云南省昆明市2023-2024学年高一下学期7月期末质量检测物理试题

试卷更新日期：2024-07-14 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，M点位于两点电荷的连线上，N点位于两点电荷连线的中垂线上。M点、N点处的电场强度大小分别用 $E_{M}$ 、 $E_{N}$ 表示。关于M、N两点的电场强度，下列说法正确的是（）

A、 $E_{M} > E_{N}$ ，方向相同 B、 $E_{M} > E_{N}$ ，方向不同 C、 $E_{M} < E_{N}$ ，方向相同 D、 $E_{M} < E_{N}$ ，方向不同

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2. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，在距离地面1.6m时，速度为8m/s，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体减速，到达地面时速度恰好为零，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动。该减速过程加速度的大小为（）

A、 $5 {m/s}^{2}$ B、 $10 {m/s}^{2}$ C、 $20 {m/s}^{2}$ D、 $40 {m/s}^{2}$

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3. 体育课上，某同学将铅球斜向上推出，不计空气阻力。铅球在空中运动的过程中（）

A、在最高点时，速率为零 B、速率最小时，加速度为零 C、向上运动时，处于超重状态 D、向下运动时，处于失重状态

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4. 骑自行车是一种绿色环保的出行方式。一自行车传动结构的示意图如图所示，a、b、c分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，已知其大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为 $2 : 1 : 7$ 。匀速骑行该自行车过程中，下列说法正确的是（）

A、a、b、c三点的周期之比为 $2 : 1 : 1$ B、a、b、c三点的角速度大小之比为 $7 : 1 : 1$ C、a、b、c三点的线速度大小之比为 $7 : 7 : 1$ D、a、b、c三点的向心加速度大小之比为 $1 : 2 : 7$

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5. 1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”成功发射，开创了中国航天史的新纪元，时至今日，我国航空航天技术已处于世界领先地位。“东方红1号”卫星绕地球运行的轨道为椭圆，如图所示，轨道上A点为近地点，B、C两点关于椭圆中心O对称。卫星在B、C两点时的速率分别为 $v_{B}$ 、 $v_{C}$ ，加速度大小分别为 $a_{B}$ 、 $a_{C}$ ，下列关系式正确的是（）

A、 $v_{B} = v_{C}$ ， $a_{B} = a_{C}$ B、 $v_{B} = v_{C}$ ， $a_{B} > a_{C}$ C、 $v_{B} > v_{C}$ ， $a_{B} < a_{C}$ D、 $v_{B} > v_{C}$ ， $a_{B} > a_{C}$

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6. 如图甲所示是用刀具切硬物的情景，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力 B、刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力 C、刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力 D、刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力

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7. 如图所示，xOy坐标平面内原点O处固定一带正电的点电荷A，电荷量为q，若将电荷量为4q的负点电荷B放入xOy平面内的某一位置，P（a，a）点的场强恰好为零。则点电荷B的位置坐标为（）

A、（0，2a） B、（3a，3a） C、（-a，-a） D、（-2a，-2a）

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8. 如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定放置，O为圆心，M为最高点，N为最低点，P为圆环上与圆心O等高的点，一小球套在圆环上可自由滑动。静止在最高点M的小球受到一微小扰动沿圆环下滑依次通过P点和N点，经过P点和N点时，小球受到的合力大小之比为（）

A、 $2 : 5$ B、 $1 : 2$ C、 $\sqrt{5} : 4$ D、 $\sqrt{5} : 6$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。

9. 图甲是“独竹漂”表演的一幕，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者从岸边沿一直线划向河中心，该过程中表演者的位置x随时间t变化的图像如图乙所示。则表演者（）

A、 $0 ~ t_{0}$ 时间内速度先减小后增大 B、 $0 ~ t_{0}$ 时间内速度先增大后减小 C、 $t_{0} ~ 2 t_{0}$ 时间内静止在 $x_{0}$ 处 D、 $t_{0} ~ 2 t_{0}$ 时间内做匀速直线运动

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10. 某架飞机在进行一定距离的航空测量时，需要严格按照从南到北的航线飞行。在无风时飞机相对地面的速度大小恒为100m/s，飞行过程中航路上有持续东风（风向从东向西），要确保完成航空测量。下列说法正确的是（）

A、飞机的飞行朝向为北偏东方向 B、飞机的飞行朝向为北偏西方向 C、风速越大，飞机完成航空测量的时间越短 D、风速越大，飞机完成航空测量的时间越长

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11. 一质量为m的汽车沿倾角为 $θ$ 的足够长的斜坡做直线运动。下坡时若关掉油门，汽车恰好做匀速直线运动。若汽车保持恒定功率P从静止开始启动上坡，经过时间t速度刚好达到最大值。汽车运动过程中所受摩擦阻力的大小恒定，空气阻力不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、汽车在斜坡运动时受到的摩擦阻力大小为 $m g \sin θ$ B、汽车上坡过程中的最大速度为 $\frac{P}{m g \sin θ}$ C、汽车整个加速上坡过程中增加的机械能为 $\frac{1}{2} P t + \frac{P^{2}}{16 m g^{2} \sin^{2} θ}$ D、汽车整个加速上坡过程中增加的机械能为 $P t - \frac{P^{2}}{16 m g^{2} \sin^{2} θ}$

