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辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 下列物理量为矢量的是（ ）
A 动能B. 重力势能C. 电势D. 电场强度
2. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（ ）
A. 太阳处于椭圆轨道的中心
B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动
C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比
D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大
3. 一个物体仅在两个相互垂直力的作用下由静止开始运动，动能增加了5J，如果其中一个力做功为3J，那么另一个力做功为（ ）
A. 2JB. 4JC. 7JD. 8J
4. 一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（ ）
A 12s，20sB. 10s，20sC. 15s，20sD. 12s，15s
5. 几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为100km/h；则5节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A. 240km/hB. 250km/hC. 300km/hD. 320km/h
6. 如图，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点以初速度沿实线斜向下做直线运动，直线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能做匀速运动且电势能减少
B. 小球可能做匀加速直线运动且电势能不变
C. 小球可能做匀速直线运动且机械能守恒
D. 小球可能做匀减速直线运动且机械能守恒
7. 如图所示，有一根长为L，质量为M的均匀链条AB静止在光滑水平桌面上，其长度的悬于桌边外，如果在链条的A端施加一个拉力使链条AB以0.4g（g为重力加速度）的加速度运动，直到把悬着的部分拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触，则拉力需做功（ ）
A. B. C. D.
8. 一个质量为m的带电微粒，仅在电场力和重力作用下，以大小为的加速度做竖直向上的匀减速直线运动，上升2h高度过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 重力势能增加了2mghB. 动能减少了mgh
C. 电势能增加了mghD. 机械能减少了mgh
9. 2024年6月6日我国第二次完成月球轨道交会对接，经考查已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，月球可视为均匀球体，引力常量为G．根据以上信息能求出的物理量是（ ）
A. 月球的质量B. 地球的质量
C. 月球的半径D. 月球的第一宇宙速度
10. 以一定的初动能从斜面顶端O点平抛正电小球，若在空间中加一竖直方向的足够大的匀强电场E，小球落于斜面的A点，若将此电场反向，则小球落于斜面的B点，A恰为OB的中点。C为AB的中点。以下说法正确的是（ ）
A. 小球受到的电场力和重力之比为
B. 小球落在A、B点时，小球动能相等
C. 若不加电场，小球一定落在AC之间
D. 若不加电场，小球一定落在CB之间
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为____________（用h、x和重力加速度g表示）。
12. 某实验小组想测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝Rx，电源E（电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻1.0Ω），电压表（量程0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线干。实验步骤如下：
（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=80.00cm，再测得金属丝直径d为0.72mm；
（2）为消除系统误差，应选用甲图中的_________（选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图乙所示的图像，可得金属丝的电阻__________Ω，电阻率ρ=_________（结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13. 一个人用一根长1m，只能承受35N拉力绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6m，如图所示。（g取10m/s2）
（1）小球做圆周运动到最低点的速度为v，刚好绳子被拉断，求v的大小。
（2）绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
14. 如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求：
（1）参赛者运动到B处的速度大小；
（2）水平轨道CD的长度L₂；
（3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。
15. 如图所示，虚线左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着长为，间距为的平行金属板，两板之间电压为过两板的中线，在虚线右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到的距离为。现将一带电量为，质量为的带电粒子无初速度地放入电场中的点，点到的距离为，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求：
（1）求带电粒子到达MN时的速度大小；
（2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量；
（3）改变k的大小，可调节粒子在电场中的释放点A到MN的距离，可使所有粒子都能打在屏上，求k的取值范围。
2023-2024学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试试题
高一物理
考试时间：75分钟试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 下列物理量为矢量是（ ）
A. 动能B. 重力势能C. 电势D. 电场强度
【答案】D
【解析】
【详解】动能、重力势能和电势都是只有大小，没有方向，是标量，电场强度既有大小又有方向，求合时满足平行四边形法则，是矢量。
故选D。
2. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（ ）
