2023—2024学年度下学期期末考试高一年级
物理科试卷
(满分：100分，考试时间：75分钟)
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.下列关于开普勒定律及万有引力定律应用于天文学研究的历史事实说法正确的是( )
A.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
B.火星与木星公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
C.海王星是英国物理学家卡文迪什经过大量计算而发现的，被人们称为“笔尖上的行星”
D.海王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导作用，所用的“计算、预测和观察”的方法指导人们寻找新的天体
2.如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是( )
A.只增大平行板之间的距离，静电计指针张角变小
B.只减小平行板的正对面积，静电计指针张角变大
C.只在板间插入有机玻璃板，静电计指针张角变大
D.可以用电压表替代静电计
3.如图所示，某同学用微安表头(量程100μA，内阻900Ω)改装成一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。则R1和R2的阻值分别为( )
A.100Ω 29100Ω B.100Ω 2910Ω C.10Ω 29100Ω D.10Ω 2910Ω
4.如图，两个等量同种正点电荷位于圆的直径AC上，直径BD垂直于AC，CM=MO=ON=NA，下列说法正确的是( )
A.圆弧ABCD是等势面
B.同一个试探电荷在B、D两个位置所受的电场力相同
C.负电荷在A点的电势能比其在O点的电势能大
D.将带正电的试探电荷从О点沿直线移到D点的过程中，该电荷的电势能先增大后减小
5.如图甲所示的U-Ⅰ图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机和“4V，2W”的灯泡串联接入电路，如图乙所示。电动机正常工作，灯泡也正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电动势为9V，内阻为2.25Ω B.电路中的电流为1A
C.电动机的工作效率约为96% D.电源效率约为80%
6.高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某高压水枪出水口横截面积为S，手持该高压水枪操作时，水流刚进入水枪时的速度可忽略不计，水从枪口以速度v高速喷出后，近距离垂直喷射到某物体表面且速度在短时间内变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为，则水在物体表面产生的平均冲击力大小和高压水枪喷水的输出功率分别为( )
A. B. C. D.
7.2023年11月16日，中国北斗系统正式加入国际民航组织标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星等组成。将地球看成质量均匀的球体，若己知地球半径与同步.卫星的轨道半径之比为k，地球自转周期为T，引力常量为G.下列说法正确的是( )
A.倾斜地球同步轨道卫星有可能保持在大连的正上方
B.地球的平均密度为
C.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为
D.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为
8.在如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向上滑动，电表A、V1、V2、V3都为理想电表，测得电压表V3示数变化量的绝对值为△U3，电流表A示数变化量的绝对值为△I，则下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数减小，电压表V1的示数增大，电压表V2的示数增大
B.△U3与△I的比值不变
C.电源的输出功率一定减小
D.滑动变阻器的功率一定增大
9.如图所示，质量M=2kg、半径R=1.5m、内壁光滑的半圆槽静置于光滑水平地面上。现将质量m=1kg的小球(可视为质点)自左侧槽口A点的正上方h=1.5m处由静止释放，小球下落后刚好自A点进入槽内，B点为半圆槽内壁的最低点。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A.小球从A到B的过程中，小球对半圆槽做正功 B.小球运动到B时，小球速度大小为m/s
C.小球从A到C的过程中，半圆槽的位移为1m D.小球从C点飞出后做斜抛运动
10.如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a为圆环的最低点，c为圆环的最高点，b点与圆心О等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。质量为m、带电量为+q的小球Р套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a、b、c三点时的速度大小分别为、、(重力加速度为g，空气阻力不计).下列说法正确的是( )
A.匀强电场方向水平向左
B.匀强电场场强大小
C.小球运动过程中对圆环的最小压力为0
D.小球运动过程中在b处与地球组成的系统有最大的机械能
二、实验题：本题共2小题，共14分。
11.在“验证机械能守恒定律”实验中，陈同学用如图1所示的装置，其中重物质量为200g，交流电频率为50Hz。
(1)为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是：______________________；
(2)让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。从刻度尺读得：=23.30cm，=27.90cm，=__________cm；
(3)已知当地重力加速度g=9.8m/s2，·则从О点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值=______J，C点的动能=_______J(计算结果均保留3位有效数字)。比较与的大小，出现这-结果的原因可能是________(单选，选序号)
