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2022-2023学年辽宁省抚顺市六校协作体高一（下）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2022-2023学年辽宁省抚顺市六校协作体高一（下）期末物理试卷（含解析），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年辽宁省抚顺市六校协作体高一（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，共40分）
1. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，小球向左摆到最低点过程中( )
A. 小车和小球组成的系统动量守恒 B. 车的机械能守恒
C. 细绳中的拉力对小车做负功 D. 小球和车组成的系统机械能守恒
2. 质量为3kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为2kg⋅m/s
C. t=3s时物块的动量大小为3kg⋅m/s D. t=4s时物块的速度为零
3. 某质点的质量m=1kg，在Oxy平面上运动。t=0时，质点位于y轴上。它在x轴方向上运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，它在y轴方向上运动的位移与时间的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做匀变速直线运动
B. 质点受到的合力的大小4N
C. 第2s末，质点合力做功的功率20W
D. 当t=2s时，质点的速度大小为10m/s
4. 有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球A、B、C，从同一位置以相同速度v0先后水平射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中错误的是( )
A. 小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电
B. 三个小球在电场中运动的时间tC
D. 三个小球到达正极板的速度vA
A. 周期关系为Ta=Tc>Tb B. 线速度的大小关系为va>vb>vc
C. 角速度关系为ωa>ωb>ωc D. 向心加速度的大小关系为aa>ac>ab
6. 如图甲为呼啦圈的一种，腰带外侧带有轨道，将滑轮置于轨道内，滑轮通过一根不可伸长的绳子与配重连接，其简化模型如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体的微小扭动，配重将在滑轮的带动下一起在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可看作不动，下列说法正确的是( )
A. 增大转速的过程中，配重的加速度的大小恒定不变
B. 若以更大的转速匀速转动，则绳子上的拉力将增大
C. 若以更大的转速匀速转动，则身体对腰带的摩擦力将增大
D. 若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向的夹角将减小
7. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一个大小恒定的阻力作用，距地面高度ℎ在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随ℎ的变化如图所示，重力加速度取10m/s2。该物体受到的阻力为( )
A. 2N B. 1.5N C. 1N D. 0.5N
8. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷是同种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. 电子在A点的电势能大于B点的电势能 D. 电子运动到P点时动能最小
9. 质量m=1kg的玩具电动汽车在平直的赛道上由静止启动，图像甲表示玩具车运动的速度与时间的关系，图像乙表示玩具车牵引力的功率与时间的关系。两幅图像中只有甲图2∼12s内为曲线，图像的其余部分均为直线。(设玩具车在运动过程中所受阻力不变，在12s末玩具车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A. 玩具车受到的阻力为1.5N
B. 玩具车所受的最大牵引力为1.5N
C. 2s∼12s过程中玩具车牵引力做的功为108J
D. 玩具车在做变加速运动过程中的位移大小为51m
10. 如图所示，一倾角为θ=30∘的固定斜面的底端安装一轻质弹簧，P、Q两物块的质量分别为1kg和3kg，Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0=10m/s与Q发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。Q与斜面间的动摩擦因数μ等于 33，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦。两物块均可以看作质点，P、Q两物块第一次碰撞后Q的速度在减为零后才与P发生了第二次碰撞。重力加速度大小为g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 第一次碰撞后瞬间P的速度的大小为4m/s
B. 第一次碰撞后瞬间Q的速度的大小为5m/s
C. 若斜面足够长，物块Q从A点上升的总高度H=0.8m
D. 若斜面足够长，最后一共因摩擦产生内能1507J
二、非选择题（60分）
11. 某实验小组用如图所示的装置“验证向心力与线速度关系”。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上，滑块旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和线速度v的数据。
(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt，则滑块的线速度v=________________；
(2)若以F为纵坐标，以1Δt2为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条过原点的直线，从而验证向心力大小与_____________(选填“v”“v2”或“1v2”)成正比；
(3)此实验中，若滑块的线速度不变，改变旋转半径R，则可以得到F与R成____________(填“正比”或“反比”)。
12. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。已知打点计时器打点周期T=0.02s，重力加速度为g。
(1)甲同学实验时进行了如下操作，其中正确的是_______________(选填选项前的字母)。
A.需使用天平测出重物的质量
B.安装打点计时器时应尽量使两个限位孔在同一竖直线上
C.操作时应先接通电源然后释放纸带
