河南省信阳高级中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

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物理试题
命题人： 审题人：
一、单选题
1．如图所示，一辆汽车正通过一段水平的弯道公路。若汽车的运动视为匀速圆周运动，则
A．该汽车速度恒定不变
B．汽车左右两车灯的线速度大小相等
C．跟公路内道相比，汽车同速率在外道行驶时所受的摩擦力较小
D．跟晴天相比，雨天汽车在同车道同速率行驶时所受的摩擦力较小
2．蹦床运动属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。如图所示，若时刻，一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是
A．B．
C．D．
3．如图所示为一水平转盘，、两物块叠放在转盘上，已知、间的动摩擦因数为，与转盘间的动摩擦因数为。初始时，物块均静止，现逐渐增大圆盘的角速度，下列说法正确的是
A．若，则、始终相对静止，某时刻开始一起滑动
B．若，由于物块质量未知，无法判断、谁先滑动
C．物块所受的合力指向圆盘的轴心
D．摩擦力对物块不做功
4．为庆祝元宵佳节，某地进行无人机燃放表演。如图所示，无人机上升至高度处悬停后，开始沿同一水平方向喷射烟花弹。已知喷出烟花弹的速度大小的范围为，假定每颗烟花弹的初始质量均为且燃烧速率（单位时间内质量的变化量）相同，烟花弹落地区域为危险区域，忽略空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是
A．速度为的烟花弹在空中飞行的时间最短
B．危险区域的宽度为
C．每颗烟花弹落地前瞬间重力的功率都相同
D．每颗烟花弹落地前瞬间的机械能都相同
5．电子墨水屏电纸书具有纸质书籍的阅读体验。其原理主要是电子墨水屏表面附着很多体积很小的“微胶囊”，封装了带有电荷的黑色颗粒和白色颗粒，底部电极接有如图所示的电源，使黑色和白色的颗粒有序排列，从而呈现出黑白分明的可视化效果。下列说法正确的有
A．图中白色颗粒带有正电，黑色颗粒带有负电
B．当画素颜色变化（黑白反转）时，电场力对白色颗粒做正功，对黑色颗粒做负功
C．当画素颜色变化（黑白转换）时，白色颗粒电势能增加，黑色颗粒电势能减少
D．除维持亮度外，电子墨水屏只有在画素颜色变化时才消耗电能
6．太阳系外行星P和行星Q可能适宜人类居住，P半径是Q半径的，若分别在P和Q距星球表面附近高为h处水平拋出一小球，小球平抛运动水平位移的二次方随抛出速度的二次方变化的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。则下列判断正确的是
A．行星P和行星Q表面的重力加速度之比为
B．行星P和行星Q的第一宇宙速度之比为
C．行星P和行星Q的密度之比为
D．行星P和行星Q的密度之比为
7．如图1所示为某修正带照片，图2为其结构示意图。修正带由出带轮、传动轮、收带轮、基带、出带口等组成。测量可知出带轮有45齿，半径为，传动轮齿数未知，半径为，收带轮有15齿，半径未知，下列选项正确的是
A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相反
B．根据题中信息，可以算出传动轮的齿数
C．根据题中信息，不能算出收带轮轴心到齿轮边缘的半径
D．在纸面长时间匀速拉动修正带时，出带轮边缘某点的向心加速度大小不变
8．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为E0，方向沿半径指向圆心O，圆O′与OP相切于P点，OP = R0，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，质子质量为m、电量为e。不计质子间相互作用，则下列说法正确的是
A．在辐向电场中做匀速圆周运动，速度大小
B．在加速电场中做匀加速直线运动，电压
C．在匀强电场中做匀变速曲线运动，场强
D．若肿瘤细胞位于圆上S处（OP上方为R），只需将电压调整为就能击中
二、多选题
9．在真空中，一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示，已知M、N两点连线上中点位置的电场强度大小为72N/C，取，，则
A．该点电荷为负电荷B．N点电势高于M点电势
C．N点的电场强度大小为D．N点的场强与M点的电场强度大小之比为
