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浙江省金华市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题
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这是一份浙江省金华市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题，共9页。试卷主要包含了 可能用到的相关参数，广州塔有着独特的避雷设计，9km/s等内容，欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s²。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量属于矢量的是
A.电场强度 B. 电势 C. 功率 D.重力势能
2.在物理发展史上许多科学家都作出了不可磨灭的贡献，下列说法正确的是
A.伽利略提出了相对论时空观
B.牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G
C.法拉第提出用“力线”描述电荷周围存在的“看不见摸不着”的物质
D.库仑通过“油滴法”实验测定了元电荷电量
3.如图所示为马拉雪橇的情景图。雪橇和人总质量为m，受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力，大小恒为F，匀速运动了一段位移L。雪橇与水平地面之间的滑动摩擦因数为μ。在此过程中，下列说法正确的是
A. 拉力 F对雪橇做功为 FL
B. 雪橇克服摩擦力做功为μmgL
C. 重力做功为mgL
D.雪橇所受的合外力对其做功为零
4.下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是
A.图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去
B.图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损就一定越小
C.图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变
D.图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大5.广州塔有着独特的避雷设计。当带负电的积雨云经过其上方时，右图中虚线为避雷针此时周围的等差等势线，其中A、B两点关于避雷针对称，下列说法正确的是
A.A、B两点的电场强度相同
B.D 点的电势低于A 点的电势
C.带负电的雨滴从C点运动到A 点，电场力变大
D.带负电的雨滴经过D点时的电势能小于其经过A 点时的电势能
6.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示，若某极地卫星从北纬30°的A 地正上方按图示方向第一次运行至南纬60°的B地(图中未画出)正上方，所用时间为3h。下列说法正确的是
A.该卫星每隔 12h经过A 地的正上方一次
B.该卫星的角速度比同步卫星的角速度小
C.该卫星的线速度比同步卫星的线速度小
D. 该卫星的线速度小于 7.9km/s
7.如图所示，电动摩托车是外卖员常用的交通工具。已知该款电动车的输出功率为660W，外卖员与车辆的总质量为110kg，假设人在骑行时受到的总阻力约等于人、车总重力的0.036倍。则骑行时，最大行驶速度约为
A. 30km/h B. 60km/h C. 70km/h D. 80km/h
8.如图所示，电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d，A 点的电场强度为零。下列说法正确的是
A.薄板带正电
B.B点的电场强度也为零
C.带电薄板产生的电场在 B点的电场强度大小为 kq9d2
D. A、B两点的电势相等
9.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示，设阻力大小与速度成正比，阻力方向与速度方向相反。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c 为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是
A.炮弹到达b点时，炮弹的速度为零
B.炮弹到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下
C.炮弹经过a点的速度大于经过c点的速度
D.空气阻力对炮弹先做负功再做正功
10.蹦床运动中，运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起，在空中完成各种优美动作。如图所示，为我国运动员在某次蹦床时的情景图，弹到最高点时记为A位置，接着竖直向下掉落，刚碰到蹦床时记为B位置，而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.运动员的机械能守恒
B.运动员先经历失重再超重
C.运动员经过B 位置时速度最大
D.运动员经过C位置时处于受力平衡状态