D.测量纸带上某点A到第一个点间的距离ℎ，利用v= 2gℎ计算A点的速度
(2)甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如图所示(其中一段纸带图中末画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出D、E、F点距起始点O的距离分别为ℎ1、ℎ2、ℎ3，由此可计算出打点计时器打下E点时重物下落的瞬时速度vE=_______________m/s(结果保留两位有效数字)。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式mgℎ2=_______________，则可认为重物下落过程中机械能守恒(用给出的已知物理量的符号表示)。
(3)乙同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离ℎ，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出v22−ℎ图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于_____________。
13. 如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E。在Al2,0点有一个质量为m，电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B(0,−l)点，(不计重力作用)。求：
(1)粒子的初速度v0的大小；
(2)当粒子到达B点时的速度v。
14. 一装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37∘的光滑直轨道AB，粗糙水平直轨道BC，竖直墙CD组成，且各处平滑连接。D右边的水平光滑地面上放有一无动力小车，并紧靠在竖直墙CD处，小车上表面与水平直轨道BC在同一水平面上。小车上表面的动摩擦因数μ=0.4、质量m=1kg，轨道BC段长度为2.5m。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上高度ℎ=2.3m处静止释放，滑块在BC段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】C
【解析】略
5.【答案】A
【解析】略
6.【答案】B
【解析】略
7.【答案】A
【解析】略
8.【答案】AD
【解析】略
9.【答案】AD
【解析】略
10.【答案】BD
【解析】略
11.【答案】(1) dΔt (2) v2 (3)反比
【解析】略
12.【答案】1)BC(选对一项得一分，有错选不得分)
(2)3.0 mℎ3−ℎ128T2
(3)当地重力加速度g
【解析】略
13.【答案】(1) v0= qElm
(2) v= 2qElm 方向与y轴负方向偏左下成 45∘ 角
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴负方向做匀加速直线运动。
列运动学方程为
l=v0t
12l=12at2
合力为电场力，列牛顿第二定律为 qE=ma
解得 v0= qElm
(2)y方向的速度为 vy=at
合速度与 v0 的夹角为 tanθ=vyv0
解得 θ=45∘
合速度为 v= v02+vy2
解得 v= 2qElm
14.【答案】(1) 6m/s (2) 2.25m
【解析】(1)滑块从开始下滑到C整个过程，由动能定理得
mgℎ−0.2mgLBC=12mvC2
解得 vC=6m/s
(2)滑块与小车相互作用列动量守恒得 mvC=2mv
作用过程中发热量为 Q=μmgL
根据能量守恒可得 Q=12⋅2mv2−12mvC2
解得 L=2.25m
2022-2023学年辽宁省抚顺市六校协作体高一（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，共40分）
1. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，小球向左摆到最低点过程中( )
A. 小车和小球组成的系统动量守恒 B. 车的机械能守恒
C. 细绳中的拉力对小车做负功 D. 小球和车组成的系统机械能守恒
2. 质量为3kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为2kg⋅m/s
C. t=3s时物块的动量大小为3kg⋅m/s D. t=4s时物块的速度为零
3. 某质点的质量m=1kg，在Oxy平面上运动。t=0时，质点位于y轴上。它在x轴方向上运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，它在y轴方向上运动的位移与时间的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做匀变速直线运动
B. 质点受到的合力的大小4N
C. 第2s末，质点合力做功的功率20W
D. 当t=2s时，质点的速度大小为10m/s
4. 有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球A、B、C，从同一位置以相同速度v0先后水平射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中错误的是( )
A. 小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电
B. 三个小球在电场中运动的时间tC
D. 三个小球到达正极板的速度vA
A. 周期关系为Ta=Tc>Tb B. 线速度的大小关系为va>vb>vc
C. 角速度关系为ωa>ωb>ωc D. 向心加速度的大小关系为aa>ac>ab
6. 如图甲为呼啦圈的一种，腰带外侧带有轨道，将滑轮置于轨道内，滑轮通过一根不可伸长的绳子与配重连接，其简化模型如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体的微小扭动，配重将在滑轮的带动下一起在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可看作不动，下列说法正确的是( )
A. 增大转速的过程中，配重的加速度的大小恒定不变
B. 若以更大的转速匀速转动，则绳子上的拉力将增大
C. 若以更大的转速匀速转动，则身体对腰带的摩擦力将增大
D. 若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向的夹角将减小
7. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一个大小恒定的阻力作用，距地面高度ℎ在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随ℎ的变化如图所示，重力加速度取10m/s2。该物体受到的阻力为( )
A. 2N B. 1.5N C. 1N D. 0.5N
8. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A. 两点电荷是同种点电荷 B. A点的电场强度比B点的大
