还剩6页未读，
继续阅读
2023-2024学年海南省海口市高一（下）期末考试物理试卷（含答案）
展开
这是一份2023-2024学年海南省海口市高一（下）期末考试物理试卷（含答案），共9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.在物理学发展中，科学家们在研究物理问题时采用了很多物理思想和物理方法，下列关于物理思想和物理方法，说法正确的是( )
A. 伽利略研究力和运动关系采用了等效替代的物理方法
B. 将研究对象看作质点是采用了理想化模型的物理思想
C. 探究加速度与力、质量的关系时采用了极限法
D. 探究力的合成采用了控制变量的物理方法
2.如图所示，整个空间存在水平方向的匀强电场，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，电荷量为q的带电小球，当小球平衡时细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速为g，则电场强度的大小为( )
A. mgqtanθB. mgtanθqC. mgqsinθD. mgsinθq
3.某学校举行趣味运动会，在定点投篮比赛项目中，篮球离手后在空中上升阶段的运动轨迹如选项中的虚线所示，则篮球所受合力F的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，投掷飞镖时靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，经0.25s飞镖射中靶心正下方的某点。已知飞镖掷出前距靶心的水平距离为3.0m，飞镖可视为质点，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 以地面为参考系，飞镖在空中做变加速曲线运动
B. 飞镖掷出时速度的大小为12m/s
C. 为使飞镖命中靶心，可适当减小飞镖的质量
D. 为使飞镖命中靶心，可适当增大掷出时的速度
5.一条笔直的大河，河宽300m，水流速度恒为2m/s，船相对静水的速度为3m/s。渡河时船头始终垂直对岸，下列关于小船运动情况说法正确的是( )
A. 能到达出发点的正对岸B. 到达河对岸时位移大小为500m
C. 到达河对岸所用的时间为100sD. 在河水中航行的轨迹是一条曲线
6.中国军队在某次战略演习中，某特种兵从空中悬停的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，其运动速度随时间变化的图像如图所示。关于该特种兵，下列说法正确的是( )
A. 0～t1内合外力为零B. t1～t2内的平均速度v=v1+v22
C. t1～t2内加速度逐渐增大D. 0～t1内处于超重状态
7.2022年7月14日，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”送入太空与“天和”核心舱进行对接，开启了太空实验的新阶段。已知地球半径约为6400km，万有引力常量为G，同步卫星距地球表面高约36000km。若空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 空间站绕地球运行周期大于24ℎ
B. “问天”实验舱需先进入核心舱轨道，再加速追上核心舱完成对接
C. 长征五号B火箭的发射速度可以小于7.9km/s
D. 若已知空间站的运行周期，则可以估算出地球的质量
8.如图所示，长为l的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为60°，此时小球静止于固定的光滑水平桌面上，重力加速度为g，则( )
A. 当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到重力、支持力和向心力的作用
B. 当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，绳子的张力可能为0
C. 当小球以角速度 gl为圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力FN恰好为0
D. 当小球以角速度 4gl做圆锥摆运动时，绳子的张力大小为4mg
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
9.以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是( )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是圆
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于同种性质的力
C. 行星在绕太阳运行的轨道上各点速率均相等
D. 卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量的数值
10.如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按逆时针方向做匀速圆周运动，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 苹果在运动过程中所受合外力大小不变
B. 苹果在b位置和d位置时受到的摩擦力相同
C. 苹果在a位置时受到的支持力小于其重力
D. 整个运动过程中，苹果的机械能不守恒
11.彩虹滑道是一款旱地仿滑雪设备，其模型如图所示。质量为50kg的人坐在滑板上，从滑道斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经过5s到达底端，速度大小为20m/s。已知彩虹滑道的倾角为30°，重力加速度g=10m/s2，该过程中下列说法正确的是( )