11.2024年6月 2日，嫦娥六号重演“翩然落广寒”的精彩剧目。为了估算从月球表面发射卫星的第一宇宙速度，某同学通过观察嫦娥六号着陆月球的过程，作如下假设：嫦娥六号在距离月球表面高度为H处悬停，开始做自由落体，落体过程的时间为t。另外在地球上用肉眼观察满月时，发现月球对眼睛的张角为θ(θ很小，θ为弧度制)，已知地月距离为L，L远大于地球和月球的半径，如图所示。忽略月球的自转，则月球的第一宇宙速度约为
A.HLθt2 B.2HLθt2 C.HθLt2 D.2HθLt2
12.如图所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为 20m的圆面。某时间内该地区的风速是5m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m³，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是
A.图中A点的线速度与 B点的线速度相等
B. 此风力发电机发电的功率为9000W
C.若叶片半径变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的2倍
D.若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍
13.2024年4月 26 日神舟十八号载人飞船和空间站组合体成功实现自主快速交会对接。如图乙所示，飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r₁的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r₂的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅱ和Ⅰ、Ⅲ分别相切于A、B两点，飞船在A 点变轨，与核心舱刚好在B点进行对接，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。下列说法正确的是
A.神舟十八号在轨道Ⅱ上B点的速度大小可能等于轨道Ⅰ上速度
B.神舟十八号在轨道Ⅱ上的 A 点和 B 点的速度的大小之比为r₁:r₂
C.神舟十八号在轨道Ⅰ上绕行的周期为 2πr1g
D.神舟十八号在轨道Ⅱ上从 A 点运动到 B 点的最短时间为 πr1+r22Rr1+r22g
二、选择题Ⅱ(本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
14.静电在生活中有广泛的应用，对于下列图片说法，正确的是
A.图甲，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了
B.图乙，飞机机翼上有多条针一样的装置起到避雷针作用，防止飞机被雷击
C.图丙，维修高压线路的电工穿金属衣比绝缘衣更安全
D.图丁，高压输电线铁塔上最上面两条金属导线的主要作用是保护下面的高压线免遭雷击
15.如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v₀沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块刚好静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力 F视为恒定，则下列关系式中正确的是
A. 一定有s>L B.FL=12Mv2
C.Fs=12mv2 D.FL+s=12mv02-12mv2
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
16. 实验题(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共 20分)
16-Ⅰ.(12分)以下三种方案可用于完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质。
(1)三种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是 ▲ (多选，选填“甲”、“乙”、“丙”)，需要满足重物(或钩码)质量远小于小车(或滑块)质量的方案是 ▲ (选填“甲”、“乙”、“丙”)。
(2)某同学选择其中一个装置进行实验时，得到如图丁所示的一条纸带(相邻两计数点间还有一个点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车加速度为 ▲ m/s²(计算结果保留三位有效数字)，根据所计算的加速度大小可判定打出这条纸带的可能是实验方案 ▲ 。(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)某同学选择图丙的装置“验证系统机械能守恒”。将滑块从A 位置由静止释放后，测得遮光条通过光电门的时间为t，遮光条的宽度为d，测得滑块质量为M，钩码和力传感器的质量为m，A、B间的距离为L。在实验误差允许范围内，若满足关系式 ▲ (用直接测量的物理量符号表示)，则系统机械能守恒；分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码和力传感器减小的重力势能，原因是 ▲ 。
