2023-2024学年安徽省阜阳市高一（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年安徽省阜阳市高一（下）期末物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下图为A、B、C三个物体运动的位移时间图像，关于0−t0时间内，对三个物体运动情况的描述正确的是( )
A. A物体的运动轨迹为曲线B. B物体做匀加速直线运动
C. B物体和C物体的平均速率相同D. A物体的平均速度大于B物体的平均速度
2.对教材中几副插图的理解正确的是( )
A. 图甲，天宫二号绕地球做匀速圆周运动时，线速度和加速度都不变
B. 图丙，当火车转弯速度过大时，火车外侧车轮的轮缘会挤压外轨
C. 图乙，力F作用在物体上，力和位移的夹角为150°，力对物体做负功
D. 图丁，小球在下落和弹簧相互作用的过程中，小球的机械能守恒
3.2024年5月3日中国探月工程四期嫦娥六号顺利实施发射，5月8日10时12分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。设嫦娥六号探测器在环月轨道上做圆周运动，距月球表面的高度为ℎ，绕行周期为T，月球半径为R，忽略其他天体的引力对卫星的影响，引力常量G已知，球的体积公式为V=43πr3，r为球体的半径。则( )
A. 月球质量表达式为4π2ℎ3GT2
B. 月球平均密度表达式为3πGT
C. 月球表面重力加速度的表达式为4π2ℎ3R2T2
D. 月球的第一宇宙速度表达式为2πR+ℎT R+ℎR
4.为进一步优化公交网线布局，提高公交运营效率，阜阳市公交集团优化调整，采取大站快线的运营模式。阜阳西站和火车站间的某条公交线路里程为20km，之间设置了4个停靠站。快线公交车运行的最大速度为54km/ℎ，进站和出站过程中，加速度大小均为1m/s2，其余行驶时间内保持最大速度匀速行驶。公交车在每个站点停车时间约为40s，则乘快线公交从阜阳西站到火车站的最短时间约为( )
A. 1568sB. 1553sC. 1538sD. 1608s
5.如图，在−a,0和a,0的位置分别放置电荷量大小均为q的正点电荷，p点坐标为0,a，静电力常量为k，则p点的电场强度为( )
A. 2kq2a2，方向沿y轴负方向B. 2kq2a2，方向沿y轴正方向
C. kqa2，方向沿y轴负方向D. kqa2，方向沿y轴正方向
6.如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。可简化为图乙所示模型，一件小衣物质量为m，A、B分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，测得小衣物过A点线速度大小为v，做圆周运动的周期为T。已知重力加速度为g，小衣物可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 衣物转到A位置时的脱水效果最好
B. 要使衣物过A点不掉下，转筒的周期不能大于2πvT
C. 衣物在A点对滚筒壁的压力大小为m2πvT−mg
D. 衣物在A、B两点受到转筒的压力差为4mg
7.为了较准确地测量细线能承受的最大拉力，某同学进行了如下实验：
①将细线对折，将重为G的钩码(挂钩光滑)挂在细线的下端，如图甲所示，用刻度尺测量出对折后的长度L；
②如图乙所示，将刻度尺水平放置，两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动，直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d。下列说法正确的是( )
A. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变大
B. 同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变小
C. 细线能承受的最大拉力大小为GL 4L2−d2
D. 细线能承受的最大拉力大小为2GL L2−d2
8.一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静止开始上升。整个过程电梯对人做功的功率图像如图所示。其中0∼2s做匀加速直线运动，2s∼5s做匀速直线运动，5s∼9s做匀减速直线运动，g=10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 0∼2s内电梯加速上升1m
B. 在5s∼9s内电梯上升2m
C. 电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功
D. 电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.在距离地面15m高的p点竖直向上抛出一个质量为0.5kg的小球，小球的初速度为10m/s，小球在运动中受到大小恒为5N的水平向右的风力作用，忽略空气阻力，g取10m/s2，则下列说法中正确的是( )
A. 小球从抛出到落地的时间为3s
B. 小球落地时的速度大小为50m/s
C. 小球的抛出点到落地点的距离为45m
D. 小球运动过程的最小速度大小为5 2m/s
10.如图，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，速度方向沿传送带斜向下。已知物块初速度大于传送带的速度，传送带足够长，传送带与物块间的动摩擦因数μ>tanθ，则物块下滑过程中其速度v、皮带与传送带间因摩擦产生的热量Q、动能Ek、机械能E与物块位移x之间的关系图像，可能正确的有( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)实验原理：如图，某组同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。可改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小，实验平面很光滑，摩擦力可以忽略不计。你认为这一实验方案是_________(选填“可行”或“不可行”)，因为______________________。
(2)实验操作：在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。在此实验中判断力F(一个弹簧测力计的拉力)单独作用与力F1、F2(两个弹簧测力计互成角度拉时各自的拉力)共同作用效果相同的依据是__________。
A.F的大小等于F1与F2的大小之和
B.使橡皮条伸长相同的长度
C.使橡皮条上的结点到达同一位置
12.某物理小组结合所学的知识设计了一个验证机械能守恒定律的实验。一个固定在竖直平面内的半圆形平板，O点为圆心，调节板使其直径MN水平，半径OA处于竖直方向，O点处固定一个力传感器，轻细线一端拴在力传感器信号输入端，另一端系一个小钢球。测出细线上端到球心的长度L和钢球质量m，小钢球静止时，细线与OA重合，保持细线呈张紧状态将其拉离竖直位置，让小钢球紧贴半圆板由静止释放，记录细线与OA重合时，力传感器的示数F。已知重力加速度为g。
(1)请写出小钢球经过最低点时的速度表达式v=_________(用g、L、F、m表达)；
(2)测出小钢球静止释放时球心的位置与其到达最低点处球心的位置之间的高度差ℎ，若小钢球在上述运动过程中满足机械能守恒定律，则等式：___________________(用g、L、F、m、ℎ表达)成立；
(3)改变ℎ，重复上述操作，记录对应的F值，利用多组ℎ、F数据，拟合得到ℎ−F图像，其形状可能是( )
A. B．
C.
