安徽省阜阳市2023_2024学年高一物理下学期7月期末试题含解析

这是一份安徽省阜阳市2023_2024学年高一物理下学期7月期末试题含解析，共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 下图为A、B、C三个物体运动的位移时间图像，关于时间内，对三个物体运动情况的描述正确的是（ ）
A. A物体的运动轨迹为曲线B. B物体做匀加速直线运动
C. B物体和C物体的平均速率相同D. A物体的平均速度大于B物体的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．x-t图象只能表示直线运动，故做直线运动，故A错误；
B．图象的斜率等于速度，则B物体做匀速直线运动，故B错误；
C．由图看出B物体和C物体的路程和时间相等，则其平均速率相同，故C正确；
D．B物体和A物体的位移相同，时间相同，故平均速度一定相同，故D错误；
故选C。
2. 对教材中几副插图的理解正确的是（ ）
A. 图甲，天宫二号绕地球做匀速圆周运动时，线速度和加速度都不变
B. 图丙，当火车转弯速度过大时，火车外侧车轮的轮缘会挤压外轨
C. 图乙，力作用在物体上，力和位移的夹角为150°，力对物体做负功
D. 图丁，小球在下落和弹簧相互作用的过程中，小球的机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲，天宫二号绕地球做匀速圆周运动时，线速度和加速度方向都会改变，故A错误；
B．当火车以设计速度转弯时，车轮与铁轨之间没有侧向挤压，此时重力和支持力的合力刚好提供向心力，当速度过大时，所需向心力变大，有离心趋势，会挤压外轨，B正确；
C．图丙，力作用在物体上，力和位移的夹角为30°，力对物体做正功，故C错误；
D．图丁，小球在下落和弹簧相互作用的过程中，小球受弹簧弹力做负功，机械能减小，故D错误；
故选B。
3. 2024年5月3日中国探月工程四期嫦娥六号顺利实施发射，5月8日10时12分在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。设嫦娥六号探测器在环月轨道上做圆周运动，距月球表面的高度为，绕行周期为，月球半径为，忽略其他天体的引力对卫星的影响，引力常量已知，球的体积公式为，为球体的半径。则（ ）
A. 月球质量表达式为B. 月球平均密度表达式为
C. 月球表面重力加速度的表达式为D. 月球的第一宇宙速度表达式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力有
解得
故A错误；
B．月球平均密度表达式为
故B错误；
C．根据万有引力与重力的关系有
解得
故C错误；
D．根据重力提供向心力有
解得
故D正确；
故选D。
4. 为进一步优化公交网线布局，提高公交运营效率，阜阳市公交集团优化调整，采取大站快线的运营模式。阜阳西站和火车站间的某条公交线路里程为20km，之间设置了4个停靠站。快线公交车运行的最大速度为，进站和出站过程中，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最大速度匀速行驶。公交车在每个站点停车时间约为40s，则乘快线公交从阜阳西站到火车站的最短时间约为（ ）
A. 1568sB. 1553sC. 1538sD. 1608s
【答案】A
【解析】
【详解】由于进站和出站过程中，加速度大小均为，进站和出站过程时间相同。进站和出站总时间为
分析可知，汽车要经过5次加减速，则变速运动时间为
变速运动位移
则汽车匀速运动时间
则乘快线公交从阜阳西站到火车站的最短时间约为
故选A。
5. 如图，在和的位置分别放置电荷量大小均为的正点电荷，p点坐标为，静电力常量为，则p点的电场强度为（ ）
A. ，方向沿轴负方向B. ，方向沿轴正方向
C. ，方向沿轴负方向D. ，方向沿轴正方向
【答案】B
【解析】
【详解】正负电荷在p点的场强大小相等，均为
根据矢量的合成方法可知，p点的电场强度方向沿轴正方向，大小为
故选B。
6. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。可简化为图乙所示模型，一件小衣物质量为，、分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，测得小衣物过点线速度大小为，做圆周运动的周期为。已知重力加速度为，小衣物可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 衣物转到位置时的脱水效果最好
