浙江省重点中学四校2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷（Word版附解析）

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考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号（填涂）；
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错得0分，共39分）
1. 关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B. 元电荷是指电子，电量等于电子电量
C. 单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D. 利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
2. 2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，“山东舰”航空母舰上有帮助舰载机起飞的弹射系统，已知“歼-15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若该战斗机滑行 100m时起飞，假设航空母舰静止，则弹射系统必须使战斗机具有的初速度大小为（ ）

A. 30m/sB. 40m/s
C. 20m/sD. 10m/s
3. 近几年各学校流行跑操．在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变．如图为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻
A. 同一列的学生的线速度相同
B. 同一排的学生的线速度相同
C. 全班同学的角速度相同
D. 同一列的学生受到的向心力相同
4. 农村建房时，常使用如图所示的简易装置提升建筑材料．将建筑材料缓慢提升时，绳子的拉力（ ）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 保持不变
D. 先增大后减小
5. 据中国载人航天工程办公室消息，“神舟十八号”载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于空间站“天和”核心舱。关于核心舱和飞船运动以下说法正确的是（ ）
A. 假设对接前，核心舱上脱落一个部件，则此部件将在原轨道上继续绕地球飞行
B. 对接前，飞船必须在核心舱的轨道上加速才能追上
C. 对接后，飞船中的航天员处于完全失重状态，不受重力
D. 对接后，空间站由于受到地球万有引力变大，空间站会降低轨道高度绕地球飞行
6. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，倾角α=53°的光滑绝缘斜面固定，斜面高为H，一个带正电的物块（可视为质点）受到的电场力是重力的倍，现将其从斜面顶端由静止释放，重力加速度为g，则物块落地时的速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平力F作用下从最低点P点运动到最高点Q点，OQ与OP夹角为，以下说法正确的是（ ）
A. 若F为恒力，F的大小是
B. 若F为恒力，F的大小是
C. 若小球被缓慢移动，则F力做功为
D. 若小球被缓慢移动，则F力做功为
8. 从某一高点使一小球由静止自由落下，取地面为重力势能零点，以v表示物体运动的速度，t表示物体运动的时间，x表示物体运动的路程。在下落过程中忽略空气阻力的影响，但在触地瞬间小球会损失一定能量后反弹竖直向上运动，弹跳数次。取竖直向下为正方向，下列关于机械能E、速度v、动能、重力势能的变化图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合体，由静止开始经同一加速电场加速后，从同一位置垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）
A. 进入偏转电场时的动能相同B. 进入偏转电场时的速率相同
C. 先后到达屏上不同点D. 离开偏转电场时动能之比为
10. 空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直
B. 电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功
C. 正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
D. 负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
11. 如图所示，长约1m的两端封闭的竖直玻璃管中注满水，玻璃管内有一质量为0.1kg的红蜡块能在管内浮动。假设时，红蜡块从玻璃管底端开始向上运动，且每1s上升的距离都是30cm；从开始，玻璃管以初速度匀加速向右平移，第1s内、第2s内、第3s内通过的水平位移依次为15cm、25cm、35cm。y表示红蜡块竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，单位均为m，时红蜡块位于坐标原点。下列说法正确的是（ ）
A. 时红蜡块的速度大小为0.4m/sB. 前3s内红蜡块的位移大小为
C. 红蜡块的轨迹方程为D. 红蜡块在浮动过程中受到的合力是0.1N
12. 如图所示，一均匀带电细圆环，圆心为O，半径为R，所带电量为q。圆环轴线（过圆心垂直于圆环平面的直线）上距圆心O为x的A点处场强大小为E。下面给出E的四个表达式（k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的分析作出判断，E的合理表达式应为（ ）
A. B.
C D.
13. 一条长为L的绝缘细线上端固定在O点，下端系一个质量为m带电量为+q的小球，将它置于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直线的夹角成θ=37°。已知重力加速度为g，下列正确的是（ ）
A. 剪断细线，小球将做曲线运动
B. 突然撤去电场的瞬间，绳子拉力变为
C. 如果改变电场强度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，电场强度最小为
D. 在A点给小球一个垂直于细线方向，大小至少为的速度，才能使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分，共6分）
14. 如图所示，平行板电容器两极板与电源两极相连。G为电流表，若将电容器的两极板靠近，则在这一过程中：（ ）
A. G中有电流，方向是a→b
B. G中有电流，方向是b→a
C. 电容器两极板的带电量增大
D. 电容器电容减小。
15. 一款质量的家庭轿车，行驶速度时靠电动机输出动力；行驶速度在范围内时自动转换为靠汽油发动机输出动力；行驶速度时汽油发动机和电动机同时工作，这种混合动力汽车更节能环保。该轿车在一条平直的公路上由静止启动，其牵引力F随着运动时间t的变化关系图线如图所示，在行驶过程中所受阻力恒为1000N。已知汽车在时刻车速达到54km/h时第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率继续行驶到第16s末，则下列说法中正确的是（ ）
A.
