甘肃省临夏州2022-2023学年高一下学期期末质量监测物理试卷（含答案）

这是一份甘肃省临夏州2022-2023学年高一下学期期末质量监测物理试卷（含答案），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、湖北宜昌六旬老人刘家智横渡长江千余次，曾获“三峡勇士”称号。在其中一次横渡长江时，假定宜昌段江岸两边平行，刘家智在静水中的游速恒定，他身体始终垂直江岸向对岸游去，长江中央的水流最湍急。则刘家智在横渡长江过程中，下列说法正确的是( )
A.合速度一直增大B.合速度方向不变
C.运动轨迹是曲线D.过江时间与水流速度有关
2、临夏州广河县常年气候较为干燥，有利于做静电实验。一位老师在课堂上演示了一个静电吸尘实验现象。如图所示，在一个没有底的透明的空塑料瓶内壁固定一根铁丝和一块金属片，把它们分别跟静电感应起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就可以看见整个塑料瓶内烟雾缭绕。当摇动感应起电机，发现塑料瓶内烟雾很快消失，停止摇动感应起电机，又见瓶内烟雾缭绕。则下列说法中正确的是( )

A.摇动起电机时，塑料瓶内存在匀强电场
B.摇动起电机时，起电机使烟尘带电
C.金属片附近的电场强度最大
D.烟尘最终吸附在铁丝与金属片上
3、我国刑法修正案（十一）已将高空抛物作为犯罪行为写进刑法，因此人们不要高空抛物。一小孩不小心将一质量的小熊积木从某高楼的窗台边缘由静止碰落，经过3s时间积木落到地面，所幸没有造成任何破坏，不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.小孩所在的窗台边缘到地面的高度为50m
B.第3s内，小熊积木重力做的功为125J
C.小熊积木从开始下落到落地的过程中，重力的平均功率为70W
D.小熊积木落地前瞬间，重力的瞬时功率为140W
4、2023年5月30日16时29分，我国神舟十六号载人飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接于中国空间站核心舱径向端口（如图所示），随后景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员从神舟十六号载人飞船进入中国空间站开展为期约5个月的太空工作与生活。已知核心舱在地球赤道平面内绕地球运行的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。以下说法中正确的是( )
A.航天员在核心舱内受到的重力为零
B.航天员在核心舱内“飘浮”时处于平衡状态
C.核心舱运行的向心加速度大小为
D.核心舱运行的周期为
5、如图甲所示，在花样滑冰比赛中，男运动员手拉女运动员做匀速圆周运动，女运动员恰好离开水平冰面。该过程可简化为轻绳系一小球在水平面内悬空做匀速圆周运动（如图乙），已知绳长为L，轻绳与竖直方向的夹角为，小球的质量为m，小球的线速度大小为v。下列说法正确的是( )

A.小球的角速度为B.小球所受合力的大小为
C.小球做匀变速曲线运动D.当地的重力加速度大小为
6、在绝缘光滑的水平面内有一绝缘挡板，紧靠挡板固定两等量的正点电荷，O点为两点电荷连线的中点。从两点电荷连线的中垂线上很远处A点静止释放一个带负电的小球（可视为质点），小球沿AO向右运动，则小球向右运动过程中，以下说法正确的是( )

