河南省洛阳市2023-2024学年高一下学期7月期末质量监测物理试卷(含答案)

这是一份河南省洛阳市2023-2024学年高一下学期7月期末质量监测物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．核辐射的辐射强度常用“当量剂量”这一物理量衡量，其国际单位西弗（又译希沃特），记作Sv，（辐射能量）/千克，单位J/kg，如果用国际单位制的基本单位表达西弗，正确的是( )
A.B.W/kgC.N/（m·kg）D.
2．在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法
B.根据速度的定义式，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法
C.在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限思想法
3．如图所示，P、Q两质点的位移—时间图像分别为图中的a、b图线，其中a为抛物线，关于两质点的运动描述，下列说法正确的是( )
A.两质点两次相遇时的运动方向相同
B.时间内某时刻，P、Q的速度相同
C.时刻，质点P的加速度为零
D.时间内质点P、Q平均速度之比为2:1
4．抖空竹是一种传统杂技节目，叫“抖空钟”，南方也叫“扯铃”.表演者用两根短竿系上绳子，将空竹(也有用並盖或酒瓶)扯动使之旋转，并表演出各种身段.如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长.下列说法正确的是( )
A.细绳B端沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力增大
B.细绳B端沿虚线b向上移动时，细线的拉力不变
C.细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力减小
D.细绳B端沿虚线d向右移动时，细线的拉力不变
5．如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间两侧是弹性极好的相同橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，忽略空气阻力，下列说法中正确的是( )
A.小朋友在上升过程中处于超重状态
B.当橡皮绳恢复原长时小朋友的速度最大
C.上升过程中橡皮绳对小朋友做的功等于小朋友动能增加量
D.小朋友在上升过程中机械能不守恒
6．有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为的质点。现从m中挖去半径为的球体，然后在空心处填满密度为原球密度一半的物质，如图所示，则新组成的球体对的万有引力F为( )
A.B.C.D.
7．植树可以绿化和美化家园，还可以扩大山林资源、防止水土流失、保护农田、调节气候、促进经济发展等作用，是一项利于当代造福子孙的宏伟工程。如图所示，在某次植树活动中，工作人员先把树根部放入土坑中，再用双手把树扶起到竖直状态，工作人员以速度v向左匀速运动扶正树苗时，可认为树苗绕和地面的接触点O做圆周运动。手与树苗接触点的高度为h，若某时刻树苗与地面的夹角为θ，树苗转动的角速度ω为( )
A.B.C.D.
8．如图为某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱达到80m的高度；靠近看，喷嘴横截面积约为，喷嘴位置与池中水面持平，且喷水方向稍偏离竖直（可认为竖直），使上升与下落的水流不重合。水的密度为，不计空气阻力，重力加速度取，流量为单位时间内通过喷嘴水的体积。则( )
A.喷嘴的出水速度为20m/s
B.喷嘴的流量约为
C.水柱在空中的水体积约为
D.电动机为此喷嘴所提供的功率至少为1280W
二、多选题
9．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是探测器奔月的示意图，探测器发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于该探测器，下列说法正确的是( )
A.在绕地轨道中，三个轨道的公转半长轴的三次方与公转周期的二次方之比都相等
B.发射时的速度必须达到第二宇宙速度
C.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的速度小于其在轨道Ⅱ经过Q点时的速度
D.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的加速度等于其在轨道Ⅱ经过Q点时的加速度
10．如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上O点，另一端分别连着两个带电小球，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为，，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.左侧小球Q的质量为
B.左右两侧细线拉力在水平方向分力相等
C.剪断右侧细线的瞬间，P球的加速度大小为2g
D.同时剪断左右两侧细线瞬间，的加速度大小之比为
11．如图，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。以下说法正确的是( )
A.木块对铁箱压力的大小20NB.水平拉力F的大小129N
C.水平面对铁箱的支持力小于30ND.铁箱的加速度为
12．一小球竖直向上抛出，然后落回到原处。小球初动能为，假设小球受到的空气阻力和速度成正比，取抛出点为零势能点，则该过程中，小球的机械能E与位移x关系和动能与位移x关系的图线是( )
A.B.
C.D.
三、计算题
13．如图所示，在匀强电场中有一等边三角形ABC，边长为60cm，电场方向和所在平面平行，现将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做功的功，该电荷从C点移到A点，电场力做功的功。
（1）如果规定B点的电势为零，则A点和C点电势分别是多少?
（2）电场强度E的大小和方向。
14．一热气球悬停在距地面25m处，工作人员发现热气球在很短时间内漏掉了部分气体并及时堵住后，气球竖直方向由静止开始向下以的加速度匀加速直线运动15m，此时工作人员立即丢下一些物品后气球系统的总质量为600kg，热气球接着做匀速运动8m后，工作人员再次丢下一些物品，气球开始做匀减速运动，气球到地面时速度恰好为零，g取。求：（计算结果可带根号）
（1）气球从开始向下运动到落地总时间是多少?
（2）第二次丢下的物品落地时的动能是多少?
