四川省泸州市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

试卷更新日期：2024-07-12 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在真空中，与点电荷Q相距r的M点放一个带负电的试探电荷q，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（　　）

A、点电荷Q带的是负电荷 B、M点的场强大小为 $k \frac{q}{r^{2}}$ C、M点的场强方向与F的方向相同 D、取走试探电荷q，M点场强变为零

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2. 中国积木原创品牌“布鲁可”有一种变速轮积木，通过齿轮传动变速，如图所示。当驱动轮做大小不变的匀速转动时，可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小随从动轮半径r变化的图像（其中C图为反比例图线、D图为抛物线）的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 2024年6月4日，“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。若将上升器绕月球运动看作匀速圆周运动，已知其绕月运行周期、线速度和引力常量，则根据这些物理量可以估算出（　　）

A、上升器在环月轨道处受到月球的万有引力 B、上升器的质量 C、上升器距月球表面的距离 D、上升器在环月轨道上的加速度

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4. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图甲所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为 $v_{1}$ 。在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低（如图乙所示）。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为 $v_{2}$ ，重力加速度为g。以下说法中正确的是（）

A、火车弯道的半径 $R = \frac{v_{1}^{2}}{g}$ B、当火车速率大于 $v_{1}$ 时，外轨将受到轮缘的挤压 C、当汽车速率大于 $v_{2}$ 时，汽车一定会向弯道外侧“漂移” D、当汽车质量改变时，规定的行驶速度 $v_{2}$ 也将改变

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5. 如图所示，两条绝缘细线悬挂在水平天花板上，另一端分别栓带有异种电荷的小球（可视为点电荷），两带电小球的电荷量分别为 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ ，质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，静止时两小球在同一高度，细线与竖直方向的夹角 $θ_{1} > θ_{2}$ ，则下列关于 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ 和 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 的大小关系，一定正确的是（　　）

A、 $m_{1} < m_{2}$ B、 $m_{1} = m_{2}$ C、 $q_{1} < q_{2}$ D、 $q_{1} = q_{2}$

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6. 如图所示，用细线连接的两木块A、B，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平地面向右做匀速直线运动。某时刻剪断细线，在A停止运动以前，对于A、B系统的下列判断，正确的是（　　）

A、动量守恒，总动能减小 B、动量守恒，总动能增大 C、动量增大，总动能不变 D、动量减小，总动能增大

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7. 如图所示，“水火箭”又称气压式喷水火箭，由饮料瓶、装入瓶内的水及高压气体组成。在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间 $Δ t$ 内，以相对地面的速度 $v_{0}$ 竖直向下喷出质量为m的水。取重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、“水火箭”的动力来源于火箭外的空气对它的推力 B、“水火箭”喷出水的过程内力远大于外力，所以系统机械能守恒 C、“水火箭”获得的最大速度为 $\frac{m}{M - m} v_{0}$ D、“水火箭”受到的平均升力为 $\frac{m v_{0}}{Δ t} + M g$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 2024年4月25日我国神舟十八号载人飞船发射升空，此次发射任务是要进入空间站完成第3次载人飞行任务，飞船入轨后，将按照预定程序喷出气体（质量远小于飞船质量，可认为飞船质量不变），改变速度与空间站组合体进行自主快速交会对接，对接前，飞船和空间站在轨运行的情形如图所示，图中A是飞船，B是空间站，两者都绕地球同向转动。下列说法中正确的是（　　）

A、飞船通过向前方喷气后才能与空间站完成交会对接 B、飞船通过向后方喷气后才能与空间站完成交会对接 C、飞船对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大 D、飞船对接后的线速度比对接前在轨运行时的线速度大

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9. 如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一个小球，现在使轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中A点为最高点、B点为最低点，下列说法中正确的是（　　）

A、小球经过A点时，对杆的作用力一定竖直向下 B、小球经过B点时，对杆的作用力一定竖直向下 C、从A点到B点的过程，小球合外力做功为零 D、从A点到B点的过程，小球合外力的冲量为零

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10. 如图所示，传送带倾斜放置，倾角为 $θ = 37 °$ 以恒定速率 $v = 4 m/s$ 顺时针转动。一个 $m = 1 kg$ 的物块以初速度 $v_{0} = 12 m/s$ 从A端冲上传送带，物块恰好不会从传送带顶端B冲出。已知物块和传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则物块在上升的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A、物块的重力势能一直增大 B、物块的机械能先减小后不变 C、传送带AB之间的距离为10m D、电机因传送物块而多消耗的电能为8J

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三、实验探究（每空2分、共18分）

11. 在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中，所用向心力演示仪如图甲所示，A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图：其中塔轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，是轮⑥的2倍。可供选择的实验小球有：质量均为2m的球I和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。

(1)、这个实验主要采用的方法是_______。

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想实验法 D、放大法

(2)、选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，是为了探究向心力大小与________。

A、质量之间的关系 B、半径之间的关系 C、标尺之间的关系 D、角速度之间的关系

(3)、为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，应将实验小球I和（选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）分别置于短臂A和短臂处（选填“B”或“C”），实验时应将皮带与轮①和轮相连，使两小球角速度相等。

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12. 在“验证机械能守恒定律”实验中

(1)、下列装置图中，器材的安装、摆放正确的是________。

A、 B、 C、 D、

(2)、下列重物中，最适合本实验用来作为重锤的是________。

A、 B、 C、 D、

(3)、某同学选用一质量为 $m = 0.50 kg$ 的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为J，重力势能的减少量为J。（结果均保留两位有效数字）

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四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共39分）

13. 2024年上半年，某国产汽车公司发布了旗下一款新能源汽车，该款汽车在封闭场地进行了各项指标测试。测试汽车在平直公路上以恒定的额定功率行驶，行驶一段距离后再关闭发动机，测出其速度的平方 $v^{2}$ 与位移x的关系图像，如图所示。已知汽车和驾驶员的总质量为2400kg，汽车行驶过程中所受阻力恒定。求：
（1）该测试汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）该测试汽车在加速运动阶段所经历的时间t。

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14. 如图甲所示，滑翔伞飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对滑翔伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制飞行员背后的螺旋桨的动力输出，以此来改变飞行器的飞行状态。已知飞行器的动力F的方向始终与飞行方向相同，空气升力的方向与飞行方向和伞翼面都垂直，大小与速率成正比，即 $F_{1} = k_{1} v$ ；阻力方向与飞行方向相反，大小与速率成正比，即 $F_{2} = k_{2} v$ 。由于飞行员调节螺旋桨的动力， $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 会相互影响，满足如图乙所示的关系。飞行员和飞行器的总质量为 $m = 180 kg$ ，若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节 $k_{1} = 250 N \cdot s/m$ ，伞翼中垂线和竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ 。取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）飞行器螺旋桨提供的动力F的大小；
（2）飞行器做匀速圆周运动的半径r。

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15. 有一角度可变的倾斜轨道，当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，现将倾角调为53°，滑块A从高 $h = 4 m$ 的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入足够长的水平面，与小球B发生碰撞，碰撞过程中损失的机械能为碰前瞬间机械能的 $\frac{1}{4}$ ， B被一根长 $l = 0.5 m$ 的绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰能做完整的圆周运动。已知A与轨道间和A与水平面间的动摩擦因数相同，A、B均可视为质点，质量分别是 $m_{A} = 1.2 kg$ 、 $m_{B} = 0.6 kg$ ，取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）A与轨道间的动摩擦因数 $μ$ ；
（2）A与B刚碰完的瞬间绳子对B的拉力T的大小；
（3）求整个运动过程中，A与水平面间因摩擦产生的热量Q。

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