云南省开远市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份云南省开远市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平和竖直方向速度大小均减小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图，一小船以1.0 m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45 m。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10 m/s2，则下列分析正确的是（ ）
A．小球的初速度大小为9m/s
B．小球上升的时间为3s
C．小球到达最高点时速度为零
D．从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了0.6 m
3．下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（ ）
A．图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力
B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心
C．图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力
D．图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大
4．如图所示，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b绕地球做匀速圆周运动，卫星c是地球同步卫星，则（ ）
A．a的线速度小于第一宇宙速度
B．a的向心加速度等于重力加速度
C．b的运行周期比c的运行周期大
D．b的向心加速度比c的向心加速度小
5．列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程牵引力的功率保持不变，列车所受阻力恒定，则列车的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子（ ）
A．电性与场源电荷的电性相同
B．带正电
C．在a、b两点时速度大小va＞vb
D．在a、b两点的加速度aa＜ab
二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错的不得分。）
7．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为的等边三角形，在点固定一电荷量为的正点电荷，在点固定一电荷量为的负点电荷，三角形处在平行于水平面的匀强电场中（图中未画出）。现在点放置一试探电荷，试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为，则匀强电场的电场强度（ ）
A．大小为 B．大小为
C．方向垂直于斜向上 D．方向从点指向点
8．质量为m的物体，由做匀速直线运动的汽车牵引，当物体上升时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体做变加速直线运动 B．此时物体的速度大小为
C．物体的速度小于车的速度 D．绳子的拉力等于mg
9．嫦娥四号探测器成功发射， 实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R， 探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A．周期为B．角速度为
C．向心加速度为D．线速度为
10．质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功B．物体的机械能减少
C．物体的动能增加 D．物体的重力势能减少mgh
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
三、填空题（本题每空2分；11题6分，12题10分，共16分）
11．在探究平抛运动规律的实验中：
(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端要保持水平
C．挡板的高度需要等间距变化
D．每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E．为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点О为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是________。
A．B．C．D．
(3)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，g取10m/s2，根据图像，可知小球的初速度为 m/s（计算结果保留2位有效数字）
12．如图所示，某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为。
(1)下面是他实验时的操作步骤：其中不必要以及不恰当的步骤有______。
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先释放纸带，然后再接通电源
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离
F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能
G．改换纸带，重做几次
(2)本实验选择纸带的要求是：纸带上打下的第1、2点间距离接近 。若已知重物的质量为1.00kg，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量 J（保留3位有效数字）；而动能的增加量 J（保留3位有效数字）。
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确： （填“正确”或“不正确”）。
四、计算题（13题8分，14题12分，15题16分，共36分。注意：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．如图所示，在倾角为的斜坡（斜坡足够长）上有一人，前方处静止站着一只狗，此人多次分别以不同速度大小水平抛出一小球，试图让狗咬住，若某次人以速度抛出小球，恰好击中狗，人、狗和小球均可视为质点，不计空气阻力，，计算结果可用根式，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）的大小。
14．如图所示，一带电荷量为的正电荷、质量为的小物块处于一倾角为的粗糙斜面上，物块与斜面的动摩擦因数为，且。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求：
（1）求不加电场时，物块的加速度的大小；
（2）若当整个装置放置于一水平向右的匀强电场中时，小物块处于静止状态，求电场强度大小的范围。
15．如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度。（计算结果可用根式或分式）
（1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小；
（2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件；
（3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。
开远市第一中学校2024年春季学期高一年级期中考试
物 理
2024.05
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案填涂在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修2，必修3第九章。
开远市第一中学校2024年春季学期高一年级期中考试
物理试卷参考答案
1．C
【详解】瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度大小减小，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，根据
