2023邵阳二中高一下学期期末考试物理试题含解析

2023年上学期高一期末考试物理试卷

考生注意：

1、本试题共分为单选题，多选题，实验题和解答题四部分，共6页。

时量75 分钟，满分100 分。答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填入相应位置内。

2、客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上，主观题用黑色的签字笔书写在答题卷上。考试结束时，只交答题卷，试卷请妥善保管。

一、单选题（每小题4分，共7道小题，共计28分）

1. 小明同学乘坐汽车，观测到做匀加速直线运动的汽车（可视为质点）连续通过A、B、C、D四个位置，且通过AB、BC、CD段的时间分别为t、2t、3t，AB段、CD段的长度分别为L、6L，则汽车通过C点时的速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

2. 从高处以水平速度平抛小球，同时从地面以初速度竖直上抛小球，两球在空中相遇，如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A. 从抛出到相遇所用的时间为

B. 从抛出到相遇所用的时间为

C. 两球抛出时的水平距离为

D. 两球抛出时的水平距离为

3. 某次英雄小伙子救人的过程，可用下图去描述：落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处沿直线匀速游到A处，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为，则（　　）

A. 小伙子如果面对垂直于河岸的方向游，是不可能到达A点的

B. 小伙子渡河的时间一定为8s

C. 小伙子在静水中游泳的速度至少应为，才能沿直线匀速游到A处

D 只有小伙子总面对着A处游，沿直线匀速游到A处

4. 如图所示，斜面静止在粗糙水平地面上，物块放在斜面上时恰能沿斜面匀速下滑，若物块在下滑过程中施加一恒力作用，恒力过物块重心且与竖直方向夹角为β，已知斜面倾角为α，则在下滑过程中正确的是（　　）

A. 若力F竖直向下，物块将沿斜面加速下滑

B 若力F垂直斜面向下，物块仍能保持匀速下滑

C. 若力F沿斜面向下，斜面受到地面给的摩擦力方向水平向右

D. 地面对斜面无摩擦力

5. 如图，圆心为O1的光滑半圆环固定于竖直面，轻弹簧上端固定在O1正上方的O2点，c是O1O2和圆环的交点；将系于弹簧下端且套在圆环上的小球从a点静止释放，此后小球在a、b间做往复运动。若小球在a点时弹簧被拉长，在c点时弹簧被压缩， 。则下列判断正确的是（　　）

A. 小球在b点受到的合力为零

B. 弹簧在a点的伸长量可能小于弹簧在c点的压缩量

C. 弹簧处于原长时，小球的速度最大

D. 在a、b之间，小球机械能最大的位置有两处

6. 在轴上放置两个电荷量不相等的同种电荷，位置坐标分别为和，在轴上两电荷之间区域内的电势随位置坐标变化的图线如图所示，图线与轴交点的切线与轴平行，交点处的纵坐标为，取无限远处电势为零，下列说法正确的是（    ）

A. 均带负电

B. 两电荷的电荷量之比

C. 在轴上处，电势为

D. 在轴上处，电场强度为0

7. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆不接触，但两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为l的刚性轻杆L连接，将a球从图示位置（轻杆与L2杆夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（ 　　）

A. a球和b球所组成的系统机械能不守恒

B. b球的速度为零时，a球的加速度大小为零

C. 刚性轻杆L竖直时，b球有最大速度为

D. 刚性轻杆L水平时，a球有最大速度

二、多选题（每小题5分，共计20分，选对不全得3分，有选错的不得分）

8. 汽车司机发现前方有障碍物，立即刹车，刹车过程可视为匀减速运动。自刹车开始第1s内经过的位移为24m，第4s内经过的位移为1m。下列说法正确的是（　  ）

A. 汽车的加速度大小为7.67m/s2

B. 汽车的加速度大小为8m/s2

C. 汽车的初速度大小为28m/s

D. 汽车的初速度大小为30.67m/s

9. 如图所示，物块A质量为m，长方体B质量为M，地面平面，各接触面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。在长方体B上施加向右的水平推力F，使得物块A刚好能在长方体B的侧面保持相对静止，下列说法正确的是（     ）

A. 物块的加速度大小为

B. 长方体B上施加水平外力大小为

C. 若长方体B运动一段时间撤去F，撤去瞬间B的加速度大小为

D. 若长方体B运动一段时间撤去F，撤去瞬间A的加速度大小为

10. 某同学用手机的频闪功能拍摄一小球在倾角为斜面上的运动情况，如图是运动模型简化图，频闪时间间隔为T，小球从斜面底端开始向上运动，在斜面上依次经过A、B、C、D、E点，各段距离之比为，小球在运动过程中所受阻力大小不变。以下说法正确的是（　　）

A. 小球在图中C点的速度向上

B. 若小球向上经过A点时的速度为，则向上经过B点的速度为

C. 小球所受阻力和重力大小之比为3∶1

D. 若实际尺寸与照片尺寸之比为k，用刻度尺测得照片中长L，则过E点的速度大小为

11. “双星系统”由相距较近的两颗恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下绕某一点做匀速圆周运动。如图所示为某一双星系统，A恒星的质量为m1，B恒星的质量为m2，A恒星的轨道半径为r1，B恒星的轨道半径为r2，A恒星的线速度大小为v1，B恒星的线速度大小为v2，它们中心之间的距离为L，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A. A恒星与B恒星轨道半径大小之比为

B. 双星系统的运行周期为

C. A恒星轨道半径为

D. A恒星与B恒星线速度大小之比为

三、实验题（每空2分，共14分）

12. 在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）。

（1）依据优化后实验原理图，该实验___（填“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；实验中_____（填“一定要”或“不必要”）保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；

（2）该同学在实验中得到如图（a）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）如图（b）所示，以弹簧测力计示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，可得到小车的加速度与合外力成________比。

13. 在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：

①调整轨道末端沿___________方向；

②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；

③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点；

（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为___________；（用题中所给的物理量表示）

四、解答题（第14题10分，第15题12分，第16题16分）

14. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量C，匀强电场的电场强度N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球的质量m；

（2）若突然剪断细绳，求小球的加速度大小；

（3）若将电场撤去，求小球回到最低点时速度v的大小。

15. 如图，abc是竖直面内的固定轨道，ab为水平轨道，长度为3R，小球与ab间的动摩擦因数为；bc是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到恒定的水平外力F作用，且，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。求：

（1）小球运动到b点时，对轨道的压力？

（2）小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为多少？

16. 如图所示，质量的小球被内壁光滑的弹射器从A点弹出，沿水平直轨道运动到B点后，进入由两个四分之一细管（内径略大于小球的直径）组成的轨道，从轨道最高点C水平飞出时，对轨道上表面的压力大小，之后落在倾角为的斜面上的D点。已知，，两个四分之一细管的半径均为，C点位于斜面底端的正上方，小球在AB段运动时受到的阻力大小等于自身所受重力的，其他摩擦均不计，小球可视为质点，取重力加速度大小。

（1）求小球通过C点时的速度大小；

（2）求小球离开A点时的速度大小；

（3）求小球落到D点时的动能；

（4）当弹射器储存的弹性势能为多少时，小球落在斜面上时的动能最小，最小动能为多少？