A. 人的重力势能减少了2.5×104JB. 人克服阻力做功2.5×103J
C. 人的动能增加了1.0×104JD. 人的机械能减少了1.5×104J
12.如图为电子束焊接机的原理图，带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。K为阴极，A为阳极，在两极之间加上高压U，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场B. B点电势高于C点电势
C. B点电场强度小于C点电场强度D. 电子由K运动到A，其电势能减少了eU
13.2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统高速飞车大同(阳高)试验线工程完工。高速飞车的质量为m，额定功率为P0，高速飞车在平直轨道上从静止开始运动，先以加速度a做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率P0后，又经过一段时间达到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受阻力Ff保持不变，则高速飞车( )
A. 在运动过程中最终达到的最大速度为P0Ff
B. 匀加速直线运动的时间为P02aFf+ma
C. 匀加速直线运动的位移为P022aFf−ma2
D. 在匀加速过程中牵引力做功为FfP022aFf+ma2+mP022Ff+ma2
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.某课外兴趣小组利用频闪摄影的方法做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置简图，关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是 。(填正确答案标号)
A.斜槽轨道末端可以不水平
B.小球每次不用从斜槽上同一高度释放
C.斜槽轨道可以不光滑
(2)小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是 。(填正确答案标号)
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动
(3)图乙是频闪摄影拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长实际长度为3.2cm。从图像上分析，拍摄的时间间隔T=__________s，小球做平抛运动的水平初速度v0=__________m/s，小球从抛出到B点所用时间t=__________s。(g取10m/s2)
15.如图甲所示，某物理实验小组为了验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
(1)实验中，按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(纸带上第一个点)的距离分别为ℎA、ℎB、ℎC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从起始点O运动到B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________，动能增加量ΔEk=__________。(结果用题中所给字母表示)
(2)实验结果发现，重力势能减少量ΔEp大于动能增加量ΔEk，可能的原因是 。
A.先释放纸带后接通电源
B.运动过程中受到阻力影响
C.运动过程中阻力忽略不计
(3)实验小组改进了实验方案，如图丙所示，利用光电门和数字传感设备组成集成框架，框架水平部分安装了电磁铁，将小铁球吸住。断电后，小铁球立即由静止释放，小铁球经过光电门时，与光电门连接的数字计时器读出小球通过的时间t，并算出此时小球的速度v，多次改变光电门的位置，得到多组x、t的数据，做出的图像如图丁所示。已知重力加速度为g，若小球的直径为d，则小球通过光电门的速度v与时间t的关系为v=__________；若图丁中直线的斜率k=__________，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
16.在如图所示的匀强电场中，一个电荷量q=+3.0×10−8C的带电小球，沿电场线方向由静止开始从A运动到B，电场力做功W=3.6×10−4J，A、B两点间的距离x=0.40m，求：
(1)A、B两点间的电势差UAB；
(2)匀强电场的电场强度E的大小；
(3)小球所受静电力F的大小。
17.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前在我国正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能产生的最大加速度am=7.5m/s2，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=5N。某次表演时，当无人机悬停在距离地面高度H处，让无人机突然失去升力而下落t1=2s，之后马上恢复最大升力，要保证无人机不与地面相撞，假设无人机的运动始终在同一竖直线上，g=10m/s2。求：
(1)无人机以最大加速度从地面由静止开始竖直向上起飞，所需升力的大小；
(2)无人机下降过程中最大速度的大小；
(3)无人机悬停高度H的最小值。
