四川省德阳市2023-2024学年高一下学期期末教学质量监测物理试卷(含答案)

这是一份四川省德阳市2023-2024学年高一下学期期末教学质量监测物理试卷(含答案)，共22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．物理量有状态量和过程量之分，下列物理量中属于状态量的是( )
A.位移B.瞬时功率C.功D.冲量
2．如图所示，在一对等量异种点电荷形成的电场中，O点是两点电荷连线的中点，B、C两点和A、D两点分别是两点电荷连线上关于O点对称的点，M点、N点是两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的点，则下列说法正确的是( )
A.M、N两点电场强度等大同向
B.A、D两点电场强度等大反向
C.在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子先做加速直线运动，后做减速直线运动
D.在M点放入检验电荷，则M点的电场强度与检验电荷所受电场力的大小成正比，与检验电荷的电荷量成反比
3．如图所示，一水平传送带正将遥控玩具小车（还未启动）沿y轴正方向匀速传送，车身与x轴重合且车头朝向x轴正方向，通过遥控器突然启动小车，小车沿x轴正方向做匀加速直线运动，则小车相对地面的运动轨迹可能正确的是( )
A.B.
C.D.
4．“转笔”是很多同学喜欢的一种游戏，现在逐步发展成为一种小众的竞技运动。如图所示，在笔杆两端固定两个笔帽（配重）就构成了一只转笔专用笔——双头笔，笔杆的质量忽略不计，笔帽A、B（可视为质点）的质量分别为，手指带动笔杆运动，最终使得两笔帽绕笔杆上的O点在水平面内做匀速圆周运动，已知，不计手指与笔杆间的摩擦，则笔帽A，B质量之比为( )
A.2:3B.3:2C.4:9D.9:4
5．C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制，具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，2023年5月29日8时25分，C919大型客机平稳降落成都天府国际机场，开启常态化商业运行.C919是中国航空工业取得的重大历史突破，也是中国创新驱动战略的重大时代成果.如图所示，C919正在空中沿半径为r的水平圆周做匀速盘旋，飞行速率为，重力加速度大小为g，则飞机受到的升力为自身重力的( )
A.倍B.倍C.倍D.倍
6．如图所示，将两个完全相同的小球同时从同一高度分别沿固定光滑斜面向下抛出和斜向上抛出，初速度大小均为，最终都运动到水平地面，不计空气阻力和摩擦力，下列说法正确的是( )
A.两小球的落地速度相同
B.两小球从抛出到落地的过程所受合外力做功相同
C.两小球从抛出到落地的过程运动的加速度大小相同
D.两小球从抛出到落地的过程中动量变化量的大小相同
7．水星是太阳系的八大行星中最小且最靠近太阳的行星。西汉《史记•天官书》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色，与五行学说联系在一起，以黑色属水，将其命名为水星。水星绕太阳公转的轨道可视为半径为的圆，其公转周期为，“嫦娥四号”于2018年12月8日在四川省西昌卫星发射中心成功发射升空，它是人类第一个着陆月球背面的探测器，实现了人类首次在月球背面软着陆和巡视勘察。当“嫦娥四号”环月飞行时，其轨道可视为半径为的圆，其环月周期为，若，，月球质量为m，则太阳的质量为( )
A.B.C.D.
8．如图（a）所示，传送带与水平地面的夹角为，传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，在传送带最上端A点无初速度地放上一个质量为的煤块（可视为质点），它与传送带之间的动摩擦因数为μ。末煤块运动到传送带最下端B点，煤块运动的速度v随时间t变化的图像如图（b）所示，已知，重力加速度大小为，则下列说法正确的是( )
A.