D．
四、计算题：本大题共3小题，共46分。
13.如图所示，平行金属板M、N水平放置，它们之间距离为d，除边缘外，它们之间的电场可以看为匀强电场，电场强度为E。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。已知qE=mg，重力加速度为g，忽略空气阻力。
(1)求带电粒子的加速度；
(2)若在带电粒子运动d2距离时，电场强度E大小不变，方向相反，不考虑调换时间，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。
14.如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子上端；使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。重力加速度大小为g。
(1)当绳子跟竖直方向的夹角为α时，小球运动的周期T的大小为多少？
(2)通过计算说明：要减小夹角α，应该如何改变小球运动的角速度ω。
15.如图所示，一半径R=4m、圆心角θ=60∘的圆弧形轨道固定在水平地面上，ON沿竖直方向，N为轨道最低点。质量为m1=2kg的小滑块P以初速度v0=6m/s从轨道最高点M沿切线方向进入轨道，由于沿MN轨道动摩擦因数不相同，滑块恰好能沿着MN以相同速率运动，紧靠轨道右侧有一长木板A与轨道靠在一起但不粘连。已知：长木板质量m2=1kg，且长木板足够长，小滑块P与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.3，长木板与地面间动摩擦因数为μ2=0.1，已知sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2。试求：
(1)滑块运动到N点对轨道的压力；
(2)滑块从M点到N点过程中摩擦力做功；
(3)滑块和长木板A最终都停止运动时，滑块与长木板A左端的距离。
答案解析
1.C
2.B
3.D
4.A
5.B
【解析】正负电荷在p点的场强大小相等，均为E=kq( a2+a2)2=kq2a2
根据矢量的合成方法可知，p点的电场强度方向沿 y 轴正方向，大小为Ep= E2+E2= 2kq2a2
故选B。
6.C
7.C
8.D
9.AD
10.CD
11.(1) 可行 不计摩擦力，在槽码盘和槽码的总质量远小于小车质量的前提下，甲、乙两小车受到的拉力近似等于槽码盘和槽码的总重力。小车做初速度为零的匀加速运动，通过控制装置可以保证两小车运动时间相同，运动的位移x=12at2，则a1a2=x1x2.
(2)C
12.(1) (F−mg)Lm
(2) mgℎ=(F−mg)L2
(3)C
13.(1)由牛顿第二定律得mg+Eq=ma
结合 qE=mg 解得a=2g
(2)粒子运动 d2 距离时速度为v= 2a•d2= 2gd
加速运动的时间t1=va= d2g
匀速运动时间t2=d2v=12 d2g
粒子从 M 板运动到 N 板经历的时间t=t1+t2=34 2dg
14.(1)由合力提供向心力得mgtanα=m4π2T2lsinα
解得T=2π lcsαg
(2)小球运动角速度为ω=2πT= glcsα
可知， α 减小，则 ω 减小。因此要减小夹角 α ，应该减小角速度 ω 。

15.(1)滑块恰好能沿着 MN 以相同速率运动，则滑块在N点的速度为6m/s，根据牛顿第二定律有FN−m1g=m1v 02R
解得FN=38 N
根据牛顿第三定律可知，滑块运动到 N 点对轨道的压力为38N。
(2)滑块恰好能沿着 MN 以相同速率运动，根据动能定理有m1gR1−csθ+Wf=0
解得Wf=−40 J
(3)滑块的加速度为a1=μ1m1gm1=3m/s2
木板的加速度为a2=μ1m1g−μ2(m1+m2)gm2=3m/s2
设经t时间后，两物体速度相等，则有v0−a1t=a2t
解得t=1 s
滑块相对于木板的位移为Δx=v0t−12a1t2−12a2t2=3 m
由于μ1m1g>μ2(m1+m2)g
则滑块与木板相对静止一起做匀减速直线运动，直至停止，最终滑块与长木板A左端的距离为3m。