16-Ⅱ.(4分)如图甲所示，借助该装置用数码相机的连拍功能探究平抛运动的特点，连拍间隔时间相等。图乙是正确操作后得到的连拍照片。
(1)关于该实验，下列做法正确的是 ▲
A.斜槽的末端必须调成水平状态
B.斜槽必须光滑
C.记录同一条运动轨迹时，小球可以从不同位置释放
(2)在图乙中，以小球在a处的球心为原点，水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立图示坐标系。过d处小球球心的竖直线交x轴于P点。下列说法正确的是 ▲
A.通过某点的x、γ坐标可以求得平抛初速度 v0=xg2y
B.小球运动的轨迹在g球心处的切线与x轴交于P点
C. a、b、c、d点相邻两点之间竖直距离之比可能为1∶2∶3
16-Ⅲ.(4分)用向心力演示仪探究向心力大小 F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验：
(1)本实验所采用的实验探究方法是 ▲ ;
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
(2)探究向心力与轨道半径之间的关系时，被传动皮带套住而转动的左右两边的变速塔轮的半径应该 ▲ (选填“相同”或“不相同”)。
17.(7分)无人机广泛应用于各行各业。如图甲所示是物流公司使用无人机运输货物，无人机下方用轻绳竖直悬挂货物，当无人机悬停到目的地正上方后，竖直向下先匀加速后匀减速，直至安全着陆，图乙是降落全过程的v-t图像。已知货物的质量为30kg，忽略气流对货物的作用力。求：
(1)5s内货物的位移大小；
(2)运动过程中，无人机对货物的最大拉力；
(3)4s末，拉力对货物的瞬时功率的大小。
18.(7分)如图所示，一电荷量为Q的带正电小球A固定在绝缘柱上，另一质量为m的带电小球B用轻质绝缘细线悬挂于O点，(A、B均可视为点电荷，且A的电荷量大于 B 的电荷量)。当小球B与A相距为r且处于同一水平线上时，细线与竖直方向的夹角为θ，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求：
(1)小球B 受到的库仑力F的大小；
(2)小球B的电荷量q;
(3)小球A、B连线中点处的电场强度E的大小和方向。
19. (10分)如图所示,BC是光滑绝缘的. 14圆弧轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在 B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，已知滑块受到的电场力大小为 34mg,，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，将滑块从水平轨道上与B点距离为4R 的A 点由静止释放，滑动过程中滑块电荷量不变，重力加速度用g表示，求：
(1)滑块到达B点时速度vB的大小；
(2)滑块在圆弧轨道上运动时，重力和电场力合力的大小和方向；
(3)滑块对轨道的最大作用力的大小。
20.(11分)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平平台上的固定弹射器和两个半径均为 R=0.7m的“S”形圆弧轨道ABC、水平直轨道 CD、EF、传送带DE 以及竖直挡板 FG 组成,轨道各部分平滑连接。 O₁、O₂为两圆弧轨道圆心，( O₁、O₂连线与竖直线间的夹角均为( θ=120°,且A、C两点切线水平。传送带 DE长度. L=3m,速度 v₀=10m/s逆时针匀速转动。可视为质点的滑块质量 m=1kg,，被弹射器由静止弹射，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块被弹射出去后从A 点进入圆弧轨道，它与传送带之间的滑动摩擦因数 μ=0.6,其余各处均不计摩擦。滑块碰到挡板立即被粘住，游戏结束。
(1)若滑块恰好不脱离“S”形圆弧轨道，求释放滑块时弹簧的弹性势能；
(2)若滑块到达 D 点时速度 v₁=8m/s,过程中，滑块与传送带产生的热量；
(3)设弹簧被压缩后具有的弹性势能为意调节，滑块撞击挡板前的瞬时速度为v。在满足滑块不脱轨的前提下，求v与 Eₚ金华十校2023—2024学年第二学期期末调研考试
高一物理参考答案
16.实验题(I、II、III三题共20分, 每空2分)
16-I.(12分)
(1)甲乙(漏选扣1分) 乙 (2) 12.5 (12.3—12.7 均给分) 甲
3mgL=12M+mdt2 气垫导轨的右端比左端高
16-II.(4分)(1) A (2) C
16-Ⅲ.(4分)(1) C (2) 相同
17. (7分)
(1) (2分) x=12vmt, 解得: x=15m
(2) (3分) t=0~3s, 物体失重, 拉力小于重力; 而t=3~5s,物体超重,拉力大于重力所以匀减速下降时，加速度大小 a=|Δv|Δt=6-05-3=3m/s2,
根据牛顿第二定律得: F-mg =ma
所以F=390N
(3) (2分) 由v-t 图可得: t=4s时, v=3m/s
根据公式P=Fv
拉力对货物的瞬时功率P=1170W
18.(7分)
(1)(2分) F=mg tanθ
