廣東省2023-2024學年高一下學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023學年第二學期高一物理期末考試試題（本試卷共8頁，滿分100分?？荚囉脮r∶75分鐘）第Ⅰ部分非選擇題（共46分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.如圖所示，實線為一物體在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲線運動的軌跡，當物體從M點運動到N點時，其速度方向恰好改變了，則物體從M點到N點的運動過程中，下列說法正確的是（??）A.物體在M點時的速度方向可能水平向右B.物體所受的水平恒力的方向一定水平向右C.物體一定做的是勻變速曲線運動D.物體的速率一定是先增大后減小〖答案〗C〖解析〗A．物體在M點時的速度方向沿軌跡的切線方向向上，故A錯誤；BD．因為質(zhì)點速度方向恰好改變了，可以判斷恒力方向應(yīng)為右下方，與初速度的方向夾角要大于小于，才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況，因此速度方向與合力方向先大于，后小于，速率先減小后增大，故BD錯誤；C.。因為力為恒力，則物體做勻變速曲線運動，故C正確。

故選C。2.河水的流速隨離一側(cè)河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖乙所示。若要以最短時間渡河，則（）A.船渡河的最短時間是60sB.船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線D.船在河水中的最大速度是3m/s〖答案〗B〖解析〗AB．由題圖甲可知河寬300m，船頭始終與河岸垂直時，船渡河的時間最短，則故A錯誤，B正確；C．由于船沿河漂流的速度大小始終在變化，故船的實際速度大小和方向也在時刻發(fā)生變化，船在河水中航行的軌跡是曲線，故C錯誤；D．船沿河漂流的最大速度為4m/s，所以船在河水中的最大速度D錯誤。故選B。3.如圖為某高速公路出口的ETC通道示意圖。一汽車駛?cè)胪ǖ溃竭_O點的速度，此時開始減速，到達M點時速度減至，并以4m/s的速度勻速通過MN區(qū)，汽車從O運動到N共用時10s，圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.汽車減速運動的加速度大小為B.O、M間中點位置的速度為12m/sC.O、M間的距離為32mD.汽車在ON段平均速度大小為8m/s〖答案〗A〖解析〗A．汽車減速運動的加速度大小為選項A正確；B．O、M間中點位置的速度為v，則解得選項B錯誤；C．由圖像可知，O、M間的距離為選項C錯誤；D．MN的距離為xMN=4×6m=24m汽車在ON段平均速度大小為選項D錯誤故選A。4.2022年左右我國將建成載人空間站，軌道高度距地面約，在軌運營10年以上，它將成為中國空間科學和新技術(shù)研究實驗的重要基地。設(shè)該空間站繞地球做勻速圓周運動，其運動周期為，軌道半徑為，萬有引力常量為，地球半徑為，地球表面重力加速度為。下列說法不正確的是（）A.地球的質(zhì)量為B.空間站線速度大小為C.空間站的向心加速度為D.空間站的運行周期小于地球自轉(zhuǎn)周期〖答案〗B〖解析〗A．由萬有引力等于向心力，可得故A正確，不符合題意；BC．由在地表空間站聯(lián)立可得故B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意；D．因為空間站軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，空間站的運行周期小于地球自轉(zhuǎn)周期，故D正確，不符合題意。故選B。5.如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和-Q。在它們的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一電荷量為＋q的小球以初速度v0從管口射入，則小球（）A.速度先增大后減小B.受到的庫侖力先做負功后做正功C.受到的庫侖力最大值為D.管壁對小球的彈力最大值為〖答案〗C〖解析〗A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，故速度不斷增加；故A錯誤；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功；故B錯誤；C．