A.电场力一直增大B.加速度先减小后增大
C.速度一直增大D.电场力的功率一直增大
7、如图为甘肃临夏州某处一游乐场的简化示意图。在水平地面上O点正上方的A点向水平地面搭建很多个坡度不同的直滑道、、……多名游乐者乘相同的滑橇从A点由静止开始分别沿这些滑道下滑，他们到达水平地面时均背向O点在地面上继续向前滑行直到停止。假设滑橇与滑道、地面间的动摩擦因数处处相同，且滑道与地面的连接处是圆滑的，则所有游乐者在水平地面上停止时的位置可能共同落在哪一个形状上( )
A. B. C. D.
8、体育课上，某同学跳起投篮，松手后篮球将斜向上飞出，恰好能够斜向下、无碰触地穿过篮筐中心，如图所示。若篮球质量为m，篮球抛出的初速度大小为，方向与水平方向成θ角，篮筐平面到篮板上沿的距离是h，篮球到达最高点时恰好与篮板上沿等高。以篮筐所在的水平面为重力势能的零势能面，已知重力加速度g取，篮球可以看作质点，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.篮球在空中运动过程中相等时间内速度的变化量不相等
B.篮球在最高点的机械能为mgh
C.若篮球的抛出点和篮筐等高，则该同学对篮球做的功为
D.篮球穿过篮筐时的速度v与水平方向的夹角一定等于θ
二、多选题
9、在某楼房建造过程中，建筑工人用起重机将质量为m的建筑材料运往高处，在此过程中起重机的功率保持不变。建筑材料的图像如图所示，图中、已知，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.起重机的功率为
B.时间内，建筑材料的平均速度小于
C.建筑材料的加速度先减小后增大
D.可以求时间内建筑材料上升的高度
10、滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从斜面倾角为θ的雪坡顶端以水平初速度飞出，运动员能落到雪坡上。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员( )

A.在空中运动过程中机械能不守恒
B.在空中运动时间与成正比
C.落在雪坡上时速度方向与水平方向夹角为2θ
D.在雪坡上的落点与起点的距离为
11、天问一号探测器成功着陆火星，标志着我国星际探测征程迈出重要的一步。火星探测车在火星表面进行信息采集时，需经过半径为r的火星拱形土丘顶部，此时其恰好处于完全失重状态，已知火星与地球的质量之比为，火星与地球的半径之比为，地球表面处的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v。下列说法正确的是( )
A.天问一号探测器的发射速度一定大于16.7km/s
B.根据题给信息，不能求出火星表面处的重力加速度
C.根据题给信息，能求出火星的第一宇宙速度
D.根据题给信息，能求出火星探测车经过拱形土丘顶部时的速率
12、如图，一同学在荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千木板的总质量约为，该同学的重心相对木板的高度、绳的质量均忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，每根绳子承受的拉力均为，木板离水平地面高度，此时放在木板上的一只小玩具熊（图中未画出）从木板掉落，重力加速度g取，不计空气阻力。则以下说法中正确的是( )

A.该同学运动过程中的最大速度为8m/s
B.木板相对最低点上升的最大高度为3m
C.玩具熊掉到水平地面时离支架的水平距离为1.6m
D.玩具熊掉到地面时速度的大小为9m/s
三、实验题
13、某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律。轻绳的一端固定在O点，另一端拴接一质量为的小球，小球最低位置B处装有光电门装置（图中未画出，小球静止在B点时，光电门发出的红外光线正对球心），重力加速度为。（结果均保留两位有效数字）。

