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广东省广州市第十六中学2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷（原卷版+解析版）
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这是一份广东省广州市第十六中学2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷（原卷版+解析版），文件包含广东省广州市第十六中学2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷原卷版docx、广东省广州市第十六中学2023-2024学年高一下学期期末质量检测物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则 （ ）
A. P、Q均带正电
B P、Q均带负电
C. P带正电、Q带负电
D. P带负电、Q带正电
2. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—图像如图乙。关于A、B两点的电势高低和电场强度大小关系，下列说法正确的是（ ）
A. EA=EBB. EAC. φA=φBD. φA>φB
3. 如图，在地面上同一位置先后抛出质量均为m的两小球 P、Q，其中P做斜抛运动，Q做平抛运动，抛出后两小球均落在比地面低的海平面上，若抛出时速度大小相等，则（ ）
A. 两小球同时到达海平面
B. 两小球一定到达海平面上同一位置
C. 两小球到达海平面时的动能一定相同
D. 全过程两小球重力的平均功率一定相等
4. 如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐在观光球舱中的某游客（ ）
A. 线速度不变B. 角速度不变
C. 向心力不变D. 机械能守恒
5. 2023年世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（ ）
A. 质量比静止在地面上时小
B. 所受地球引力比静止在地面上时小
C. 做圆周运动的角速度比同步卫星角速度小
D. 做圆周运动的线速度比第一宇宙速度大
6. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。一个鸡蛋从20m高的楼上自由下落，若将鸡蛋撞击地面的过程简化为一个质点做匀减速直线运动，从触地到完全停止质点的位移为0.05m，不计空气阻力，则鸡蛋对地面的平均冲击力是其重力的（ ）
A. 400倍B. 200倍C. 100倍D. 10倍
7. 如图甲，长木板静止放置在水平桌面上，有一个可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，物块和木板的v—t图像如图乙。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为，物块始终没离开木板，则物块、木板所组成的系统内能增加量为（ ）
A. 56JB. 40JC. 20JD. 16J
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8. 如图，无人机以恒定拉力将货物从地面提升到一定高度，不计空气阻力，此过程中（ ）
A. 若货物匀速上升，则货物机械能守恒
B. 若货物匀速上升，则货物机械能增加
C. 若货物加速上升，则货物机械能守恒
D. 若货物加速上升，则货物机械能增加
9. 一小球从倾斜轨道上端静止释放，倾斜轨道与圆环轨道平滑连接。已知小球质量为，圆环轨道半径为，重力加速度为g，不计空气阻力和轨道与小球间的阻力。若要求小球不脱轨，则小车释放的高度可能为（ ）
A. B. C. D.
10. 情景一：运动员使一篮球从距地面高度为处由静止自由落下，第一次反弹的高度为。情景二：运动员使一篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5m。若篮球质量为m=0.60kg，且该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变，重力加速度大小取，不计空气阻力，则（ ）
A. 情景一中，篮球第二次反弹高度为0.6m
B. 情景一中，篮球第二次反弹高度为0.8m
C. 情景二中，运动员对篮球所做的功为3.0J
D. 情景二中，运动员对篮球所做的功为4.5J
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11. 某同学用如图1装置研究平抛运动：将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上；小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，在坐标纸上挤压出一个痕迹点；移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列操作中有必要的是______
A. 使轨道末端保持水平
B. 每次需要从同一位置静止释放小球
C. 尽可能减小球与轨道之间的摩擦
（2）请给出一种检查“轨道末端是否水平”的方法______
（3）得到痕迹点如图2，其中某一点位置有明显偏离，其产生的原因可能是______
A. 小球释放的高度偏高
B. 小球释放高度偏低
（4）纠正（3）中错误后得到如图3图像，选取图中某三个痕迹点，测出在水平方向上的间距均为，竖直方向的间距分别为、，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度______（用、、、g表示）；
（5）该同学测得小球质量为，其球心从静止释放位置到水平抛出点时下降的高度差为，则小球在轨道PQ上克服摩擦力所做的功______（用、、、g表示）