(2)(2分) F=mgtanθ=kQqr2,q=mgr2tanθkQ
(3)(3分) EA=4kQr2,EB=4kqr2=4mgtanθQ,
E=4kQr2-4mgtanθQ,方向水平向右1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
C
D
D
B
D
B
C
C
B
A
B
D
CD
ABD
19. (10 分)
(1)(3分)从A到B根据动能定理得: F-μmgx=12mvB2-0
解得： vB=2gR
(2)(3分)根据力的合成可得重力和电场力的合力大小为
F=mg2+34mg2=54mg
设合力方向与竖直方向夹角为θ，则 tanθ=34mgmg=34, 所以θ=37°
得合力方向斜向左下方，且与竖直方向夹角为θ=37°
(3)(4分)将重力和电场力的合力视为等效重力，则过圆心 O作等效重力方向的直线，与圆弧轨道的交点记为D点，所以小球运动到D 点时，滑块对轨道的作用力达到最大值。
从A到D 根据动能定理得：
Fx+Rsinθ-μmgx-mgR-Rcsθ=12mvD2-(
得: vD=2.5gR
在 D 点根据牛顿第二定律得： FN-54mg=mvD2R
得: FN=154mg
根据牛顿第三定律得：滑块对轨道的最大作用力的大小 F=FN=154mg
20. (11分)
(1) (3分) 在A处, mg=mv2R
又 Ep=12mv2 得: Ep=12mgR
解得： Ep=3.5J
(2)(3分)滑块在传送带上匀加速时的加速度为 a=μg=6m/s²若滑块在传送带上一直匀加速，直到速度变为 v₀=10m/s,则运动时间为t v0=v1+at,t=13s
滑行的位移为： x=v1+v02t=3m=L
即滑块加速到 v₀=10m/s时，刚好运动到E点
所以滑块相对传送带滑行的相对位移为： x=v0t-L=13m
摩擦产生的热量为Q=μmg·Δx=2J
(3)(5分)①若物体在传送带上一直加速，且到达E处时，速度刚好加速到v₀，此时：
v02-v12=2aL
解得： v₁=8m/s
此时最初的弹性势能为 Ep=12mv12-mgh=11J
当3.5J≦Ep≦11J时, 物体在传送带上一直加速
12mvc2=Ep+mg3R
解得： vC2=2Ep+42
∵v2-vc2=2aL
∴v=2Ep+78
② 若物体在传送带上一直减速，且到达E 处时，速度刚好减速到 v₀，此时：
v02-v12=-2aL
解得： v1=136m/s
此时最初的弹性势能为 Ep=12mv12-mgh=47J
当Ep≧47J时，物体在传送带上一直减速
此时， vC2=2Ep+42
∵v2-vc2=-2aL
∴v=2Ep+6
③ 当 11J≦Ep≦47J时，物体在传送带上一定会达到与传送带共速的状态，即
( v=10m/s
综上所述: 当3.5J≦Ep≦11J时, v=2Ep+78ms
当11J≦Ep≦47J时, v=10m/s
当 Ep≧47J时, v=2Ep+6ms
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s²。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量属于矢量的是
A.电场强度 B. 电势 C. 功率 D.重力势能
2.在物理发展史上许多科学家都作出了不可磨灭的贡献，下列说法正确的是
A.伽利略提出了相对论时空观
B.牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G
C.法拉第提出用“力线”描述电荷周围存在的“看不见摸不着”的物质
D.库仑通过“油滴法”实验测定了元电荷电量
3.如图所示为马拉雪橇的情景图。雪橇和人总质量为m，受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力，大小恒为F，匀速运动了一段位移L。雪橇与水平地面之间的滑动摩擦因数为μ。在此过程中，下列说法正确的是
A. 拉力 F对雪橇做功为 FL
B. 雪橇克服摩擦力做功为μmgL
C. 重力做功为mgL
D.雪橇所受的合外力对其做功为零
4.下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是
A.图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去
B.图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损就一定越小
C.图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变
D.图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大5.广州塔有着独特的避雷设计。当带负电的积雨云经过其上方时，右图中虚线为避雷针此时周围的等差等势线，其中A、B两点关于避雷针对称，下列说法正确的是
A.A、B两点的电场强度相同
B.D 点的电势低于A 点的电势
C.带负电的雨滴从C点运动到A 点，电场力变大
D.带负电的雨滴经过D点时的电势能小于其经过A 点时的电势能