C. 电子在A点的电势能大于B点的电势能 D. 电子运动到P点时动能最小
9. 质量m=1kg的玩具电动汽车在平直的赛道上由静止启动，图像甲表示玩具车运动的速度与时间的关系，图像乙表示玩具车牵引力的功率与时间的关系。两幅图像中只有甲图2∼12s内为曲线，图像的其余部分均为直线。(设玩具车在运动过程中所受阻力不变，在12s末玩具车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A. 玩具车受到的阻力为1.5N
B. 玩具车所受的最大牵引力为1.5N
C. 2s∼12s过程中玩具车牵引力做的功为108J
D. 玩具车在做变加速运动过程中的位移大小为51m
10. 如图所示，一倾角为θ=30∘的固定斜面的底端安装一轻质弹簧，P、Q两物块的质量分别为1kg和3kg，Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0=10m/s与Q发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。Q与斜面间的动摩擦因数μ等于 33，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦。两物块均可以看作质点，P、Q两物块第一次碰撞后Q的速度在减为零后才与P发生了第二次碰撞。重力加速度大小为g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 第一次碰撞后瞬间P的速度的大小为4m/s
B. 第一次碰撞后瞬间Q的速度的大小为5m/s
C. 若斜面足够长，物块Q从A点上升的总高度H=0.8m
D. 若斜面足够长，最后一共因摩擦产生内能1507J
二、非选择题（60分）
11. 某实验小组用如图所示的装置“验证向心力与线速度关系”。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上，滑块旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和线速度v的数据。
(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt，则滑块的线速度v=________________；
(2)若以F为纵坐标，以1Δt2为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条过原点的直线，从而验证向心力大小与_____________(选填“v”“v2”或“1v2”)成正比；
(3)此实验中，若滑块的线速度不变，改变旋转半径R，则可以得到F与R成____________(填“正比”或“反比”)。
12. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。已知打点计时器打点周期T=0.02s，重力加速度为g。
(1)甲同学实验时进行了如下操作，其中正确的是_______________(选填选项前的字母)。
A.需使用天平测出重物的质量
B.安装打点计时器时应尽量使两个限位孔在同一竖直线上
C.操作时应先接通电源然后释放纸带
D.测量纸带上某点A到第一个点间的距离ℎ，利用v= 2gℎ计算A点的速度
(2)甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如图所示(其中一段纸带图中末画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出D、E、F点距起始点O的距离分别为ℎ1、ℎ2、ℎ3，由此可计算出打点计时器打下E点时重物下落的瞬时速度vE=_______________m/s(结果保留两位有效数字)。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式mgℎ2=_______________，则可认为重物下落过程中机械能守恒(用给出的已知物理量的符号表示)。
(3)乙同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离ℎ，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出v22−ℎ图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于_____________。
13. 如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E。在Al2,0点有一个质量为m，电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B(0,−l)点，(不计重力作用)。求：
(1)粒子的初速度v0的大小；
(2)当粒子到达B点时的速度v。
14. 一装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37∘的光滑直轨道AB，粗糙水平直轨道BC，竖直墙CD组成，且各处平滑连接。D右边的水平光滑地面上放有一无动力小车，并紧靠在竖直墙CD处，小车上表面与水平直轨道BC在同一水平面上。小车上表面的动摩擦因数μ=0.4、质量m=1kg，轨道BC段长度为2.5m。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上高度ℎ=2.3m处静止释放，滑块在BC段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】C
【解析】略
5.【答案】A
【解析】略
6.【答案】B
【解析】略
7.【答案】A
【解析】略
8.【答案】AD
【解析】略
9.【答案】AD
【解析】略
10.【答案】BD
【解析】略
11.【答案】(1) dΔt (2) v2 (3)反比
【解析】略
12.【答案】1)BC(选对一项得一分，有错选不得分)
(2)3.0 mℎ3−ℎ128T2
(3)当地重力加速度g
【解析】略
13.【答案】(1) v0= qElm
(2) v= 2qElm 方向与y轴负方向偏左下成 45∘ 角
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴负方向做匀加速直线运动。
列运动学方程为
l=v0t
12l=12at2
合力为电场力，列牛顿第二定律为 qE=ma
解得 v0= qElm
(2)y方向的速度为 vy=at
合速度与 v0 的夹角为 tanθ=vyv0
解得 θ=45∘
合速度为 v= v02+vy2
解得 v= 2qElm
14.【答案】(1) 6m/s (2) 2.25m
【解析】(1)滑块从开始下滑到C整个过程，由动能定理得
mgℎ−0.2mgLBC=12mvC2
解得 vC=6m/s
(2)滑块与小车相互作用列动量守恒得 mvC=2mv
作用过程中发热量为 Q=μmgL
根据能量守恒可得 Q=12⋅2mv2−12mvC2
解得 L=2.25m
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