陕西省西安市蓝田县城关中学等三校大学区联考2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题

这是一份陕西省西安市蓝田县城关中学等三校大学区联考2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题，共12页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
4.考试结束后将答题卡收回。
第I卷（选择题）
一．单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1.在第18届印尼亚运会女子铅球决赛中，中国选手巩立姣以19米66的成绩夺冠。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上投出的铅球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（ ）
A．丙投出的铅球在空中运动时间最长
B．三个铅球投出的初速度竖直分量相等
C．丙投出的铅球落地的速率最大
D．三个铅球投出的初速度水平分量相等
2.某人在河谷边以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可以落在抛出点左侧的任何位置，其简化模型如图所示，下列说法正确的是( )
A．初速度越大，小石块落地时间越长
B．初速度越大，小石块落地时间越短
C．以不同的初速度水平抛出，小石块落地速度与水平方向的夹角可能相同
D．初速度越大，小石块落地速度与水平方向的夹角越小
3.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，如图是某变速车齿轮转动结构示意图，图中大齿轮A有48齿，大齿轮B有42齿，小齿轮C有18齿，小齿轮D轮有12齿。大小齿轮通过链条连接，小齿轮转动时可带动后轮同轴转动。骑行者通过脚踏板驱动大齿轮转动，则下列选项正确的是（ ）
A．当B轮与C轮组合时，两轮边缘上的点的线速度之比vB：vC=7：3
B．当B轮与C轮组合时,两轮的周期之比TB：TC=3： 7
C．当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA：ωD=1:4
D．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD=4： 1
4.如图所示，天花板上有一可自由转动的光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为m1、m2的A、B小球。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离l1、l2的比值为（ ）
B． C． D．
5.如图所示，为某轿车的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”—“5”挡速度依次增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．若该车想以最大牵引力爬坡，则变速杆应推至“5”挡
B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N
C．该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力大小为1200N
D．若改变发动机输出功率，汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为35kW
6.北斗三号基本系统已完成建设，提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（ ）
A．卫星a的线速度比卫星c的线速度小
B．卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大
C．卫星b和卫星c的线速度大小相等
D．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大
7.如图所示,在两等量同种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、c关于MN对称,b是两电荷连线的中点,d位于两电荷的连线上,e、f位于MN上, 以下判断正确的是( )
A.b点电场强度大于d点电场强度
B.b点电场强度小于d点电场强度
C.正试探电荷q在a、c两点所受静电力相同
D.f点电场强度可能大于e点电场强度
8.如图所示,x轴垂直穿过一个均匀分布着正电荷的圆环,且经过圆环的圆心O。关于x轴上的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.O点的电势一定为零
B.O点的电场强度一定为零
C.从O点沿x轴正方向,电场强度一直减小,电势一直升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度一直增大,电势一直降低
9.由四个电阻连接成的混联电路如图所示,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,把42 V的电压加在a、b两端,则( )
A.通过R1的电流为1 A B.通过R2的电流为2 A
C.通过R3的电流为1 A D.通过R4的电流为2.5 A
10.将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法不正确的是( )
A.对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B.A1的电阻小于A2的电阻
C.定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D.V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