A. 太阳处于椭圆轨道的中心
B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动
C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比
D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳位于椭圆轨道的一个公共焦点上，不是位于椭圆轨道的中点。故A错误；
B．所有行星的轨道都是椭圆，但不是位于同一个椭圆轨道上。故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知
故C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大。D正确。
故选D。
3. 一个物体仅在两个相互垂直的力的作用下由静止开始运动，动能增加了5J，如果其中一个力做功为3J，那么另一个力做功为（ ）
A. 2JB. 4JC. 7JD. 8J
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，由动能定理有
其中
，
解得
故选A。
4. 一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（ ）
A. 12s，20sB. 10s，20sC. 15s，20sD. 12s，15s
【答案】D
【解析】
【详解】当船头垂直河对岸渡河时，渡河时间最短，有
因船在静水中的速度为5m/s大于河水的流速为3m/s，当船头沿上游某一方向渡河，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，则小船的实际速度为
最小位移渡河的时间为
故选D。
5. 几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为100km/h；则5节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A. 240km/hB. 250km/hC. 300km/hD. 320km/h
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，设每节动车额定功率为，每节动车与拖车的质量均为，若1节动车加3节拖车编成的动车组，则有
5节动车加3节拖车编成的动车组，则有
其中
联立解得
故选B。
6. 如图，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点以初速度沿实线斜向下做直线运动，直线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能做匀速运动且电势能减少
B. 小球可能做匀加速直线运动且电势能不变
C. 小球可能做匀速直线运动且机械能守恒
D. 小球可能做匀减速直线运动且机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AC．若小球做匀速直线运动，则电场力竖直向上，与小球重力大小相等，运动过程中，电场力做负功，则小球的电势能增加，机械能减小，故AC错误；
B．当电场力方向与运动方向垂直，指向右上方时，若重力与电场力的合力与小球的运动方向相同，则小球做匀加速直线运动且电势能不变，故B正确；
D．若重力与电场力的合力与小球的运动方向相反时，小球做匀减速直线运动，但此时电场力方向不可能与小球的运动方向垂直，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，有一根长为L，质量为M的均匀链条AB静止在光滑水平桌面上，其长度的悬于桌边外，如果在链条的A端施加一个拉力使链条AB以0.4g（g为重力加速度）的加速度运动，直到把悬着的部分拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触，则拉力需做功（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由运动学公式可得，悬着的部分拉回桌面时，链条的速度满足
设拉力需做功，整个过程，由动能定理有
联立解得
故选C。
8. 一个质量为m的带电微粒，仅在电场力和重力作用下，以大小为的加速度做竖直向上的匀减速直线运动，上升2h高度过程中，以下说法正确的是（ ）
A 重力势能增加了2mghB. 动能减少了mgh
C. 电势能增加了mghD. 机械能减少了mgh
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据题意可知，重力做功为
由功能关系可知，重力势能增加了2mgh，故A正确；
B．根据题意可知，合外力做功为
由动能定理可知，动能减少了mgh，故B正确；
CD．根据题意可知，电场力做功为
由功能关系可知，电势能减少了mgh，机械能增加了mgh，故CD错误。
故选AB。
9. 2024年6月6日我国第二次完成月球轨道的交会对接，经考查已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，月球可视为均匀球体，引力常量为G．根据以上信息能求出的物理量是（ ）
A. 月球的质量B. 地球的质量
C. 月球的半径D. 月球的第一宇宙速度
【答案】ACD
【解析】
【详解】ACD．根据题意，设月球的质量为，半径为，在月球表面有
又有
联立解得
，
由万有引力提供向心力有
解得月球的第一宇宙速度
故ACD符合题意；
B．题干中没有月球绕地球的信息，无法求解地球的质量，故B不符合题意。
故选ACD。
10. 以一定的初动能从斜面顶端O点平抛正电小球，若在空间中加一竖直方向的足够大的匀强电场E，小球落于斜面的A点，若将此电场反向，则小球落于斜面的B点，A恰为OB的中点。C为AB的中点。以下说法正确的是（ ）
A. 小球受到的电场力和重力之比为
B. 小球落在A、B点时，小球动能相等
C. 若不加电场，小球一定落在AC之间
D. 若不加电场，小球一定落在CB之间
【答案】ABC
【解析】
详解】B．根据动能定理
根据牛顿第二定律
根据运动学公式
根据平抛运动
解得
小球落在A、B点时，小球动能相等，故B正确；
ACD．根据题意可知，小球在水平方向上做匀速直线运动，初动能相同，则初速度相同，设斜面的倾角为θ，则有
，，
解得
小球落在A点是时间为，落在B点的时间为，电场力向下时，小球落在A点
电场力向上时，小球落在B点
解得
即小球受到的电场力和重力之比为，根据平抛运动，落在A点时
不加电场时
解得
又因为小球落在点时有
解得
所以若不加电场，小球一定落在AC之间，故AC正确，D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为____________（用h、x和重力加速度g表示）。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 相等 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]多次重复实验，发现两球仍同时落地，可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同，可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）[2]O为抛出点，小球做平抛运动，竖直方向有
