浙江省台州市2023_2024学年高一物理下学期6月期末试题含解析

这是一份浙江省台州市2023_2024学年高一物理下学期6月期末试题含解析，共20页。
1．本卷共8页，19小题，满分100分，考试时间90分钟；
2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回；
3．本卷中除特别说明外，重力加速度均取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A. NB. CC. JD.
【答案】D
【解析】
【详解】N（牛顿）C（库仑）和J（焦耳）都是导出单位，而kg（千克）是国际单位制中的基本单位。
故选D。
2. 如图为一张从台州到重庆单程机票。下列说法正确的是（ ）
A. 机票中的“09：10”指的是时间B. 机票中的1441公里指的是路程
C. 飞机离地起飞初始阶段，处于失重状态D. 飞机在空中平稳飞行过程中不受重力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．机票中的“09：10”指的是时刻，故A错误；
B．机票中的1441公里指的是路程，故B正确；
C．飞机离地起飞初始阶段，加速度方向向上，处于超重状态，故C错误；
D．飞机在空中平稳飞行过程中，受到重力作用，故D错误。
故选B。
3. 图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是（ ）
A. 拍篮球时可以把篮球看作质点
B. 看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点
C. 篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的
D. 手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．拍篮球时，篮球的大小不能忽略不计，不可以把篮球看作质点，选项A错误；
B．看队伍是否整齐时，小孩的大小不能忽略，不可以把小孩看作质点，选项B错误；
C．篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的，选项C正确；
D．手向下拍打篮球时手对篮球的作用力等于篮球对手的作用力，选项D错误。
故选C。
4. 下列各图应用的物理原理和规律说法不正确的是（ ）
A. 图甲，带正电物体C靠近金属导体，A端金属箔带负电张开
B. 图乙，给车加油前，手要触摸一下静电释放器是为了利用静电
C. 图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D. 图丁，带电雷雨云接近建筑物时，安装在顶端的金属棒出现与云层相反的电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲，带正电的物体C靠近金属导体，由于A端感应出负电荷，则金属箔带负电张开，选项A正确，不符合题意；
B．图乙，给车加油前，手要触摸一下静电释放器是为了防止静电，选项B错误，符合题意；
C．图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用，选项C正确，不符合题意；
D．图丁，带电雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，则安装在顶端的金属棒出现与云层相反的电荷，选项D正确，不符合题意。
故选B。
5. 如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度和球的初速度可调节，忽略空气阻力，则（ ）
A. 保持H不变，越大，乒乓球在空中运动的时间越长
B. 保持H不变，越大，乒乓球在空中运动的时间越短
C. 保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大
D. 保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，乒乓球做平抛运动，竖直方向上，由可得，乒乓球在空中运动的时间为
可知，乒乓球在空中运动的时间与无关，保持H不变，乒乓球在空中运动的时间不变，故AB错误；
CD．根据题意，设乒乓球落在桌面瞬间的速度为，由动能定理有
解得
可知，保持不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大，故D错误，C正确。
故选C。
6. 用手托着手机，打开加速度传感器软件，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察到手机屏幕上加速度传感器的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】手托着手机手掌迅速向下运动手机脱离手掌而自由下落时，手机的加速度向下的g，然后接住手机，手机向下减速，即手机的加速度变为向上，则观察到手机屏幕上加速度传感器的图像是A。
故选A。
7. 一个小球甲在真空中做自由落体运动，相同的小球乙在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这两种情况下两个小球（ ）
A. 重力做功不相等B. 重力势能变化不相等
C. 动能变化不相等D. 机械能都守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
W=mg(h1-h2)
可知，重力做功相等，选项A错误；
B．根据重力做功等于重力势能的变化可知，重力势能变化相等，选项B错误；
C．根据动能定理可知，小球乙中除重力做功外还有阻力做功，可知甲乙的合外力功不相等，则动能变化不相等，选项C正确；
D．甲的机械能守恒，乙由于除重力外有阻力做功，则机械能不守恒，选项D错误。