可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有
可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小，C正确。
故选C。
2．D
【详解】A．小球抛出时的竖直速度
则抛出时的初速度大小为
选项A错误；
B．小球上升的时间为
选项B错误；
C．小球到达最高点时水平速度不为零，则速度不为零，选项C错误；
D．从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了
选项D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A点时，受到重力和支持力，其中轨道对小球的支持力提供小球所需向心力，故A正确，不符合题意；
B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力，指向圆心，故B正确，不符合题意；
C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确，不符合题意；
D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，故D错误，符合题意。
故选D。
4．A
【详解】A．根据题意可知、角速度相等，根据可知a的线速度小于的线速度，对于绕地球做圆周运动的物体，根据
可得
当卫星贴近地球表面做圆周运动时，卫星的线速度等于第一宇宙速度，可知的线速度小于第一宇宙速度，则a的线速度小于第一宇宙速度，故A正确；
BD．根据题意可知、角速度相等，根据可知a的向心加速度小于的向心加速度，对于绕地球做圆周运动的物体，根据
可得
可知b的向心加速度比c的向心加速度大，当卫星贴近地球表面做圆周运动时，卫星的加速度等于重力加速度，则的向心加速度小于重力加速度，可得a的向心加速度小于重力加速度，故BD错误；
C．根据万有引力提供向心力可得
可得
可知b的运行周期比c的运行周期小，故C错误。
故选A。
5．B
【详解】列车启动过程牵引力的功率保持不变，则根据
则随着速度的增加，加速度减小，当F=f时加速度a=0，即列车先做加速度减小的变加速运动，最后匀速运动。
故选B。
6．C
【详解】
A．根据带电粒子的运动轨迹可知，该带电粒子做曲线运动，而曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，并且合外力指向轨迹的凹侧面，结合点电荷形成的电场的电场线的分布特征，可知，带电粒子所受静电力指向场源电荷，由此可知该带电粒子电性与场源电荷的电性相反，故A错误；
C．若粒子从a到b运动，可知其速度方向与所受电场力方向之间的夹角为钝角，即粒子从a到b将做减速运动，由此可知粒子在a点的速度大于在b点的速度
7．AC
【详解】正点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为
负点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为
与的夹角为，以、为邻边作平行四边形，根据平行四边形定则及几何知识可知，合电场强度大小
，方向垂直于斜向下
由于试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态，故匀强电场的电场强度与的大小相等，方向相反，即
，方向垂直于斜向上
故AC正确，BD错误。
故选AC。
8．AC
【详解】ABC．将汽车的速度沿绳子方向、垂直于绳子方向分解，此时物体的速度大小为
当物体上升时，逐渐减小，物体速度逐渐增大，且增加得越来越慢，故物体做加速度减小的加速运动，且速度小于车的速度，故AC正确，B错误；
D．物体做加速运动，有向上的加速度，根据牛顿第二定律有
故绳子的拉力大于mg，故D错误。
故选AC。
9．AD
【详解】A．根据
故A正确；
B．根据
故B错误；
C．根据
故C错误；
D．根据
故D正确。
故选AD。
10．CD
【详解】AD．重力做功
物体的重力势能减少mgh，故A错误，D正确；
B．物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少，根据牛顿第二定律得
得
阻力做功
物体的机械能减少，故B错误；
C．根据动能定理，物体的动能增加
故C正确。
故选CD。
11．(1)BD
(2)C
(3)2
【详解】（1）AD．为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，D正确；
B．为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，斜槽轨道末端要保持水平，故B正确；
C．挡板的高度不需要等间距变化，故C错误；
E．木板应与小球轨迹平面平行，即木板应处于竖直平面内，不可以调节底座螺丝使木板后仰，故E错误。
故选BD。
（2）根据
，
可得
可知图像为一条过原点的倾斜直线。
故选C。
（3）[1]由题图可知，A~E五个点中相邻两点的水平距离相等，所以小球在相邻两点间的运动时间相等，均设为T，竖直方向根据
代入数据解得
所以小球的初速度为
12．(1)BCD
(2) 2mm（或0.00196m或1.96mm） 0.476 0.473
(3)不正确
【详解】（1）A．按照图示的装置安装器件，该步骤有必要；
B．将打点计时器接到电源的交流输出端上，该步骤不恰当；
C．要验证的关系式中两边都有质量，可以消掉，则没必要用天平测量出重锤的质量，该步骤没必要；
D．先接通电源，然后再释放纸带，该步骤不恰当；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离，该步骤有必要；
F．计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能，该步骤有必要；
G．改换纸带，重做几次，该步骤有必要。
故选BCD。
（2）[1]打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，第一个打点周期内重物下落的高度为
本实验选择纸带的要求是：纸带上打下的第1、2点间距离接近2mm。
[2]从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量
[3]动能的增加量
（3）该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据
可得
则此时-h图像就不是过原点的一条直线，所以要想通过-h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。
13．（1）1s；（2）
【详解】（1）小球在空中做平抛运动，竖直方向有
右
联立解得小球在空中运动的时间为
（2）水平方向有
又
联立解得
14．（1）；（2）见解析
【详解】（1）不加电场时，物块受力如图甲，因为
故物块沿斜面向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
解得
（2）若
则物块受力如图，由平衡条件得
，
解得
同理若
则有
解得
故：匀强电场场强的大小的范围为：mg(sinθ−μcsθ)q(csθ+μsinθ)≤E≤mg(sinθ+μcsθ)q(csθ−μsinθ)
15．（1）；（2）不小于2.9m；（3）C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处
【详解】（1）从A到B，根据动能定理有
解得
（2）要使小球完成圆周运动，则小球在最高点时最小速度需重力提供向心力，则有
根据动能定理有
解得
则可知要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要不小于2.9m；
（3）若小球恰好不脱离轨道，第一种情况是，即小球从2.9m高处滑下，过圆最高点后，从C点向右离开圆形轨道，小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离为x，根据动能定理
解得
即小球最后静止的位置在C点的右侧，距圆轨道最低点C的距离为6.25m；
若小球恰好不脱轨道，第二情况是，小球从斜面滑下后最高点只刚好到与圆心等高处，然后滑回来过C点向左滑，根据动能定理有
解得
即小球最后静止的位置在C点的左侧，因BC长L＝1m，所以小球最后停在BC中点处、距圆轨道最低点点C的距离为0.5m。
综上所述，小球最后静止的位置可能在C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处。