云南省保山市、文山州2022-2023学年高一物理下学期期末试题（Word版附解析）

保山市文山州2022-2023学年春季学期期末联合质量监测高一（物理）试卷满分100分，考试用时120分钟。第I卷（选择题，共47分）注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。一、选择题（本大题共14小题，共计47分，在每小题给出的四个选项中，第19题只有一项符合题目要求，每小题3分；第10~14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.曹冲称象的故事出自《三国志》，内容为：“置象于船上，刻其水痕所至。称物以载之，则校可知矣。复称他物，则象重可知也”。如图所示，曹冲称象采用的思想方法是（）A.极限思想B.控制变量法C.等效替换D.理想模型法【答案】C【解析】【详解】曹冲称象的过程中，用其他方便称重的物体代替大象放在船上，让船的吃水深度与大象站在船上的吃水深度相同，从而称出物体的重量便可知大象的重量，该思想方法即为等效替代思想。故选C。2.某传动装置可简化为图所示，机件I和II的半径为和，已知，A、B分别在机件I与机件II的边缘上，是机件II上的一点且。若两机件在转动过程中没有打滑现象，则下面判断正确的是（） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A、B两点属于皮带传动，则B、C两点属于同轴传动，则根据可得故ABD错误，C正确。故选C。3.某幼儿园提供给小朋友课间玩耍的滑梯如图所示，其倾角为，倾斜部分长度为。若小孩玩耍时在滑梯上匀速滑下，其过程可简化为图，则下列说法正确的是（）A.滑梯的高度为B.小孩下滑的过程中所受的合力为零C.滑梯表面与小孩裤料之间的动摩擦因数为1.0 D.质量越大的小孩越容易下滑【答案】B【解析】【详解】A．滑梯的高度故A错误；B．小孩玩耍时在滑梯上匀速滑下，小孩下滑的过程中所受的合力为零。故B正确；C．对小孩受力分析得得故C错误；D．由质量m被约掉，是否下滑容易，与小孩的质量无关。故D错误。故选B。4.万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来，在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的运用。现有两个质地均匀完全相同的实心球，它们间的万有引力为，若两球心间的距离变为原来的两倍，则此时两球间的万有引力变为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】两个质地均匀完全相同的实心球，它们间的万有引力为，则有两球心间的距离变为原来的两倍，则此时两球间的万有引力变为 解得5.如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是。一位质量约为的同学沿最内圈跑过一侧弯道的时间约为，该过程可视为匀速圆周运动。则该同学沿弯道跑步时（）A.线速度约为B.角速度约为C.向心加速度约为D.向心力约为【答案】B【解析】【详解】A．该同学沿弯道跑步时线速度约为故A错误；B．由题知该同学绕圆心转过的角度，则该同学角速度约为故B正确；C．该同学向心加速度约为故C错误；D．该同学向心力约为故D错误 故选B。6.电影《长空之王》正在热映，电影中讲述了战斗机试飞员做出的各种牺牲。若某次试飞着陆过程的实验数据显示，在第2秒内的位移为37.5米，第3秒内的位移为12.5m，若该过程视为匀减速直线运动，则加速度的大小为（）A.15m/s2B.25m/s2C.30m/s2D.35m/s2【答案】B【解析】【详解】加速度大小为故选B。7.一半径为的绝缘球体上均匀分布着电荷量为的正电荷，以球心为原点建立坐标系，如图所示，在的点有一电荷量为的固定点电荷，已知在的点电场强度为零，静电力常量为。则下列说法正确的是（）A.点点电荷带负电B.点的电场强度为零C.点的电场强度为零D.点的电场强度大小为【答案】D【解析】【详解】A．因为C点的电场强度为零，表明位置处的固定点电荷与电荷量为的正电荷在C点处的电场强度大小相等，方向相反，可知D点的点电荷为正电荷，故A错误；B．根据对称性可知均匀带电绝缘球体上的电荷在球心O处产生的电场强度为零，即O点的电场强度等于D点电荷产生的电场强度，即有故B错误； CD．