B. 要使衣物过点不掉下，转筒的周期不能大于
C. 衣物在点对滚筒壁的压力大小为
D. 衣物在、两点受到转筒的压力差为
【答案】C
【解析】
【详解】B．要使衣物过点不掉下，筒壁的支持力需要大于等于零，则
解得
故B错误；
C．衣物在A点时
解得衣物在A点受到滚筒壁的支持力为
由牛顿第三定律可知衣物在点对滚筒壁的压力大小为，故C正确；
D．衣物转到B位置时，由牛顿第二定律有
则A、B两点的压力之差为
即衣物在、两点受到转筒的压力差为，故D错误；
A．衣物在A、B两点的压力满足
FNB=m2πvT+mg>mg
由于衣物与水滴之间的作用力的最大值有一定限度，当超过该限度值时，水将做离心运动，因此衣物转到B位置时的脱水效果最好，故A错误。
故选C。
7. 为了较准确地测量细线能承受的最大拉力，某同学进行了如下实验：
①将细线对折，将重为的钩码（挂钩光滑）挂在细线的下端，如图甲所示，用刻度尺测量出对折后的长度；
②如图乙所示，将刻度尺水平放置，两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动，直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离。下列说法正确的是（ ）
A. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变大
B. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变小
C. 细线能承受的最大拉力大小为
D. 细线能承受的最大拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．该同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，钩码始终处于平衡状态，细线中拉力逐渐增大，但他们的合力始终等于钩码重力G，故合力大小不变，故AB错误；
CD．细线断裂时，细线中拉力为最大值，设此时细绳与竖直方向夹角为，则
根据几何关系可知
联立解得
故C正确，D错误；
故选C。
8. 一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静止开始上升。整个过程电梯对人做功的功率图像如图所示。其中0∼2s做匀加速直线运动，2s∼5s做匀速直线运动，5s∼9s做匀减速直线运动，，则下列说法正确的是（ ）
A. 0∼2s内电梯加速上升1m
B. 在5s∼9s内电梯上升2m
C. 电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功
D. 电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功
【答案】D
【解析】
【详解】AB．2s~5s内功率恒定，故此时拉力等于重力，物体匀速运动，由
得
0∼2s内，根据位移与平均速度的关系有
m
同理在5s∼9s内电梯上升
m
故AB错误；
CD．根据动能定理可知加速过程中有
减速过程中有
解得
J< J
故C错误，D正确；
故选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 在距离地面15m高的P点竖直向上抛出一个质量为0.5kg的小球，小球的初速度为，小球在运动中受到大小恒为5N的水平向右的风力作用，忽略空气阻力，取，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球从抛出到落地的时间为3sB. 小球落地时的速度大小为
C. 小球的抛出点到落地点的距离为45mD. 小球运动过程的最小速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．规定向下为正方向，根据位移与时间关系有
解得
s
故A正确；
B．竖直方向有
水平方向根据牛顿第二定律有
解得
水平方向的速度为
合速度为
故B错误；
C．水平方向的位移为
m
小球的抛出点到落地点的距离为
m
故C错误；
D．小球合力方向与水平方向的夹角为
解得
速度方向与合力方向垂直时，速度最小，此时速度与水平方向的夹角为45°，则有
解得
s
此时速度为
故D正确；
故选AD
10. 如图，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，速度方向沿传送带斜向下。已知物块初速度大于传送带的速度，传送带足够长，传送带与物块间的动摩擦因数，则物块下滑过程中其速度、皮带与传送带间因摩擦产生的热量、动能、机械能与物块位移之间的关系图像，可能正确的有（）