故选C。
8. 关于教材中相关插图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲为描述“火车转弯”的示意图，如果两轨高度相同，会使内轨受损
B. 图乙为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法
C. 图丙为描述“可变电容器”的插图，转动动片，铝片间距离变化，电容就发生变化
D. 图丁为“感受向心力”活动的示意图，当增大小球转速时会感到拉力增大，说明“向心力与转速成正比”
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲为描述“火车转弯”的示意图，如果两轨高度相同，若摩擦力不足以提供火车做圆周运动的向心力，会挤压外轨，使外轨受损，故A错误；
B．图乙为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法，故B正确；
C．图丙为描述“可变电容器”的插图，转动动片，铝片间正对面积变化，电容就发生变化，故C错误；
D．图丁为“感受向心力”活动的示意图，当增大小球转速时会感到拉力增大，只能说明向心力随着转速增大而增大，并不能证明向心力与转速成正比，故D错误。
故选B。
9. 如图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统，当运动员匀速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。关于摄像机，下列说法正确的是（ ）
A. 在弯道上运动的速度不变B. 所受合外力的大致方向为
C. 与运动员在弯道上运动的角速度相同D. 向心加速度比运动员的向心加速度更小
【答案】C
【解析】
【详解】ACD．运动员匀速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频；则摄像机在弯道上运动的速度大小不变，方向发生变化；摄像机与运动员在弯道上运动的角速度相同；根据
可知摄像机的向心加速度比运动员的向心加速度更大，故AD错误，C正确；
B．因为摄像机的速度大小不变，所以摄像机所受合外力与速度方向垂直，则图中摄像机所受合外力的大致方向为，故B错误。
故选C。
10. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流高压电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，促进植物快速生长。如图为空间某截面电场模拟图，下列相关说法正确的是（ ）
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示A，B两点场强相同
C. 图中所示A、B两点所在虚线为等势线
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中，电势能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场可加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部下方聚集，可知电场方向向下，悬挂电极应接电源正极，故A错误；
B．根据对称性可知，图中所示A，B两点场强大小相等，但方向不同，故B错误；
C．等势线与电场力垂直，由于电场线不是直线，所以图中所示A、B两点所在虚线不是等势线，故C错误；
D．钾、钙离子向根部聚集过程中，电场力做正功，电势能减少，故D正确。
故选D。
11. 研究发现，经常低头玩手机会引起各类疾病当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；当低头玩手机时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图所示的模型，P点为头部的重心，为提供支持力的颈椎（视为轻杆）可绕O点转动，为提供拉力的肌肉（视为轻绳）。当某人低头时，、与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力之比约为（ ）
A. 1：1B. C. D. 2：1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题意人的头部受力情况如图所示：
设人的颈椎对头部的支持力FN，肌肉提供的拉力为FT，平衡方程为：
联立可得：
头部直立时有：
所以颈椎弯曲时受到的压力与直立时的压力之比为：
故选C。
12. 2024年4月，神州十八号载人飞船成功发射并与离地约的中国空间站成功对接，并实验了“太空养鱼”研究项目。已知地球质量，地球半径，万有引力常量。若空间站在轨做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站运行的周期约
B. 空间站在轨运行速度大于
C. 鱼在水中摆尾游动时不受水的作用力
D. 根据以上数据可求出空间站的引力大小
【答案】A
【解析】
【详解】A．中国空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
可得
其中
代入数据解得空间站运行的周期为
故A正确；
B．由万有引力提供向心力得
可得
地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以空间站在轨运行速度小于，故B错误；
C．鱼在水中摆尾游动时，鱼与水存在相互作用，鱼受水的作用力，故C错误；
D．由于空间站的质量不知道，所以根据以上数据不能求出空间站的引力大小，故D错误。
故选A。
13. 一辆实验模型小车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到阻力为车重的0.15倍，则（ ）