6.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示，若某极地卫星从北纬30°的A 地正上方按图示方向第一次运行至南纬60°的B地(图中未画出)正上方，所用时间为3h。下列说法正确的是
A.该卫星每隔 12h经过A 地的正上方一次
B.该卫星的角速度比同步卫星的角速度小
C.该卫星的线速度比同步卫星的线速度小
D. 该卫星的线速度小于 7.9km/s
7.如图所示，电动摩托车是外卖员常用的交通工具。已知该款电动车的输出功率为660W，外卖员与车辆的总质量为110kg，假设人在骑行时受到的总阻力约等于人、车总重力的0.036倍。则骑行时，最大行驶速度约为
A. 30km/h B. 60km/h C. 70km/h D. 80km/h
8.如图所示，电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d，A 点的电场强度为零。下列说法正确的是
A.薄板带正电
B.B点的电场强度也为零
C.带电薄板产生的电场在 B点的电场强度大小为 kq9d2
D. A、B两点的电势相等
9.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示，设阻力大小与速度成正比，阻力方向与速度方向相反。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c 为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是
A.炮弹到达b点时，炮弹的速度为零
B.炮弹到达b点时，炮弹的加速度方向竖直向下
C.炮弹经过a点的速度大于经过c点的速度
D.空气阻力对炮弹先做负功再做正功
10.蹦床运动中，运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起，在空中完成各种优美动作。如图所示，为我国运动员在某次蹦床时的情景图，弹到最高点时记为A位置，接着竖直向下掉落，刚碰到蹦床时记为B位置，而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.运动员的机械能守恒
B.运动员先经历失重再超重
C.运动员经过B 位置时速度最大
D.运动员经过C位置时处于受力平衡状态
11.2024年6月 2日，嫦娥六号重演“翩然落广寒”的精彩剧目。为了估算从月球表面发射卫星的第一宇宙速度，某同学通过观察嫦娥六号着陆月球的过程，作如下假设：嫦娥六号在距离月球表面高度为H处悬停，开始做自由落体，落体过程的时间为t。另外在地球上用肉眼观察满月时，发现月球对眼睛的张角为θ(θ很小，θ为弧度制)，已知地月距离为L，L远大于地球和月球的半径，如图所示。忽略月球的自转，则月球的第一宇宙速度约为
A.HLθt2 B.2HLθt2 C.HθLt2 D.2HθLt2
12.如图所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为 20m的圆面。某时间内该地区的风速是5m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m³，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是
A.图中A点的线速度与 B点的线速度相等
B. 此风力发电机发电的功率为9000W
C.若叶片半径变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的2倍
D.若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍
13.2024年4月 26 日神舟十八号载人飞船和空间站组合体成功实现自主快速交会对接。如图乙所示，飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r₁的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r₂的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅱ和Ⅰ、Ⅲ分别相切于A、B两点，飞船在A 点变轨，与核心舱刚好在B点进行对接，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。下列说法正确的是
A.神舟十八号在轨道Ⅱ上B点的速度大小可能等于轨道Ⅰ上速度
B.神舟十八号在轨道Ⅱ上的 A 点和 B 点的速度的大小之比为r₁:r₂
C.神舟十八号在轨道Ⅰ上绕行的周期为 2πr1g
D.神舟十八号在轨道Ⅱ上从 A 点运动到 B 点的最短时间为 πr1+r22Rr1+r22g
二、选择题Ⅱ(本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
14.静电在生活中有广泛的应用，对于下列图片说法，正确的是
A.图甲，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了
B.图乙，飞机机翼上有多条针一样的装置起到避雷针作用，防止飞机被雷击
C.图丙，维修高压线路的电工穿金属衣比绝缘衣更安全
D.图丁，高压输电线铁塔上最上面两条金属导线的主要作用是保护下面的高压线免遭雷击