B.煤块从最上端A点运动到最下端B点的距离为24m
C.煤块在传送带上留下的痕迹长度为9m
D.煤块从最上端A点运动到最下端B点的过程中，煤块对传送带所做的功为40J
9．如图所示，光滑且足够长斜面固定在地面上，一木箱从斜面底端以初速度沿斜面向上运动，以地面为参考平面，以初速度方向为正方向。关于木箱在斜面上滑动的全过程中，下列描述木箱运动的加速度（a）—时间（t）图像、机械能（）—高度（h）图像中可能正确的是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
10．滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与相同速度的斜抛小球轨迹重合，运动员从A位置开始起跳，运动到B位置时重心的速度水平向右，A和D位置重心位于同一高度，不计阻力，则下列说法正确的是( )
A.研究运动员的空中姿态时，运动员可视为质点
B.任意相邻两段位移内，运动员重心的速度变化量大小相等、方向相同
C.运动员从位置A运动到位置B所用的时间与从位置B运动到位置C所用的时间之比为2:1
D.运动员从位置A运动到位置D的过程中重力的功率先增大后减小
11．如图所示是某种自动化装配设备，该设备将料斗内的零件A与回转式多工位工作台上的零件B装配到一起，一旦装配成功会立即被自动机械手臂（图中未画）取走并同时放上一个待装配的零件B，实现连续装配生产。已知料斗每隔时间就会投放一个零件到正下方的装配工位上，多工位工作台顺时针做匀速圆周运动以保证每投放一个零件A都恰好遇到一个装配工位上的零件B，即时完成二者的装配。如果工作台同一圆周上均匀分布有5个装配工位，为了让每个装配工位上都能完成零件装配，则工作台的角速度大小可能为( )
A.B.C.D.
12．将一质量为1kg的物块（可视为质点）静置于光滑的水平地面上，某时刻起，在水平外力F的作用下，物块开始做直线运动，其动能随时间t变化的规律如图所示，下列关于物块的描述正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动B.物块运动过程中加速度越来越小
C.2s末物块的加速度大小为D.0~2s内水平外力F做功的功率为2W
13．如图所示，固定光滑轨道杆ABCD的AB部分竖直、CD部分水平，BC部分是半径为R的圆弧，质量分别为m和2m的小球a、b（可视为质点）穿在光滑轨道杆的AB部分，再用轻杆连接起来，轻杆长为R。开始时小球a位于B点正上方处，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道杆ABCD下滑，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是( )
A.小球a进入圆弧轨道之前，小球a与地球组成的系统机械能守恒
B.小球a进入圆弧轨道之前，小球a与地球组成的系统机械能不守恒
C.小球a滑到圆弧轨道C点时的速度大小为
D.从刚释放小球a、b到小球a、b都滑到水平轨道上的整个过程中，轻杆对小球a做的功为
三、计算题
14．手动挡燃油汽车的蓄电池没电了无法启动车辆时，有一种很简单的方法启动，那就是推车启动.如图所示，两人用力推一辆熄火的汽车，每人用力的大小均为300N，方向均与车的直线运动方向成，当两人对车一共做功为时，汽车发动机刚好启动.汽车发动机启动后，两人迅速进入车内，汽车从静止开始加速行驶，汽车的额定功率为，在水平路面上行驶途中的阻力可视为保持不变，阻力大小为，汽车和两人的总质量为.求：
（1）在推车过程中，汽车的位移大小s；
（2）若推车启动成功后，两人驾驶汽车从静止开始匀加速直线行驶；加速度大小为，则汽车匀加速直线行驶能持续的时间t.
