湖北省十堰市2023-2024学年高一下学期6月期末调研考试物理试卷（Word版附解析）

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满分100分，考试时间75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡和试卷指定位置上，并将考号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B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。答在试题卷、草稿纸上无效。
3．非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷、草稿纸上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10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. 太阳系有八大行星，离太阳由近至远的行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 水星的周期小于海王星的周期B. 金星的加速度小于木星的加速度
C. 地球的线速度小于土星的线速度D. 火星的角速度小于天王星的角速度
2. 汽车在水平路面上行驶，经过一弯道时发现路边有限速标志，如图所示。已知汽车轮胎与地面间动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若弯道近似看作圆弧，则弯道半径约为（ ）
A. 20mB. 30mC. 40mD. 50m
3. 2024年5月8日10时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，不考虑地球和月球的自转。当嫦娥六号探测器在奔月过程中离地心和月心的距离相等时，受到地球和月球的万有引力之比约为（ ）
A. B. C. D.
4. 彩虹滑道在各游乐园和景区非常受欢迎。质量为70kg的游客坐在质量为10kg的橡胶圈上，一起从滑道顶端无初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道顶端到末端的高度差为6m，取重力加速度大小，则此过程中橡胶圈的重力势能减小量为（ ）
A. 4800JB. 4200JC. 600JD. 0
5. 在2024年国际举联泰国世界杯赛中，中国举重队收获11金9银7铜。某选手在训练时将质量为140kg的杠铃举高1.8m，其中举起用了2s，在最高处维持了3s，放下用了0.5s，在杠铃落地前手已放开。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A. 选手在向上举起杠铃的过程中对杠铃做的功小于2520J
B. 选手维持杠铃在最高点的过程中对杠铃做的功为0
C. 选手放下杠铃的过程中重力对杠铃做功的平均功率为1260W
D. 整个过程中重力对杠铃做功的平均功率约为458W
6. 防护罩的一部分是固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，为了检验该防护罩承受冲击的能力，轨道下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射质量不同的钢珠（视为质点）。如图所示，某次发射的质量为的钢珠恰好能沿轨道内侧经过上端点P水平飞出，另一次发射的质量为的钢珠在Q点脱离轨道，OQ与竖直方向的夹角为。若弹簧枪的长度不计，每次发射时弹簧具有相同的压缩量，弹簧在弹性限度内，则为（ ）
A. B. C. D.
7. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并以该三角形的中心O为圆心做圆周运动，如图乙所示。所有星体（均可视为质点）的质量均为M，且两种系统的运动周期相同，已知引力常量为G，则（ ）
A. 图甲中两颗边缘星的线速度大小均为
B. 图甲中两颗边缘星的运动周期均为
C. 图乙中每颗星体的角速度大小均为
D. 图乙中每颗星体转动半径均为
8. 平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球最终静止不动，如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角增大一些，则下列方法可行的是（ ）
A. 将S断开，再将A板向右移一些B. 将S断开，再将A板向上移一些
C. 保持S闭合，将B板向左移一些D. 保持S闭合，将B板向下移一些
9. 如图所示，ABC-D是正四面体，M、N、P、K分别为AD、AB、BD和CD边的中点。在顶点A、B分别固定有电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A. M、P两点的电势相等
B. K、N两点的电场强度大小相等
C. 将带正电的试探电荷由M点移动到D点，电场力做正功
D. 电子在P点的电势能高于在K点的电势能
10. 如图所示，竖直虚线a、b、c、d、e是等势线且相邻之间电势差相等，一带正电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A点在同一水平线上的E点，A、B、C、D、E为粒子轨迹与等势线的交点。粒子从A点运动到B点的过程中克服重力做的功为9J，电场力做的功为20J。已知，则下列说法正确的是（ ）
A. B. 粒子在B点时电势能为-20J
C. 粒子在C点时的动能为40JD. 粒子在E点时的动能为89J
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某同学用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的表达式。实验时用手拨动挡光杆旋臂使其做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验装置上，测量角速度和向心力。
（1）测得挡光杆的宽度为1mm，挡光杆通过光电门的时间为，则挡光杆通过光电门的速度大小为________m/s，挡光杆到转轴的距离为0.20m，则挡光杆转动的角速度大小为________rad/s。（结果均保留两位有效数字）
（2）图乙中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图乙可知，与曲线①相比，曲线②对应的砝码质量________（填“更大”“等大”或“更小”）。
12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。图中是固定的光滑半圆轨道，圆心为O，OC为竖直半径，1和2是A、B位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让正方体滑块从与圆心等高处滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的质量为20g，体积为，，，半圆轨道的半径为1.35m，取重力加速度大小，，。所有计算结果均保留三位有效数字。
（1）滑块通过光电门1时的速度大小为________m/s，通过光电门2时的速度大小为________m/s。
（2）滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J。
（3）在误差允许范围内，该过程中滑块的机械能________。（填“守恒”或“不守恒”）
13. 游乐场的过山车可以简化成如图所示的模型：曲面轨道的下端与竖直面内圆轨道相切于B点，使一质量为m的小车从曲面轨道上的A处由静止开始无动力滑下，小车进入半径为R的圆轨道下端后沿该圆轨道运动。已知A、B的高度差为h，若小车通过圆轨道最高点C时对圆轨道的压力大小为mg（g为重力加速度大小），求：
（1）小车经过C点时速度大小v；
（2）小车从A点运动至C点的过程中克服摩擦力做的功W。
14. 如图所示，真空中，在平面xOy坐标系的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，其电场强度大小为（未知），第四象限内有与x轴负方向夹角为45°的另一匀强电场，其电场强度大小为（未知）。一带电粒子从点A（0，L）沿x轴正方向射出，一段时间后粒子经过点B（2L，0），再经过相等的时间到达y轴上的C点（图中未画出）。不计粒子受到的重力，求：
（1）粒子经过B点时的速度方向与x轴正方向的夹角；
（2）C点的坐标；
（3）。
15. 如图所示，足够大的固定光滑绝缘斜面的倾角，O、M、N为斜面上的三个点，ON垂直斜面底边，，。在斜面上将一质量的小球（视为质点）以某初速度自O点平行斜面底边抛出，小球恰好能通过M点。现使该小球带上电荷量的正电，同时施加一平行斜面的匀强电场，电场强度方向未知。在斜面上又从O点以大小相等的初速度沿另一方向抛出此带电小球，小球仍通过了M点，到达M点时的速度大小是初速度的3倍。取重力加速度大小。
（1）求小球从O点运动到M点过程中，电势能与重力势能的变化量的比值k；
（2）若在斜面上将该小球（带电）再次从O点以大小相等的初速度沿另一方向抛出，小球恰好通过N点，且到达N点时的速度大小为初速度的5倍，求匀强电场的电场强度大小E。