15.如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v₀沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块刚好静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力 F视为恒定，则下列关系式中正确的是
A. 一定有s>L B.FL=12Mv2
C.Fs=12mv2 D.FL+s=12mv02-12mv2
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
16. 实验题(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共 20分)
16-Ⅰ.(12分)以下三种方案可用于完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质。
(1)三种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是 ▲ (多选，选填“甲”、“乙”、“丙”)，需要满足重物(或钩码)质量远小于小车(或滑块)质量的方案是 ▲ (选填“甲”、“乙”、“丙”)。
(2)某同学选择其中一个装置进行实验时，得到如图丁所示的一条纸带(相邻两计数点间还有一个点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车加速度为 ▲ m/s²(计算结果保留三位有效数字)，根据所计算的加速度大小可判定打出这条纸带的可能是实验方案 ▲ 。(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)某同学选择图丙的装置“验证系统机械能守恒”。将滑块从A 位置由静止释放后，测得遮光条通过光电门的时间为t，遮光条的宽度为d，测得滑块质量为M，钩码和力传感器的质量为m，A、B间的距离为L。在实验误差允许范围内，若满足关系式 ▲ (用直接测量的物理量符号表示)，则系统机械能守恒；分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码和力传感器减小的重力势能，原因是 ▲ 。
16-Ⅱ.(4分)如图甲所示，借助该装置用数码相机的连拍功能探究平抛运动的特点，连拍间隔时间相等。图乙是正确操作后得到的连拍照片。
(1)关于该实验，下列做法正确的是 ▲
A.斜槽的末端必须调成水平状态
B.斜槽必须光滑
C.记录同一条运动轨迹时，小球可以从不同位置释放
(2)在图乙中，以小球在a处的球心为原点，水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立图示坐标系。过d处小球球心的竖直线交x轴于P点。下列说法正确的是 ▲
A.通过某点的x、γ坐标可以求得平抛初速度 v0=xg2y
B.小球运动的轨迹在g球心处的切线与x轴交于P点
C. a、b、c、d点相邻两点之间竖直距离之比可能为1∶2∶3
16-Ⅲ.(4分)用向心力演示仪探究向心力大小 F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验：
(1)本实验所采用的实验探究方法是 ▲ ;
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
(2)探究向心力与轨道半径之间的关系时，被传动皮带套住而转动的左右两边的变速塔轮的半径应该 ▲ (选填“相同”或“不相同”)。
17.(7分)无人机广泛应用于各行各业。如图甲所示是物流公司使用无人机运输货物，无人机下方用轻绳竖直悬挂货物，当无人机悬停到目的地正上方后，竖直向下先匀加速后匀减速，直至安全着陆，图乙是降落全过程的v-t图像。已知货物的质量为30kg，忽略气流对货物的作用力。求：
(1)5s内货物的位移大小；
(2)运动过程中，无人机对货物的最大拉力；
(3)4s末，拉力对货物的瞬时功率的大小。
18.(7分)如图所示，一电荷量为Q的带正电小球A固定在绝缘柱上，另一质量为m的带电小球B用轻质绝缘细线悬挂于O点，(A、B均可视为点电荷，且A的电荷量大于 B 的电荷量)。当小球B与A相距为r且处于同一水平线上时，细线与竖直方向的夹角为θ，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求：
(1)小球B 受到的库仑力F的大小；
(2)小球B的电荷量q;
(3)小球A、B连线中点处的电场强度E的大小和方向。
19. (10分)如图所示,BC是光滑绝缘的. 14圆弧轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在 B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，已知滑块受到的电场力大小为 34mg,，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，将滑块从水平轨道上与B点距离为4R 的A 点由静止释放，滑动过程中滑块电荷量不变，重力加速度用g表示，求：
(1)滑块到达B点时速度vB的大小；
(2)滑块在圆弧轨道上运动时，重力和电场力合力的大小和方向；
