山東省臨沂市2023-2024學年高一下學期普通高中學科素養(yǎng)水平監(jiān)測（期末）物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1臨沂市2023級普通高中學科素養(yǎng)水平監(jiān)測試卷物理本試題分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試用時90分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了人類文明的進步，下列說法符合史實的是（）A.開普勒總結(jié)了行星運動定律，指出了太陽處在所有行星的繞行中心上B.牛頓提出了萬有引力定律，并通過實驗精確測量了引力常量的數(shù)值C.庫侖提出電荷的周圍存在一種物質(zhì)叫電場，并且建立了電場線的概念D.密立根利用油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值〖答案〗D〖解析〗A．開普勒總結(jié)了行星運動定律，指出了太陽處在所有行星的軌跡橢圓的焦點上，故A錯誤；B．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許通過扭稱實驗精確測量了引力常量的數(shù)值，故B錯誤；C．法拉第提出電荷的周圍存在一種物質(zhì)叫電場，并且建立了電場線的概念，故C錯誤；D．密立根利用油滴實驗測定了元電荷數(shù)值，故D正確。故選D。2.為了行駛安全，司機通常會在彎道處減速，防止出現(xiàn)側(cè)滑。下列圖中能表示汽車減速通過彎道過程某處瞬時速度和加速度方向關系的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗在曲線運動中，汽車的速度方向沿軌跡的切線方向，合力指向運動軌跡的凹側(cè)，且汽車在減速，故合力的方向與速度方向夾角為鈍角。故選B。3.我國無人機技術(shù)發(fā)展迅猛，應用也越來越廣泛，其中無人機配送也實現(xiàn)了無接觸配送。某次無人機配送質(zhì)量為的物件時，物件水平軸方向和豎直軸方向的運動圖像分別如圖中甲、乙所示，以豎直向上為正方向。重力加速度取，下列說法正確的是（）A.物件在1～3s內(nèi)做變減速曲線運動B.物件在水平方向加速度大小C.物件在1s時的速度大小為D.物件在0～3s提升的高度為4.5m〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)物件在水平軸方向的圖像可知，x方向做勻速直線運動，有，以豎直向上為正方向，豎直軸方向的運動的圖像可知，物件先沿正向做勻加速直線運動，再做勻減速直線運動，有，則物件在0～1s做勻變速曲線運動，速度增大，在1～3s內(nèi)做勻變速曲線運動，速度減小，故A錯誤；B．物件在水平方向做勻速直線運動，加速度大小為零，故B錯誤；C．物件在1s時的速度大小為故C錯誤；D．物件在0～3s提升的高度即為方向的位移，也是圖像的面積，有故D正確。故選D。4.華為Mate60搭載我國自主研發(fā)的麒麟9000s芯片，該手機最大的亮點就是可以連接天通一號01星實現(xiàn)衛(wèi)星通信。天通一號01星是地球同步靜止衛(wèi)星，另外已知我國的“天宮”號空間站運行周期約為90分鐘，“天宮”號空間站和天通一號01星的運動均可看作繞地球做勻速圓周運動，“天宮”號空間站和天通一號01星均可視為質(zhì)點，忽略地球自轉(zhuǎn)對重力大小的影響，則下列說法正確的是（）A.天通一號01星運行過程中可以經(jīng)過北京的上空B.天通一號01星運行的向心加速度小于“天宮”號空間站運行的向心加速度C.天通一號01星運行時的機械能一定大于“天宮”號空間站運行時的機械能D.“天宮”號空間站運行的線速度小于天通一號01星運行的線速度〖答案〗B〖解析〗A．天通一號01星是地球同步靜止衛(wèi)星，只能在赤道平面上方運動，不能經(jīng)過北京上空，故A錯誤；BD．根據(jù)萬有引力提供向心力可得，，由于“天宮”號空間站運行周期為90分鐘，而天通一號01星運行周期為24h，則即天通一號01星運行的軌道半徑大于“天宮”號空間站運行的軌道半徑，故天通一號01星運行的線速度小于“天宮”號空間站運行的線速度；天通一號01星運行的向心加速度小于“天宮”號空間站運行的向心加速度，故D錯誤，B正確；C．機械能與衛(wèi)星的質(zhì)量有關，無法比較，故C錯誤。故選B。5.如圖所示，帶電的平行板電容器與靜電計連接，下極板接地，靜電計外殼接地，已知電容器上極板帶正電，穩(wěn)定時一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的點，則下列說法正確的是（）A.保持下極板不動，將上極板稍微下移一點距離，靜電計的張角變大B.保持上極板不動，將下極板稍微下移一點距離，液滴將向下運動C.保持下極板不動，將上極板稍微向右移一點距離，點電勢將升高D.