（1）用测量工具测出轻绳的长度为，小球的直径为；
（2）将轻绳水平拉直且让小球从A点由静止释放，小球经过B点时，光电门记录的挡光时间为，则小球经过B点时的速率为_________m/s；
（3）小球从A点运动到B点的过程中，重力势能的减少量_________J，动能的增加量_________J。
14、某同学用圆锥摆运动探究影响向心力的因素。如图甲所示，一条长为L的细绳一端系在固定的拉力传感器上O点，另一端系上一个小球做成圆锥摆。在O点右侧固定一竖直杆，一只小激光笔始终与杆垂直水平射出一细束激光，当细束激光照射到O点时记下激光笔在杆上位置；给小球一个初速度让小球在水平面内做稳定的圆周运动，调整杆上激光笔的位置，当激光束照射到小球中心时记下杆上激光笔到点的距离h；多次重复实验，改变小球做圆周运动的角速度ω，则h值与拉力传感器示数F值会发生相应变化，通过测量数据作出图像如图乙所示，并测出图乙中直线斜率为k。已知重力加速度为g。
（1）当（）时小球做圆锥摆运动的角速度_________；
（2）小球的质量_________（用k、L、g表示）；
（3）当（）时拉力传感器的示数为_________（用k、表示）。
四、计算题
15、如图，粗糙绝缘水平面的上方存在场强大小相等的两匀强电场，其中A、B两点间的电场方向水平向右，B、C两点间的电场方向竖直向下。现将一质量为带正电的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，滑块经过C点时的速度恰好为零。已知滑块与地面间的动摩擦因数为，两电场区域的宽度之比为，滑块从A点运动到C点所用的总时间为，重力加速度取，求：
（1）滑块从A点运动到B点所用的时间；
（2）滑块所受电场力的大小。
16、如图所示，在临夏一乡村公路上，有一段长为L、倾角为θ的直坡，一辆总质量（包括车内人员）为M的公共汽车沿直坡从静止开始加速向下行驶，乘客发现悬挂在车厢顶部拉手环的轻质线带始终与车顶垂直。已知车与路面的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，重力加速度为g。则汽车在该坡路上行驶过程中，求：
（1）汽车的合力做的功；
（2）汽车牵引力的最大功率。
17、在一长为3L的轻杆上离杆的O端L处固定小球A，在杆的另一端固定小球B，两小球与轻杆组成一个系统。如图甲，对轻杆系统的一端施加竖直向上的恒定拉力，使系统加速向上运动，当系统上升的位移为时，系统动能的增加量为；如图乙，轻杆系统可绕O端自由转动，且将轻杆拉到水平位置由静止释放。已知小球A的质量为、，重力加速度为。求：
（1）小球B的质量；
（2）在图乙中，轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中对小球B所做的功；
（3）在图乙中，当轻杆摆到竖直位置时，轻杆OA段拉力与AB段拉力大小之比。
参考答案
1、答案：C
解析：A.设人的速度为，水流的速度为，根据题意可知合速度为，人在静水中的游速恒定，水流的速度先增大后减小，则合速度先增大后减小，故A错误；
B.设合速度方向与河岸方向夹角为θ，则有，人在静水中的游速恒定，水流的速度先增大后减小，则合速度方向与河岸方向夹角正切值先减小后增大，故B错误；
C.合速度方向与河岸方向夹角正切值先减小后增大，不断发生变化，故运动轨迹是曲线，故C正确；
D.设两岸的垂直距离为d，则有，所以过江时间与水流速度无关，故D错误。
故选C。
2、答案：B
解析：A.摇动起电机时，空塑料瓶内壁固定的铁丝和金属片带异种电荷，从而产生电场，但并不是匀强电场，故A错误；
B.摇动起电机时，铁丝和金属片之间的电场使空气电离，带电离子在运动过程中遇到烟尘，从而使烟尘带电，故B正确；
C.根据尖端放电，铁丝附近的电场强度最大，故C错误；
D.若铁丝连接起电机的正极，金属片连接负极，则铁丝与金属片间的电场方向由铁丝指向金属片，由于空气电离使得烟尘带负电，烟尘在电场力的作用下最终吸附在铁丝上，反之烟尘吸附在金属片上，故D错误。
故选B。
3、答案：B
解析：A.小熊积木做自由落体运动，小孩所在的窗台边缘到地面的高度，故A错误；
B.第3s内，小熊积木的位移，小熊积木重力做的功，故B正确；
C.小熊积木从开始下落到落地的过程中，重力做的功为，重力的平均功率，故C错误；
D.小熊积木落地前瞬间，重力的瞬时功率，故D错误。
故选B。
4、答案：D
解析：AB.航天员在核心舱内受到的重力不为零，重力完全提供向心力，航天员处于完全失重状态，故AB错误；
C.根据牛顿第二定律，有，根据万有引力与重力的关系，联立可得，故C错误；
D.根据万有引力提供向心力有，所以，故D正确。
故选D。
5、答案：B
解析：A.根据角速度的定义可得小球的角速度为，根据几何关系可得，联立可得，故A错误；
B.小球做匀速圆周运动，小球所受合力等于其向心力为，联立可得，故B正确；
