江西省宜春市高安二中豐城九中樟樹中學萬載中學五校2023-2024學年高一下學期4月期中物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1江西省豐城九中、高安二中、萬載中學樟樹中學、宜豐中學高一年級下學期第一次聯(lián)考物理學科試題一、選擇題：本題10小題，其中1-7為單選，每題4分，8-10為多選，每小題6分。全部選對的得全分，選不全的得一半分，有選錯或不答的得0分。共46分。1.下列說法中正確的是（）A.“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”說的是地球繞著太陽公轉走了八萬里B.現(xiàn)在常用電磁波進行信號傳輸，但電磁波無法在真空中傳播C.電磁波波長越長，其能量子的能量越大D“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”其中“指南針”又稱“指北針”，N極指向地磁S極、地理北極〖答案〗D〖解析〗A．“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”說的是地球的自轉，地球赤道的周長約為八萬里，故A錯誤；B．電磁波可以真空中傳播，故B錯誤；C．由公式可知，電磁波波長越長，其能量子的能量越小，故C錯誤；D．“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”其中“指南針”又稱“指北針”，N極指向地磁S極、地理北極，故D正確。故選D。2.如圖，在水平虛線右方存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。邊長為L的n匝線圈垂直磁場放置，線圈左邊一半始終在磁場外，右邊一半始終在磁場內。穿過線圈的磁通量的大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由磁通量的定義知磁感線穿過的面積為聯(lián)立可得故選C。3.如圖所示，有一不帶電的金屬球殼，在其中心O點處放置一正點電荷，M、N、P、Q點在一條過O點的直線上，P點與N點關于O點對稱，Q點位于金屬內部，M點位于球殼外部。當金屬球殼處于靜電平衡狀態(tài)時，（）A.M點電場場強為零 B.Q點電場強度為零C.電子從N點運動到P點的過程中電場力所做總功一定為正 D.Q、M的電勢相等〖答案〗B〖解析〗AB．當靜電平衡時，金屬球殼內壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷，畫出電場線的分布如圖故Q點場強為0，M不為零，則A錯誤，B正確;C．N、P關于點電荷對稱故等勢，電子在兩點的電勢能相等，則電子從N點運動到P點的過程中電場力所做總功為0，C錯誤；D．由電場線指向可知D錯誤。故選B。4.電容式加速度傳感器可用于汽車安全氣囊系統(tǒng)，傳感器的核心部件為由M、N兩塊極板組成的平行板電容器，其中極板N固定，極板M可以自由移動，移動的距離與汽車的加速度大小成正比。已知電容器所帶電荷量始終保持不變，當汽車速度減小時，由于慣性導致極板M、N之間的相對位置發(fā)生變化，電容器M、N兩極板之間的電壓減小，當電壓減小到某一值時，安全氣囊彈出。下列車內平行板電容器的安裝方式正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗由電容的定義式和決定式，由于當汽車速度減小時，由于慣性導致極板M、N之間的相對位置發(fā)生變化，電容器M、N兩極板之間的電壓減小，而電容器所帶電荷量不變，因此可知電容器的電容增大，而增大電容的方式有填充電介質、增加正對面積以及減小兩板間的間距，根據題意可知是因為兩板的相對運動而改變了電容，因此填充電介質不滿足題意，而若兩板水平放置，當汽車勻速運動時正對面積最大，減速時由于M板的相對運動正對面積會減小，電容會減小，不符要求，因此兩板只能豎直放置，若N板后置、M板前置，由于N板固定在汽車上，隨汽車一起減速運動，M板由于具有慣性會繼續(xù)向前運動，兩板間距增大，電容將減小，不符合要求，因此只有N板前置，M板后置，汽車減速時N板隨汽車一起減速，而M板由于具有慣性繼續(xù)保持原有運動狀態(tài)，兩板間距減小，電容增大，符合要求。故選B。5.嫦娥五號探測器（以下簡稱探測器）經過約112小時奔月飛行，在距月面約400km環(huán)月圓形軌道成功實施3000N發(fā)動機點火，約17分鐘后，發(fā)動機正常關機。根據實時遙測數據監(jiān)視判斷，嫦娥五號探測器近月制動正常，從近圓形軌道Ⅰ變?yōu)榻曼c高度約200km的橢圓軌道Ⅱ，如圖所示。已知月球的直徑約為地球的，質量約為地球的，請通過估算判斷以下說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為4∶81B.月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2∶9C.“嫦娥五號”進入環(huán)月橢圓軌道Ⅱ后關閉發(fā)動機，探測器從Q點運行到P點過程中機械能增加D.關閉發(fā)動機后的“嫦娥五號”不論在軌道Ⅰ還是軌道Ⅱ運行，“嫦娥五號”探測器在Q點的速度大小都相同〖答案〗B〖解析〗A．