A. 小汽车前内的位移大小B. 小汽车在前内的牵引力为
C. 小汽车额定功率为D. 小汽车最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知小汽车前内的位移大小为
故A错误；
B．小汽车在前内的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得牵引力大小为
故B错误；
C．小汽车在时功率达到额定功率，则有
故C错误；
D．当牵引力等于阻力时，小汽车速度达到最大，则有
故D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14. 下列叙述符合物理史实的是（ ）
A. 爱因斯坦提出的相对论否定了经典力学理论
B. 牛顿发现了万有引力定律，并算出了地球的质量
C. 库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律
D. 法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场
【答案】CD
【解析】
【详解】A．爱因斯坦提出的相对论，但相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，只是说明了经典力学的局限性，故A错误；
B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量，卡文迪许算出了地球的质量，被称为第一个测量地球质量的人，故B错误；
C．库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故C正确；
D．19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，故 D正确；
故选CD。
15. 图为某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱超过了40层楼（约）的高度。靠近看，喷管的直径约为。水的密度为，假设喷泉电动机的能量全部用来转化为水的动能，不计空气阻力，取，则（ ）
A. 水离开喷管口时的速度大小约为
B. 单位时间内喷出管口的水柱的体积约为
C. 单位时间内喷出管口的水柱的质量约为
D. 给喷泉喷水的电动机的输出功率约为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．水离开喷管口时速度大小约为
选项A正确；
B．单位时间内喷出管口的水柱的体积约为
选项B错误；
C．单位时间内喷出管口的水柱的质量约为
选项C错误；
D．给喷泉喷水的电动机的输出功率约为（）
选项D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平拋运动的特点”。
（1）下列说法正确的是__________。
A. 图甲装置可以用来探究平拋运动水平分运动的规律
B. 将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，说明斜槽末端水平
C. 图乙装置实验时，每次小球释放的初始位置可以任意选择
D. 图丙中，为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）若用一张印有小方格（边长为L）的纸记录小球的轨迹，小球在平拋运动途中的几个位置如图乙中的A、B、C所示，则小球做平抛运动的初速度__________（结果用L和g表示）。
【答案】（1）B（2）
【解析】
【小问1详解】
A．图甲装置可以用来探究平拋运动竖直分运动的规律，选项A错误；
B．将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，说明斜槽末端水平，选项B正确；
C．图乙装置实验时，每次小球必须要从同一位置由静止释放，选项C错误；
D．图丙中，为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接，选项D错误。
故选B。
【小问2详解】
竖直方向
水平方向
解得
17. 某同学做“验证机械能守恒定律”实验
（1）学校使用的是电磁打点计时器，则该打点计时器要接下面的__________（填“A”或“B”）电源。
（2）图2为实验中打出的一条纸带，单位是，打点周期为，实验所用的重物质量为，打点计时器打下点7时物体的速度__________。从起始点“0”到打下“7”点的过程中，重力势能的减少量__________J，发现0点到7点过程中，重物重力势能的减少量大于动能增加量，可能的原因是__________。（g取，计算结果保留3位有效数字）
【答案】 ①. A ②. 1.33##1.32 ③. 0.279##0.278##0.280 ④. 重物在下落过程中存在阻力，一部分重力势能转化为内能
【解析】
【详解】（1）[1]学校使用的是电磁打点计时器，电磁打点计时器应连接低压交流电源，则该打点计时器要接下面的A电源。
（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下点7时物体的速度为
[3]从起始点“0”到打下“7”点的过程中，重力势能的减少量为
[4]发现0点到7点过程中，重物重力势能的减少量大于动能增加量，可能的原因是：重物在下落过程中存在阻力，一部分重力势能转化为内能。
18. 用图甲的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。塔轮每层左右半径关系如图乙。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C各自到塔轮中心距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心距离的2倍。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是__________。