15．冰壶运动深受观众喜爱，如图（a）所示是北京冬奥会冰壶比赛中国队员投掷冰壶的镜头。如图（b）所示，在某次投掷中，冰壶甲与静止的冰壶乙发生正碰前2s时的瞬时速率为，碰后冰壶甲继续向前运动后停止。已知两只冰壶和冰面的动摩擦因数均为，两冰壶质量均为，两冰壶均可视为质点，重力加速度大小为。求：
（1）冰壶甲与冰壶乙碰前2s时，两冰壶之间的距离s；
（2）两冰壶碰撞过程中损失的总动能。
16．如图所示，在网球比赛中，运动员甲从离地高的A点将网球斜向上击出且速度大小为，网球过网后刚好在最高点B被运动员乙水平击回，B点离地高为，运动员甲预判了网球的落点，并在网球被运动员乙击回的同时开始后退朝预判的落点方向沿直线跑去救球，在网球落地前的C点刚好击中网球，C点离地高为，AC两点的水平距离为，运动员甲和网球的运动都在同一竖直平面内，网球质量为，重力加速度大小为，不计网球运动时所受空气阻力。求：
（1）网球在A点被击出时，速度方向与水平面夹角θ的正弦值；
（2）运动员乙击球过程，球拍对网球所做的功W。
17．如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与物块A（可视为质点）接触但不栓连，轻质弹簧处于原长状态，物块A到长木板B（足够长）左端的距离为，用力推物块A将轻质弹簧缓慢压缩为后释放物块A，物块A以的速度撞上静止的长木板B（碰撞时间极短），且碰后与长木板B粘在一起。物块A粘在长木板B左端的同时，另一个物块C（可视为质点）以水平向右的初速度为放在长木板B的最前端。已知物块A质量为，长木板B质量为，物块A、长木板B与地面之间的动摩擦因数均为，物块C质量为，物块C与长木板B之间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，求：
（1）刚要释放物块A时，轻质弹簧的弹性势能Ep；
（2）从物块C放上长木板B直到长木板B停止运动的过程中，物块C所受摩擦力的冲量大小；
（3）物块C在长木板B上运动的过程中，长木板B与物块C之间因摩擦而产生的热量Q。
四、实验题
18．用如图（a）所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动.挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1，图（a）中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为1:1、2:1和3:1，传送皮带从上到下一共有三种放置方式，如图（b）所示.
（1）本实验采用的物理思想方法是___________；
（2）把皮带放在变速轮塔的第一层，此时左右两变速塔轮的角速度比为____________；
（3）在某次实验中，把a、b两球分别放在A、C位置，传动皮带位于变速轮塔的第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数如图（c）所示，则a、b两球的质量之比为___________.
A.1:2B.2:1C.4:1D.8:1
19．某实验小组用如图（a）所示的装置测量重力加速度g.细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球（不可视为质点），在铁架台的O点正下方固定了一个光电门.小球静止时，光电门发出的激光刚好射到小球的中心.首先测得O点到小球间悬线的长度为L和小球的直径为d，再将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角为θ和光电门记录的对应遮光时间为t.
（1）本实验___________（选填“需要”或“不需要”）测量小球质量；
（2）小球通过光电门时的速度为v=___________（用测得的物理量符号表示）；
（3）“图像思想”是处理物理实验数据常用的思想方法之一，它在处理物理实验数据中具有独特的作用.将测得的实验数据转化为以为纵坐标，为横坐标的图像，如图乙所示，已知图像斜率的绝对值为k，则图像的纵截距为a=___________，重力加速度为g=___________（用已知量和测得的物理量符号表示）；
（4）若上述物理量间满足关系式：_____________________，则表明小球摆动过程中机械能守恒.（用题干中的物理量符号表示）
参考答案
1．答案：B
解析：A.位移对应一段过程，为过程量，故A不符合题意；
B.瞬时功率是某一状态时的做功的快慢，为状态量，故B符合题意；
C.功是力和力的方向上位移的乘积，所以功对应一段过程，为过程量，故C不符合题意；
D.冲量是力在时间上的积累，是过程量，故D不符合题意。
故选B。
2．答案：A
解析：AB.根据等量异种电荷电场线分布及对称性可知，M、N两点电场强度等大同向，A、D两点电场强度等大同向，故A正确，B错误；
C.在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中，电场力方向一直与运动方向相同，电子一直做加速运动，故C错误；
D.由定义式可知，M点的电场强度与电场本身有关，与检验电荷所受电场力的大小和检验电荷的电荷量无关，故D错误。
故选A，
3．答案：B
解析：小车沿y轴正方向匀速运动，同时小车沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，可知小车的加速度沿x轴正方向，由于小车速度方向与加速度方向不在同一直线上，小车做曲线运动，根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知小车相对地面的运动轨迹可能正确的是图B。
故选B。
4．答案：A
解析：由于笔杆的质量忽略不计，由牛顿第二定律可知，笔杆所受合力为0，结合牛顿第三定律可知，笔杆对笔帽A、B（可视为质点）的作用力等大反向，并提供笔帽A、B（可视为质点）做圆周运动的向心力，则有
解得
故选A.