可得
可得
[3]小球平抛运动的初速度为
12. 某实验小组想测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝Rx，电源E（电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻1.0Ω），电压表（量程0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线干。实验步骤如下：
（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=80.00cm，再测得金属丝直径d为0.72mm；
（2）为消除系统误差，应选用甲图中的_________（选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图乙所示的图像，可得金属丝的电阻__________Ω，电阻率ρ=_________（结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. a ②. 3.0 ③. ④. 偏大
【解析】
【详解】（2）[1]由于电源内阻不计，而电压表的内阻未知，电流表的内阻已知，为减小误差，应选用甲图中的“a”连接线路。
（3）[2]根据图a，由欧姆定律可得
可得
则图乙图像的斜率为
解得
[3]根据电阻定律
可得电阻率为
（4）[4]电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。
13. 一个人用一根长1m，只能承受35N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6m，如图所示。（g取10m/s2）
（1）小球做圆周运动到最低点的速度为v，刚好绳子被拉断，求v的大小。
（2）绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
【答案】（1）5m/s；（2）5m
【解析】
【详解】（1）设小球经过最低点的速度为v时，绳子刚好被拉断，则由牛顿第二定律得
解得
（2）小球脱离绳子的束缚后，将做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，即
则飞行时间为
所以，小球的水平位移为
14. 如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求：
（1）参赛者运动到B处的速度大小；
（2）水平轨道CD的长度L₂；
（3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）参赛者从A到B的过程，由动能定理可知
代入数据得
（2）参赛者在传送带上运动的过程中，因为，所以参赛者要先在传送带做匀加速运动，对参赛者（包括滑板）进行受力分析，根据牛顿第二定律可知
解得
当参赛者达到与传送带相同的速度时，其位移为
所以接下来参赛者在传送带做匀速运动直至C点， 则
接下来从C到D的过程，由动能定理可知
解得
（3）已知参赛者在传送带上匀加速运动的时间为
已知参赛者在传送带上运动时与传送带间的相对位移大小为
解得滑板在传送上由于摩擦而产生的热量
15. 如图所示，虚线左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着长为，间距为的平行金属板，两板之间电压为过两板的中线，在虚线右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到的距离为。现将一带电量为，质量为的带电粒子无初速度地放入电场中的点，点到的距离为，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求：
（1）求带电粒子到达MN时的速度大小；
（2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量；
（3）改变k的大小，可调节粒子在电场中的释放点A到MN的距离，可使所有粒子都能打在屏上，求k的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子从A运动到MN的过程中，根据动能定理得
得
（2）粒子在平行板的运动时间
竖直方向的加速度为
带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量
（3）当粒子达到屏的最左侧，k最大，由几何关系有
所以
得
当粒子达到屏的最右侧，k最小，由几何关系有
所以
得
所以使所有粒子都能打在屏上，k的取值范围
考试时间：75分钟试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 下列物理量为矢量的是（ ）
A 动能B. 重力势能C. 电势D. 电场强度
2. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（ ）
A. 太阳处于椭圆轨道的中心
B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动
C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比
D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大
3. 一个物体仅在两个相互垂直力的作用下由静止开始运动，动能增加了5J，如果其中一个力做功为3J，那么另一个力做功为（ ）
A. 2JB. 4JC. 7JD. 8J
4. 一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（ ）
A 12s，20sB. 10s，20sC. 15s，20sD. 12s，15s
5. 几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为100km/h；则5节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A. 240km/hB. 250km/hC. 300km/hD. 320km/h
6. 如图，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点以初速度沿实线斜向下做直线运动，直线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能做匀速运动且电势能减少
B. 小球可能做匀加速直线运动且电势能不变
C. 小球可能做匀速直线运动且机械能守恒
D. 小球可能做匀减速直线运动且机械能守恒
7. 如图所示，有一根长为L，质量为M的均匀链条AB静止在光滑水平桌面上，其长度的悬于桌边外，如果在链条的A端施加一个拉力使链条AB以0.4g（g为重力加速度）的加速度运动，直到把悬着的部分拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触，则拉力需做功（ ）