B. 电动机输出的最大功率为60kW
C. 时刻，发动机输出功率为70kW
D. 汽车在时间内的位移为625m
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
实验题（Ⅰ、Ⅱ两题共14分）
16. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时，竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点由静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为、、、。
（1）斜槽轨道________要光滑，斜槽末端切线________要水平。（均填“一定”或“不一定”）
（2）将钢球视为质点，当地的重力加速度大小为g，若用g、x和表示，则钢球抛出时的初速度大小________。
（3）在另一次实验中，将白纸换成方格纸，方格纸中每小格的边长均为L，通过实验，记录了钢球在运动过程中的三个位置，如图乙所示。将钢球视为质点，已知当地的重力加速度大小为g，则钢球做平抛运动的初速度大小________，钢球经过B点时在竖直方向上的分速度大小________。
17. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验。
（1）下列做法正确的是________（多选）。
A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与水平桌面保持平行
B. 适当垫高长木板有滑轮的一端，使未挂砝码桶的小车恰能拖着纸带匀速运动
C. 实验时，先接通打点计时器的电源再释放小车
D. 每次增减小车上的钩码改变质量后，不重新调节长木板倾斜度
（2）在探究加速度与外力关系时，为使小车运动时受到的拉力近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）小车和小车上钩码的总质量。
18. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A. 重物选用质量较大的木球B. 两限位孔在同一竖直面内上下对正
C. 必须精确测量出重物的质量D. 用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物
（2）如图乙是某实验小组利用打点计时器打出的一条纸带和它部分放大的截图。根据纸带上的计数点，能否用来验证机械能守恒定律________（填能或不能），理由是________。
19. 如图所示，篮筐距水平地面的高度，某次远距离投篮练习中，竖直站立的运动员到篮筐中心的水平距离，篮球（视为质点）出手点距地面的高度，篮球投出后恰好“空心”入筐。已知篮球的运行轨迹为抛物线，最高点距地面的高度，取重力加速度大小，不计空气阻力。求：
（1）篮球从出手到进筐所用的时间t；
（2）篮球出手时的速度大小v。
20. 光滑绝缘水平面上有一水平向右的匀强电场，其场强大小分布如图（a）所示。两个质量均为m的带电小球A和B由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统，球A带电量为，球B带电量为。时刻，带电系统由如图（b）所示位置从静止开始运动。若视小球为质点，不计轻杆的质量，求：
（1）当球B刚进入电场时，带电系统速度的大小；
（2）从初始状态到球A刚离开电场过程中，带电系统电势能的改变量；
（3）球B从到的运动时间。
21. 如图所示，AB为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着，方向竖直向上的匀强电场，有一质量，带电量的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点处由静止开始自由下落（不计空气阻力）经圆弧轨道AB和水平直线轨道BC从C点抛出，已知BC段是长、与物体间动摩擦因数为的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角且离地面DE高的斜面。（取）
（1）求A、B两点的电势差；
（2）求物体从C处射出后，C点至落点水平位移；（已知，，不考虑物体反弹以后的情况）
（3）若H可调，求H至少需要多大才能使滑块沿圆弧从A运动到B。
22. 如图所示是一弹射游戏装置，弹射轨道由水平轨道OA、半圆轨道AB和BC、水平轨道CD平滑连接而成，其中轨道AB的半径为r，圆心为，轨道BC的半径为2r，圆心为A，轨道CD离地高度为3r，长度为4r。一轻质弹簧套在轨道OA上，左端固定在O点，弹簧处于自然伸长状态时其右端恰好在A点，整个轨道固定在竖直平面内（固定装置未画出）。在水平地面上的E、F两点分别竖直固定两块相同的弹性挡板，两板平行正对、相距2r，左侧挡板的上端紧靠D点。现将一个质量为m的小球（可视为质点）穿在轨道上，开始时小球处于A点（与弹簧右端接触而不拴连），用力把小球从A点推到P点，然后由静止释放，小球沿轨道运动后最终从D点离开。已知弹簧始终在弹性限度内，小球与轨道CD间的动摩擦因数为0.9，其余轨道摩擦均忽略不计，不考虑空气阻力和小球落到地面时的反弹，重力加速度为g。
（1）当弹簧的弹性势能，小球刚到达C点时对轨道的压力；
（2）求小球从D点离开轨道时的最小速度；
（3）改变弹簧的压缩量且弹性势能最大值，请通过计算说明从D点抛出的小球能否与挡板无碰撞恰好落在F点？若能，请求出释放小球时的弹性势能大小；若不能，假设小球和挡板发生若干次碰撞后恰好落在F点，且小球与挡板碰撞时类似于光的反射，试推导出释放小球时弹簧具有的弹性势能与小球和挡板碰撞次数n之间的函数关系。