月球的表面上的物體受到的萬有引力近似等于重力，有可得月球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為故A錯誤；B．物體繞星體表面做勻速圓周運動的速度為第一宇宙速度，有=可得第一宇宙速度為v=則月球與地球的第一宇宙速度之比為故B正確；C．“嫦娥五號”進入環(huán)月橢圓軌道Ⅱ后關閉發(fā)動機，探測器從Q點運行到P點過程中只有引力做功，機械能守恒，故C錯誤；D．從軌道I進入軌道II在Q點需要減速，則沿軌道I運動至Q點時的速度大于沿軌道II運動至Q點時的速度，故D錯誤。故選B。6.圖甲，農民伯伯正在用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆運動軌跡如圖乙所示，其軌跡在同一豎直平面內，拋出點均為O，且軌跡交于P點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空氣阻力，關于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（）A.從O到P兩谷粒合外力沖量相同B.從O到P兩谷粒合外力做功相同C.從O到P兩谷粒的運動時間相等D.谷粒2在最高點的速度一定小于v1〖答案〗D〖解析〗C．從O到P兩谷粒在豎直方向的高度相等，令其為h，谷粒1做平拋運動，則有谷粒2做斜坡運動，令其初速度與豎直方向夾角為，則有解得，可知故C錯誤；A．根據動量定理有，由于兩谷粒的質量關系不確定，則從O到P兩谷粒的動量變化大小關系也不確定，故A錯誤；B．根據動能定理有，由于兩谷粒的質量關系不確定，則從O到P兩谷粒的動能變化大小關系也不確定，故B錯誤；D．谷粒2做斜坡運動，水平方向上的分運動是勻速直線運動，則谷粒2在最高點的速度為，從O到P兩谷粒的水平分位移相等，結合上述有，由于則有即谷粒2在最高點的速度小于，故D正確。故選D。7.為了節(jié)能環(huán)保，地鐵站的進出軌道通常設計成不是水平的，列車進站時就可以借助上坡減速，而出站時借助下坡加速。如圖所示，為某地鐵兩個站點之間節(jié)能坡的簡化示意圖（左右兩邊對稱，每小段坡面都是直線）。在一次模擬實驗中，一滑塊（可視為質點）以初速度從A站M處出發(fā)沿著軌道運動，恰能到達N處。滑塊在兩段直線軌道交接處平穩(wěn)過渡，能量損失忽略不計，滑塊與各段軌道之間的動摩擦因數均相同，不計空氣阻力。重力加速度為g，則根據圖中相關信息，若要使滑塊恰能到達B站P處，該滑塊初速度的大小應調整為（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗質量為m的物體在長度為s、傾角為的粗糙斜面上滑行時，克服摩擦力做功是斜面底邊的長度，則滑塊從M恰好到N由動能定理得解得若要使滑塊從M恰能到達B站P處，設該滑塊初速度的大小應調整為，由動能定理得解得故選B。8.用手掌水平托起質量為m的蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內以角速度ω順時針方向沿abcd做勻速圓周運動，圓周的半徑為r，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A.蘋果過c點速度必須小于B.蘋果在點a一定受摩擦力作用C.整個運動過程，手對蘋果的作用力不可能為零D.在點b蘋果對手的作用力為，方向向左下方〖答案〗ACD〖解析〗A．由可得可知過c點時，不脫軌至少存在手與蘋果間的力，則速度必須小于，故A正確；B．因為蘋果是做勻速圓周運動，合力提供向心力，所以在a點不受摩擦力，故B錯誤；C．要求不脫軌，既然最高點存在手與蘋果的作用力，則其他位置也應該存在，故C正確；D．b位置對蘋果受力分析如圖手對蘋果的力F與蘋果重力提供向心力，向心力大小為則則蘋果對手的作用力為，方向向左下方，故D正確。故選ACD。9.如圖所示，在相距較遠的兩平行金屬板中央有一個靜止的帶電粒子（不計重力），當兩板間的電壓分別如圖中甲、乙、丙、丁所示時，在時刻靜止釋放該粒子，下列說法正確的是（）A.電壓如甲圖所示時，在時間內，粒子始終朝同一方向運動B.電壓如乙圖所示時，在時間內，粒子先做勻減速運動，后做勻加速運動C.電壓如丙圖所示時，在時間內，粒子動量變化量為0D.電壓如丁圖所示時，若粒子在之前不能到達極板，則一直不能到達極板〖答案〗AD〖解析〗A．由圖可知粒子應朝同一方向先加速后減速，T末速度恰好減到0，不返回，故A正確；B．根據可知電場時刻變化，則受變力作用，非勻變速運動，故B錯誤；C．內電壓值始終為正，故電場力沖量之和不為零，故C錯誤；D．電壓是丁圖時，粒子先加速，到后減速，后反向加速，若此該一直未打到板上，那么由運動的對稱性，后減速，時減為零，之后又反向加速…，故粒子做往復運動，故D正確。故選AD。10.圖示為一種自動測定油箱內油面高度的裝置，其中，裝置中金屬杠桿的一端接浮標（浮標與杠桿絕緣），另一端的觸點P接滑動變阻器R，油量表由電流表改裝而成。當汽車加油時，油箱內油面上升過程中，下列說法正確的是（）A.電路中電流增大 B.兩端電壓增大C.整個電路消耗的功率減小 D.電源輸出功率一定減小〖答案〗AB〖解析〗AB．由題意可知，當油面上升，則P向下滑動，R減小，則有電流增大，根據可知兩端電壓增大，故AB正確；C．