12. 某小组用如图装置验证机械能守恒定律：一根不可伸长的细线系住质量为m的钢球，悬挂在铁架台上的O处，钢球静止于D点，光电门固定在D的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，重力加速度为g。
（1）钢球重力势能的减少量______，钢球动能的增加量______
（2）该小组的实验结果如上表，发现每一列均稍大于，该小组判断是因为光电门所测的是遮光条B处（红外线照射处）的速度，此速度大于钢球球心A的速度。于是该小组打算进行以下换算：测出小球摆长OA的长度为r，O点到B处的距离为L，则=______ （用r、L表示），实际操作发现，遮光条B处位置非常难找，因此该小组想到可以通过______（选填“增加”“减小”）摆长OA来减小该系统误差。
13. 如图，载有防疫物资的无人驾驶小车，在斜坡MN段以恒定功率100W、速度2m/s匀速行驶，在水平PQ段以恒定功率3200W、速度8m/s匀速行驶，已如小车总质量为50kg，其中MN段的倾角为30°，MN长度L=20m，重力加速度g取，不计空气阻力，求：
（1）水平段从P到Q，小车牵引力的大小；
（2）倾斜段从M到N，小车克服摩擦力做功
14. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和，取地面为重力势能的零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图。设物体所受空气阻力大小恒定，重力加速度大小g取10m/s2。请根据图中数据，求：
（1）物体的质量；
（2）物体所受空气阻力的大小；
（3）请画出物体下降过程中E总和Ep随它离地面的高度的变化图像。
15. 风洞实验室可产生水平方向、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，其下半部AB是一长为R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，风洞产生的风在管口C所在水平线下方区域，恰好吹不到管口C。AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段静止放置一个质量为m的小球。让风洞产生的风迎面吹来，解除弹簧锁定，小球被弹射出去，到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零，然后水平向右飞出，落在着陆区EF。其中D在C的正下方，DE距离为R，EF距离为0.5R。不计一切摩擦，解除锁定时，不改变弹簧的弹性势能，小球运动速度不影响其所受风力的大小，重力加速度为g。求：
（1）小球水平向右飞出后在空中运动时间；
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能；
（3）水平风力F的大小范围。
（）
4.89
9.79
14.69
19.59
29.38
（）
5.04
10.10
15.10
20.00
29.80
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则 （ ）
A. P、Q均带正电
B P、Q均带负电
C. P带正电、Q带负电
D. P带负电、Q带正电
2. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—图像如图乙。关于A、B两点的电势高低和电场强度大小关系，下列说法正确的是（ ）
A. EA=EBB. EA
3. 如图，在地面上同一位置先后抛出质量均为m的两小球 P、Q，其中P做斜抛运动，Q做平抛运动，抛出后两小球均落在比地面低的海平面上，若抛出时速度大小相等，则（ ）
A. 两小球同时到达海平面
B. 两小球一定到达海平面上同一位置
C. 两小球到达海平面时的动能一定相同
D. 全过程两小球重力的平均功率一定相等
4. 如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐在观光球舱中的某游客（ ）
A. 线速度不变B. 角速度不变
C. 向心力不变D. 机械能守恒
5. 2023年世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（ ）
A. 质量比静止在地面上时小
B. 所受地球引力比静止在地面上时小
C. 做圆周运动的角速度比同步卫星角速度小
D. 做圆周运动的线速度比第一宇宙速度大
6. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。一个鸡蛋从20m高的楼上自由下落，若将鸡蛋撞击地面的过程简化为一个质点做匀减速直线运动，从触地到完全停止质点的位移为0.05m，不计空气阻力，则鸡蛋对地面的平均冲击力是其重力的（ ）
A. 400倍B. 200倍C. 100倍D. 10倍
7. 如图甲，长木板静止放置在水平桌面上，有一个可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，物块和木板的v—t图像如图乙。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为，物块始终没离开木板，则物块、木板所组成的系统内能增加量为（ ）
A. 56JB. 40JC. 20JD. 16J
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8. 如图，无人机以恒定拉力将货物从地面提升到一定高度，不计空气阻力，此过程中（ ）
A. 若货物匀速上升，则货物机械能守恒
B. 若货物匀速上升，则货物机械能增加
C. 若货物加速上升，则货物机械能守恒
D. 若货物加速上升，则货物机械能增加
9. 一小球从倾斜轨道上端静止释放，倾斜轨道与圆环轨道平滑连接。已知小球质量为，圆环轨道半径为，重力加速度为g，不计空气阻力和轨道与小球间的阻力。若要求小球不脱轨，则小车释放的高度可能为（ ）