A. B. C. D.
8. 一个质量为m的带电微粒，仅在电场力和重力作用下，以大小为的加速度做竖直向上的匀减速直线运动，上升2h高度过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 重力势能增加了2mghB. 动能减少了mgh
C. 电势能增加了mghD. 机械能减少了mgh
9. 2024年6月6日我国第二次完成月球轨道交会对接，经考查已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，月球可视为均匀球体，引力常量为G．根据以上信息能求出的物理量是（ ）
A. 月球的质量B. 地球的质量
C. 月球的半径D. 月球的第一宇宙速度
10. 以一定的初动能从斜面顶端O点平抛正电小球，若在空间中加一竖直方向的足够大的匀强电场E，小球落于斜面的A点，若将此电场反向，则小球落于斜面的B点，A恰为OB的中点。C为AB的中点。以下说法正确的是（ ）
A. 小球受到的电场力和重力之比为
B. 小球落在A、B点时，小球动能相等
C. 若不加电场，小球一定落在AC之间
D. 若不加电场，小球一定落在CB之间
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为____________（用h、x和重力加速度g表示）。
12. 某实验小组想测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝Rx，电源E（电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻1.0Ω），电压表（量程0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线干。实验步骤如下：
（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=80.00cm，再测得金属丝直径d为0.72mm；
（2）为消除系统误差，应选用甲图中的_________（选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图乙所示的图像，可得金属丝的电阻__________Ω，电阻率ρ=_________（结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13. 一个人用一根长1m，只能承受35N拉力绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6m，如图所示。（g取10m/s2）
（1）小球做圆周运动到最低点的速度为v，刚好绳子被拉断，求v的大小。
（2）绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
14. 如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求：
（1）参赛者运动到B处的速度大小；
（2）水平轨道CD的长度L₂；
（3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。
15. 如图所示，虚线左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着长为，间距为的平行金属板，两板之间电压为过两板的中线，在虚线右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到的距离为。现将一带电量为，质量为的带电粒子无初速度地放入电场中的点，点到的距离为，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求：
（1）求带电粒子到达MN时的速度大小；
（2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量；
（3）改变k的大小，可调节粒子在电场中的释放点A到MN的距离，可使所有粒子都能打在屏上，求k的取值范围。
2023-2024学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试试题
高一物理
考试时间：75分钟试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 下列物理量为矢量是（ ）
A. 动能B. 重力势能C. 电势D. 电场强度
【答案】D
【解析】
【详解】动能、重力势能和电势都是只有大小，没有方向，是标量，电场强度既有大小又有方向，求合时满足平行四边形法则，是矢量。
故选D。
2. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（ ）
A. 太阳处于椭圆轨道的中心
B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动
C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比
D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳位于椭圆轨道的一个公共焦点上，不是位于椭圆轨道的中点。故A错误；
B．所有行星的轨道都是椭圆，但不是位于同一个椭圆轨道上。故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知
故C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大。D正确。
故选D。
3. 一个物体仅在两个相互垂直的力的作用下由静止开始运动，动能增加了5J，如果其中一个力做功为3J，那么另一个力做功为（ ）
A. 2JB. 4JC. 7JD. 8J