又電路總功率總功率增大，故C錯誤；D．當外電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，根據題意可知外電阻始終大于電源內阻，油箱內油面上升過程中，外電阻減小，電源輸出功率增大，故D錯誤。故選AB。二、實驗題：本題2小題，共15分11.為了測量2節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供的器材有：A.2節(jié)干電池B.定值電阻C.定值電阻D.滑動變阻器R（最大阻值為30Ω，允許通過最大電流為1A）E.電流表（量程為0～30mA、內阻為50.0Ω）F.電流表（量程為0～500mA、內阻約為0.5Ω）G.開關S、導線若干（1）根據以上器材設計電路圖，完成圖甲_________。（2）接好電路后，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片，分別讀出電流表的示數，一共記錄了六組數據，以（）為橫坐標、為縱坐標作圖，如圖乙所示，則該電池組的電動勢________V，內阻________Ω。（結果均保留兩位有效數字）（3）該實驗數據處理________（填“有”或“沒有”）系統(tǒng)誤差?！即鸢浮剑?）（2）3.01.0（3）沒有〖解析〗【小問1詳析】由于器材中沒有電壓表，且電流表內阻已知，則可用電流表與串聯(lián)改裝成電壓表，并采用電流表相對于電池外接的方法，補全電路圖，如圖所示【小問2詳析】根據閉合回路歐姆定律有整理可得結合圖乙可得，解得，【小問3詳析】由上述分析可知，該實驗數據處理沒有系統(tǒng)誤差。12.某同學用如圖甲所示的裝置做驗證機械能守恒定律實驗，A、B、C三個物塊用繞過定滑輪的細線連接，物塊A上裝有遮光片，物塊A和遮光片的總質量與物塊B的質量均為m1，物塊C的質量為m2，用手固定物塊A，此時物塊A、C離地面的高度都為h，遮光片到光電門的高度為L，BC間的距離也為L，L大于h，當地的重力加速度為g，物塊C觸地后不反彈。（1）實驗前，先用游標卡尺測出遮光片的寬度d，示數如圖乙所示則d=__________cm。（2）由靜止釋放物塊A，當物塊A通過光電門時，遮光片遮光時間為t，則物塊A通過光電門時的速度為v=__________（用測得的和已知的物理量符號表示），當表達式____________（用測得的和已知的物理量符號表示）成立，則可以驗證由A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒。（3）實驗中由于空氣阻力的影響，系統(tǒng)重力勢能的變化量__________動能的變化量（填“>”“<”或“=”）。〖答案〗（1）0.955（2）（3）>〖解析〗（1）遮光片的寬度為（2）極短時間的平均速度等于瞬時速度，物塊A通過光電門時的速度為物塊C觸地時，根據機械能守恒有物塊C觸地后，A、B做勻速直線運動，有當表達式成立，則可以驗證由A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒。（3）實驗中由于空氣阻力的影響，系統(tǒng)中一部分重力勢能轉化為內能，系統(tǒng)重力勢能的變化量大于動能的變化量。三、計算題：本題3小題，共39分13.格蘭披治一級方程式（GrandPrixFormulaOne簡稱：F1）大獎賽是目前世界上速度最快、費用最昂貴、技術最高的比賽，也是方程式汽車賽中最高級別的比賽，一級方程式賽車即F1賽車是級別最高級的賽車，一輛F1賽車含運動員的總質量為。在某次F1比賽中，F(xiàn)1賽車在平直的賽道上以恒定功率啟動，阻力恒定，加速度與速度的關系式為。（1）求F1賽車的功率；（2）若F1賽車從開始啟動到速度達到最大歷時10s，求位移。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）賽車以恒定功率啟動，牽引力又得又可知得（2）最大速度根據動能定理可知求得14.在光滑的水平地面上，質量均為的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，左端固定在B上，右端與C接觸但不固定，質量為、半徑為的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，C、D間距離足夠遠，質量為的滑塊A以初速度向右運動與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時間極短，碰后A被反彈，速度大小為，重力加速度取。求：（1）A、B碰撞時損失的機械能；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）C滑離D時，C速度的大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）或〖解析〗（1）根據題意可知，A碰撞B，AB系統(tǒng)的動量守恒，則有解得由能量守恒定律可得，A、B碰撞時損失的機械能為解得（2）根據題意可知，彈性勢能最大時BC共速，根據動量守恒有解得由能量守恒定律可得，彈簧的最大彈性勢能為解得（3）根據題意，當彈簧再次恢復原長有解得，①滑到D最高點時水平方向有解得若