C.小球所受的合力大小不变，方向时刻改变，则小球做非匀变速曲线运动，故C错误；
D.根据结合关系可得，结合，联立解得，故D错误；
故选B。
6、答案：C
解析：ABC.等量正电荷的电场分布，如图所示：
在两电荷连线的中垂线上由A到O点电场强度先增大后减小，但场强的方向始终向左，带电小球受到的电场力始终向右，电场力的大小先增大后减小，所以加速度先增大后减小，由于加速度方向始终向右，所以带电小球一直向右加速运动，速度一直增大，故AB错误，C正确；
D.初始时小球速度为零，所以电场力的功率为零，到达O点时，电场力为零，所以电场力的功率仍然为零，所以由A到O点电场力的功率先增大后减小，故D错误。
故选C。
7、答案：A
解析：
8、答案：C
解析：A.篮球在空中运动过程中只受到重力，加速度不变始终等于重力加速度，相等时间内速度的变化量相同，故A错误；
B.篮球在最高点时具有水平方向的速度，故机械能大于，故B错误；
C.若篮球的抛出点和篮筐等高，从抛出瞬间到篮球到达最高点，只有重力对篮球做功，机械能守恒，可知该同学对篮球做的功为，故C正确；
D.抛出点的高度与篮筐高度关系不确定，故无法判断篮球穿过篮筐时的速度v与水平方向的夹角与θ关系，故D错误。
故选C。
9、答案：AD
解析：A.当速度达到时，牵引力，起重机的功率，故A正确；
B.图像与t轴围成的面积代表位移，时间内，建筑材料的位移大于，平均速度大于，故B错误；
C.图像斜率代表加速度，建筑材料的加速度不断减小，故C错误；
D.根据动能定理，时间内建筑材料上升的高度，故D正确。
故选AD。
10、答案：BD
解析：A.不计空气阻力，运动员在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，选项A错误；
B.设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；运动员竖直位移与水平位移之比，则有飞行的时间，可见在空中运动时间与成正比，选项B正确；
C.运动员落回雪坡时竖直方向的速度大小为，设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α，则，则，选项C错误；
D.运动员在雪坡上的落点与起点的距离为，选项D正确。
故选BD。
11、答案：CD
解析：
12、答案：AC
解析：A.该同学和秋千踏板一起做圆周运动，在最低点速度最大，每根绳子受力也达最大，有，解得，选项A正确；
B.木板离开最低点上升的过程，机械能守恒有，解得木板相对最低点上升的最大高度，选项B错误；
CD.玩具熊抛出后做平抛运动，则有，，，可得，玩具熊掉到水平地面时离支架的水平距离为，，所以玩具熊掉到地面时速度的大小为，选项C正确，D错误。
故选AC。
13、答案：（2）3.1（3）0.49；0.48
解析：（2）小球经过B点时，光电门记录的挡光时间为，则小球经过B点时的速率为。
（3）小球从A点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为，动能的增加量为。
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设细绳与竖直方向的夹角为θ，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得，又，联立解得小球做圆锥摆运动的角速度为。
（2）以小球为对象，竖直方向根据受力平衡可得，又，联立可得，可知图像的斜率为，解得小球的质量为。
（3）由图像可得，当时拉力传感器的示数为。
15、答案：（1）2s（2）50N
解析：（1）滑块在AB区域做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为，运动时间为；在BC区域做匀减速运动，加速度大小为，运动时间为；滑块在B点的速度大小为v，由运动学公式得
又
可得
由
可得
由题意知
解得滑块从A点运动到B点所用的时间
（2）滑块在AB区域，由牛顿第二定律得
滑块在BC区域，由牛顿第二定律得
又
联立解得
16、答案：（1）（2）
解析：（1）汽车与手环具有相同的加速度，设为a，手环质量为m，对手环由牛顿第二定律有
解得
汽车的合力做的功为
（2）汽车沿直坡从静止开始加速向下行驶，设最大速度为，由匀变速运动公式可知
对汽车由牛顿第二定律有
汽车牵引力的最大功率为
联立解得
17、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据动能定理有
解得小球B的质量为
（2）轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中根据机械能守恒有
解得
轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中根据动能定理有
解得
（3）根据牛顿第二定律有
轻杆OA段拉力与AB段拉力大小之比