辽宁省本溪市县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试卷

高一物理试卷 2023-2024学年度下学期期末质量检测 本试卷满分100 分，考试用时75分钟。 试卷说明：试卷分为试题卷和答题卷，试题卷中第Ⅰ卷为选择题，答案选项填在答题卷选择题答题表中，用答题卡的学校涂在答题卡相应题号上；第II卷为非选择题，答案一律答在答题卷相应位置上。 第 Ⅰ 卷 (选择题共 46分) 一、选择题： (本题共10小题，其中1-7题每小题只有一项符合题目要求，每小题4分：8-10题每个小题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有错选或不答的得0分) 1.转笔是大部分同学都会的一个小游戏，其中包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识叙述正确的是( ) A.笔杆上各点的线速度方向沿着笔杆指向0点 B.除了0点，笔杆上其他点的线速度大小都一样 C.笔杆上离O点越近的点，做圆周运动的角速度越大 D.笔杆上离O点越远的点，做圆周运动的向心加速度越大 2.行星绕太阳公转的半长轴a的立方与公转周期T的平方的比值是一个定值，即： (k与太阳的质量M有关)，现将某行星轨道近似成圆轨道，已知万有引力常量为G，则关于k 与M的关系为 ( ) 3.如图所示，在电梯的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，电梯上升高度为H，速度由 增加到，重力加速度为g，物体与电梯保持相对静止，不计空气阻力，则在这个过程中下列说法正确的是( ) 高一物理试题 第 1 页 共 6 页 A. 电梯对物体做的功为 B.物体机械能的增量为 C.物体重力势能的增量为 D.合外力对物体做的功为 4. 如图所示，质量为50kg的人，站在质量为250kg的车的一端。车长为3m，开始时人、车相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可忽略不计。当人由车的一端走到另一端的过程中，下列说法正确的是( ) A.人的速率最大时，车的速率最小 B.人的动量变化量和车的动量变化量相同 C.人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小 D. 当人走到车的另一端时，车运动的位移大小为0.5m 5.如图所示，两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和 -Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q 的小球以初速度 v。从管口射入，则小球 ( ) A.速度先增大后减小 B.受到的库仑力先做负功后做正功 C.受到的库仑力最大值为 D.管壁对小球的弹力最大值为 6.某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示。将电容器与静电计组成回路， P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是( ) A.风力越大，电容器电容越小 B.风力越大，静电计指针张角越小 C.风力越大，极板间电场强度越大 D.风力越大，P 点的电势仍保持不变 高一物理试题 第 2 页 共 6 页 7.如图甲所示，一个正点电荷固定在光滑绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与 的关系如图乙所示。将可视为质点的质量为0.1kg、电荷量为( 的滑块从 处由静止释放，当滑块运动到. 处速度大小为( ) A. 0 B. 0.2m/s C. 0.4m/s D. 0.5m/s 8.质量分别为2m和m的A、B两个物体，分别在水平恒力 和 的作用下沿水平面运动，运动一段时间后，撤去 物体只在摩擦力作用下减速到停止，其v-t图像如图所示。则在两物体运动的整个过程中，下列说法正确的是( ) A.物体A、B 所受摩擦力做功之比为1：3 B.物体A、B所受摩擦力做功之比为1：1 C. F₁和F₂对物体A、B的冲量大小之比为1: 3 D. F₁和F₂对物体A、B的冲量大小之比为1: 1 9.如图所示,氕()和氘 两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿00'方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，若圆筒不转动，两种原子核( ) A.离开加速电场时，动能相等 B.离开加速电场时，动量相等 C.离开偏转电场后，在感光纸上留下1个感光点 D.离开偏转电场后，在感光纸上留下2个感光点 高一物理试题第 3 页 共 6 页 10. 如图甲所示， 一轻弹簧的两端与质量分别为0.98kg和2kg的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，一颗质量为0.02kg的子弹C以速度 射入物块A并留在A中，以此刻为计时起点，两物块A(含子弹C)、B的速度随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度 从图像信息分析可知， 下列说法中正确的是( ) A.在 t₂时刻弹簧伸长最长 B. 子弹C射入物块A 的速度 为300m/s C. 在 时间内，弹簧的最大弹性势能为12J D.当物块A(含子弹C)的速度为零时，物块B的速度为2m/s 第 II 卷(非选择题 共54分) 二、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(6分)用如图甲所示的实验装置验证 组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙所示给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示。已知： 取. 则 (结果保留两位有效数字) 高一物理试题 第 4 页 共 6 页 (1)在纸带上打下计数点 5时的速度 = m/s; (2)在纸带上打下计数点0~5的过程中系统动能的增量。 系统势能的减少量 12.(8分)某同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。 (1)实验时，先接通气源，然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块，如图甲所示。