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，由动能定理有
其中
，
解得
故选A。
4. 一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（ ）
A. 12s，20sB. 10s，20sC. 15s，20sD. 12s，15s
【答案】D
【解析】
【详解】当船头垂直河对岸渡河时，渡河时间最短，有
因船在静水中的速度为5m/s大于河水的流速为3m/s，当船头沿上游某一方向渡河，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，则小船的实际速度为
最小位移渡河的时间为
故选D。
5. 几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为100km/h；则5节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A. 240km/hB. 250km/hC. 300km/hD. 320km/h
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，设每节动车额定功率为，每节动车与拖车的质量均为，若1节动车加3节拖车编成的动车组，则有
5节动车加3节拖车编成的动车组，则有
其中
联立解得
故选B。
6. 如图，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点以初速度沿实线斜向下做直线运动，直线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球可能做匀速运动且电势能减少
B. 小球可能做匀加速直线运动且电势能不变
C. 小球可能做匀速直线运动且机械能守恒
D. 小球可能做匀减速直线运动且机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AC．若小球做匀速直线运动，则电场力竖直向上，与小球重力大小相等，运动过程中，电场力做负功，则小球的电势能增加，机械能减小，故AC错误；
B．当电场力方向与运动方向垂直，指向右上方时，若重力与电场力的合力与小球的运动方向相同，则小球做匀加速直线运动且电势能不变，故B正确；
D．若重力与电场力的合力与小球的运动方向相反时，小球做匀减速直线运动，但此时电场力方向不可能与小球的运动方向垂直，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，有一根长为L，质量为M的均匀链条AB静止在光滑水平桌面上，其长度的悬于桌边外，如果在链条的A端施加一个拉力使链条AB以0.4g（g为重力加速度）的加速度运动，直到把悬着的部分拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触，则拉力需做功（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由运动学公式可得，悬着的部分拉回桌面时，链条的速度满足
设拉力需做功，整个过程，由动能定理有
联立解得
故选C。
8. 一个质量为m的带电微粒，仅在电场力和重力作用下，以大小为的加速度做竖直向上的匀减速直线运动，上升2h高度过程中，以下说法正确的是（ ）
A 重力势能增加了2mghB. 动能减少了mgh
C. 电势能增加了mghD. 机械能减少了mgh
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据题意可知，重力做功为
由功能关系可知，重力势能增加了2mgh，故A正确；
B．根据题意可知，合外力做功为
由动能定理可知，动能减少了mgh，故B正确；
CD．根据题意可知，电场力做功为
由功能关系可知，电势能减少了mgh，机械能增加了mgh，故CD错误。
故选AB。
9. 2024年6月6日我国第二次完成月球轨道的交会对接，经考查已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，月球可视为均匀球体，引力常量为G．根据以上信息能求出的物理量是（ ）
A. 月球的质量B. 地球的质量
C. 月球的半径D. 月球的第一宇宙速度
【答案】ACD
【解析】
【详解】ACD．根据题意，设月球的质量为，半径为，在月球表面有
又有
联立解得
，
由万有引力提供向心力有
解得月球的第一宇宙速度
故ACD符合题意；
B．题干中没有月球绕地球的信息，无法求解地球的质量，故B不符合题意。
故选ACD。
10. 以一定的初动能从斜面顶端O点平抛正电小球，若在空间中加一竖直方向的足够大的匀强电场E，小球落于斜面的A点，若将此电场反向，则小球落于斜面的B点，A恰为OB的中点。C为AB的中点。以下说法正确的是（ ）
A. 小球受到的电场力和重力之比为
B. 小球落在A、B点时，小球动能相等
C. 若不加电场，小球一定落在AC之间
D. 若不加电场，小球一定落在CB之间
【答案】ABC
【解析】
详解】B．根据动能定理
根据牛顿第二定律
根据运动学公式
根据平抛运动
解得
小球落在A、B点时，小球动能相等，故B正确；
ACD．根据题意可知，小球在水平方向上做匀速直线运动，初动能相同，则初速度相同，设斜面的倾角为θ，则有
，，
解得
小球落在A点是时间为，落在B点的时间为，电场力向下时，小球落在A点
电场力向上时，小球落在B点
解得
即小球受到的电场力和重力之比为，根据平抛运动，落在A点时
不加电场时
解得
又因为小球落在点时有
解得
所以若不加电场，小球一定落在AC之间，故AC正确，D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 某学习小组探究平抛运动的特点。
