[物理][期末]云南省普洱市2023-2024学年高一下学期期末统测试卷(解析版)

这是一份[物理][期末]云南省普洱市2023-2024学年高一下学期期末统测试卷(解析版)，共13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。

1. 物体做曲线运动时，一定变化的是（ ）
A. 速度的大小B. 速度的方向
C. 加速度的大小D. 加速度的方向
【答案】B
【解析】当物体做曲线运动时，其速度的大小可能变化也可能不变，但速度的方向时刻改变，物体的加速度的大小和方向可能改变，也可能不变。
故选B。
2. 如图所示为某音乐喷泉喷出的水柱，若水柱高为20m，不计空气阻力，重力加速度为，则水从喷出到上升到最高点过程中的平均速度为（ ）
A. 5m/sB. 10m/sC. 15m/sD. 20m/s
【答案】B
【解析】设水喷出时的初速度为，则有
解得
则水从喷出到上升到最高点过程中的平均速度为
故选B。
3. “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，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】瓦片和水面相撞后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向，速度没有损失，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，在竖直方向上，利用逆向思维，根据对称性有
解得
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，可知，只有第四个选择项符合要求。
故选D。
4. 体育课上同学们练习做俯卧撑，王飞同学在一分钟之内做了20个俯卧撑，每次俯卧撑过程其身体重心上升高度约为25cm，已知王飞同学重600N，则王飞同学克服重力做功的平均功率约为（ ）

A. 50WB. 60WC. 80WD. 100W
【答案】A
【解析】王飞同学一分钟内克服重力做功
则平均功率
故选A。
5. 如图所示，甲是点电荷形成的电场，乙是匀强电场，丙是等量异号电荷的电场，丁是等量同号号电荷的电场，其中丙M、N是左右对称的两点，丁M、N是中垂线上对称的两点，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图中M、N两点电场强度相同
B. 乙图中M、N两点电场强度不同
C. 丙图中M、N两点电场强度不同
D. 丁图中M、N两点电场强度不同
【答案】D
【解析】A．由电场强度公式可知，M、N两点电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．匀强电场各点电场强度大小、方向相同，故乙图中M、N两点电场强度相同，故B错误；
C．等量异号电荷的电场中对称的两点电场强度等大同向，故丙图中M、N两点电场强度相同，故C错误；
D．等量异号电荷的电场中对称的两点电场强度等大反向，故丁图中M、N两点电场强度不同，故D正确。
故选D。
6. 如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）

A. 装满水杯子受到的摩擦力大
B. 杯子B受到的摩擦力大
C. 若增大转动的角速度，空杯一定先滑动
D. 若增大转动的角速度，杯子B先滑动
【答案】D
【解析】AB．转动过程中，杯子受到的摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知
由于不明确A、B哪个装满了水，也不明确A、B到中心距离的倍数关系，因此不能确定哪个受到的摩擦力大，故AB错误；
CD．杯子刚要滑动时，有
解得
因此离中心远的B杯子先滑动，故C错误，D正确。
故选D。
7. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设每个灯笼受到水平风力为F，对乙分析
对甲、乙整体分析
则
故选C。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 如图甲，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且AB为鱼身长的一半，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. A点电势高于B点电势
B. A点电势低于B点电势
C. 将正电荷由A点移动到O点，电场力做负功
D. 当电鲶产生400V的电压时，AB间的电压为200V
【答案】BC
【解析】AB．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，故B点电势高于A点，故A错误，B正确；
C．正电荷由A到O移动时，电场力做负功，故C正确；
D．A、B间的平均场强小于A点到鱼尾或B点到鱼头的平均场强，故A、B之间电压小于200 V，故D错误。
故选BC。
9. 我国北斗卫星导航系统由5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星组网而成，卫星轨道均视为圆轨道。其中某中圆轨道（轨道半径小于同步轨道半径）卫星A和同步卫星B轨道共面且运行方向相同，卫星 A比卫星B（ ）
A. 线速度大B. 线速度小C. 周期大D. 周期小
【答案】AD
【解析】卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
由于卫星A的轨道半径小于同步卫星B的轨道半径，可知，卫星A比卫星B的线速度要大，周期要小。
故选AD。
10. 如图所示，ABCD是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度为d=3.5m，盆边缘的高度为h=0.8m，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数μ=0.1，取重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A. 小物块第一次到达B点的速度为5m/s
B. 小物块第一次到达C点的速度为3m/s
C. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距B点1m处
D. 小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距C点1.5m处
【答案】BC
【解析】A．设小物块第一次到达B点时的速度为，根据题意由机械能守恒可得
解得
故A错误；
B．设小物块第一次到达C点的速度为，根据题意由动能定理可得
解得
故B正确；
CD．从B点开始到小物块停止运动，设小物块在底面的路程为，由动能定理可得
解得
一个来回为，则可知小物块最终停在BC段距B点1m处，故C正确，D错误。
故选BC。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
（1）图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的__________选填“上端”或“下端”对齐;不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度__________cm。
（2）改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力为重力加速度大小，根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为__________保留一位小数，由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成__________。
【答案】（1）上端 （2） 正比
【解析】
【小问1详解】
零刻度应与弹簧的上端对齐；由图乙可知该刻度尺的最小分度值为1mm，则弹簧的长度；
【小问2详解】
由图像可得劲度系数
由图像可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
12. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。