5．答案：C
解析：飞机受力分析如图所示：
合外力作为向心力
由勾股定理可知飞机受到的升力为
故选C。
6．答案：B
解析：AB.两个完全相同的小球，不计空气阻力和摩擦力，只有重力做功，根据
可知，两小球从抛出到落地的过程所受合外力做功相同，选项B正确;
根据机械能守恒定律可知
则落地时两小球的速度大小相同，方向不同，选项A错误;
C.沿固定光滑斜面向下抛出的小球的加速度小于自由落体运动加速度，斜向上抛出的小球的加速度等于自由落体运动加速度，选项C错误;
D.沿固定光滑斜面向下抛出的小球动量变化量方向沿斜面向下
斜向上抛出的小球动量变化量方向竖直向下，若图所示
由图可知
选项D错误;
故选B。
7．答案：C
解析：根据题意，由万有引力提供向心力有
解得
又有
解得
8．答案：D
解析：A.煤块无初速度放在传送带上，受到沿传送带向下的摩擦力，由牛顿第二定律有
由图（b）有
解得
故A错误；
B.煤块从最上端A点运动到最下端B点的距离即煤块在3s内的总位移，由图（b）有
故B错误;
C.在0-1s，传送带速度比煤块大，两者相对位移为
在1s-3s，煤块速度比传送带大，两者相对位移为
所以划痕为
故C错误；
D.在0-1s，煤块对传送带所做的功为
在1s-3s，煤块对传送带所做的功为
煤块从最上端A点运动到最下端B点的过程中，煤块对传送带所做的功为
故D正确。
故选D。
9．答案：D
解析：AB.根据题意可知，由于斜面光滑，木箱滑动过程中所受合力不变，方向沿斜面向下，则木箱的加速度保持不变，方向与正方向相反，故AB错误;
CD.根据题意可知，由于斜面光滑，木箱滑动过程中只有重力做功，木箱机械能守恒，则木箱的机械能随高度变化保持不变，故C错误，D正确。
故选D。
10．答案：BC
解析：A.研究运动员的空中姿态时，不能忽略运动员的形状，运动员不可视为质点，故A错误;
B.由于每次曝光的时间间隔相等，则任意相邻两段位移内运动时间相同，运动的加速度保持不变，则运动员重心的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确;
C.由于每次曝光的时间间隔相等，由图可知，运动员从位置A运动到位置B所用的时间与从位置B运动到位置C所用的时间之比为2:1，故C正确;
D.运动员从位置A运动到位置D的过程中，竖直分速度先减小，到B时最小，再增大，则重力的功率先减小后增大，故D错误。
故选BC。
11．答案：BD
解析：根据题意可知，保证每个装配工位上都能完成零件装配，则有
当时
当时
或者有
当时
当时
或者有
当时
当时
故选BD.