18.如图所示，竖直面内半径为R=2m的光滑圆弧轨道底端切线水平，与水平传送带左端B等高无缝衔接，传送带右端C与一平台等高无缝衔接，圆弧所对的圆心角为θ=60°，传送带长为LBC=0.8m，以v=3m/s的恒定速度顺时针匀速转动，一轻弹簧放在平台上，右端固定在竖直墙上，弹簧处于原长，左端与平台上D点对齐，CD长为LCD=1m，平台D点右侧光滑。让质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块第二次滑上传送带后，恰好能滑到传送带的左端B点，物块与传送带间的动摩擦因数为μ0=0.5，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块运动到圆弧轨道最底端时的速度大小v1；
(2)物块第二次到达C点时的速度大小v2；
(3)物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能Ep。
参考答案
1.B
2.B
3.A
4.B
5.C
6.C
7.D
8.D
9.BD
10.AD
11.BC
12.CD
13.AD
14..(1)C
(2)A
(3) 0.08 1.2 0.16
15..(1) mgℎB (ℎC−ℎA)28T2
(2)B
(3) dt d22g
16.(1)小球从A运动到B静电力做的功 WAB=qUAB ，解得A、B两点间的电势差
UAB=WABq=3.6×10−43.0×10−8V=1.2×104V
(2)匀强电场中场强大小
E=UABx=1.2×1040.4V/m=3×104V/m
(3)小球所受静电力F的大小
F=qE=3.0×10−8×3×104N=9×10−4N
17.(1)根据牛顿第二定律得
F−mg−f=mam
解得
F=40N
(2)根据牛顿第二定律得
mg−f=ma1
解得
a1=7.5m/s2
最大速度为
vm=a1t1=15m/s
(3)匀减速运动的时间为
t2=vmam=2s
无人机悬停高度H的最小值为
H=vm2t1+t2=30m
18.(1)根据机械能守恒定律得
mgR1−cs60∘=12mv12
解得
v1=2 5m/s
(2)第二次滑上传送带时，根据牛顿第二定律
μ0mg=ma1
解得
a1=5m/s2
物块第二次到达C点时的速度大小v2
v22=2a1LBC
解得
v2=2 2m/s
(3)物块第一次到达C点时的速度为
μ0mgLBC=12mvC2
解得
vC =2 2m/s<3m/s
从C点第一次到达B点的过程中，根据动能定理得
−μ2mg×2LCD−μ0mgLBC=0−12mvC2
解得
μ2=0
物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能Ep
Ep=12mvC2=4J
1.在物理学发展中，科学家们在研究物理问题时采用了很多物理思想和物理方法，下列关于物理思想和物理方法，说法正确的是( )
A. 伽利略研究力和运动关系采用了等效替代的物理方法
B. 将研究对象看作质点是采用了理想化模型的物理思想
C. 探究加速度与力、质量的关系时采用了极限法
D. 探究力的合成采用了控制变量的物理方法
2.如图所示，整个空间存在水平方向的匀强电场，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，电荷量为q的带电小球，当小球平衡时细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速为g，则电场强度的大小为( )
A. mgqtanθB. mgtanθqC. mgqsinθD. mgsinθq
3.某学校举行趣味运动会，在定点投篮比赛项目中，篮球离手后在空中上升阶段的运动轨迹如选项中的虚线所示，则篮球所受合力F的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，投掷飞镖时靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，经0.25s飞镖射中靶心正下方的某点。已知飞镖掷出前距靶心的水平距离为3.0m，飞镖可视为质点，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 以地面为参考系，飞镖在空中做变加速曲线运动
B. 飞镖掷出时速度的大小为12m/s
C. 为使飞镖命中靶心，可适当减小飞镖的质量
D. 为使飞镖命中靶心，可适当增大掷出时的速度
5.一条笔直的大河，河宽300m，水流速度恒为2m/s，船相对静水的速度为3m/s。渡河时船头始终垂直对岸，下列关于小船运动情况说法正确的是( )
A. 能到达出发点的正对岸B. 到达河对岸时位移大小为500m
C. 到达河对岸所用的时间为100sD. 在河水中航行的轨迹是一条曲线
6.中国军队在某次战略演习中，某特种兵从空中悬停的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，其运动速度随时间变化的图像如图所示。关于该特种兵，下列说法正确的是( )
A. 0～t1内合外力为零B. t1～t2内的平均速度v=v1+v22
C. t1～t2内加速度逐渐增大D. 0～t1内处于超重状态
7.2022年7月14日，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”送入太空与“天和”核心舱进行对接，开启了太空实验的新阶段。已知地球半径约为6400km，万有引力常量为G，同步卫星距地球表面高约36000km。若空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 空间站绕地球运行周期大于24ℎ
B. “问天”实验舱需先进入核心舱轨道，再加速追上核心舱完成对接
C. 长征五号B火箭的发射速度可以小于7.9km/s
D. 若已知空间站的运行周期，则可以估算出地球的质量