保持下極板不動，將上極板稍微向右移一點距離，帶電油滴仍靜止不動〖答案〗C〖解析〗A．將上極板稍微下移一點距離，則d減小，根據(jù)可知C增大，根據(jù)電荷量Q不變，則U減小，靜電計張角變小，故A錯誤；B．一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的點，根據(jù)受力分析可知油滴帶負電，保持上極板不動，將下極板稍微下移一點距離，則d增大，根據(jù)可得可知電場強度不變，則油滴不運動，故B錯誤；C．保持下極板不動，將上極板稍微向右移一點距離，則S減小，根據(jù)可知電場強度變大，油滴距離下極板的距離不變，根據(jù)可知電勢升高，故C正確；D．保持下極板不動，將上極板稍微向右移一點距離，則S減小，根據(jù)可知電場強度增大，則電場力增大，帶電油滴向上運動，故D錯誤；故選C。6.在沂蒙“鄉(xiāng)村足球超級聯(lián)賽”中，某運動員在離球門正前方約7.2m處頭球攻門時，跳起后頭部高度約1.8m，將足球以一定的初速度垂直球門水平頂出，恰好落在球門線上，足球視為質(zhì)點，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.球在空中運動時間約為0.8sB.球被水平頂出時的初速度大小約為C.球落地瞬間速度方向與初速度方向的夾角約為30°D.球落地瞬間的速度大小為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)平拋運動公式，有若g取，代入數(shù)據(jù)解得t=0.6s球在空中運動的時間約為0.6s，故A錯誤；B．在水平方向上，有代入數(shù)據(jù)解得球的水平初速度大小故B錯誤；C．根據(jù)可得球落地前瞬間豎直方向的分速度大小為球落地瞬間速度方向與初速度方向的夾角的正切值又因為得故C錯誤；D．球落地瞬間的速度大小故D正確。故選D。7.如圖，將兩個試探電荷、分別放在點電荷右側(cè)，三個電荷同處于同一水平直線，試探電荷帶電量為，試探電荷帶電量為。取無窮遠處電勢為0，電場力向右為正。下列是圖像能正確表示兩個試探電荷的所受到的庫侖力和具有的電勢能的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗ABC．點電荷右側(cè)的電場方向向左，試探電荷帶電量為，所受電場力方向向右，庫侖力為正值，試探電荷帶電量為，所受電場力方向向左，庫侖力為負值，故ABC錯誤；D．該圖像中，試探電荷的庫侖力為正值，試探電荷的庫侖力為負值，庫侖力符合要求，場源電荷帶負電，取無窮遠處電勢為0，則空間電勢均為負值，則有，該圖像中的電勢能符合要求，故D正確。故選D。8.一傾斜傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，一物塊從底端沖上傳送帶，如圖甲所示。物塊在傳送帶上運動時，物體的速度與時間的關系如圖乙。設沿斜面向上為正方向，傳送帶底端為零勢能面，則物體的機械能與物塊沿傳送帶運動位移的圖象最有可能的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗由圖可知0~時間內(nèi)，圖像斜率較大，則加速度較大，此時物塊速度較大，摩擦力沿斜面向下，大小為~2時間內(nèi)，加速度變小，則此時摩擦力沿斜面向上，大小為根據(jù)功能關系可知，摩擦力做功代表機械能的變化，則圖像的斜率代表摩擦力，則斜率的絕對值應相等；圖像與坐標軸圍成的面積代表位移，可知。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.下列說法正確的是（）A.物體做勻速圓周運動時，它所受的合力一定指向圓心B.加速度方向不變的運動一定是直線運動C.在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑之間的關系時，應采用控制變量法D.勻速直線運動和勻變速直線運動的合運動一定是曲線運動〖答案〗AC〖解析〗A．物體做勻速圓周運動時，它所受的合力提供所需向心力，方向一定指向圓心，故A正確；B．平拋運動加速度的方向不變，但其為曲線運動，故B錯誤；C．在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑之間的關系時，應采用控制變量法，故C正確；D．勻速直線運動和勻變速直線運動的合運動不一定是曲線運動，若二者共線，則合運動為直線運動，故D錯誤。故選AC10.如圖所示，真空中有一正方體，其上、兩個頂點處分別放置電荷量都為的正點電荷，圖中的、、、d、、是其他的六個頂點，點為正方體中心，規(guī)定無窮遠處電勢為零，下列表述正確的是（）A.、兩點的電場強度相同B.點的電勢等于d點的電勢C.點的電勢為零D.同一帶正電的試探點電荷在點電勢能大于在d點電勢能〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)等量同種電荷中垂線上的場強特點可知，a、b兩點電場強度大小相等，方向相反，故A錯誤；B．