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立人高中2023-2024学年下学期
高一（物理）期末考试
答题时间：75分钟 全卷分值：100分
一、单选题（共28分，7道题，每题4分）
1．如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，则（　　）
A．拉力对小车做功为Flcosα
B．支持力对小车做功为Flsinα
C．阻力对小车做功为－Ff l
D．重力对小车做功为mg l
2．我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射。“墨子”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道。此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星（高度约为36000km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是（　　）
A．这两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s
B．北斗卫星G7中的物体都处于超重状态
C．量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7的周期小
D．量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小
3．如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是（　　）
A．足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上
B．足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
C．足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态
D．足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
4．如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A：AB=1：2，若不计空气阻力，则两小球（　　）
A．抛出的初速度大小之比为
B．下落时间之比为
C．落地速度大小之比为
D．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为
5．以下说法正确的是（ ）
A．曲线运动的加速度一定是变化的
B．弹簧弹力做负功，弹性势能变小
C．汽车过拱形桥时，为失重状态
D．合运动和分运动所用时间不等
6．高楼出现火情时，需要一种举高喷射消防车。如图，某高楼离地面65m处出现火情，消防车正在灭火中。已知水炮炮口与楼房距离为15m，与地面距离为60m，水炮每分钟喷出的水，水柱刚好垂直打中着火房间窗户，水流冲击到窗户玻璃后向四周流散。重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．水泵对水做功的功率约为
B．水泵对水做功的功率约为
C．水流对窗户玻璃冲击力约为500N
D．水流对窗户玻璃冲击力约为900N
二、多选题（共18分，3道题，每题6分）
7．假设月球绕地球做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出地球的质量，这两个物理量可以是（　　）
A．月球的线速度和角速度
B．月球的质量和轨道半径
C．月球的运行周期和轨道半径
D．地球的半径和月球表面的重力加速度
8．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷 B．M在b点的动能大于它在a点的动能
C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
9．如图所示，一质量为1 kg的物体静止在水平地面上，受到大小为2 N的水平拉力作用后做匀加速直线运动，经5 s后撤去水平拉力，物体共运动10 s停止,取重力加速度g =10 m/s2．下列说法正确的是
A．物体运动过程中受到的摩擦力大小为0. 5 N
B．5 s末物体的动能为12. 5 J
C．物体运动过程中拉力做功为25 J
D．物体运动过程中克服摩擦力做功为12. 5 J
10．如图所示，三棱锥P－MNR中，PM＝PN，S为MN棱的中点，MS＝PS＝RS＝NS，且PS与RS垂直。在顶点M、N分别固定电荷量为－Q的点电荷，在顶点R固定电荷量为＋Q的点电荷，规定无穷远电势为0，则（　　）
A．P点电场强度的方向与PR垂直
B．P、S两点的电场强度大小相等
C．S点的电势大于0
D．S点的电势比P点的电势低
三、实验题（共16分，2道题）
11．（8分，每空4分）物理兴趣小组在进行“探究平抛运动的特点”研究时进行了如下实验。如图（a）所示，小球从O点水平抛出，在该处有一点光源，在抛出点的正前方竖直放置一块毛玻璃，O点与毛玻璃水平距离L=1.00m，小球初速度与毛玻璃平面垂直；小球抛出后在毛玻璃上有小球运动的投影点，利用闪光频率为30Hz的频闪相机记录投影点的位置。当小球以4.0m/s的速度水平抛出时，各投影点实际间距如图（b）所示。
（1）小强同学分析频闪照片，他认为在误差范围内，投影点做匀速直线运动，并计算出投影点的速度大小为 （4分）。（计算结果保留三位有效数字）。
（2）小芳同学利用实验数据和小强的计算结果计算出本地的重力加速度，请根据两人的观点计算出重力加速度g= （4分）（计算结果保留三位有效数字）。
12．（8分，每空2分）如图所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置．
（1）关于本实验，下列说法中正确的是
A．必须用秒表测出重物下落的时间
B．打点计时器应连接直流电源
C．验证时，一定要测量重物的质量或重力
D．选择质量较大、体积较小的重物可以减小阻力带来的实验误差
（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为0.2kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点．根据图中的数据可知，重物由P点运动到B点的过程中，重力势能减少量△Ep= J，动能增加量△EK= J．（计算结果保留3位有效数字）
（3）多次实验表明重力势能减少量总是大于动能增加量，可能的原因是： ．
四、解答题（共38分，3道题）
13．（10分）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，已知电场线平行于三角形ABC所在的平面，一个电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了，由B移到C的过程中电场力做功，设B点电势为0，求：
(1)B、C两点的电势差；（3分）
(2)A点的电势；（3分）
(3)匀强电场的场强。（4分）
14．（13分）中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术．中国高速列车保有量世界最多、种类最全．高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动．为了让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会让外轨高于内轨，选择合适的内外轨高度差，以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，如图所示，已知某段弯道内外轨道的倾角为，弯道的半径为R，重力加速度为g．
（1）若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时，求该列车对轨道的压力大小．（3分）
（2）求上述弯道的规定速度v的大小．（5分）
（3）若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度，将会出现什么现象或造成什么后果（请写出三条） （5分）
15．（15分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.5m的圆环，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离h=2.4m。用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块从桌面右端D飞离后，由P点沿切线落入圆轨道（g=10m/s2）。求：
（1）物块m2飞离桌面的速度大小；（3分）
（2）物块m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小；（5分）
（3）物块m2的落地点与M点间的距离。（7分）参考答案：
1-5: CCBAC
6-10: B AC AC BC AD
11． 1.22 9.77
12． D 0.0982 0.0960 摩擦阻力做功使一部分机械能转化为了内能
13．(1)－3V；(2)6V；(3)1V/m，方向由A指向B
14．（1） （2） （3）①铁轨对车轮有指向弯道内侧的摩擦力
②将会出现外侧车轮的轮缘对外轨有侧向挤压力（或外轨对外侧车轮的轮缘有侧向挤压力）
③可能造成车轮和铁轨受损（变形）甚至出现列车脱轨，造成财产损失和人员伤亡的严重后果．
15．（1）（2）（3）

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