2023-2024学年广东省广州越秀区培正中学物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2023-2024学年广东省广州越秀区培正中学物理高一下期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是(

)A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大2、(本题9分)在如图所示的电路中，电表都为理想电表，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A．灯泡L变亮B．电源的输出功率增大C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大3、(本题9分)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为最高点，DB为竖直线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A处进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响)．则小球通过D点后A．一定会落到水平面AE上B．一定不会落到水平面AE上C．一定会再次落到圆轨道上D．可能会再次落到圆轨道上4、用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力A．等干零B．大小为mg，方向沿斜面向下C．大小为mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上5、(本题9分)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为vA＞vBC．周期大小关系为TA＝TC＞TBD．B、C的线速度大小关系为vC＞vB6、(本题9分)如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力7、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A．极板间的电场强度变大B．带电油滴向上极板运动C．电容器的电容变小D．电容器带电量减少8、(本题9分)一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的s-t图象和y方向的v-t图象分别如图所示.则该质点A．初速度大小为3m/sB．所受的合外力为3NC．做匀变速曲线运动D．初速度方向与合外力方向垂直9、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑10、(本题9分)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，B点电势为2V，C点电势为6V，D点电势为10V，下列有关圆心O和点A的电势，电场强度的相关描述正确的A．A点的电势为6VB．A点的电势为－2VC．O点的场强方向由O指向BD．O点的场强方向指向A点11、(本题9分)如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是A．该匀强电场的电场强度为B．带电物块机械能减少量为C．带电物块电势能的增量为D．对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和12、(本题9分)如图所示，为轿车中的手动变速杆，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”～“6”挡速度增大，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．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200ND．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图为探究平抛运动规律的一种方法。用两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体，在两个坐标轴上留下了物体的两个“影子”，O点作为计时起点，其运动规律为x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量单位均为国际制单位），经1s到达轨迹A点（g＝10m/s2）。下列说法正确的是（）A．O点为平抛运动的起点B．物体运动轨迹方程为y=C．物体在A点的速度大小为4m/sD．O、A两点距高为3m14、（10分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_______方向（填“水平”或“竖直”）；（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______；（3）下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_______的差值（填“L0或Lx”）；（4）由图可知，弹簧的劲度系数为_______N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8m/s2）.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）半径R＝1m的圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h＝1m，如图所示，有一质量m＝1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，g取10m/s2，不计空气阻力，求：(1)滑块从B点运动到地面所用的时间；(2)滑块落在地面上时速度的大小；(3)滑块在整个轨道上运动时克服摩擦力做的功．16、（12分）(本题9分)地球A和某一行星B的半径之比为R1∶R2＝1∶2，平均密度之比为ρ1∶ρ2＝4∶1.若地球表面的重力加速度为10m/s2，那么(1)B行星表面的重力加速度是多少？(2)若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最高可达20m，那么在B行星表面以同样的初速度竖直上抛一物体，经多少时间该物体可落回原地？(空气阻力不计)17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路中的电阻变小，所以流过线圈b的电流增大，所以穿过线圈a的磁通量变大。由右手定则可以判断出穿过线圈a的磁通量增大的方向向下，所以根据楞次定律可知线圈a中感应电流所产生的磁场方向向上，再由右手定则可知线圈a中感应电流方向为俯视逆时针，故AB错误。滑片P向下移动使得穿过线圈a的磁通量增加，根据楞次定律的描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，只有线圈a面积减小才能阻碍磁通量的增加，所以线圈a应有收缩的趋势，故C错误。滑片P为不动时，线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力。当滑片P向下滑动时，采用等效法，将线圈a和螺线管b看做两个条形磁铁，由楞次定律可以判断出两条形磁铁的N级相对，互相排斥，所以线圈a对水平桌面的压力变大，故D正确。故选D2、D【解析】A、当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗．故A错误．B、当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率减小．故B错误．C、变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误．D、电流表读数变小，电压表读数U=E-Ir变大．故D正确．故选D3、A【解析】小球因为能够通过最高点D，根据mg=m，得：vD＝，知在最高点的最小速度为．根据R=gt2，得：t=．则平抛运动的水平位移为：．知小球一定落在水平面AE上．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动在最高点的临界情况，即重力提供向心力，结合平抛运动的规律进行求解．4、A【解析】试题分析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件F="mg"①根据胡克定律F="kL"②由①②得，③物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据共点力平衡条件，有F′+f-2mgsin31°="1"③其中F′="kL=mg"④由以上四式解得f=1，故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上，大小为1．故选A．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键对物体受力分析，然后运用共点力平衡条件及胡克定律列式求解；注意胡克定律中弹簧的弹力与伸长量成正比．5、C【解析】根据万有引力提供向心力：,解得：，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，故D错误；第一宇宙速度指的是r=R时的速度，B的轨道半径为r=2R，由上可知卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误；A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C正确．所以C正确，ABD错误．6、B【解析】

A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心；B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心。故B正确，ACD错误。故选：B.7、CD【解析】

A、油滴处于平衡状态，则说明小球受到的重力等于电场力，故，电场力向上，故小球带负电，因电容器两端的电压不变，当将下极板竖直向下移动一段距离时，两板间的距离增大，则由可知，两板间的场强减小，故油滴受到的电场力减小，故合力向下，故油滴将向下运动，故AB错误；C、由可知d增大，则电容C减小，故C正确；D、根据知电荷量减小，故D正确。8、BC【解析】

A.由图可知，质点在x方向上的初速度为vx=ΔxΔt=BD.质点的加速度方向沿x轴方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.质点受到的合外力不变，则质点的加速度不变，所以质点做匀变速曲线运动；故C正确.9、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。10、AC【解析】

AB、在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，则有，可得，故选项A正确，B错误；CD、点的电势为6V，所以为等势线，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，则有点的场强方向应由指向，故选项C正确，D错误。11、CD【解析】

A.物体静止开始下落时的加速度为g，根据牛顿第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A错误。B.从A到C的过程中，带电物块速度都为零，则机械能变化为重力势能减少量mg（H+h），故B错误。C.从A到C过程中，电场力做功为W=-qE（H+h）=-（H+h），，则电势能增加量为（H+h），故C正确。D根据能量守恒知对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和，故D正确。12、AC【解析】AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；C、在额定功率下以最高速度行驶时，，故C正确；D、以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为，故D错误；故选AC．【点睛】根据功率与牵引力的关系P=Fv判断轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至的档位，在额定功率下以最高速度行驶时．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B【解析】

A．根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t+12at可知，物体在x方向做速度为vx＝3m/s的匀速直线运动，y方向做初速度为v0＝1m/s加速度为a＝10m/s2的匀加速直线运动，所以O点不是平抛运动起点.故选项A不符合题意.B.根据x＝3ty＝t+5t2物体的运动轨迹为y=故选项B符合题意.C.1s时，在A点的竖直方向的速度为vy＝v0+at＝1+10×1＝11m/s所以A点的速度v故选项C不符合题意.D.O、A间水平距离为x＝3t＝3×1＝3m竖直方向的高度为y＝t+5t2＝1×5＝6m故选项D不符合题意.14、竖直L3Lx4.9【解析】

第一空.将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；第二空.用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，即以cm为单位需估读到小数点的后两位，故L3的数值记录不规范；第三空.因为弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差，根据胡克定律知弹力和伸长量成正比，图象是过原点倾斜的直线，故横轴应是弹簧长度与Lx的长度差；第四空.由图可知弹簧的劲度系数为：；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)v=6m/s(3)【解析】

（1）小球从B到C做平抛运动，则竖直方向上有：解得：（2）竖直速度：m/