均匀带电绝缘球体在其周围形成电场具有对称性，因此均匀带电绝缘球体在C点与F点产生的场强大小相等，方向相反，即有EC=EF又因为在C点合场强为零，则有则在F点合场强大小为故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，在水平桌面上右边缘的点放置着一可看成质点的小球，现给小球一个水平向右的初速度，小球恰好从点沿切线方向进入半径的圆弧轨道，已知，A、B、C、D在同一竖直平面内，为直径且点为圆弧最低点（不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度，，）。下列选项正确的是（　　）A.小球过点时的速度大小为B.小球从点运动到点的时间为C.D.小球过点时对轨道的压力等于小球的重力【答案】C【解析】【详解】A．在B点进行速度的分解由 故A错误；B．由得故B错误；C．水平桌面高度故C正确；D．小球过C点由于有速度，所以对轨道的压力大于小球重力，故D错误。故选C。9.电动自行车具有轻便灵活的特点，是我们中学生比较喜欢的代步工具，某同学利用传感器记录了一次骑行过程中不同时刻电动自行车的牵引力与对应的速度，并描绘出图像，如图所示。若启动过程中所受阻力恒定，最大速度为，已知该同学和电动车的总质量为，在这次电动自行车的启动过程中，下列选项正确的是（）A.电动自行车的实际输出功率恒定为B.受到的阻力大小为C.匀加速运动的时间为D.匀加速运动过程所消耗的电能为【答案】C【解析】【详解】A．由图知，当=5m/s时 可得但刚起步时，即时P不等于200W，故A错误；B．根据图像可知，当=5m/s时故B错误；C．根据图像可知，刚启动时，当F开始减小时说明功率达最大值，即此时有解得由牛顿第二定律有解得a=0.5m/s2由于从开始到是匀加速运动，由解得t1=5s故C正确；D．由动能定理有解得但电池内部有电阻，会产生热量，所以消耗的电能大于500J，故D错误。故选C。 10.2023年6月15日，我国在太原卫星发射中心成功使用长征二号丁运载火箭将顶端卫星仓内的41颗卫星发射升空，顺利进入预定轨道。一箭41星，刷新了中国航天的记录。如图所示为火箭加速上升过程中的某一画面，在此过程中下列说法正确的是（）A.火箭对卫星做正功B.卫星处于失重状态C.卫星的机械能在增大D.卫星的重力势能在减小【答案】AC【解析】【详解】A．卫星受到火箭的推理向上，且向上运动，所以火箭对卫星做正功，故A正确；B．卫星和火箭处于加速上升过程，所以加速度向上，处于超重状态，故B错误；CD．卫星在加速向上的过程中，动能和重力势能都在增加，所以卫星的机械能在增大，故C正确，D错误；故选AC。11.一带电粒子射入固定在点的正点电荷形成的电场中，仅在电场力作用下粒子从运动到的轨迹如图中的虚线所示，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.点的场强最大C.粒子的速率先增大后减小D.粒子的速率先减小后增大【答案】AD【解析】【详解】A．曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在的过程中，一直受静电斥力作用，则粒子的电性与点电荷电性相同，可知粒子一定带正电，故A正确；B．根据点电荷形成的电场特点可知，离点电荷越近电场强度越强，故b点场强最大，故B错误； CD．粒子在的过程中静电力做负功，动能减小；在的过程中静电力做正功，动能增大；可知粒子的速率先减小后增大，故C错误，D正确。故选AD。12.2023年7月初西安航展上的无人机表演中，某型号无人机以拍摄主体的竖直线为轴，绕可视为质点的拍摄主体在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知无人机的质量为，与拍摄对象的距离为，飞行的线速度大小为，轨道平面距拍摄对象的竖直高度为，重力加速度大小为。则下列说法正确的是（　　）A.无人机所受空气的作用力小于B.无人机所受空气的作用力大于C.无人机绕行一周的时间为D.无人机飞行时要消耗电能，所以无人机的机械能增大【答案】BC【解析】【详解】AB．无人机所受空气的作用力F与重力mg的合力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据力的合成可得故A错误，B正确；C．根据匀速圆周运动规律可知无人机绕行一周的时间故C正确；D．无人机的速度大小不变，则动能不变，高度不变，重力势能不变，则机械能不变，故D错误。故选BC。13.2023年3月1日，中科院紫金山天文台首次发现一颗新彗星，该彗星明年有望成为肉眼可见的大彗星。