8.如图所示，长为l的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为60°，此时小球静止于固定的光滑水平桌面上，重力加速度为g，则( )
A. 当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到重力、支持力和向心力的作用
B. 当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，绳子的张力可能为0
C. 当小球以角速度 gl为圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力FN恰好为0
D. 当小球以角速度 4gl做圆锥摆运动时，绳子的张力大小为4mg
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
9.以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是( )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是圆
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于同种性质的力
C. 行星在绕太阳运行的轨道上各点速率均相等
D. 卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量的数值
10.如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按逆时针方向做匀速圆周运动，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 苹果在运动过程中所受合外力大小不变
B. 苹果在b位置和d位置时受到的摩擦力相同
C. 苹果在a位置时受到的支持力小于其重力
D. 整个运动过程中，苹果的机械能不守恒
11.彩虹滑道是一款旱地仿滑雪设备，其模型如图所示。质量为50kg的人坐在滑板上，从滑道斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经过5s到达底端，速度大小为20m/s。已知彩虹滑道的倾角为30°，重力加速度g=10m/s2，该过程中下列说法正确的是( )
A. 人的重力势能减少了2.5×104JB. 人克服阻力做功2.5×103J
C. 人的动能增加了1.0×104JD. 人的机械能减少了1.5×104J
12.如图为电子束焊接机的原理图，带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。K为阴极，A为阳极，在两极之间加上高压U，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场B. B点电势高于C点电势
C. B点电场强度小于C点电场强度D. 电子由K运动到A，其电势能减少了eU
13.2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统高速飞车大同(阳高)试验线工程完工。高速飞车的质量为m，额定功率为P0，高速飞车在平直轨道上从静止开始运动，先以加速度a做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率P0后，又经过一段时间达到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受阻力Ff保持不变，则高速飞车( )
A. 在运动过程中最终达到的最大速度为P0Ff
B. 匀加速直线运动的时间为P02aFf+ma
C. 匀加速直线运动的位移为P022aFf−ma2
D. 在匀加速过程中牵引力做功为FfP022aFf+ma2+mP022Ff+ma2
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.某课外兴趣小组利用频闪摄影的方法做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置简图，关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是 。(填正确答案标号)
A.斜槽轨道末端可以不水平
B.小球每次不用从斜槽上同一高度释放
C.斜槽轨道可以不光滑
(2)小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是 。(填正确答案标号)
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动
(3)图乙是频闪摄影拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长实际长度为3.2cm。从图像上分析，拍摄的时间间隔T=__________s，小球做平抛运动的水平初速度v0=__________m/s，小球从抛出到B点所用时间t=__________s。(g取10m/s2)
15.如图甲所示，某物理实验小组为了验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
(1)实验中，按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(纸带上第一个点)的距离分别为ℎA、ℎB、ℎC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从起始点O运动到B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________，动能增加量ΔEk=__________。(结果用题中所给字母表示)