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，故C正確；D．結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D錯誤；故選C。6.如圖所示，固定在地面上的半圓軌道直徑水平，質(zhì)點與半圓軌道的動摩擦因數(shù)處處一樣，當質(zhì)點從點正上方高處自由下落，經(jīng)過軌道后從點沖出豎直上升，上升的最大高度為，空氣阻力不計。當質(zhì)點首次從點上方下落時，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點不能從點沖出半圓軌道B.質(zhì)點能從點沖出半圓軌道，但上升的最大高度C.質(zhì)點能從點沖出半圓軌道，但上升的最大高度D.無法確定能否從點沖出半圓軌道〖答案〗B〖解析〗質(zhì)點第一次在半圓軌道中運動的過程，由動能定理有為質(zhì)點克服摩擦力做功大小，解得，即質(zhì)點第一次在半圓軌道中運動損失的機械能為，由于第二次質(zhì)點在半圓軌道中運動時，對應(yīng)位置處速度變小，因此半圓軌道給質(zhì)點的彈力變小，動摩擦因數(shù)不變，所以摩擦力變小，摩擦力做功小于，機械能損失小于，因此質(zhì)點再次沖出點時，能上升的高度大于零而小于，故ACD錯誤，B正確。故選B。7.如圖所示，半徑為1m的四分之三光滑圓軌道豎直固定在水平地面上，B點為軌道最低點，A點與圓心O等高。質(zhì)量為1kg的小球（可視為質(zhì)點）在A點正上方0.75m處靜止釋放，下落至A點時進入圓軌道，重力加速度g取，不計空氣阻力，則（）A.小球在B點的動能為7.5J B.小球在A點受到軌道的彈力大小為10NC.小球上升過程中距地面的最大高度為1.75m D.小球離開軌道后將落至軌道B點〖答案〗D〖解析〗A．小球從釋放到最低點，根據(jù)動能定理有解得J故A錯誤；B．小球從釋放到A點，根據(jù)動能定理有在A點，根據(jù)牛頓第二定律有解得N故B錯誤；C．設(shè)小球上升過程中距地面最大高度與圓心的連線和豎直方向的夾角為，則有從B點到最高點，根據(jù)動能定理有解得最大高度為m故C錯誤；D．假設(shè)小球離開軌道后將落至軌道B點，由C分析可知脫離軌道的速度為m/s根據(jù)斜拋的運動規(guī)律可知解得m=可知小球離開軌道后將落至軌道B點，故D正確；故選D。二、多項選擇題。本題共3小題，每小題6分，共18分。至少有2項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示，若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是（）A.若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B.不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C.若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D.若粒子是從B運動到A，則其速度減小〖答案〗BC〖解析〗AB．做曲線運動的物體，所受合外力方向指向曲線的凹側(cè)，其次粒子所受靜電力與電場線的切線方向相反，所以不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電，A錯誤，B正確；C．電場線密集的地方電場強度大，所以粒子在B點受到的靜電力大，在B點時的加速度較大，若粒子是從B運動到A，則其加速度減小，C正確；D．從B到A過程中，靜電力與速度方向成銳角，靜電力做正功，動能增大，速度增大，D錯誤。故選BC9.如圖所示，半徑為R的內(nèi)部光滑的半圓形軌道BC固定在水平面上，與水平面相切于B點，一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從距離B點為2R的A點向左運動進入半圓形軌道，小球從軌道最高點C離開后在空中做平拋運動，恰好在A點落地，重力加速度為g，下面說法正確的是（）A.小球進入半圓形軌道后，在半圓形軌道的最低點B處對軌道的壓力等于mgB.小球在半圓形軌道最高點C處對軌道的壓力為mgC.