（1）关于本实验，下列说法正确的是______。
A．图中打点计时器所接电源为220V交流电压
B．应选择密度大、体积小的重物进行实验
C．重物下落的起始位置靠近打点计时器
D．重物质量的测量误差可能会造成较大的实验误差
（2）在纸带上打出了一系列的点，如图乙所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，重力加速度g取9.8m/s2，重物的质量为1kg。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=______m/s；打下计数点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=______J。（结果均保留2位有效数字）
（3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出v2-h图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是______。

【答案】（1）BC##CB （2）0.97 0.48 0.47 （3）A
【解析】（1）A．图中所接打点计时器为电磁打点计时器，所用交流电为约4~6V的交流电源，A项错误；
B．应选择密度大、体积小的重物进行实验，减小因阻力引起的误差，B项正确；
C．重物下落的起始位置应靠近打点计时器，使打出的纸带较长，减小误差，C项正确；
D．重物质量的测量误差对实验没有影响，D项错误。
故选BC。
（2）由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得
从点O到打下记数点B的过程中，重物重力势能的减小量，有
动能的增加量
（3）由动能定理得
整理得
则图像的斜率为定值，是正比例函数。
故选A。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 某次在往高层送货时，一无人机从地面加速上升一段时间后速度达最大;之后，关闭动力匀减速为零刚好到达21层的窗口。这一过程无人机上升过程中的最大速度，其图像如图乙所示。已知无人机及货物的质量，不考虑无人机及货物受到的空气阻力，重力加速度g大小取。求：
（1）无人机上升的最大高度;
（2）无人机和货物加速上升时，无人机升力的大小。
【答案】（1）60m；（2）75N
【解析】（1）设无人机的最大速度为v，由图像得
解得
（2）货物加速时的时间为，关闭动力匀减速时加速度为g，则
解得
货物加速时加速度大小为a，可得
据牛顿第二定律
解得
14. 如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA=6m/s，经过B点进入光滑半圆形轨道，且恰好通过最高点C。已知半圆轨道半径R=0.40m，小滑块的质量为1kg。小滑块可看作质点。g=10m/s2。求：
（1）滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；
（2）滑块从A到B过程克服摩擦力做的功。
【答案】（1）60N；（2）8J
【解析】（1）对滑块：小滑块恰好通过最高点C，则可得
从C到B过程小滑块有动能定理，则可得
在B点由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律经过B点时对圆轨道的压力大小为60N。
（2）对滑块从A 到B 由动能定理得
解得
15. 在平面内建立直角坐标系xOy，其第Ⅰ象限放置电场线沿半径方向指向圆心、场强大小为的静电分析器，第Ⅱ象限放置长为L，间距为d的平行金属板A、B和与两板等距且平行于x轴的绝缘细管C。放射源P位于A板左端，可沿特定方向发射电荷量为、质量为m且重力不计的粒子。第Ⅳ象限存在交变电场，其场强变化规律如图乙所示轴正方向为电场正方向。当A、B两板加上某电压时，粒子刚好能以速度从细管C水平射出，射入静电分析器时坐标为，而后进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并做匀速圆周运动。此后，在时刻，粒子垂直于x轴进入交变电场。求：
（1）粒子在静电分析器中的运动半径
（2）、B极板间所加的电压
（3）从0时刻起，粒子动能最大时的位置坐标。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）在静电分析器中
解得
（2）匀强电场中，根据类平抛运动规律有
解得
（3）分析得：粒子在 ，时动能最大，在 内的水平位移
竖直位移
故在 时的坐标为