A. B.
C D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由题意可知，开始阶段，物块做减速运动，则
解得
是定值，显然开始阶段图像不是直线。故A错误；
B．由于，分析可知物块先匀减速，后匀速。则共速前，设物块位移为x，传送带位移，则
联立解得
是定值，显然相对位移与物块位移不是线性关系。根据可知，共速前皮带与传送带间因摩擦产生的热量与物块位移不是线性关系。故B错误；
C．共速前，由动能定理得
解得
可知动能随位移成线性关系。共速后，速度不变动能不变，故C正确；
D．由功能关系得
解得
可知E与x成线性关系。减速时的滑动摩擦力大于匀速时的静摩擦力，所以图线开始斜率大后面小。故D正确。
故选CD。
三、非选择题：共5小题，共58分。
11. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）实验原理：如图，某组同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。可改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小，实验平面很光滑，摩擦力可以忽略不计。你认为这一实验方案是__________（选填“可行”或“不可行”），因为_______________________。
（2）实验操作：在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。在此实验中判断力（一个弹簧测力计的拉力）单独作用与力、（两个弹簧测力计互成角度拉时各自的拉力）共同作用效果相同的依据是__________。
A. 的大小等于与的大小之和
B. 使橡皮条伸长相同的长度
C. 使橡皮条上的结点到达同一位置
【答案】（1） ①. 可行 ②. 见解析
（2）C
【解析】
【小问1详解】
[1] [2]不计摩擦力，在槽码盘和槽码的总质量远小于小车质量的前提下，甲、乙两小车受到的拉力近似等于槽码盘和槽码的总重力。小车做初速度为零的匀加速运动，通过控制装置可以保证两小车运动时间相同，运动的位移
则
利用位移关系可以得出加速度的关系。因此该方案可行；
【小问2详解】
判断力F单独作用与力、共同作用效果相同的依据是使橡皮条上的结点到达同一位置，表示力的大小与方向都是相同的。
故选C。
12. 某物理小组结合所学的知识设计了一个验证机械能守恒定律的实验。一个固定在竖直平面内的半圆形平板，点为圆心，调节板使其直径水平，半径处于竖直方向，点处固定一个力传感器，轻细线一端拴在力传感器信号输入端，另一端系一个小钢球。测出细线上端到球心的长度和钢球质量，小钢球静止时，细线与重合，保持细线呈张紧状态将其拉离竖直位置，让小钢球紧贴半圆板由静止释放，记录细线与重合时，力传感器的示数。已知重力加速度为。
（1）请写出小钢球经过最低点时的速度表达式__________（用、、、表达）；
（2）测出小钢球静止释放时球心的位置与其到达最低点处球心的位置之间的高度差，若小钢球在上述运动过程中满足机械能守恒定律，则等式：____________________（用、、、、表达）成立；
（3）改变，重复上述操作，记录对应的值，利用多组、数据，拟合得到图像，其形状可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）
（2）
（3）C
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据机械能守恒定律有
解得
【小问3详解】
根据机械能守恒定律有
变形可得
则图像是一次函数，且与y轴负半轴有交点。
故选C。
13. 如图所示，平行金属板、水平放置，它们之间距离为，除边缘外，它们之间的电场可以看为匀强电场，电场强度为。一质量为、电荷量为的带正电粒子从板由静止释放。已知，重力加速度为，忽略空气阻力。
（1）求带电粒子的加速度；
（2）若在带电粒子运动距离时，电场强度大小不变，方向相反，不考虑调换时间，求该粒子从板运动到板经历的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由牛顿第二定律得
结合解得
（2）粒子运动距离时速度为
加速运动的时间
匀速运动时间
粒子从板运动到板经历的时间
14. 如图所示，在长为的细绳下端拴一个质量为的小球，捏住绳子上端；使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。重力加速度大小为。
（1）当绳子跟竖直方向的夹角为时，小球运动的周期的大小为多少？
（2）通过计算说明：要减小夹角，应该如何改变小球运动的角速度。
【答案】（1）；（2）减小角速度
【解析】
【详解】（1）由合力提供向心力得
解得
（2）小球运动角速度为
可知，减小，则减小因此要减小夹角，应该减小角速度。
15. 如图所示，一半径、圆心角的圆弧形轨道固定在水平地面上，沿竖直方向，为轨道最低点。质量为的小滑块以初速度从轨道最高点沿切线方向进入轨道，由于沿轨道动摩擦因数不相同，滑块恰好能沿着以相同速率运动，紧靠轨道右侧有一长木板与轨道靠在一起但不粘连。已知：长木板质量，且长木板足够长，小滑块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间动摩擦因数为，已知，，取。试求：
（1）滑块运动到点对轨道的压力；
（2）滑块从点到点过程中摩擦力做功；
（3）滑块和长木板最终都停止运动时，滑块与长木板左端的距离。
【答案】（1）38N；（2）-40J；（3）3m
【解析】
【详解】（1）滑块恰好能沿着以相同速率运动，则滑块在N点的速度为6m/s，根据牛顿第二定律有
解得
N
根据牛顿第三定律可知，滑块运动到点对轨道的压力为38N。
（2）滑块恰好能沿着以相同速率运动，根据动能定理有
解得
J
（3）滑块的加速度为
木板的加速度为
设经t时间后，两物体速度相等，则有
解得
s
滑块相对于木板的位移为
m
由于
则滑块与木板相对静止一起做匀减速直线运动，直至停止，最终滑块与长木板A左端的距离为3m。