山东省菏泽市牡丹区2024-2025学年高一下学期7月期末物理试卷（含答案）

这是一份山东省菏泽市牡丹区2024-2025学年高一下学期7月期末物理试卷（含答案），共10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。
1.一辆公交车向左沿直线匀速行驶，乘客坐在车厢内，竖直向上抛出一小球。若不计空气阻力，在地面上的人看来，能反映小球在空中运动轨迹的几何图形是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，AA′为四分之一圆弧轨道，BB′为抛物线轨道。两个质量相等的光滑小环分别套在两个轨道上从同一高度由静止释放。下列说法正确的是( )
A. 到达底端时的速度相同B. 到达底端时的动能相同
C. 到达底端时重力做功的瞬时功率相同D. 以上说法都不对
3.一汽车在平直公路上从静止开始匀加速启动，阻力保持不变。某时刻发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始发动机始终在额定功率下工作，关于汽车此后的加速度a和速度v，下列说法正确的是( )
A. a逐渐减小到零，v逐渐减小到某一定值
B. a逐渐减小到某一非零值，v逐渐减小到某一定值
C. a逐渐减小到零，v逐渐增加到某一定值
D. a逐渐减小到某一非零值，v逐渐增加到某一定值
4.一石块从某山坡以初速度v0斜向上方抛出，其速度与水平方向的夹角为θ。以地面为零势能面，不计空气阻力。石块落地时的机械能与下列哪个量无关( )
A. 石块的质量B. 石块的初速度C. 石块初速度的仰角D. 石块抛出时的高度
5.2024年6月25日14时7分，嫦娥六号探测器携带人类首份月球背面土壤安全着陆，结束了其月球探索任务。该探测器在月球背面着陆前的轨道近似圆形，且贴近月球表面运行。已知月球质量约为地球质量的181，月球半径约为地球半径的14，地球的第一宇宙速度约为7.9km/s。则此探月卫星绕月运行的速率约为( )
A. 0.39 km/sB. 1.76 km/sC. 3.5 km/sD. 5.27 km/s
6.某游乐场有一种多锤敲钉子的娱乐活动，一位游客6锤刚好把一颗钉子垂直锤进木板，假设每次锤击做功相同，且钉子所受木板阻力与深度成正比。求钉子第1次与第5次进入木板的深度之比( )
A. 1: 5B. ( 5−2):1C. (2− 3):1D. 1:( 5−2)
7.如图所示，轻质定滑轮下方悬挂重物A，轻质动滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g，当A的位移为h时，A的速度大小为( )
A. 2gh5B. 4gh5C. 6gh5D. 8gh5
8.圆心在O点的半球形光滑绝缘容器固定在水平面上，带电量分别为+3q和+2q的小球甲、乙恰好静止在容器内壁A、B两点，AO、BO与竖直线的夹角分别是30°、60°。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两小球的质量之比为 3:1
B. 甲、乙两小球所受弹力之比为 3: 2
C. 仅互换两小球的电荷量，平衡时两小球的位置将发生变化
D. 固定乙小球，缓慢减小甲小球的电荷量，甲小球受到的弹力将逐渐增大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图所示，真空中有两个点电荷，Q1=8.0×10−8C、Q2=−2.0×10−8C，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。下列说法正确的是( )
A. x=12cm处的电场强度为0B. x=4cm处的电场强度为0
C. x=2cm处的电场强度方向沿x轴正向D. x=8cm处的电场强度方向沿x轴正向
10.如图所示，直流电源与一平行板电容器相连，电容器A板接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 闭合S，A板下移，油滴在P点具有的电势能降低
B. 断开S，A板上移，油滴将继续保持静止状态
C. 断开S，减小极板间的正对面积，P点处的电势不变
D. 若在B板上表面重叠放置一相同金属板，则电容器的电容增大
11.在xOy坐标系中，y轴上固定有两个与原点O距离相等的等量同种点电荷Q，其电场强度E在x轴上分布如图所示，E>0表示方向沿x轴正向，图线关于O点对称，P、M、N是x轴上的三点，OM=ON，将一电子从P点沿x轴正向移动到N点。下列说法错误的是( )
A. 点电荷Q电性为正B. M点的场强和N点的场强相同
C. M点的电势等于N点的电势D. 电子在M点的电势能大于P点的电势能
12.生产车间常用传送带传输工件。如图所示，与水平面夹角为37°的倾斜传送带顺时针匀速转动，其速度大小v0可以由驱动系统根据需要设定。在传送带下端A点轻放一个质量m=1kg的工件，运动到传送带上端B点后被取走。已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，AB间的距离L=3m，重力加速度g取10m/s2，sin37 ∘=0.6，cs37 ∘=0.8。下列说法正确的是( )
A. 工件刚放上传送带时加速度的大小a=0.4m/s2
B. 调整传送带v0的大小，工件到达B点的最大速度vm= 6m/s
C. 若v0=0.4m/s，从A到B过程中工件与传送带间因摩擦产生的热量Q=1.28J
D. 若v0=0.4m/s，从A到B过程中传送带所受摩擦力对传送带做功的平均功率P=2.26W
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器。
(1)实验时，将开关S接通1后，电容器的 (选填“上”或“下”)极板带正电。
(2)待电压传感器的示数稳定后，读出电压传感器示数为6V，将开关S接2，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I−t图像如图乙所示，则电容器的电容为 F(结果保留两位有效数字)。
(3)若(2)的操作中，仅增大电阻R的阻值，则此过程的I−t曲线与横轴围成的面积将 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
14.某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。把一个直径为d质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球摆动最低点处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。将小球拉离摆动最低点并记录其高度h，然后由静止释放(运动平面与光电门光线垂直)，记录小球经过光电门的挡光时间Δt。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。
(1)小球重力势能减少量ΔEp= 动能增加量ΔEk= 。以h为横坐标、1Δt2为纵坐标作直线图，若所得图像过原点，且斜率为 (用d和g表示)，即可证明小球在运动过程中机械能守恒。
(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议
A、小球选择质量大体积小的
B、精确测量出小球的质量
C、适当增大释放的高度h
以上建议中对提高实验准确程度有作用的是 。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.站在某星球表面上的航天员，在离星球表面高h处以v0沿水平方向抛出一个小球，小球落在星球表面上的P点，测得抛出点和落地点P之间的水平距离为L。已知星球半径为R。不计星球自转的影响。
(1)求该星球表面附近的重力加速度g′；
(2)若该星球的一颗小卫星在半径为2R的轨道上绕该星球运行，求运行周期T。
16.牡丹作为菏泽的名片之一，享誉全国。如图所示，将一片牡丹花的叶片简化为光滑斜面，其与水平面的夹角θ=53 ∘，长度L=0.25m。一质量m=1×10−4kg的水滴从叶片顶端由静止滑下，叶片底端距地面的高度h=1.6m，忽略空气阻力。sin53 ∘=0.8，cs53 ∘=0.6，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)水滴离开叶片时重力的瞬时功率；
(2)水滴落地时速度的大小。
17.如图所示，水平面AB段粗糙其余光滑与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，AB段长度L=2m，动摩擦因数μ=0.5，导轨半径R=1m。一个质量m=1kg的物块与弹簧接触不连接，物块刚开始静止于A点此时弹簧处于原长，现向左缓慢推物块将弹簧压缩至D点(图上未标出)，此时弹簧具有弹性势能EP0=30J，由静止释放物块，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，重力加速度g取10m/s2。
(1)求物块运动到与圆心等高位置时对轨道的压力；
(2)改变物块释放的位置，物块进入半圆轨道且在半圆轨道运动时不脱离轨道，求弹簧弹性势能的范围。
18.在平面直角坐标系中，y轴左侧有加速和偏转电场，x轴与偏转电场中轴线重合。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子由静止从加速电场左极板边缘处经加速电场后以v0沿偏转电场中轴线射入偏转电场，最终从偏转电场射出。偏转电场两极板间电压U2=mv02q，极板长度与板间距均为L。不计带电粒子的重力，静电力常量为k。
(1)求加速电压U1；
(2)求粒子从偏转电场射出时的速度及经过y轴的位置；
(3)若在y轴右侧有一负点电荷，y轴左右两侧电场互不影响。
①粒子从偏转电场射出后，做圆周运动再次回到偏转电场时，偏转电场两极板电压大小不变电性反转，粒子恰又回到初始静止位置，求此点电荷的位置及电荷量；
②改变电压U2大小，并调整点电荷的位置及电荷量大小，使粒子在点电荷形成的电场中恰好做匀速圆周运动，且库仑力大小等于k′v(k′已知，v为粒子做匀速圆周运动的速度大小)，证明粒子两次经过y轴时的距离d为一定值。
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.C
5.B
6.D
7.B
8.A
9.AC
10.ABD
11.BD
12.AC
13.上
2.7×10−4
不变