二．多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
11.北京冬奥会成功举办，标志着北京成为世界上第一个双奥之城，获得国际社会广泛赞誉。跳台滑雪是冬奥会的传统项目，将滑雪运动简化为如图所示斜面平抛模型，一名运动员（可视为质点）从O点以初速度水平飞出，经后落到斜面的P点。已知斜面与水平面的夹角，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．间的竖直高度为
B．滑雪运动员在O点的初速度为
C．滑雪运动员到达P点时的速度方向与水平方向夹角为
D．滑雪运动员以不同水平初速度离开O点落到斜面上的时间都是
12.所示，水平放置的两个轮盘靠之间的摩擦力传动，O、O’分别为两轮盘的轴心，轮盘的半径比R甲：R乙=2：1，传动时两轮盘不打滑。现在两轮盘上分别放置同种材料制成的滑块A、B，两滑块的质量相等，与轮盘间的动摩擦因数相同，距离轴心O、O’的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则（ ）
A．两滑块都相对轮盘静止时，两滑块线速度之比为vA：vB=1：2
B．两滑块都相对轮盘静止时，两滑块角速度之比为ωA：ωB=1：4
C．轮盘匀速转动且两滑块都相对轮盘静止时，两滑块所受摩擦力之比为fA：fB=1：2
D．转速逐渐增加，B会先发生滑动
13.真空中静止的点电荷的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为EA，B点的场强为EB，A、B两点之间距离为d，电荷量为+q的试探电荷在A点的电势能为EpA，在B点的电势能为EpB。有关A、B两点的说法不正确的是( )
A
B
A．该试探电荷在A点受静电力较小
B．该试探电荷在B点具有的电势能较大
C．A、B两点间的电势差等于
D．A、B两点间的电势差等于
14.如图甲、乙两电路,利用一个表头G(500 μA,200 Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~2.5 mA,则 ( )
A.甲表是电压表,乙表是电流表
B.甲表中R=50 Ω,乙表中R=5 800 Ω
C.若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值
D.若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R的阻值
第II卷（非选择题）
三、实验题（共3小题，总分20分）
15.（10分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下列关于实验步骤的说法错误的是____。
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．通过重锤线将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放
D．斜槽轨道必须光滑
(2)某同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系。运动轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度大小为 m/s（保留三位有效数字），经过B点时速度大小为 m/s（可保留根号），小球抛出点的坐标为 （单位cm）。（重力加速度g取10m/s2）
16.（10分）如图1是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由长槽及短槽上的挡板6对小球的弹力提供，该力的大小通过挡板的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，因此标尺8上露出的红白相间等分格子的数量可以显示出两个球所受向心力的比值。长槽上A挡板距左转轴的距离与短槽上B挡板距右转轴的距离相等。挡板距左转轴的距离是A挡板距左转轴距离的两倍。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上（已知塔轮2由上到下，圆盘半径分别为、、；塔轮3由上到下，圆盘半径分别为、、），可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动所受向心力大小的影响因素。图2中甲、乙、丙是用控制变量法探究小球所受向心力大小与小球质量、小球转动角速度和转动半径之间关系的实验情境图，所用钢球质量相同，钢球质量大于铝球质量。
（1）本实验采用的实验方法是 。
A．放大法 B．累积法 C．微元法 D．控制变量法
（2）探究小球所受向心力大小与小球质量之间关系的是图2中的 （“甲”“乙”“丙”）；
（3）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系的是图2 （“甲”“乙”“丙”）。
（4）可以得到的结果有 。
A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
17.（10分）在一个未知星球上研究平抛运动的规律。拍下了小球作平抛运动过程中的多张照片，经合成照片如图。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际的长度之比为1：4，则：

（1）该星球表面的重力加速度为 m/s2，小球在b点时的速度是 m/s。
（2）若已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地 = 1：4，则该星球的质量与地球质量之比M星：M地 = ，第一宇宙速度之比v星：v地 = ，（g地取10m/s2）
四、计算题（18题7分，19题8分，20题9分，21题10分，共34分）
