湖南省邵阳市新邵县2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

这是一份湖南省邵阳市新邵县2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题，共7页。

温馨提示：
1．本试卷分试题卷和答题卷两部分，本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．试卷的全部答案必须用黑色签字笔书写在答题卷上指定的位置；在试题卷上作答的视为无效。
3．答题前，必须将自己的姓名、考号、学校等项目填写清楚。
第一部分选择题（共44分）
一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示为一辆自行车的大齿轮、小齿轮和后轮结构示意图，它们的边缘有三个点a、b、c，半径从大到小依次为a、c和b，下列判断正确的是（ ）
A．b和c的角速度相等B．a比b的向心加速度大
C．a比b的角速度大D．a比c的线速度小
2．如图所示，将不带电的枕形导体AB放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为，与导体AB的中心O的距离为R。当导体AB达到静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．导体A端带正电
B．感应电荷在O点产生的电场强度方向水平向右
C．感应电荷在O点产生的电场强度大小为零
D．感应电荷在O点产生电场强度大小为
3．一名船夫驾船过河，小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为，，河宽为d，下列说法正确的是（ ）
A．小船过河的最短时间为B．小船过河的最小位移为d
C．小船过河的实际速度大小大于D．小船过河的实际速度大小等于
4．天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归，海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。海王星的质量是地球的17倍，半径是地球的4倍，则卫星绕海王星表面做圆周运动的线速度大小约为（）
A．64km/sB．16km/sC．4km/sD．2km/s
5．如图所示，质量分别为、的两个带同种电荷的小球A、B，分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一点O，两细线与竖直方向各成一定的角度α、β，两小球用一绝缘轻质弹簧相接，A、B球连线与过O点竖直线交于C点，初始时刻弹簧处在压缩状态，现增加A球的电荷量，下列说法中正确的是（ ）
A．两细线的拉力之比变大B．AC与BC的长度之比不变
C．两细线的夹角不变D．OC长度一定变大
6．图为特种兵训练项目示意图，一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处，A、B两点水平距离为20m，竖直距离为3m，A、B间绳长为25m。质量为60kg的士兵抓住套在绳子上的光滑圆环从高处A滑到低处B。以A点所在水平面为零重力势能参考平面，不计空气阻力，m/s2。士兵在滑行过程中重力势能的最小值约为（绳子处于拉直状态且形变量很小可忽略）（）
A．-4200JB．-3600JC．-5400JD．-1800J
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（）
A．被测材料竖直方向尺度减小B．极板间电场强度不变
C．极板间电场强度变小D．电容器电容变大
8．气垫登陆艇主要用于投送登陆部队，为滩头部队提供火力支援，另外也可以执行布雷任务，拥有强悍的运力。如图所示，某重型气垫船，自重达kg，最高时速为108km/h，装有额定输出功率为9000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面直线航行过程所受的阻力不变，下列说法正确的是（ ）
A．该重型气垫船在海面直线航行过程加速度一定保持不变
B．该重型气垫船在海面直线航行过程所受的阻力为N
C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的牵引力为N
D．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kW
9．如图所示，轻质细杆一端固定质量为m的小球，另一端可绕光滑的固定轴O在竖直平面内做半径为L的圆周运动，小球恰好能通过最高点A。B为圆心等高点，C为圆周最低点，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过A、B、C三点时机械能相等
B．小球经过A、C两点时球对杆作用力的大小之比为1∶6
C．小球经过B、C两点时小球动能之比为1∶2
D．小球经过C时小球重力的瞬时功率为
10．如图所示，有一匀强电场平行于平面xOy，一个质量为m带电粒子仅在电场力作用下从O点运动到A点，粒子在O点时速度沿y轴正方向，经A点时速度沿x轴正方向，且粒子在A点的速度大小是它在O点时速度大小的2倍．关于粒子在OA段的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．该带电粒子带正电
B．带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小
C．这段时间粒子的最小动能为
D．电场力方向与x轴正方向夹角的正切值为2
第二部分非选择题（共56分）
三、实验题（每空2分，共16分）
11．某同学用小球的自由落体运动来研究机械能守恒定律。由打点计时器打点得到的一条点迹清晰的纸带如图所示。O为打下的第一个点，打点计时器所用交流电源的频率为f，重力加速度为g。
（1）实验中的小球应该选______。（填选项序号）
A．塑料球B．铁球C．木球
（2）打A、B两点时小球的速度大小分别为（用已知量和纸带上的字母表示），只需验证关系式______（用、、g和纸带上的字母表示）成立，、、g便能验证小球从A到B的过程中机械能守恒。
12．在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。
（1）实验一：如图（a）所示，一倾角为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。
某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间______，初速度______。（用L、g、θ表示）
（2）实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。
上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及
实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是______（填“确定”或“不确定”）的，再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足______（用h、R、g表示）。
四、计算题（解答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，答案必须明确写出数值和单位）
13．（12分）体育课上，小明同学在一次投掷铅球练习中，把质量kg的铅球以速度m/s水平抛出。铅球投掷点距地面的高度为m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知，求：
（1）铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值；
（2）铅球落地时重力的瞬时功率P。
14．（12分）如图所示，在水平地面上竖直固定一挡板，轻质弹簧的左端固定在挡板上。质量分布均匀且质量kg、长度m的长木板静止放置在地面上，刚好与处于原长的水平弹簧的右端接触，木板右端在P点（P为底面上一点）。现对木板施加一个水平向左的推力，使木板向左缓缓移动一段距离，然后撤去推力，重力加速度g取10m/s2。
（1）若木板与水平底面间的动摩擦因数，弹簧压缩了m，水平推力做功J，此时撤去推力，求木板向右运动的距离；
（2）若P点左侧底面光滑，右侧粗糙，木板与地面的动摩擦因数为，水平推力做功J，求撤去推力后最终木板右端与P点的距离。
15．（16分）如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为，之后沿轨道BO运动。以O为坐标原点建立直角坐标系xOy，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：
（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；
（2）小球经过O点时的速度大小；
（3）小球过O点后运动的轨迹方程。
2024上高一物理答案
一、选择题
二、实验题
11、（1）B
（2）
12、（1）
（2）确定
三、计算题
13、（1）铅球落地时竖直分速度为
则2分
2分
解得2分
（2）3分
解得W3分
14、（1）对木板利用动能定理得3分
解得撤去推力木板向右运动的距离m2分
（2）若撤去推力后最终木板右端与P点的距离为，且1分
则2分
由动能定理得2分
解得m则成立1分
所以撤去推力后最终木板右端与P点的距离为3.5m。1分
15、（1）小球从A到B，根据能量守恒定律得
2分
解得2分
（2）小球从B到O，根据动能定理有3分
解得2分
（3）小球运动至O点时速度方向竖直向上，受电场力和重力作用，将电场力分解到x轴和y
轴，
则x轴方向有1分
y轴方向有1分
解得，1分
说明小球过O点后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，即做类平抛运动，则有
1分
1分
联立解得小球过O点后运动的轨迹方程为2分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
D
A
B
B
C
AC
BD
AC
BC