A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带
12.甲、乙两同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)实验时，他们先接通气源，然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块，如图甲所示。将滑块向左弹出，使滑块向左运动，调节P或Q，直至滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间，则说明导轨已水平。导轨调平后，将滑块A、B放置在图乙所示的位置，A、B均静止。给滑块A一瞬时冲量，滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1。光电门1先后记录滑块A上遮光条的挡光时间为、，光电门2记录滑块B向左运动时遮光条的挡光时间为。实验中为确保碰撞后滑块A被反弹，则mA、mB应满足的关系是mA______mB(选填“”“”或“<”)。
(2)甲同学认为，若有关系式______________成立(用字母mA、mB、、、表示)，则两滑块碰撞过程总动量守恒。
(3)乙同学认为，若有关系式________________________成立(用字母mA、mB表示)，则两滑块碰撞过程为完全弹性碰撞。
三、计算题：本题共3小题，共40分；其中第13题9分、第14题13分、第15题18分。解答时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，有数值计算的题答案中必须明确写出数值。
13.图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从=0时刻由静止开始提升质量为m=200kg的物体，其a-t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，g取10m/s2。求：
(1)起重机的额定功率；
(2)10s内起重机对物体做的功。
14.两块水平平行放置的导体板如图甲所示，大量电子(质量为m、电荷量为e)由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、恒为U0的周期性电压时，能使所有电子均从两板间通过(忽略电子间的相互作用力及所受重力)，己知板间距离为d，求：
(1)平行导体板的板长；
(2)0时刻和t0时刻进入两板间的电子通过两板间过程中产生的侧向位移(沿垂直两板方向上的位移)的大小；
(3)若改变板长，使这些电子通过两板之间的时间为3t0，电子均能通过两板，在侧向位移(沿垂直两板方向上的位移)分别为最大值和最小值的情况下，电子在偏转电场中的动能增量之比。
15.如图所示，一质量为m1=4kg滑道静置于光滑水平面上，其BC段上表面水平且粗糙，长度L=0.8m，CD段为一半径R=0.4m的光滑的圆弧，滑道左端B点处放一质量m2=1kg的铜块。用不可伸长的长度r=m的轻绳将质量为m0=3kg的小球悬挂于铜块正上方的O点，将小球拉至与О点等高处，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点时轻绳断裂，小球与铜块发生正碰并立即锁定在一起成为一整体。小球和铜块均可视为质点，已知小球和铜块成为的整体与木板之间的动摩擦因数=0.5，g取10m/s32，求：
(1)小球与铜块正碰后成为一整体的速度大小；
(2)这一整体第一次滑过C点后距离BC段上表面的最大高度h；
(3)滑道的最大速度大小；
(4)这一整体第二次经过C点后与滑道达到共同速度一起运动，某时刻水平面突然变为动摩擦因数为=0.75的粗糙面，求这一整体最终停止运动时的位置与B点的距离△L。
2023—2024学年度下学期期末考试高一年级物理科试卷
参考答案
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B B C C D D BC AC BCD
二、实验题：本题共2小题，共14分。
11.(1)阻力与重力之比更小(或其他合理解释)(1分)；(2)33.00(1分)
(3)0.547(2分)；0.588(2分)；C(2分)
12.(1)<(2分)；(2)(2分)；(3)(2分)
三、计算题：本题共3小题，共40分；其中第13题9分、第14题13分、第15题18分。解答时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，有数值计算的题答案中必须明确写出数值。
13.(1)由a-t图像可知，0～5s物体做匀加速运动，根据牛顿第二定律有
，(1分)
得F=2400N
5s末物体的速度为
，(1分)
得v=2×5m/s=10m/s
起重机的额定功率为
，(1分)
解得
P=2.4×104W，(1分)
(2)0～5s物体位移为m=25m，(1分)
0～5s内起重机对物体做的功为=2400×25J=6×104J，(1分)
5~～10s内起重机对物体做的功为=2.4×104×5J=1.2×105J，(1分)
10s内起重机对物体做的功为W=W1+W2=1.8×105J。(2分)
14.(1)电子在加速电场中有
，(1分)
进入平行板中水平做匀速直线运动，(1分)
解得。(1分)
(2)在偏转电场中，加速度为，(1分)
对于0时刻进入的电子侧向位移的大小为
，(1分)
解得，(1分)
对于时刻进入的电子侧向位移的大小为
，(1分)
解得。(1分)
(3)侧向位移最大，电子在有电场情况下的侧移为，(1分)
侧向位移最小，电子在有电场情况下的侧移为，(1分)
由动能定理得
，(1分)
得动能增量之比。(2分)
15.(1)小球下摆过程，由动能定理
，(1分)
小球与铜块正碰，有动量守但，(1分)
得=5m/s，(1分)
(2)这一整体经过C后达到滑道最高点过程，对这一整体和滑道组成的系统，水平动量守恒
，(2分)
得=2.5m/s
能量守恒，(2分)
得h=0.225m，(2分)
(3)这一整体第二次达C时，系统，(1分)
，(1分)
得=1m/s，=4m/s，
此时滑道速度最大为4m/s，(2分)
(4)这一整体最后与滑道达到共同速度一起运动，能量守恒
，(1分)
得=0.45m
水平面变为粗糙后滑道和这一整体都做减速运动，分别列牛顿第二定律
对滑道：，(1分)
对这一整体：，(1分)
这一整体相对滑道向前滑行距离，(1分)
这一整体与B点距离，
得=0.6625m。(1分)