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 通过平面镜观察桌面的微小形变
（2）某同学在实验探究时，将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比1∶3，由此可知__________。
【答案】（1）B（2）
【解析】
【小问1详解】
探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误；
B．探究加速度与力、质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故B正确；
C．通过平面镜观察桌面的微小形变，采用的是放大法，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
在实验探究时，将质量为和的小球分别放在B、C位置，则左右两小球做圆周运动半径之比为
传动皮带位于第三层，由于左右塔轮边缘线速度大小相等，根据
可得两小球做圆周运动的角速度之比为
当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比，则有
根据
可得
19. 滑草是青少年热衷的游乐项目之一，将滑道简化为如图所示的模型。滑块从A静止开始沿倾斜滑道滑下，做匀加速直线运动，经到达滑道底端B，之后在水平滑道上做匀减速直线运动后停下。设滑块与滑道的动摩擦因数均为0.5，滑块从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力，倾斜滑道的倾角，已知，。求：
（1）滑块在水平面上运动的加速度大小；
（2）滑块到B点时的速度大小；
（3）倾斜滑道的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由
得
（2）由
得滑块到B点时的速度
（3）解法一
由
得
解法二
由
得
又
得
20. 如图所示，某游戏装置固定在竖直面内，由顺时针转动的水平传送带，圆弧管道，直轨道，圆弧轨道，螺旋圆形轨道，水平轨道和组成。圆形轨道最低点F与不重合，轨道间平滑连接。现将小物块静止放在传送带的最左端A点，物块在传送带上自左向右运动。已知传送带间长，轨道长，轨道、、半径，轨道、圆心角，小物块质量，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与轨道之间的动摩擦因数，其它轨道均光滑。（小物块可视为质点，不计空气阻力，，）
（1）若小物块恰好通过竖直圆轨道的最高点H，求小物块
①到H点时的速度大小；
②在F点时对轨道的压力；
③经过B点时速度。
（2）若传送带速度v可调整，小物块在运动过程中不脱离轨道，求小物块在长直轨道上运动的路程s与传送带速度v之间的关系式。
【答案】（1）①，②，方向竖直向下，③；（2）ⅰ．，；ⅱ．，
【解析】
【详解】（1）①物块恰好通过竖直圆轨道的最高点H
解得
②小物块从过程，应用动能定理有
对小物块在F点
解得
根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力为，方向竖直向下。
③小物块过程，应用动能定理有
解得
（2）根据题意，小物块肯定能过等高点，不脱离轨道，说明小物块必须能过H点。
若小物块在传送带上能一直匀加速
解得
ⅰ。若传送带速度，则
由动能定理
解得
ⅱ。若传送带速度，则
由动能定理
解得
21. 电子束光刻技术原理简化如图甲所示，电子源发射的电子束经过多级直线加速器后，进入静电转向器，再通过偏移器后对晶圆上的光刻胶进行曝光。多级直线加速器由n个横截面积相同且共轴的金属圆筒依次水平排列，各金属圆筒依序接在交变电源的两极A、B上，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。序号为0的金属圆板中央有一个点状电子源，电子逸出的速度不计，转向器中有辐向电场，电子从M点水平射入，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，并从N点竖直射出，沿着偏移器的中轴线进入，轴线垂直晶圆上表面并过中心O点，已知偏移器为长、间距均为L的平行金属板，两极板可加电压，偏移器下端到芯片的距离为L，电子质量为m、电荷量大小为e，交变电压的绝对值为u，周期为T。电子通过圆筒间隙的时间不计，不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略相对论效应、极板边缘效应等其他因素的影响。
（1）若时刻进入圆筒间隙的电子能够被加速，求此时A、B的电势高低和经过一次加速后电子的速度；
（2）经过8个圆筒后被导出的电子恰能沿圆弧虚线运动，求第8个圆筒的长度和转向器虚线处电场强度的大小；
（3）第（2）问中的电子能经过偏移器，求偏移器间所加电压的范围；
（4）若电子均匀进入偏移器，要求电子均匀对称打在光刻胶的x轴上O点两侧，试定性画出加在偏移器上扫描电压随时间变化的规律（电子在偏移器运动时，可认为场强不变）。
【答案】（1）B点电势高，；（2），；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）B点电势高
电子在加速过程应用动能定理，有
得
（2）电子在圆筒中做匀速直线运动，有
电子经过8次加速后，有
所以
电子在转向器中做匀速圆周运动，有
得
（3）电子在偏移器中做类平抛运动，有
可以得到
故所加电压的范围为
。
（4）要求图像满足如下特征：
①随时间t线性关系
②随时间t周期性关系
③随时间t有正负变化，且正负最大值相等
只要画出任意一种即可，其它满足要求的也给分。