(2)实验结果发现，重力势能减少量ΔEp大于动能增加量ΔEk，可能的原因是 。
A.先释放纸带后接通电源
B.运动过程中受到阻力影响
C.运动过程中阻力忽略不计
(3)实验小组改进了实验方案，如图丙所示，利用光电门和数字传感设备组成集成框架，框架水平部分安装了电磁铁，将小铁球吸住。断电后，小铁球立即由静止释放，小铁球经过光电门时，与光电门连接的数字计时器读出小球通过的时间t，并算出此时小球的速度v，多次改变光电门的位置，得到多组x、t的数据，做出的图像如图丁所示。已知重力加速度为g，若小球的直径为d，则小球通过光电门的速度v与时间t的关系为v=__________；若图丁中直线的斜率k=__________，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
16.在如图所示的匀强电场中，一个电荷量q=+3.0×10−8C的带电小球，沿电场线方向由静止开始从A运动到B，电场力做功W=3.6×10−4J，A、B两点间的距离x=0.40m，求：
(1)A、B两点间的电势差UAB；
(2)匀强电场的电场强度E的大小；
(3)小球所受静电力F的大小。
17.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前在我国正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能产生的最大加速度am=7.5m/s2，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=5N。某次表演时，当无人机悬停在距离地面高度H处，让无人机突然失去升力而下落t1=2s，之后马上恢复最大升力，要保证无人机不与地面相撞，假设无人机的运动始终在同一竖直线上，g=10m/s2。求：
(1)无人机以最大加速度从地面由静止开始竖直向上起飞，所需升力的大小；
(2)无人机下降过程中最大速度的大小；
(3)无人机悬停高度H的最小值。
18.如图所示，竖直面内半径为R=2m的光滑圆弧轨道底端切线水平，与水平传送带左端B等高无缝衔接，传送带右端C与一平台等高无缝衔接，圆弧所对的圆心角为θ=60°，传送带长为LBC=0.8m，以v=3m/s的恒定速度顺时针匀速转动，一轻弹簧放在平台上，右端固定在竖直墙上，弹簧处于原长，左端与平台上D点对齐，CD长为LCD=1m，平台D点右侧光滑。让质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块第二次滑上传送带后，恰好能滑到传送带的左端B点，物块与传送带间的动摩擦因数为μ0=0.5，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块运动到圆弧轨道最底端时的速度大小v1；
(2)物块第二次到达C点时的速度大小v2；
(3)物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能Ep。
参考答案
1.B
2.B
3.A
4.B
5.C
6.C
7.D
8.D
9.BD
10.AD
11.BC
12.CD
13.AD
14..(1)C
(2)A
(3) 0.08 1.2 0.16
15..(1) mgℎB (ℎC−ℎA)28T2
(2)B
(3) dt d22g
16.(1)小球从A运动到B静电力做的功 WAB=qUAB ，解得A、B两点间的电势差
UAB=WABq=3.6×10−43.0×10−8V=1.2×104V
(2)匀强电场中场强大小
E=UABx=1.2×1040.4V/m=3×104V/m
(3)小球所受静电力F的大小
F=qE=3.0×10−8×3×104N=9×10−4N
17.(1)根据牛顿第二定律得
F−mg−f=mam
解得
F=40N
(2)根据牛顿第二定律得
mg−f=ma1
解得
a1=7.5m/s2
最大速度为
vm=a1t1=15m/s
(3)匀减速运动的时间为
t2=vmam=2s
无人机悬停高度H的最小值为
H=vm2t1+t2=30m
18.(1)根据机械能守恒定律得
mgR1−cs60∘=12mv12
解得
v1=2 5m/s
(2)第二次滑上传送带时，根据牛顿第二定律
μ0mg=ma1
解得
a1=5m/s2
物块第二次到达C点时的速度大小v2
v22=2a1LBC
解得
v2=2 2m/s
(3)物块第一次到达C点时的速度为
μ0mgLBC=12mvC2
解得
vC =2 2m/s<3m/s
从C点第一次到达B点的过程中，根据动能定理得
−μ2mg×2LCD−μ0mgLBC=0−12mvC2
解得
μ2=0
物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能Ep
Ep=12mvC2=4J
相关试卷
海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷（Word版附答案）： 这是一份海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷（Word版附答案），共9页。试卷主要包含了以下说法不正确的是，用注射器将一段空气等内容，欢迎下载使用。
海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题： 这是一份海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题，共6页。
海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷： 这是一份海南省海口市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷，共9页。