15．如图所示，竖直轨道CDEF由圆弧CD、直线DE和半圆EF组成，圆弧和半圆半径均为R，水平轨道，各轨道之间平滑连接，轨道CDEF可上下左右调节。一质量为m的小球压缩弹簧到某一位置，撤去外力静止释放后沿水平轨道AB向右抛出。调整轨道使BC高度差，并使小球从C点沿切线进入圆弧轨道CD。除DE段有摩擦外，其他阻力不计，（，重力加速度为g），求：
（1）撤去外力瞬间，弹簧的弹性势能；
（2）若小球恰好能到达最高点F，则DE段的动摩擦因数；
（3）改变小球质量，并调整轨道使小球压缩弹簧从同一位置静止释放后仍从C点沿切线进入圆弧轨道，若，小球从F点水平飞出后落在C点，求改变后小球的质量。
四、实验题
16．图甲是探究平抛运动的实验装置。用小锤击打弹性金属片后，Q球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时P球被释放，做自由落体运动，观察到两球同时落地。改变小锤击打力度，两球仍然同时落地。
（1）以上现象说明( )
A.两小球落地时速度相等
B.两小球在空中运动的时间相等
C.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
D.平抛运动的轨迹是抛物线
（2）该同学用频闪相机拍摄到如图乙所示的平抛运动的照片，照片中小方格的边长为L，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_______曝光一次，小球平抛初速度为______（当地重力加速度g，结果用表示）。
17．某兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。
（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，充电后电容器右极板带_________（选填“正”或“负”）电;
（2）然后把开关S接1，电容器放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为38个方格，根据图像估算电容器在充电结束时储存的电荷量为________C；已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容为_______F；（均保留三位有效数字）
（3）如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，重复上述实验，则充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将________（填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，以下观点正确的是( )
A.在ef之间串联一个微型直流小风扇，可以展示电容器是储能元件
B.更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，电容器放电时释放的电荷量仍不变
C.将电源电压增大，但不超过电容器的耐压，可以增大电容器放电时释放的电荷量
D.将变阻器阻值增大，可以减少电容器的放电时间
参考答案
1．答案：A
解析：根据题意可得
故选A。
2．答案：C
解析：A、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误;
B、为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B错误;
C、在研究加速度与质量和合外力的关系时由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，故C正确
D、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法;故D错误;
故选:C。
3．答案：D
解析：A.由图像可知交点表示相遇，斜率表示速度，所以两质点第一次相遇时的运动方向相反，故A错误;
B.由图像可知斜率表示速度，故时间内两质点的速度方向相反，所以的速度不相同，故B错误
C.时刻，质点P的斜率为零，速度为零，但加速度不为零，故C错误;
D.由图像可知时间内质点的位移大小分别为和，平均速度分别为，所以时间内质点平均速度之比为2:1，故D正确。
故选:D。
4．答案：B
解析：沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，A错误；沿虚线b向上移动时，AB两点水平间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角θ不变，则细线的拉力不变，B正确；沿虚线c斜向上移动时，细绳与竖直方向的夹角θ增大，则细线的拉力将增大，C错误；沿虚线d向右移动时，细绳与竖直方向的θ角增大，则细线的拉力将增大，D错误，故选B。
5．答案：D
解析：A.对小朋友受力分析，自身重力大小方向不变，橡皮绳竖直向上的拉力随上升的高度增加而减小。由牛顿第二定律
可知时，加速度方向向上，小朋友处于超重状态，时，加速度方向向下，小朋友处于失重状态。故A错误;
B.根据小朋友的加速度与速度方向关系，可知其先加速上升然后减速上升，小朋友的速度最大时，加速度等于零，即
此时橡皮筋没有恢复原长，故B错误;
C.上升过程中橡皮绳对小朋友做的功等于小朋友动能增加量与重力势能的增加量之和，故C错误;
D.小朋友在上升过程中，橡皮筋的弹力对小朋友做功，故机械能不守恒，故D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：质量为m、半径为R、密度均匀的球体在未被挖去半径为的球体之前与间的万有引力大小为
由质量与半径公式得
挖去半径为的球体的质量为
所以挖去半径为的球体与间的万有引力大小为
同理可得，在空心处填满密度为原球密度一半的物质的质量为
故该物质与间的万有引カ大小为
联立可得新组成的球体对的万有引力为
故选C。
7．答案：B