这颗彗星的运行轨道可简化为半长轴为的椭圆轨道，即图中的II轨道；I、III 为两个行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道，其半径分别为、，且有。I和III轨道上行星的绕行速率分别为、，周期分别为、；II轨道上彗星运行到点、点时的速率分别为、，运行周期为。则下列说法正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】AD【解析】【详解】AB．根据开普勒第三定律有可知，轨道半径或半长轴越大，周期越长，则由故A正确，B错误；CD．根据万有引力提供向心力所以轨道半径越大，速度越小，所以另外行星由轨道I变轨到轨道II，需在B点做离心运动，所以又设经过E点有一颗绕太阳做匀速圆周运动行星，该行星运行速度大于，但根据高轨低速，所以该行星的速度小于，所以 综上故C错误，D正确。故选AD。14.“打夯”是夯实地面的传统方式，如图所示，五个人围着重物等间距的站在水平地面上，通过五根绳子同时对质量为的重物施加恒定拉力，使重物竖直上升，其情景可简化为如图所示，恒定拉力与竖直方向的夹角为且保持不变，当重物提升离地面时五人同时松手，最后重物下落将地面砸深。已知松手前重物的图像如图所示（不计空气阻力，重力加速度，，）。下列说法中正确的是（）A.人松手前重物在做匀加速直线运动B.拉力的大小为C.重物刚落地时速度的大小为D.重物砸地过程中受到的平均阻力为【答案】ABC【解析】【详解】A．由运动学公式结合图可知方向竖直向上，所以选项A正确；B．对于重物根据牛顿第二定律解得F=375N所以选项B正确；C．设重物落地时的速度为，对于重物从松手到落地的过程中由动能定理： 解得选项C正确；D．由题可知，重物下落把地面砸深的过程中，由动能定理解得选项D错误。故选ABC。第II卷（非选择题，共53分）注意事项：第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。二、实验题（本大题共2小题，共15分）15.某兴趣小组的同学用如图所示的装置验证“机械能守恒定律”，请根据该实验完成下列问题。（1）为了减小阻力对实验的影响，实验时应该选择密度______（选填“较大”或“较小”）的重锤。（2）下列关于该实验的操作步骤或数据处理的说法正确的是______。A.重复操作时必须让重锤从同一位置开始下落B.可以根据来计算打出纸带上某点时重锤的瞬时速度C.实验时应先接通打点计时器的电源，再释放纸带（3）如图所示为打点计时器在纸带上打出的部分点，为打出的第一个点，A、B、C为三个连续的计时点。已知打点计时器所接交流电源频率为，夹子与重锤的总质量，当地的重力加速度 。从打下点到打下点过程中，夹子与重锤重力势能减少量______，动能增量______。（以上结果均要求保留2位有效数字）【答案】①.较大②.C③.3.5④.3.4【解析】【详解】（1）[1]为了减小阻力对实验的影响，实验时应该选择密度较大的重锤。（2）[2]A．重复操作时不一定让重锤从同一位置开始下落，选项A错误；B．若根据来计算打出纸带上某点时重锤的瞬时速度，则就是认为重物下落的加速度为g，也就间接应用了机械能守恒定律，选项B错误；C．实验时应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，选项C正确。故选C。（3）[3]从打下点到打下B点过程中，夹子与重锤重力势能减少量[4]打B点时的速度动能增量16.地铁相比汽车、公交车来说，具有运量大、效率高的优势，虽然中国的地铁起步较晚，但是经过50多年的飞速发展，中国地铁不管是从技术上还是里程上，都已经处于世界领先的位置。某同学在地铁上想粗略测量地铁启动过程中的加速度，但由于器材有限他进行了以下操作（1）把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。（2）在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示，拍摄方向水平且跟地铁前进方向垂直，由照片可知此时地铁的启动方向是______（选填“向左”或“向右”）。 （3）已知当地的重力加速度为，现在还需测量的物理量有______。A.笔的质量B.照片中细绳在水平方向的投影C.照片中细绳在竖直方向上的投影D.此时地铁的速度（4）地铁启动的加速度为______（用题中所给的字母表示）。（5）某同学提出以上测量的和必须是实际的长度，而不能用照片中的长度代替，你认为该同学的说法______（选填“对”或“不对”）。