辽宁省沈阳市回民中学2023-2024学年高一下学期期末物理试题

沈阳市回民中学2022级高一下学期期末考试 物理 出题人：魏姝妍 审题人：王海峰 试卷满分：100 时间：75分钟 一、选择题（1-7单选，8-10多选，每题5分，测选3分，共计50分．） 1．如图所示，为某轿车的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”—“5”挡速度依次增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ） A．若该车想以最大牵引力爬坡，则变速杆应推至“5”挡 B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N C．该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力大小为1200N D．若改变发动机输出功率，汽车以54km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为35kW 2．如图所示，圆盘在水平面内做周期为T的匀速转动，圆盘上距轴一定距离的P点有一质量为m的小物块随圆盘一起转动。已知小物块的线速度为v。对物块在内的说法正确是（ ） A．物块重力的冲量大小为0 B．物块重力的冲量大小为 C．物块合力的冲量大小为0 D．物块合力的冲量大小为 3．质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上，用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连，如图，当绳拉直时让B无初速落下h高度时（h小于桌面高度H，B物体没有落地），A物体在桌面上运动的速率是（ ） A． B． C． D． 4．如图，水平面上有一带电量为均匀带电圈环，其圆心为O，O点正上方A处有一点P，P和圆环上任一点连线与圆环面的夹角均为。已知静电力常量为k，则P点场强大小（ ） A． B． C． D． 5．如图所示，带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点，在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b，因两球间的斥力，悬线与竖直方向夹角为，球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡，在此过程中细线对悬点O的拉力（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 6．蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，当蜜蜂接近带负电花蕊时，它们之间的电场线如图中实线所示，图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力空气阻力，则（ ） A．蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场 B．花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动 C．花粉颗粒在a点动能小于在b点的动能 D．花粉颗粒在a点电势能小于在b点的电势能 7．如图为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为和。它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管，一电量为的小球缓慢经过细管，则小球（ ） A．小球的加速度先减小后增加 B．小球的速度先减小后增加 C．受到的库仑力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 8．皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，完成物品的传输、装卸工作（如图甲），极大地提高了工作效率。如图乙，水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行，某时刻一个质量为m的快递包裹（可视为质点）以初速度从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时，时刻物体的速度达到v，快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中（ ） A．物体先受到滑动摩擦力的作用，后受到静摩擦力的作用 B．时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大 C．若仅增大物体的初速度（仍小于v），则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加 D．电动机因传送该包裹而多消耗的电能为 9．如图，xOy平面内有一匀强电场，电场方向与xOy平面平行，平面内有一菱形区域，顶点分别为A、B、C、D．已知A、C两点的电势分别为9V、21V，电子从D点运动到C点电场力做功为10eV。下列说法正确的是（ ） A．B点电势为19V B．A、B、C、D间的电势差关系为 C．电场方向与A、C两点连线垂直 D．电子在A点的电势能比在C点低12eV 10．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功 D．电子在A点的动能小于在B点的动能 二、实验题（每空2分，共计14分） 11．某同学用如图所示的装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为： A．用天平测出滑块A、B的质量、； B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态； C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑离台面，记录滑块A、B的落地点M、N； D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、。 请根据实验步骤完成下列填空： （1）实验前，需要将光滑操作台的台面调节至______，其目的是确保滑块滑离台面后做______运动。 （2）若选取的滑块A、B的质量，之比为2∶3，则当______（在误差允许范围内成立）时，可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。 12．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） （1）实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （2）如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度______，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。（用题中所给物理量的字母表示） （3）该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（用题中所给物理量的字母表示） 三、解答题（共计36分，要求有必要的文字说明和解题过程） 13（10分）．如图所示，质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度h为1.2m，质量为2m的圆环C套在轻绳上，C在B上方处。由静止释放圆环C，C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度取，求： （1）C、B碰撞后瞬间，A的速率为多大； （2）碰撞后，B经过多长时间到达地面。 14（12分）．如图所示，倾角的斜面顶端与光滑竖直的圆弧型轨道相切，斜面底端与圆弧型轨道最低端在同一水平面上，斜面底端固定与斜面垂直的挡板。质量的小物块在圆弧型轨道的最低端压缩一弹簧，物块被释放，经过O点正下方时脱离弹簧，沿圆弧型轨道滑上斜面，与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间的动摩擦因数，圆弧型轨道的半径，斜面长度。重力加速度。 （1）若弹簧的弹性势能，求物块脱离弹簧时的速度大小。 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，求物块刚滑上斜面时的速度大小。 （3）若物块滑上斜面后不离开斜面，求物块在斜面上滑行的最小路程。 15（14分），如图所示，电荷量为Q的正点电荷固定于O点，倾角的绝缘斜面体固定在水平面上，质量为m的光滑带电小球（可视为点电荷）放在斜面上的A点时处于静止。OA连线水平，长度为L，B、C为斜面上两点，，OB垂直于斜面。已知静电力常量为k，重力加速度为g． （1）求小球所带电荷量的大小q； （2）若在A点给小球一个沿斜面向下的初速度。 ①求小球运动到C点时的动能。 ②已知在电荷量为Q的正点电荷电场中，一个电荷量为q的正点电荷从无穷远移到距离Q为r处克服电场力做功为，求小球经过B点的动能。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D C C C BD AB AC 11．【答案】（1）水平 平抛 （2）3：2 12．【答案】（1）A (2) (3)2g 【详解】（1）实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。 故选A。 （2）[1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为 由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 解得 [2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为 （3）根据机械能守恒定律有 变形得 可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。 13．【答案】（1）；（2） 【详解】（1）C下落过程，根据动能定理 解得 C、B碰撞后瞬间系统动量守恒 解得A、B、C的共同速率为 （2）C与B碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 得 由运动学公式有 解得碰撞后，B经过时间 到达地面。 14．【答案】（1）8m/s；（2）；（3）6.25m 【详解】（1）物块脱离弹簧时，弹性势能转化为动能，则有 解得 （2）若物块与挡板碰撞后，恰能返回到斜面顶端，在在物块从斜面下滑至恰好返回过程有 解得 （3）若物块恰好通过圆弧轨道最高点，此时速度最小，则有 以此速度滑上斜面顶端过程，根据动能定理有 解得 可知，物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面，且物块在斜面上滑行路程为最小，由于 可知，最终物块在挡板处静止，则有 解得 15．【答案】（1）；（2）①；② 【详解】（1）小球在斜面上的A点静止，根据平衡条件，有 解得 （2）①由几何关系得 由题意 OA=OC 可得 小球从A运动到C过程，电场力做功为0，根据动能定理有 解得 ②取无穷远为零电势能参考点，根据已知条件可得，小球在A、B两点的电势能分别为 ， 小球从A运动到B，电场力做的功 由动能定理有 联立并代入（1）中的q，得 学科网（北京）股份有限公司 $$