12．答案：BC
解析：ABD.根据题意，由动能定理有
则图像的斜率为
可知，图像的斜率表示外力F的功率，由图像可知，斜率保持不变，即外力F的功率不变，则0-2s内水平外力F做功的功率为
由公式可知，物块速度逐渐增大，则外力F逐渐减小，则物块做加速度减小的加速运动，故AD错误，B正确;
C.由公式可知，2s末物块的速度为2m/s，则外力F的大小为
物块的加速度大小为
故C正确。
13．答案：AD
解析：AB.根据题意可知轨道光滑，小球a进入圆弧轨道之前，小球a、b（可视为质点）和轻杆一起做自由落体运动，可知，轻杆对小球（可视为质点）作用力均为零，对于小球a只有重力做功，小球a与地球组成的系统机械能守恒，故A正确，B错误；
C.小球a滑到圆弧轨道C点时，如图所示
由几何关系可得
由机械能守恒定律有
联立解得
故C错误；
D.从网释放小球a、b到小球a、b都滑到水平轨道上的整个过程中，由机械能守恒定律有
解得
设轻杆对小球a做的功为W，对小球a，由动能定理有
解得
故选AD.
14．答案：（1）；（2）
解析：（1）两人对车一共做功为
在推车过程中，汽车的位移大小
（2）汽车匀加速直线行驶，根据牛顿第二定律有
当恰好达到额定功率时
代入数据解得
由匀变速运动的规律有
解得汽车匀加速直线行驶能持续的时间
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）根据题意，对冰壶甲，由牛顿第二定律有
解得
冰壶甲与冰壶乙碰前2s时，两冰壶之间的距离
（2）冰壶甲与静止的冰壶乙碰撞前的速度为
碰撞后，对冰壶甲有
解得
碰撞过程动量守恒，则有
解得
则两冰壶碰撞过程中损失的总动能
16．答案：（1）（2）
解析：（1）根据题意可知，网球到达B点时速度水平，则有
解得
（2）设网球在B点被击回的速度为，则有
，
网球从A点运动到B点过程中，有
，
运动员乙击球过程中，由动能定理有
联立代入数据解得
17．答案：（1）；（2）0；（3）
解析：（1）从释放物块A到物块A的速度为的过程中，对轻质弹簧、物块A、地面组成的系统，由能量守恒定律有
代入数据解得
（2）物块A碰长木板B的过程，对AB组成的系统，由动量守恒定律有
解得
物块C放上长木板B后，对物块C有
物块C向右做匀加速直线运动，对AB整体有
AB一起向右做匀减速直线运动，经过时间三者共速，则有
联立解得
，
假设ABC等速后一起做匀减速直线运动，则有
对物块C有
假设不成立，则后，物块C相对AB整体向右滑动，物块C向右减速，AB向右减速，对物块C有
解得
对AB整体有
解得
可知，AB先减速为零，则有
解得
物块C放上长木板B后到长木板B停止的过程中，物块C所受摩擦力的冲量
（3）设物块C在长木板B上加速时，物块C相对长木板B滑动的距离为，因摩擦产生的热量为。物块C在长木板B上减速时，物块C相对长木板B滑动的距离为，因摩擦产生的热量为，则有
，
，
物块C与长木板B之间因摩擦产生的热量为
联立代入数据解得
18．答案：（1）控制变量法
（2）
（3）D
解析：（1）本实验需要探究一个物理量与多个物理量之间的关系，需采用的物理思想方法是控制变量法。
（2）由图（b）可知，变速轮塔的第一层的左右两变速塔轮的半径相同，则此时左右两变速塔轮的角速度比为1:1。
（3）传动皮带位于变速轮塔的第二层，由图（b）可知，左右两变速塔轮的半径之比为2:1，则左右两变速塔轮的角速度比为1:2，把a、b两球分别放在A、C位置，则做圆周运动的半径之比为1:1，由图（c）可知，向心力之比为2:1，由公式可得
则a、b两球的质量之比为
故选D。
19．答案：（1）不需要（2）（3）1；（4）
解析：（1）实验中不需要测量小球的质量。
（2）小球的直径为d，通过光电门的时间为，则小球通过光电门的速度
（3）若小球的机械能守恒，则有
可得
结合图像得：
重力加速度为：
（4）若上述物理量间满足关系式：，则表明小球摆动过程中机械能守恒。