（6）若该同学在水平拍照时，拍摄方向跟地铁前进方向不垂直，那么估测的加速度会______（选填“向左”“偏大”“偏小”或“不影响”）。【答案】①.向左②.BC##CB③.g④.不对⑤.偏小【解析】【详解】（2）[1]由照片可知此时圆珠笔合力方向向左，所以地铁的加速度向左，由于地铁做加速运动，其速度方向与加速度方向相同，启动方向是向左。（3）[2]设细绳与竖直方向夹角为，对圆珠笔受力分析，由牛顿第二定律可得解得已知当地的重力加速度为，测量地铁启动过程中的加速度，还需要确定，还需测量的物理量有照片中细绳在水平方向的投影和照片中细绳在竖直方向上的投影，根据 来确定。故选BC。（4）[3]联立上面的两个式子，可得（5）[4]某同学提出以上测量的和必须是实际的长度，而不能用照片中的长度代替，该同学的说法不对。因为实验中用到的是二者的比值，能用照片中的长度代替。（6）[5]若该同学在水平拍照时，拍摄方向跟地铁前进方向不垂直，那么测量的将偏小，根据加速度表达式可知估测的加速度会偏小。三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17.冰壸运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头，在水平冰面上，运动员将冰壸以初速度水平推出，经过停下，推出后的过程视为匀减速直线运动，其图像如图所示，重力加速度，不计空气阻力。求：（1）冰壶推出后滑行的距离；（2）冰壶与冰面间的动摩擦因数。【答案】（1）40m；（2）0.02【解析】【详解】（1）由图像可知，面积代表位移（2）由图像可知，斜率的绝对值即加速度的大小由牛顿第二定律可得 18.如图所示，在高的平台上，距右边缘处静止放置一质量为的滑块（可视为质点），用的水平恒力拉着滑块向右运动，水平恒力一直作用到滑块落到地面。已知滑块在水平桌面上运动时克服摩擦力做功为，不计空气阻力，重力加速度。求：（1）滑块离开平台时的速度大小；（2）滑块离开平台后，在水平方向的加速度大小；（3）滑块从开始到落地的水平位移大小。【答案】（1）2m/s；（2）10m/s2；（3）2.4m【解析】【详解】（1）滑块从开始运动到离开平台过程中，据动能定理有得（2）在水平方向上滑块还受F力的作用，据牛顿第二定律得=10m/s2（3）竖直方向上滑块做自由落体运动，由得滑块在空中的水平方向上做匀加速直线运动，水平位移 总的水平位移19.如图所示，在一倾角为的光滑绝缘固定斜面上有一带电体，现加一水平向左的匀强电场使其静止在斜面上，已知带电体的质量为，电荷量为，重力加速度为。问：（1）物体带什么电？（2）匀强电场的电场强度是多大？（3）若改变电场的方向，使带电物体仍能静止在斜面上，求电场强度的最小值和方向。【答案】（1）正电；（2）；（3），方向沿斜面向上【解析】【详解】（1）物体若带负电，受到的静电力水平向右，物体不可能静止在斜面上。物体带正电，所受静电力方向水平向左，在重力和支持力的共同作用下，可以静止在斜面上。因此物体带正电。（2）对物块进行受力分析如图所示则有得（3）根据矢量三角形定则，当电场力沿斜面向上时电场力最小，电场强度也最小，如图所示 则有得方向：沿斜面向上。20.某兴趣小组自制了一个趣味弹射台，某次用滑块弹射的过程可简化为图所示，是倾角为的斜面轨道，其中部分光滑，部分粗糙。是圆心角为、半径的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于点。、两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在挡板上，自然伸长时另一端在点。现有一质量的物块在外力作用下将弹簧压缩到点后静止释放（物块与弹簧不拴接），物块经过点后，从点运动到点过程中的位移与时间的关系为：（式中的单位是m，的单位是），假设物块第一次经过点后恰能通过点，已知，，，求：（1）物块过点时的速度大小和物块与段的动摩擦因数；（2）若，求：弹簧被压缩到点的弹性势能；（3）若在处安装一个竖直弹性挡板，物块与挡板碰撞后以原速率返回，求物块第二次上升到的最高点距点的距离（计算结果可用分数表示）。【答案】（1）12m/s，0.25；（2）156J；（3）m 【解析】【详解】（1）从C到B满足可知12m/s加速度大小由得（2）根据能量关系可知得156J（3）由于物块恰能通过P点得m/s从B运动到P得m/s由得 假设从B点沿斜面向下运动经弹簧作用后又反回到B点因为，所以不能运动到B点；设第二次从C点运动到最高点的距离d，则得