A. B. C. D.
10. 情景一：运动员使一篮球从距地面高度为处由静止自由落下，第一次反弹的高度为。情景二：运动员使一篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5m。若篮球质量为m=0.60kg，且该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变，重力加速度大小取，不计空气阻力，则（ ）
A. 情景一中，篮球第二次反弹高度为0.6m
B. 情景一中，篮球第二次反弹高度为0.8m
C. 情景二中，运动员对篮球所做的功为3.0J
D. 情景二中，运动员对篮球所做的功为4.5J
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11. 某同学用如图1装置研究平抛运动：将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上；小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，在坐标纸上挤压出一个痕迹点；移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列操作中有必要的是______
A. 使轨道末端保持水平
B. 每次需要从同一位置静止释放小球
C. 尽可能减小球与轨道之间的摩擦
（2）请给出一种检查“轨道末端是否水平”的方法______
（3）得到痕迹点如图2，其中某一点位置有明显偏离，其产生的原因可能是______
A. 小球释放的高度偏高
B. 小球释放高度偏低
（4）纠正（3）中错误后得到如图3图像，选取图中某三个痕迹点，测出在水平方向上的间距均为，竖直方向的间距分别为、，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度______（用、、、g表示）；
（5）该同学测得小球质量为，其球心从静止释放位置到水平抛出点时下降的高度差为，则小球在轨道PQ上克服摩擦力所做的功______（用、、、g表示）
12. 某小组用如图装置验证机械能守恒定律：一根不可伸长的细线系住质量为m的钢球，悬挂在铁架台上的O处，钢球静止于D点，光电门固定在D的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，重力加速度为g。
（1）钢球重力势能的减少量______，钢球动能的增加量______
（2）该小组的实验结果如上表，发现每一列均稍大于，该小组判断是因为光电门所测的是遮光条B处（红外线照射处）的速度，此速度大于钢球球心A的速度。于是该小组打算进行以下换算：测出小球摆长OA的长度为r，O点到B处的距离为L，则=______ （用r、L表示），实际操作发现，遮光条B处位置非常难找，因此该小组想到可以通过______（选填“增加”“减小”）摆长OA来减小该系统误差。
13. 如图，载有防疫物资的无人驾驶小车，在斜坡MN段以恒定功率100W、速度2m/s匀速行驶，在水平PQ段以恒定功率3200W、速度8m/s匀速行驶，已如小车总质量为50kg，其中MN段的倾角为30°，MN长度L=20m，重力加速度g取，不计空气阻力，求：
（1）水平段从P到Q，小车牵引力的大小；
（2）倾斜段从M到N，小车克服摩擦力做功
14. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和，取地面为重力势能的零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图。设物体所受空气阻力大小恒定，重力加速度大小g取10m/s2。请根据图中数据，求：
（1）物体的质量；
（2）物体所受空气阻力的大小；
（3）请画出物体下降过程中E总和Ep随它离地面的高度的变化图像。
15. 风洞实验室可产生水平方向、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，其下半部AB是一长为R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，风洞产生的风在管口C所在水平线下方区域，恰好吹不到管口C。AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段静止放置一个质量为m的小球。让风洞产生的风迎面吹来，解除弹簧锁定，小球被弹射出去，到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零，然后水平向右飞出，落在着陆区EF。其中D在C的正下方，DE距离为R，EF距离为0.5R。不计一切摩擦，解除锁定时，不改变弹簧的弹性势能，小球运动速度不影响其所受风力的大小，重力加速度为g。求：
（1）小球水平向右飞出后在空中运动时间；
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能；
（3）水平风力F的大小范围。
（）
4.89
9.79
14.69
19.59
29.38
（）
5.04
10.10
15.10
20.00
29.80
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