根據(jù)對稱性可知，c、d兩點電勢大小相等，故B正確；C．沿電場線方向電勢降低，故根據(jù)等量同種電荷中垂線上的電勢特點可知，O點電勢不為0，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種電荷電場線分布特點可知沿電場線方向電勢降低，則根據(jù)同一帶正電的試探點電荷在點電勢能大于在d點電勢能，故D正確。故選BD。11.如圖，一籃球運動員在進行定點投籃，籃球出手時的速度大小為，速度方向與水平方向成37°，籃球在空中滑過優(yōu)美弧線后空心入籃?；@球出手時距離籃筐中心的水平位移為6.4m，不考慮空氣阻力，重力加速度取，下列說法中正確的是（）A.籃球在空中的飛行時間為0.64sB.籃球出手時距離籃筐的高度差為1.6mC.籃球的最高點距離籃筐的高度差為0.2mD.籃球入籃瞬間的速度方向與水平所成夾角的正切值為4〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)運動的合成可知水平方向的速度為籃球在空中的飛行時間為s故A錯誤；BC．設籃球上升到最高點的時間為，則解得s籃球從最高點到拋出點豎直方向的距離為解得m籃球從最高點落到籃筐的時間為s最高點到籃筐豎直方向的距離為m籃球的最高點距離籃筐的高度差為0.2m，籃球出手時距離籃筐的高度差為m故BC正確；D．籃球入籃瞬間的豎直速度為籃球入籃瞬間的速度方向與水平所成夾角的正切值為故D錯誤；故選BC。12.“開車的樂趣在于換擋”，自己有什么操作，車輛就有什么反饋，做一些降擋補油、跟趾動作等等，很有成就感。如圖所示為手動擋轎車的變速桿，在發(fā)動機功率保持不變的情況下，將變速桿推至不同擋位，可獲得不同的運行速度，從“1”~“5”擋速度增大，R是倒車擋，某型號轎車質(zhì)量為1500kg，發(fā)動機的額定功率為80kW，在水平路面上行駛的最大速度可達，已知轎車在行駛過程中受到的阻力與轎車的速率成正比，則該轎車（）A.汽車在爬坡時可以通過換到“1”擋來獲得更大的牽引力B.汽車速度最大時受到的空氣阻力為1600NC.汽車以額定功率行駛，汽車速度為時，加速度大小約為D.汽車以的速度勻速直線行駛時，發(fā)動機的實際功率為25kW〖答案〗AC〖解析〗A．因為，所以汽車牽引力由于汽車的最大功率是一定的，汽車在爬坡時可以通過換到“1”擋，減小行駛速度時，可以獲得更大的牽引力，故A正確；B．已知轎車在行駛過程中受到的阻力與轎車的速率成正比，設比例系數(shù)為。汽車以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時，其牽引力大小等于阻力大小得汽車速度最大時受到的阻力阻力包括摩擦阻力和空氣阻力，故B錯誤；C．汽車以額定功率行駛，汽車速度為時，牽引力由牛頓第二定律得得故C正確；D．汽車以的速度勻速直線行駛時，發(fā)動機的實際功率故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組用如圖甲所示裝置進行“研究平拋運動”實驗。（1）關于該實驗的一些做法，合理的是__________。（填正確選項前的字母）A.使用密度小，體積較大的球進行實驗B.斜槽軌道必須光滑C.建立坐標系時，以斜槽末端端口位置作坐標原點D.每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球（2）在實驗中用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長，該同學只記錄了物體運動軌跡上的、、三點并以點為坐標原點建立直角坐標系，得到如圖乙所示的圖像，根據(jù)圖像可求得物體運動到點時的速度大小為________。（?。?）某同學利用上述裝置在地球赤道附近做“小球平拋運動”的實驗探究，以拋出點的球心位置為坐標原點建立直角坐標系，在軌跡上選取間距較大的幾個點的位置坐標，在另一直角坐標系內(nèi)繪出了圖像如圖丙，已知小球做平拋運動的初速度大小，則赤道附近的加速度大小為__________。（保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）ABD（2）（3）9.78〖解析〗【小問1詳析】A．使用密度大、體積小的球進行實驗，以減小空氣阻力影響，故A正確；B．斜槽末端切線應當保持水平，保證小球拋出時做平拋運動，故B正確；C．建立坐標系時，應以小球球心在白紙上的投影點作為坐標原點，故C錯誤；D．每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，保證小球是同一個平拋運動，軌跡是同一條拋物線，故D正確。故選ABD?！拘?詳析】根據(jù)圖乙，利用，可得小球相鄰下落計數(shù)點間的時間間隔為可得小球拋出時的水平初速度為小球在B點時，豎直方向的分速度為可得小球在B點時的速度大小為【小問3詳析】小球做平拋運動，根據(jù)，可得根據(jù)圖像的斜率可得解得小球的加速度大小為14.