（1）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得出A球在竖直方向的分运动是___________________。
（2）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中O为抛出点，a、b、c是轨迹上选取的三个点，O与a、a与b、b与c之间的竖直距离分别为h、3h、5h，则小球从O到a、a到b、b到c的运动时间____________（填“相等”或“不相等”）；又测得O与a、a与b、b与c之间的水平距离相等均为x，则可得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为____________（用h、x和重力加速度g表示）。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 相等 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]多次重复实验，发现两球仍同时落地，可知A球竖直方向的运动与B球竖直方向的运动相同，可以得出A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）[2]O为抛出点，小球做平抛运动，竖直方向有
可得
可得
[3]小球平抛运动的初速度为
12. 某实验小组想测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝Rx，电源E（电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻1.0Ω），电压表（量程0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线干。实验步骤如下：
（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=80.00cm，再测得金属丝直径d为0.72mm；
（2）为消除系统误差，应选用甲图中的_________（选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图乙所示的图像，可得金属丝的电阻__________Ω，电阻率ρ=_________（结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. a ②. 3.0 ③. ④. 偏大
【解析】
【详解】（2）[1]由于电源内阻不计，而电压表的内阻未知，电流表的内阻已知，为减小误差，应选用甲图中的“a”连接线路。
（3）[2]根据图a，由欧姆定律可得
可得
则图乙图像的斜率为
解得
[3]根据电阻定律
可得电阻率为
（4）[4]电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。
13. 一个人用一根长1m，只能承受35N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6m，如图所示。（g取10m/s2）
（1）小球做圆周运动到最低点的速度为v，刚好绳子被拉断，求v的大小。
（2）绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
【答案】（1）5m/s；（2）5m
【解析】
【详解】（1）设小球经过最低点的速度为v时，绳子刚好被拉断，则由牛顿第二定律得
解得
（2）小球脱离绳子的束缚后，将做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，即
则飞行时间为
所以，小球的水平位移为
14. 如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求：
（1）参赛者运动到B处的速度大小；
（2）水平轨道CD的长度L₂；
（3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）参赛者从A到B的过程，由动能定理可知
代入数据得
（2）参赛者在传送带上运动的过程中，因为，所以参赛者要先在传送带做匀加速运动，对参赛者（包括滑板）进行受力分析，根据牛顿第二定律可知
解得
当参赛者达到与传送带相同的速度时，其位移为
所以接下来参赛者在传送带做匀速运动直至C点， 则
接下来从C到D的过程，由动能定理可知
解得
（3）已知参赛者在传送带上匀加速运动的时间为
已知参赛者在传送带上运动时与传送带间的相对位移大小为
解得滑板在传送上由于摩擦而产生的热量
15. 如图所示，虚线左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着长为，间距为的平行金属板，两板之间电压为过两板的中线，在虚线右侧距离为处有一水平放置，长度为的屏，屏到的距离为。现将一带电量为，质量为的带电粒子无初速度地放入电场中的点，点到的距离为，粒子最后可打在右侧屏上。不计带电粒子的重力，求：
（1）求带电粒子到达MN时的速度大小；
（2）求带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量；
（3）改变k的大小，可调节粒子在电场中的释放点A到MN的距离，可使所有粒子都能打在屏上，求k的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子从A运动到MN的过程中，根据动能定理得
得
（2）粒子在平行板的运动时间
竖直方向的加速度为
带电粒子离开平行金属板时距中心线AO的偏移量
（3）当粒子达到屏的最左侧，k最大，由几何关系有
所以
得
当粒子达到屏的最右侧，k最小，由几何关系有
所以
得
所以使所有粒子都能打在屏上，k的取值范围
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