将滑块向左弹出，使滑块向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，则应调高 (选填“P”或“Q”)，直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2的时间相等。 (2)将滑块A、B放置在图乙所示的位置，A、B均静止。给滑块A 一瞬间冲量，使滑块A 运动并与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为t₁，与光电门2相连的计时器先、后显示两次遮光时间分别为t₂和t₃。若已知滑块A、B的质量分别为km、m(含遮光条)，遮光条宽度均为d(很窄)。滑块A 刚开始运动时受到的冲量大小为 ，滑块A、B碰撞过程中满足表达式 ，则说明A和B碰撞过程中动量守恒。 (用题中已知和测量的物理量表示)。 (3)若两滑块发生的是弹性碰撞，则下列等式成立的是 。 高一物理试题第 5 页 共 6 页 13.(10分)空间存在某匀强电场，在匀强电场中相距为： 的A、B两点固定电荷量均为Q的带正电点电荷，放置在AB中垂线上C 点的带负电点电荷恰好能静止，已知负电荷的质量为m、电荷量为、重力不计, 0为AB的中点， (1)求匀强电场的电场强度大小和方向； (2)撤去匀强电场后给负电荷一个合适的速度 ，使它恰好能做匀速圆周运动，求 的大小。 14.(12分)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F。时，安全气囊爆开。某次试验中，质量为 的试验车以速度 正面撞击固定试验台，经时间 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。忽略撞击过程中地面阻力的影响，重力加速度 (1)求此过程中试验车受到试验台的冲量 I₀的大小及F₀的大小； (2)若试验车以速度 v₁撞击正前方另一质量 速度 同向行驶的汽车，经时间 两车以相同的速度一起滑行。试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开。 15.(18分)如图所示，圆心为O、半径为R的圆弧形光滑轨道MN固定在竖直平面内，O、N恰好处于同一竖直线上，ON=R，OM与竖直方向之间的夹角，水平面上方空间存在水平向左的匀强电场。水平面上有一点P，点P、M的连线恰好与圆弧轨道相切于M点，PM=2R。现有一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点)从P点以一定的初速度沿PM做直线运动，小球从M点进入圆弧轨道后，恰好能沿圆弧轨道运动并从N点射出。 重力加速度大小为g。求： (1)小球沿圆弧轨道运动过程中的最小速度的大小； (2)小球在 P 点时的初速度大小； (3)小球在水平面上的落点到P 点的距离。 高一物理试题 第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$物 理 试 题 答 案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 D A D D C B B BD AC BC 11.(每空 2分，共 6分) (1)2.4 (2) 0.58 ； 0.60 12.(每空 2分，共 8分)(1) Q ；(2) 1 kmd t ； 1 3 2 1k k t t t   ；(3) B 13.(10分)（1） 24 kQ L ，方向沿 C→O方向；（2） 4 kqQ v Lm  （1）由几何关系 AC=2L，根据 2r kQ E  （1分） AB两电荷在 C处合场强 2 22 cos60(2 ) 4 kQ kQ E L L   （2分） 放置在 AB中垂线上 C点的负电荷恰好能静止，可知匀强电场的场强 E’= E = 24L kQ （1分） 方向沿 C→O方向； （1分） （2）撤去匀强电场后，C点的场强方向 0指向 C点，大小为 E， 则由牛顿第二定律得 2v Eq m L  （3分） 解得 4 kqQ v Lm  （2分） 14.(12分) (1)v1＝36km/h＝10m/s，取速度 v1的方向为正方向 由动量定理有－I0＝0－m1v1 （2分） 解得 I0＝1.6×10 4 N·s （1分） 由冲量定义有 I0＝F0t1 （2分） 解得 F0＝1.6×10 5 N。 （1分） (2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度 v 由动量守恒定律有 m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v （1分） 解得 v=7.5m/s （1分） 对试验车，由动量定理有－Ft2＝m1v－m1v1 （2分） 解得 F＝5×10 4 N （1分） 可见 F<F0，故试验车的安全气囊不会爆开。 （1分） 15.(18分) (1)√ 5 3 gR (2)√ 35 3 gR (3)(3√2+3)R (1)根据小球沿 PM做直线运动可知,小球所受的电场 力与重力的合力沿 MP方向,则小球所受电场力与重 力的合力大小 F= mg sinθ = 5 3 mg （2分） 小球在圆弧轨道上经过等效最高点 G时,速度有最小值 vG,此时小球所受电场力 与重力的合力提供向心力,即 F=m vG 2 R （2分） 解得 vG=√ 5 3 gR。 （1分） (2)设小球在 P点时的初速度大小为 v0,小球从 P点运动到 G点的过程中, 根据动能定理有 -F·3R= 1 2 mvG 2- 1 2 mv0 2 （3分） 解得 v0=√ 35 3 gR。 （2分） (3)小球从 G点运动到 N点的过程中,根据动能定理有 F(R-Rsinθ)= 1 2 mvN 2- 1 2 mvG 2 （1分） 解得 vN=√3gR （1分） 小球从 N点水平飞出后,在水平方向上做初速度为 vN的匀加速运动, 加速度大小 a= qE m = 1 m · mg tanθ = 4g 3 （1分） 小球在竖直方向上做自由落体运动,设小球从 N点飞出到落地的时间为 t,则 R+Rcosθ+2Rsinθ= 1 2 gt 2 （1分） 解得 t=√ 6R g （1分） 小球在水平面上的落点到 N点的距离 x=vNt+ 1 2 at 2 =(3√2+4)R （2分） 所以小球在水平面上的落点到 P点的距离 x0=x-(2Rcosθ-Rsinθ)=(3√2+3)R。 （1分）