小球在半圓形軌道最高點C處對軌道的壓力為0D.小球落地時速度方向與水平方向夾角的正切值為2〖答案〗CD〖解析〗離開C點做平拋運動，則豎直方向：水平方向：2R＝vCt解得：在C點由牛頓第二定律得：F+mg＝解得：F＝0由牛頓第三定律知對軌道的壓力為0，設(shè)小球落地時速度方向與水平方向夾角為θ，則從B到C的過程由動能定理得：﹣mg?2R=在最低點B處由牛頓第二定律得：F﹣mg＝m聯(lián)立解得：F＝6mg由牛頓第三定律知對軌道的壓力等于6mgA.小球進入半圓形軌道后，在半圓形軌道的最低點B處對軌道的壓力等于mg與分析不符，故A項與題意不相符；B.小球在半圓形軌道最高點C處對軌道的壓力為mg與分析不符，故B項與題意不相符；C.小球在半圓形軌道最高點C處對軌道的壓力為0與分析相符，故C項與題意相符；D.小球落地時速度方向與水平方向夾角的正切值為2與分析相符，故D項與題意相符．10.電動汽車以其環(huán)保節(jié)能、加速快等優(yōu)點越來越受到消費者的歡迎，為使汽車既有良好的加速性能，又能控制汽車的最大速度，電動汽車的車載智能系統(tǒng)介入汽車行駛過程。如圖所示為某品牌汽車在一次起步時汽車牽引力與速度的關(guān)系，汽車的速度達到時電動機功率達到最大值。此后車載智能系統(tǒng)逐漸降低電動機功率，當電動機功率降至最大功率的50%時，汽車達到最大速度。已知汽車及乘員的總質(zhì)量為，汽車行駛過程中受到的阻力與速度的關(guān)系為（），則汽車在起步直至達到最大速度的過程中，下列說法正確的是（）A.汽車的加速度始終在減小B.汽車的加速度先不變后減小C.該汽車能達到的最大速度是D.汽車速度為時的加速度為〖答案〗AD〖解析〗AB．汽車的速度達到前的過程，根據(jù)牛頓第二定律可得可知隨著汽車速度的增大，汽車的加速度逐漸減小；汽車的速度達到到最大速度的過程中，根據(jù)牛頓第二定律可得可知隨著汽車速度的增大，牽引力的減小，汽車的加速度繼續(xù)逐漸減小；故A正確，B錯誤；C．設(shè)汽車能達到的最大速度為，此時牽引力等于阻力，電動機功率降至最大功率的50%時，則有解得故C錯誤；D．汽車速度為時，根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立解得故D正確。故選AD。第Ⅱ部分非選擇題（共54分）三、實驗題，本題共2小題，共16分，〖答案〗或圖必須填寫在答題卡上指定區(qū)域的指定位置。11.圖為某實驗小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律的裝置，實驗的主要步驟有：A.將氣墊導軌放在水平桌面上并調(diào)至水平；B.測出擋光條的寬度d；C.分別測出滑塊與擋光條的總質(zhì)量M及托盤與砝碼的總質(zhì)量m；D.將滑塊移至圖示位置，測出擋光條到光電門的距離L；E.由靜止釋放滑塊，讀出擋光條通過光電門的時間t；F.改變擋光條到光電門的距離，重復步驟D、E，測出多組L和t。已知重力加速度為g，請回答下列問題：（1）本實驗中____________（填“需要”或“不需要”）滿足m遠小于M。（2）若某次測得擋光條到光電門的距離為L，擋光條通過光電門的時間為t，滑塊由靜止釋放至光電門的過程，系統(tǒng)的重力勢能減少了____________________；若系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)滿足____________________。（用實驗步驟中各測量量符號表示）（3）多次改變擋光條到光電門的距離，重復步驟D、E，測出多組L和t，作出L隨的變化圖像如圖所示，圖線為過坐標原點的直線，如果在誤差允許的范圍內(nèi)當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=__________時，可以判斷槽碼帶動滑塊運動過程中機械能守恒。（用題中已知量和測得的物理量符號表示）〖答案〗（1）不需要（2）（3）〖解析〗【小問1詳析】實驗中需驗證砝碼及托盤減少的重力勢能與系統(tǒng)增加的動能是否相等，并不需要測量拉力，故不需要滿足m遠小于M?！拘?詳析】滑塊由靜止釋放至光電門的過程，系統(tǒng)的重力勢能減少了根據(jù)極短時間的平均速度等于瞬時速度，滑塊通過光電門時速度大小為系統(tǒng)動能增加了系統(tǒng)機械能守恒有則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是【小問3詳析】由（2）可知系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是整理得圖像的斜率為解得當?shù)氐闹亓铀俣却笮?2.