18.单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM＝10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2，sin 72.8°＝0.96，cs 72.8°＝0.30。求：
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；
(2)M、N之间的距离L。
19.在篮球比赛中，投篮的角度太大或太小，都会影响投篮的命中率．在某次投篮中，运动员恰好将篮球以45°的倾角准确投入篮筐，设运动员起跳投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，如图甲所示，设从抛出篮球到篮球入筐的时间为s，不考虑空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）篮球到达最高点时相对篮筐的竖直高度h；
（2）篮球进入篮筐时速度v的大小；
（3）所有曲线运动，都能把曲线分割成许多很短的小段，每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。这个圆的半径就是最接近该点处的曲线的圆弧的半径，即曲率半径，用字母ρ表示。如果我们把篮球运动到最高点附近的一小段距离看做圆的一部分，如图乙所示，求篮球在最高点处的曲率半径ρ的大小。
20.如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为，，引力常量为，某时刻，两卫星与地心之间的夹角为。（结果均用、、表示）
求：（1）卫星二围绕地球做圆周运动的周期；
（2）地球表面的重力加速度。
（3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。
21.等效思想是解决特定物理问题的重要思想方法,例如带电物体在匀强电场中受到电场力恒定,物体重力也恒定,因此二者合力恒定,我们将电场力和重力的合力叫等效重力,这样处理后减少了物体受力个数,将复杂问题简单化。如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一可视为质点的质量为m、电荷量大小为q(q>0)的带电小球。小球静止时细线与竖直方向夹角θ=60°。现使小球获得沿切线方向的初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度大小为g。求:
(1)小球的电性和小球所受到的等效重力的大小和方向;
(2)仿照重力加速度的定义,等效重力场的等效重力加速度g'的大小为多少?参考用电场线能表示出电场的特点,请在图中画出一条过O点的等效重力场线,用字母A和B分别标出小球运动过程中最大速度和最小速度的位置;
(3)小球做圆周运动过程中速度的最小值和释放瞬间细线中拉力的大小。
高一物理答案
1-5BCCDA 6-10CDBCC 11AB 12CD 13ABC 14BD
15.(1)D (2) 1.00
16. (1)D (2)乙 (3)甲 (4)A
17. (1) 8 (2)1：20
18.(1)4.8 m (2)12 m
解析：(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1
由运动的合成与分解规律得v1＝vMsin 72.8°
设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得mgcs 17.2°＝ma1
由运动学公式得d＝eq \f(veq \\al( 2,1),2a1)
联立并代入数据解得d＝4.8 m。
(2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2
由运动的合成与分解规律得v2＝vMcs 72.8°
设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2，由牛顿第二定律得mgsin 17.2°＝ma2
设腾空时间为t，由运动学公式得t＝eq \f(2v1,a1)
L＝v2t＋eq \f(1,2)a2t2
联立并代入数据解得L＝12 m。
19.（1）2.5m；（2）10m/s；（3）5m
【详解】（1）根据运动的对称性，可知篮球上升和下降所用时间均为
t=s
球由最高点到落地过程中，在竖直方向上可看作自由落体运动，由运动学公式可得
h=gt2
解得
h=2.5m
（2）篮球的运动可看成两个平抛运动组成，设球进入篮框时的速度为v
竖直方向：球的分运动为自由落体运动，由速度公式可得
vy=gt
球进入篮框瞬间，由运动的合成可得
vy=vsin45°
水平方向：球的分运动为匀速直线运动，可得
vx=vcs45°
由以上各式解得
v=10m/s
（3）设球在最高点时速度为vx，在最高点时只受到重力
由牛顿第二定律得
mg=m
球在水平方向做匀速直线运动，可得
vx=vcs45°
解得
ρ=5m
20.（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据万有引力提供向心力，有
解得
则有
解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为
（2）在地球表面有
卫星一绕地球做圆周运动，有
联立解得
（3）两卫星第一次相距最近所用时间为，则有
解得
21.(1)负电 2mg,与竖直方向夹角为60°斜向下 (2)见解析 (3)2gL 12mg
解析 (1)根据平衡条件可知小球所受的电场力水平向右,故小球带负电。
电场力大小为qE=mg tan θ
小球所受到的等效重力等于电场力和重力的合力,大小为F等=(qE)2+(mg)2=2mg,方向为与竖直方向夹角为60°斜向下
(2)等效重力场的等效重力加速度g'=F等m=2g
过O点的等效重力场线,字母A、B对应的位置如图所示
(3)在等效重力场最高点有F等=mvB2L
小球做圆周运动过程中速度的最小值为vB=2gL
在等效重力场最低点有FT-F等=mvA2L
从A到B由动能定理有-F等·2L=12mvB2-12mvA2
解得FT=12mg