解析：该同学的两手与树苗的接触位置始终距地面高为h，故双手的实际速度水平向左，将手的速度按如图所示方向进行分解
可得
手握树干的位置到O点距离为
联立解得
故选B。
8．答案：C
解析：A.喷嘴的出水速度为
选项A错误;
B.喷嘴的流量约为
选项B错误;
C.水在空中运动的时间
水柱在空中的水体积约为
选项C正确;
D.电动机为此喷嘴所提供的功率至少为
选项D错误。
故选C。
9．答案：AD
解析：A.根据开普勒第三定律可知，在绕地轨道中，三个轨道的公转半长轴的三次方与公转周期的二次方之比都相等，故A正确;
B.若发射时的速度达到第二宇宙速度，则该卫星将挣脱地球引力的束缚，成为一颗绕太阳运动的行星，故发射时的速度没有达到第二宇宙速度，故B错误;
C.卫星在轨道Ⅲ需要向前喷气减速到轨道Ⅱ，故卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的速度大于其在轨道Ⅱ经过Q点时的速度，故C错误;
D.在Q点时的万有引力大小相同，根据牛顿第二定律可得卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的加速度等于其在轨道Ⅱ经过Q点时的加速度，故D正确。
故选AD。
10．答案：BC
解析：A.对Q分析可知
对P分析可知
解得左侧小球Q的质量为
选项A错误;
B.对球受力分析可知，左右两侧细线拉力在水平方向分力相等，都等于两球之间的库仑力大小，选项B正确;
C.剪断右侧细线的瞬间，P球的合力为
则P速度大小为
选项C正确;
D.同时剪断左右两侧细线瞬间，Q球的合力为
则Q加速度大小为
则的加速度大小之比为，选项D错误。
故选BC。
11．答案：AB
解析：AD.对木块受力分析，竖直方向有
其中，
解得木块的加速度大小为
即铁箱的加速度为
铁箱对木块的支持力大小为
木块对铁箱压力的大小
故A正确，D错误;
C.水平面对铁箱的支持力大小为
故C错误;
B.对铁箱及木块整体受力分析，由牛顿第二定律
解得水平拉力F的大小为
故B正确。
故选AB。
12．答案：BC
解析：AB.设物块的质量为m，由题有空气阻力与速度关系为
(k是比例常数)
取极短位移为研究过程，由能量关系
则图象的斜率等于f，上升阶段速度减小，则f减小，图象的斜率减小;下降阶段速度增加，则增加，图象的斜率增加;整个过程机械能一直减小，故选项A错误，B正确;
CD.取极短位移为研究过程，根据动能定理得，上升过程中
所以
图象斜率的大小等于,由于上升过程速度减小，则f减小，所以图象的斜率绝对值减小(对应上面一条曲线).
下降过程中
图象斜率的大小等于，由于下降过程速度增大，则f增大，所以图象的斜率绝对值减小(对应下面一条曲线)。故C正确、D错误;
故选BC。
13．答案：（1），（2），方向沿着AC方向
解析：（1）根据电场力做功与电势差的关系可得，从A点移动到B点
可得
其中
因为
可得A点的电势为
从C点移动到A点
可得
因为
可得C点的电势为
（2）由于AC的中点电势
则由图可知
电场方向沿着AC方向，场强大小为
14．答案：（1）（2）2400J
解析：（1）由运动学公式可得，匀加速直线运动15m时的速度为，所需时间为，故
，
解得
，
匀速运动的时间为
匀减速阶段
可得
故气球从开始向下运动到落地总时间是
（2）第二次丢下的物品的速度为
设堵住后，热气球受到的浮力不变，则第二次丢下一些物品之后，由牛顿第二定律
第一次丢下一些物品之后
联立可得被丢下的物品质量为
由动能定理
联立解得第二次丢下的物品落地时的动能是
15．答案：（1）1.6mgh（2）0.1（3）
解析：（1）小球到达C点时的竖直速度为
由平行四边形定则得
所以小球做平抛运动的初速度为
撤去外力瞬间，弹簧的弹性势能
（2）C到F，动能定理得
小球恰好能到达最高点F，故在F点有
联立解得，DE段的动摩擦因数为
（3）F到C，有
联立解得
C到F，动能定理得
解得
则水平速度为
又
由于它们从弹簧的同一位置释放，则
解得改变后小球的质量
16．答案：（1）BC（2）；
解析：（1）B.因为两球同时释放，同时落地，所以两球下落的时间相等，故B正确；
C.P球做自由落体运动，则竖直方向上Q球做自由落体，两小球在竖直方向的加速度相等，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故C正确；
A.因为下落的高度相同，落地时两球竖直方向的速度相同，因为Q球有初速度，所以Q球落地的速度比P球的落地速度大，故A错误。
D.该实验不能说明平抛运动的轨迹是抛物线，故D错误。
故选BC。
（2）平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由逐差法可知
可得照相机曝光的时间间隔为
水平方向做匀速直线运动，故
小球平抛初速度为
17．答案：（1）负（2）；（3）不变（4）AC
解析：（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，电流从左极板流入，故充电后电容器右极板带负电；
（2）电容器在充电结束时储存的电荷量为
根据电容的定义式可知，电容器的电容为
（3）因为充电时曲线与横轴所围成的面积表示充电的电荷量，如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，充电电荷量不变，故曲线与横轴所围成的面积将不变；
（4）A.在ef之间增加一个微型直流小风扇，电容器放电时，小风扇工作，可以表示电容器是储能元件，故A正确；
B.更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，由，可知电容器的带电量减少，电容器放电时释放的电荷量减少，故B错误；
C.将电源电压增大，且不超过电容器的耐压，由，可知电容器充电后，带电量增大，可以增大电容器放电时释放的电荷量，故C正确；
D.将变阻器阻值增大，开始放电电流减小，由于曲线与横轴所围成的面积不变，则可以延长电容器的放电时间，故D错误。
故选AC。