湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题.zip

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时量：75分钟 满分：100分
一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1. 关于高中物理实验中用到的思想方法，下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲为著名的伽利略斜面实验，应用了理想实验的方法
B. 图乙为研究加速度a和外力F、质量m的关系实验，主要应用了控制变量的方法
C. 图丙为探究合力与分力的关系实验，主要应用了极限的思想方法
D. 图丁为卡文迪许通过扭秤测量引力常量的实验，应用了放大的思想方法
2. 在击打乒乓球的过程中，球拍对乒乓球的切向摩擦会使得乒乓球旋转起来，若旋转的乒乓球在竖直平面内的运动轨迹如图中曲线所示，M点是运动轨迹上的一点，速度方向沿该点的切线方向，乒乓球在该点受到的合外力方向可能是（ ）
A. 斜向左下B. 斜向右上C. 与速度方向相反D. 与速度方向相同
3. 华为Mate·60Pr成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，该手机的卫星通信功能可以让我们在无信号环境下，通过“天通一号”系列卫星与外界进行联系。“天通一号”系列卫星为地球同步静止卫星，目前我国已发射有“天通一号”01、02、03卫星。将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动。关于“天通一号”系列卫星下列说法正确的是（ ）
A. 三颗卫星有可能经过北京市上空
B. 三颗卫星的轨道线速度大小都相等
C. 三颗卫星运行速度等于
D. 若已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，即可求出地球质量
4. 如图，在P板附近有电荷（不计重力）由静止开始向Q板运动，则以下解释正确的是（ ）
A. 到达Q板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关
B. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越短，加速度越小
C. 电压一定时，两板间距离越大，加速的时间越长，加速度越大
D. 若加速电压与电量均变为原来的2倍，则到达Q板的速率变为原来的2倍
5. 如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. A点投出在空中运动时间长
B. B点投出在空中运动的时间长
C. B点投出打到P点的速度大
D. B点投出打到P点的速度小
6. 如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内径略大于小球直径，重力加速度为。下列有关说法中正确的是（ ）
A. 如果小球在最高点时的速率为，则此时小球对管道的外壁有作用力
B. 如果小球在最低点时的速率为，则此时小球对管道的内壁有作用力
C. 小球在最低点时的速率至少为小球才能通过最高点
D. 小球在最低点时速率至少为小球才能通过最高点
二、多选题（本大题共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，A、B两相同的金属板水平放置．现让两板带上等量异种电荷，两板间形成竖直方向的匀强电场．将一带电粒子沿水平方向从A板左侧靠近A板射入电场中．当粒子射入速度为v1时，粒子沿轨迹Ⅰ从两板正中间飞出，电场力做功为W1；当粒子射入速度为v2时，粒子沿轨迹Ⅱ落到B板正中间，电场力做功为W2．不计粒子重力，则( )
A. v1∶v2＝2∶1B. v1∶v2＝2∶1
C. W1∶W2＝1∶1D. W1∶W2＝1∶2
9. 某举重运动员在力传感器上训练做“下蹲”“站起”动作，某段时间内力传感器的示数随时间变化的图像如图所示。由稳定的站姿到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿到稳定的站姿称为“站起”过程，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. “下蹲”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
B. “站起”过程中，该运动员先处于失重状态后处于超重状态
C. “下蹲”时，该运动员对力传感器的压力小于力传感器对他的支持力
D. 这段时间内，该运动员加速度的最大值为
10. 如图所示，挡板固定在倾角为斜面左下端，斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接，其圆心在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，。质量均为的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球到达点时的速度大小为
C. 小球到达点时的速度大小为
D. 小球由运动到的过程中，小球和物块的机械能之和先增大后减小
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E是选取的计数点，每相邻两计数点间还有四个点未画出。
（1）纸带______端（填“A”或“E”）与木块相连；
（2）根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小______，木块加速度大小______。（结果均保留两位有效数字）
12. 某同学验证机械能守恒定律的装置如图1所示，该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成，当地重力加速度为g。
（1）实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为l，用某测量工具测量小球的直径d
（2）该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放，记录小球通过最低点时光电门的遮光时间t，则小球通过最低点的速度大小为___________（用所测物理量字母表示）
（3）本实验验证机械能守恒定律时，只需在误差允许范围内验证表达式___________是否成立即可；
（4）多次改变细线长度l，重复以上操作，若以为纵坐标，l为横坐标，根据实验数据作出的图像如图2所示，图中的纵截距为b，c为纵轴上的一个数值，则可得重力加速度测量值___________（用图中给的字母或所测物理量表示）；
（5）用实验所得重力加速度与当地重力加速度g比较，在误差范围内两个数值近似相等，则验证了小球机械能守恒。
四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 开车玩手机导致追尾事故应负全责，一辆汽车在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开1s，突然发现前方有异常情况，于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75，该驾驶员的反应时间（从发现异常情况到实施制动的时间）为0.5s，取。求：
（1）刹车时汽车的加速度大小；
（2）从低头开始到最后停止，该车的位移大小。
14. 如图所示，质量为、电荷量为的带电小球A用绝缘细线悬挂于点，另一个电荷量也为的带电小球B固定于点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为，静电力常量为。求：
（1）小球B的电性；
（2）细线拉力大小；
（3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
15. 如图所示，某装置由斜面轨道AB、水平面轨道BC、光滑圆周轨道CDEC′、光滑直轨道C′F平滑连接组成，B、C、C′为连接点（C、C′略微岔开），F端有一挡板，挡板上固定有一轻弹簧，整个装置处于同一竖直平面内。质量为m的滑块以某一初速度v0从A点开始下滑，沿着轨道运动。已知m=0.2kg，圆周轨道半径R=0.4m，AB长度L1=1.0m，倾角θ=37°，BC长度L2=0.8m，物块与AB、BC间动摩擦因数均为µ=0.25。不计其他阻力，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2。
（1）若滑块运动过程中恰好能过圆轨道最高点E，求滑块压缩弹簧时能达到的最大弹性势能Ep；
（2）要使滑块不脱离轨道，求v0的取值范围（不考虑反弹后的运动）。