放弹簧到弹珠第一次经过C点，由动能定理有
其中
解得。
（2）从释放弹簧到弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间，由动能定理有
弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间，有
由牛顿第三定律有。
（3）从释放弹簧到弹珠第三次经过圆管C点，由动能定理有
弹珠第三次经过圆管C点时，有
由牛顿第三定律有。
17.解：（1）设滑块Q第一次运动到B点时的速度大小为v0，有
其中
根据动能定理有
解得，。
（2）设滑块P、Q碰撞后瞬间滑块Q的速度大小为vQ，滑块P的质量为m2
滑块P、Q发生弹性碰撞，有
滑块Q碰撞后返回A点，有
解得，，。
（3）滑块P碰后恰好能运动到凹槽M的最高点，此时两者共速，速度大小设为v共
滑块P与凹槽M构成的系统水平方向上动量守恒，有
该系统机械能守恒，有
解得。