(3)滑块对轨道的最大作用力的大小。
20.(11分)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平平台上的固定弹射器和两个半径均为 R=0.7m的“S”形圆弧轨道ABC、水平直轨道 CD、EF、传送带DE 以及竖直挡板 FG 组成,轨道各部分平滑连接。 O₁、O₂为两圆弧轨道圆心，( O₁、O₂连线与竖直线间的夹角均为( θ=120°,且A、C两点切线水平。传送带 DE长度. L=3m,速度 v₀=10m/s逆时针匀速转动。可视为质点的滑块质量 m=1kg,，被弹射器由静止弹射，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块被弹射出去后从A 点进入圆弧轨道，它与传送带之间的滑动摩擦因数 μ=0.6,其余各处均不计摩擦。滑块碰到挡板立即被粘住，游戏结束。
(1)若滑块恰好不脱离“S”形圆弧轨道，求释放滑块时弹簧的弹性势能；
(2)若滑块到达 D 点时速度 v₁=8m/s,过程中，滑块与传送带产生的热量；
(3)设弹簧被压缩后具有的弹性势能为意调节，滑块撞击挡板前的瞬时速度为v。在满足滑块不脱轨的前提下，求v与 Eₚ金华十校2023—2024学年第二学期期末调研考试
高一物理参考答案
16.实验题(I、II、III三题共20分, 每空2分)
16-I.(12分)
(1)甲乙(漏选扣1分) 乙 (2) 12.5 (12.3—12.7 均给分) 甲
3mgL=12M+mdt2 气垫导轨的右端比左端高
16-II.(4分)(1) A (2) C
16-Ⅲ.(4分)(1) C (2) 相同
17. (7分)
(1) (2分) x=12vmt, 解得: x=15m
(2) (3分) t=0~3s, 物体失重, 拉力小于重力; 而t=3~5s,物体超重,拉力大于重力所以匀减速下降时，加速度大小 a=|Δv|Δt=6-05-3=3m/s2,
根据牛顿第二定律得: F-mg =ma
所以F=390N
(3) (2分) 由v-t 图可得: t=4s时, v=3m/s
根据公式P=Fv
拉力对货物的瞬时功率P=1170W
18.(7分)
(1)(2分) F=mg tanθ
(2)(2分) F=mgtanθ=kQqr2,q=mgr2tanθkQ
(3)(3分) EA=4kQr2,EB=4kqr2=4mgtanθQ,
E=4kQr2-4mgtanθQ,方向水平向右1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
C
D
D
B
D
B
C
C
B
A
B
D
CD
ABD
19. (10 分)
(1)(3分)从A到B根据动能定理得: F-μmgx=12mvB2-0
解得： vB=2gR
(2)(3分)根据力的合成可得重力和电场力的合力大小为
F=mg2+34mg2=54mg
设合力方向与竖直方向夹角为θ，则 tanθ=34mgmg=34, 所以θ=37°
得合力方向斜向左下方，且与竖直方向夹角为θ=37°
(3)(4分)将重力和电场力的合力视为等效重力，则过圆心 O作等效重力方向的直线，与圆弧轨道的交点记为D点，所以小球运动到D 点时，滑块对轨道的作用力达到最大值。
从A到D 根据动能定理得：
Fx+Rsinθ-μmgx-mgR-Rcsθ=12mvD2-(
得: vD=2.5gR
在 D 点根据牛顿第二定律得： FN-54mg=mvD2R
得: FN=154mg
根据牛顿第三定律得：滑块对轨道的最大作用力的大小 F=FN=154mg
20. (11分)
(1) (3分) 在A处, mg=mv2R
又 Ep=12mv2 得: Ep=12mgR
解得： Ep=3.5J
(2)(3分)滑块在传送带上匀加速时的加速度为 a=μg=6m/s²若滑块在传送带上一直匀加速，直到速度变为 v₀=10m/s,则运动时间为t v0=v1+at,t=13s
滑行的位移为： x=v1+v02t=3m=L
即滑块加速到 v₀=10m/s时，刚好运动到E点
所以滑块相对传送带滑行的相对位移为： x=v0t-L=13m
摩擦产生的热量为Q=μmg·Δx=2J
(3)(5分)①若物体在传送带上一直加速，且到达E处时，速度刚好加速到v₀，此时：
v02-v12=2aL
解得： v₁=8m/s
此时最初的弹性势能为 Ep=12mv12-mgh=11J
当3.5J≦Ep≦11J时, 物体在传送带上一直加速
12mvc2=Ep+mg3R
解得： vC2=2Ep+42
∵v2-vc2=2aL
∴v=2Ep+78
② 若物体在传送带上一直减速，且到达E 处时，速度刚好减速到 v₀，此时：
v02-v12=-2aL
解得： v1=136m/s
此时最初的弹性势能为 Ep=12mv12-mgh=47J
当Ep≧47J时，物体在传送带上一直减速
此时， vC2=2Ep+42
∵v2-vc2=-2aL
∴v=2Ep+6
③ 当 11J≦Ep≦47J时，物体在传送带上一定会达到与传送带共速的状态，即
( v=10m/s
综上所述: 当3.5J≦Ep≦11J时, v=2Ep+78ms
当11J≦Ep≦47J时, v=10m/s
当 Ep≧47J时, v=2Ep+6ms
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