10．如图所示，小滑块P、Q的质量分别为3m、m，P、Q间通过轻质铰链用长为L的刚性轻杆连接，Q套在固定的水平横杆上，P和竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上。当轻杆与竖直方向的夹角α = 30°时，弹簧处于原长状态，此时，将P由静止释放，P下降到最低点时α = 60°。整个运动过程中P、Q始终在同一竖直平面内，滑块P始终没有离开竖直墙壁，弹簧始终在弹性限度内。忽略一切摩擦，重力加速度为g，在P下降的过程中
A．P、Q组成的系统机械能不守恒
B．下滑过程中，两个滑块的速度大小始终一样
C．P和弹簧组成的系统机械能最小时，Q受到水平横杆的支持力大小等于mg
D．弹簧弹性势能的最大值为
三、实验题
11．如图甲，小张同学做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)实验中，先接通电源，再释放重物，得到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。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量ΔEp = ，动能增加量ΔEk = 。
(2)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。
A．利用公式v = gt计算重物速度B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法
(3)小张同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、v2为纵轴作出了如图丙的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。
A．等于gB．小于2gC．等于2gD．大于2g
12．用如图所示的装置测量轻弹簧压缩时的弹性势能。将弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，弹簧自然伸长时右端恰好处于桌面右边缘P点，水平地面上的O点位于P点正下方，用一小球从弹簧的右端将弹簧压缩至图示位置，弹簧具有弹性势能Ep。现将小球从静止开始无初速度释放，记录小球在水平地面上的落点Q，用刻度尺测出OP间的高度h和OQ间的距离L，已知当地重力加速度为g。
（1）小球离开桌面右边缘P点时的瞬时速度大小vP= （用题给物理量符号表示）。
（2）为了测量轻弹簧的弹性势能Ep，还需要测量的物理量是 。
A．小球的质量m
B．小球的直径d
C．小球从P点到Q点的运动时间t
D．弹簧的形变量x
（3）轻弹簧的弹性势能Ep= （用题给物理量符号表示）。
四、解答题
13．如图所示，光滑水平面上固定两颗铁钉A、B，A上固定一根长为3m的轻绳，轻绳另一端固定一可视为质点的小球，时刻小球位于且轻绳刚好伸直，给小球一个垂直于绳的初速度使小球绕A做顺时针匀速圆周运动，经小球转动半周到达，该过程中细绳拉力大小恒为5N，从起小球绕B继续做匀速圆周运动，再转动半周达到，该过程中细绳拉力大小恒为6N，求：
（1）A、B两颗钉子之间的距离；
（2）小球从运动到所用的时间。
14．在快递分类时常用传送带运送快件，一倾角为37°的传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针方向运行，传送带底端到顶端的距离为L=10.5m，如图甲所示。传送带现将一质量m=2.0kg的快件静止放于传送带底端，以传送带最底端为参考平面，快件在传送带上运动整个过程中速度的平方v2随位移x的变化如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，快件可视为质点，求：
（1）快件与传送带之间的动摩擦因数μ；
（2）快件从传送带底端到顶端过程因摩擦产生的热量
（3）快件从传送带底端到顶端过程电动机多做的功W。
15．如题图1所示，边长为的正方形ABCD区域内存在平行于纸面竖直方向的匀强电场，在CD边右侧3处平行CD放置荧光屏，是通过正方形中心和荧光屏中心的轴线。电子由静止经加速电压加速后以一定速度沿轴线连续射入电场。整个系统置于真空中，不计电子重力，已知电子电荷量为、质量为。
（1）若加速电压为，电子恰好从点飞出，求电子从进入正方形区域到打到荧光屏上的时间；
（2）若电子均以速度沿轴线射入正方形区域，正方形区域所加偏转电场如题图2所示，偏转电场变化周期为，且远大于电子在偏转电场中的运动时间，电子偏转后恰好全部从CD边射出偏转电场并能全部打在荧光屏上形成运动的光点，求最大电场强度以及荧光屏的最小长度；
（3）求在（2）的条件下求荧光屏上光点经过的速度大小。