圖甲是某種“研究平拋運動”的實驗裝置．斜槽末端口N與小球離地面的高度均為H，實驗時，當P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，P、Q仍同時落地。（1）關(guān)于實驗條件的說法，正確的有______A.斜槽軌道末段N端必須水平B.P小球可以從斜槽上不同位置無初速度釋放C.斜槽軌道必須光滑D.P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）該實驗結(jié)果可表明______A.兩小球落地速度的大小相同B.P小球在豎直方向的分運動與Q小球的運動相同C.兩小球在空中運動的時間相等D.P小球在水平方向的分運動是勻速直線運動（3）若用一張印有小方格（小方格的邊長為）的紙記錄P小球的軌跡，小球在同一初速平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，則P小球在b處的瞬時速度的大小為______m/s。〖答案〗（1）AB（2）BC（3）1.25〖解析〗【小問1詳析】A．為使小球從斜槽末端飛出時初速度方向是水平，因此斜槽軌道末段N端必須水平，故A正確；BD．這個實驗只驗證小球做平拋運動在豎直方向是自由落體運動，與水平方向無關(guān)，所以不需要每次實驗小球離開水平槽時初速度相同，小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放，故B正確，D錯誤；C．斜槽軌道是否光滑，對實驗沒有影響，不需要必須光滑，故C錯誤。故選AB?！拘?詳析】BCD．該實驗結(jié)果可表明：P小球在豎直方向的分運動與Q小球的運動相同，由于豎直方向的高度相同，所以兩小球在空中運動的時間相等，故BC正確，D錯誤；A．當小球落地時P小球還有水平方向的速度，則兩小球落地速度的大小不可能相同，故A錯誤。故選BC?！拘?詳析】P小球在同一初速平拋運動，P小球在豎直方向做自由落體運動，在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向，由勻變速直線運動的推論，可有代入數(shù)據(jù)解得在水平方向的速度在豎直方向，由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，則有則P小球在b處瞬時速度的大小為四、計算題，本題共3小題，共38分，要求寫出必要的文字說朗，方程式和重要演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位?！即鸢浮交驁D必須填寫在答題卡上指定區(qū)域的指定位置。13.捶丸起源于唐代的步打球，是一種以杖擊球的體育活動，類似今天的高爾夫。如圖所示，某次捶丸游戲中游戲者將可視為質(zhì)點的小球從斜面頂端A點以水平初速度m/s擊出，小球落到斜面上某點。已知斜面AB的長度m，傾角，不計空氣阻力，取重力加速度大小m/s2。（1）求小球在空中運動的時間t；（2）求小球落到斜面前瞬間的速度大?。弧即鸢浮剑?）1s（2）m/s〖解析〗【小問1詳析】設(shè)小球的位移大小為，豎直方向上有水平方向上有代入數(shù)據(jù)得小球在空中運動的時間【小問2詳析】小球落到斜面上時豎直方向的分速度大小小球落到斜面前瞬間的速度大小m/s14.如圖所示，一輕繩連著一小球，懸掛于O點，現(xiàn)把小球拉開一角度后靜止釋放．設(shè)小球質(zhì)量m=3kg，繩長L=4m，小球運動的最低點離地高度h=5m．（1）若小球通過最低點的速度大小為v=2m/s，求此時繩的拉力大小；（2）若輕繩能夠承受的最大拉力為78N，求允許小球通過最低點的最大速率；（3）若以（2）問的最大速率通過最低點時，輕繩恰好斷裂，小球拋出，求小球平拋的水平位移大小．〖答案〗（1）33N；（2）8m/s；（3）8m〖解析〗（1）質(zhì)點在最低點受到的拉力與重力提供向心力，則：，代入數(shù)據(jù)解得：F=33N（2）小球下擺到B點時，繩的拉力和重力提供向心力，由牛頓第二定律的：，代入數(shù)據(jù)解得：vm=8m/s（3）繩子斷后，小球做平拋運動，運動時間為t，豎直方向：h=gt2，水平方向，DC間距離：x=