14.mgh
md22Δt2
2gd2
AC

15.解：(1)小球抛出后做平抛运动，在空中运动时间为 t=Lv0
竖直方向上 h=12g′t2
解得 g′=2ht2=2hv02L2
(2)根据 GMmr2=m4π2T2r
解得 T= 4π2r3GM
GMmR2=mg′
解得 GM=g′R2
联立解得 T= 4π2(2R)3g′R2=4π 2Rg′=4πLv0 Rh

16.解：(1)水滴从叶片顶端由静止滑下到叶片底端过程，根据动能定理可得 mgLsinθ=12mv12−0
解得水滴离开叶片时的速度大小为 v1=2m/s
则水滴离开叶片时重力的瞬时功率为 P=mgv1sinθ
代入数据解得 P=1.6×10−3W
(2)从水滴离开叶片到落地过程，根据动能定理可得 mgh=12mv22−12mv12
代入数据解得水滴落地时速度的大小为 v2=6m/s

17.解：(1)物体从A点到与圆心等高位置，根据动能定理有 W弹−mgR−μmgL=12mv12
在与圆心等高位置，有 FN=mv12R
解得 FN=20N
所以物块运动到与圆心等高位置时对轨道的压力为20N。
(2)物体脱离弹簧后，恰好能通过导轨的最高点C，有 mg=mvC2R
物体脱离弹簧后，恰好能通过导轨的最高点C，根据动能定理有 W弹−Wf−2mgR=12mvC2
解得 W弹=35J
根据功能关系弹簧压缩至A点时具有的弹性势能为 Ep=W弹=35J
若刚好到达B点，则在B点的速度为零，由能量守恒，有 EP=μmgL=10J
若刚好到达与圆心等高位置，由能量守恒，有 EP−μmgL−mgR=0
解得弹性势能为 EP=20J
所以物块进入半圆轨道且在半圆轨道运动时不脱离轨道，弹簧弹性势能的范围 10J