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12. 如图所示，光滑水平面上放有质量 $M = 2 kg$ 的足够长的木板，质量 $m = 3 kg$ 的物块放置在木板上面并通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数 $k = 100 N/m$ 。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用大小为 $F = 8 N$ 、方向水平向右的恒力作用在木板上。已知物块与木板间动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小可视为相等，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。物块滑离木板前，下列说法正确的是（）

A、木板的加速度先减小后不变 B、物块与木板刚发生相对滑动时，木板的加速度大小为 $2 {m/s}^{2}$ C、物块从开始运动到与木板刚发生相对滑动时运动的距离为0.03m D、整个运动过程中弹簧的最大伸长量为0.06m

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三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

13. 实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，已知小车质量为M，砂和砂桶的总质量为m。

(1)、实验过程中，实验小组用砂和砂桶的重力替代细线的拉力，由此引起的误差属于（选填“系统误差”或“偶然误差”）。为了减小此误差，在对M、m进行选取时，以下几组数据中最合理的一组是。（填正确答案前的字母代号）
A. $M = 200 g$ ， $m = 40 g$ 、60g、80g、100g、120g、140g
B. $M = 200 g$ ， $m = 20 g$ 、25g、30g、35g、40g、45g
C. $M = 400 g$ ， $m = 40 g$ 、60g、80g、100g、120g、140g
D. $M = 400 g$ ， $m = 20 g$ 、25g、30g、35g、40g、45g

(2)、某次实验得到的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为50Hz，相邻2个计数点之间还有4个计时点没有标出，可求出小车的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ 。（计算结果保留2位有效数字）

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14. 图甲是英国物理学家阿特伍德创制的力学实验装置——阿特伍德机。实验小组将其改装成如图乙所示装置用于验证机械能守恒定律，滑轮和细线的质量可忽略不计，细线不可伸长，重力加速度g取 $9.8 {m/s}^{2}$ 。部分实验步骤如下：
（1）用细线跨过定滑轮将质量均为M的重物a、b连接，a和b组成的系统处于静止状态，a的上表面与O点等高。
（2）零时刻，将质量为m的砝码无初速度地放于b上表面，a、b和砝码组成的系统开始运动，用手机录像功能记录上述过程，从视频中获取数据。
（3）t时刻，a运动到上表面与P点等高，通过悬挂的竖直刻度尺测得O、P两点高度差为h，a运动到上表面与P点等高时，a的速度大小为。（用字母h、t表示）
（4）测得： $M = 0.85 kg$ ， $m = 0.10 kg$ ， $h = 60.00 cm$ ， $t = 1.5 s$ ， a从上表面与O点等高运动到上表面与P点等高的过程中，a、b和砝码组成的系统的重力势能减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J，在误差允许范围内， $Δ E_{p} \approx Δ E_{k}$ ，系统机械能守恒。（计算结果均保留2位有效数字）
（5）实验小组仅改变P点的位置，多次重复实验，得到多组h和t的数据。在坐标纸上作出 $h - t^{2}$ 图像，若图像为过原点且斜率为的直线，也可验证系统机械能守恒。（用字母M、m、g表示）

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四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

15. 如图所示，将质量为20g的小球从阶梯顶部（第1级平台）以垂直于平台边缘的速度v₀水平抛出，小球做平抛运动，恰好落在第6级平台边缘。已知相邻两平台的高度差均为16cm、每一级平台的宽度均为40cm，小球可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）小球抛出瞬间速度v₀的大小；
（2）小球落到第6级平台前瞬间重力的功率。

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16. 如图所示，质量 $M = 9 kg$ 、长 $L = 1.6 m$ 、高 $h = 0.2 m$ 的矩形板置于水平地面上，板与地面间动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，板上表面光滑，中央位置放置了一个质量 $m = 1 kg$ 的可视为质点的小球。用大小为 $F = 53.6 N$ 、方向水平向右的恒力将板从静止拉动，在小球离开板上表面时撤去恒力F。重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）小球离开板瞬间，板的速度大小；
（2）小球第一次落到地面瞬间，小球与板左侧面之间的距离。

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17. 如图所示，固定光滑斜面倾角 $θ = 30 °$ ，斜面底端有与斜面垂直的挡板P，与斜面平行的轻弹簧一端固定在挡板P上，另一端与物块b连接，物块a与b不粘连。初始时，a、b静止在斜面上，a到斜面顶端的距离 $d = 0.5 m$ 。现对a施加平行斜面向下的恒力F，当b运动到最低点时撤去F。已知物块a、b均可视为质点，质量均为 $m = 1 kg$ ，弹簧的劲度系数 $k = 100 N/m$ ，弹簧的弹性势能表达式为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （x为弹簧的形变量），弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）未施加恒力F时弹簧的压缩量；
（2）若b运动过程中弹簧弹力的最大值为20N，恒力F的大小；
（3）要使a不滑离斜面，恒力F应满足的条件。

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