某學習小組用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。實驗操作步驟如下：①用天平測出滑塊和遮光條的質(zhì)量、鉤碼的質(zhì)量；②調(diào)整氣墊導軌水平，按圖連接好實驗裝置，固定滑塊；③測量遮光條中點與光電門之間距離及遮光條寬度d，將滑塊由靜止釋放，光電門記錄遮光條遮光時間；④改變遮光條中點與光電門之間距離，進行多次實驗。根據(jù)上述實驗操作過程，回答下列問題：（1）下列關于該實驗的說法正確的是__________；A．本實驗必須測量和的質(zhì)量B．實驗中必須保證遠小于C．滑塊運動過程中速度大小等于鉤碼速度大小的一半D．本實驗的研究對象為滑塊（2）在調(diào)整氣墊導軌水平時，滑塊不要連接鉤碼，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導軌，直至看到導軌上的滑塊保持靜止或者勻速運動，表示氣墊導軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平。（3）某同學測量得滑塊和遮光條的質(zhì)量、鉤碼的質(zhì)量，遮光條寬度，某次實驗中，滑塊靜止時遮光條中點與光電門的距離，遮光條通過光電門過程中遮光時間，當?shù)刂亓铀俣?。測量過程中系統(tǒng)重力勢能的減少量__________J，滑塊和鉤碼增加的動能總和為__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）多次改變擋光條到光電門的距離，重復步驟③、④，測出多組和，作出隨的變化圖像如圖所示，圖線為過坐標原點的直線，圖像的斜率為，如果在誤差允許的范圍內(nèi)當?shù)氐闹亓铀俣却笮開_________時，可以判斷鉤碼帶動滑塊運動的過程中機械能守恒。（用字母、、k、d表示）〖答案〗（1）A（3）0.2280.225（4）〖解析〗（1）A．實驗中需要驗證的關系為可知本實驗必須要測量M和m，故A正確；B．本實驗不需要用鉤碼的重力代替繩的拉力，實驗中不需要保證m遠小于M，故B錯誤；C．滑塊運動過程中速度大小始終是鉤碼速度的2倍，故C錯誤；D．本實驗的研究對象為滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，故D錯誤。故選A。（3）測量過程中系統(tǒng)重力勢能的減少量遮光條通過光電門時滑塊和鉤碼增加的動能總和為（4）滑塊經(jīng)過光電門時的速度為槽碼帶動滑塊運動過程中，若機械能守恒，有整理有結(jié)合題圖，圖像的斜率為解得15.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”和“嫦娥五號”，本次的主要任務是登陸月球背面進行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。已知月球表面重力加速度約為地球表面的，月球半徑約為地球半徑的。求：（1）地球密度與月球密度之比；（2）近地衛(wèi)星的運行周期與返回艙繞月運行的的周期之比。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）在某星球表面密度為整理解得故（2）對地球近地衛(wèi)星整理解得同理返回艙繞月運行的周期為解得16.長為的不可伸長的細線，一端拴著一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定于點，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩與豎直方向所成夾角為，重力加速度為，如圖所示。求：（1）若，細繩上的張力大?。唬?）若細繩上的張力大小為，小球運動的線速度大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）對小球受力分析可得（2）根據(jù)牛頓第二定律有其中，解得17.XCT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機主要部分的剖面圖，其產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中、之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強偏轉(zhuǎn)場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到水平圓形靶臺上的中心點，產(chǎn)生射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）。已知電子的質(zhì)量為，帶電荷量為，兩端的電壓為，偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為，豎直高度足夠長，偏轉(zhuǎn)場的電場強度，點距離偏轉(zhuǎn)場右邊界的水平距離為，忽略電子的重力影響，不考慮電子間的相互作