精品解析：辽宁省辽阳市2023-2024学年高一下学期期末物理试卷

高一考试物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六、七、八章，必修第三册第九章，选择性必修第一册第一章。 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. 如图所示，斜面体放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑过程中，物体和斜面体组成的系统（ ） A. 机械能守恒，动量不守恒 B. 机械能与动量均不守恒 C. 机械能与动量均守恒 D. 机械能不守恒，动量守恒 2. 下列说法正确是（ ） A. 静电力常量为 B. 存在电荷量为的带电粒子 C. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0 D. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和可能增加 3. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力 B. 如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力 C. 如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零 D. 如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 4. 若高铁在平直铁轨上运行时受到的阻力大小，其中k为常量，v为高铁运行的速度，当高铁以某一速度匀速行驶时，发动机的功率为P，则当高铁的运行速度增大为原来的两倍时，发动机的功率为（ ） A 2P B. 4P C. 8P D. 16P 5. 在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示，则A、B两点的电场强度大小之比为（　　） A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 4:1 6. 甲、乙两滑块的质量分别为2m和m，它们以相同的速率v在光滑水平面上相向运动并发生碰撞。若碰撞后两滑块黏合在一起，则碰撞过程中系统损失的机械能为（ ） A. B. C. D. 7. 科学研究表明，当天体的逃逸速度（即第二宇宙速度，其大小为第一宇宙速度的倍）超过光速c时，该天体就是黑洞。2023年9月，由中国科学家领导的国际合作团队首次证实了黑洞存在自转，已知引力常量为G，则一个质量为M、半径最大的黑洞，其自转周期的最小值为（ ） A. B. C. D. 8. 电场强度是描述电场的重要概念，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，电场可以用电场线描述，下列关于电场和电场线的说法，正确的是（ ） A. 电场是客观存在的，电场线是虚拟的 B. 电场是虚拟的，电场线是客观存在的 C. 同一电场内，电场线越密的地方电场越强 D. 同一电场内，电场线越密的地方电场越弱 9. 如图所示，篮球在指尖上绕轴转动。关于球面上做圆周运动的P、Q两点，下列说法正确的是（ ） A. Q点的转动半径大于P点的转动半径 B. Q点的线速度大于P点的线速度 C. Q点的角速度大于P点的角速度 D. Q点的向心加速度大于P点的向心加速度 10. 如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止．下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： A.左右调整垫块的位置，直至接通电源，轻推小车A，纸带上打出一系列分布均匀的小点，断开电源； B.将另一相同的小车B（图甲中未画出）静置于P处，并将质量合适的钩码轻放在小车B中； C.接通电源，沿木板方向推小车A，两小车碰撞后粘在一起，打出一系列的小点如图乙所示。 （1）在如图乙所示的纸带中，___________（填“x1”或“x2”）对应的点先打出。 （2）若已知打点计时器所接交变电源的频率为f，用天平测出小车A的质量为，小车B（包括钩码）的质量为，则碰撞前瞬间系统的总动量___________，碰撞后瞬间系统的总动量___________，在实验误差允许的范围内满足，动量守恒定律得到验证。 12. 某同学用气垫导轨（图中未画出）（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出挡光条的宽度d和两光电门中心间的距离L； C．用天平测出滑块和挡光条的总质量，再测出托盘和砝码的总质量； D．用手将滑块固定在光电门1左侧某处，将滑块______，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2； E．测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间和； F．处理实验数据。 （1）请将步骤D补充完整：______。 （2）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能，滑块通过光电门1时的速度大小为______。 （3）在滑块从光电门1运动到光电门2过程中，确定系统重力势能的______（填“增加量”或“减少量”）。 （4）若在误差允许的范围内，满足关系式______（用、、、、d以及重力加速度大小g表示），则可认为验证了机械能守恒定律。 13. 如图所示，用长度为L的轻质绝缘细绳系住质量为m的带电小球（视为质点），并将带电小球悬挂于电场强度为E的匀强电场中，带电小球静止时，细绳向左偏离竖直方向的角度为θ。重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）判断小球电性（不用说明理由）； （2）求小球所带的电荷量q； （3）若撤去电场，求小球到达最低点时的速度大小v。 14. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，于6月2日成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。假设某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在竖直固定光滑圆轨道内部最低点静置一可视为质点的小球，如图所示，当给小球一瞬时冲量时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，且通过圆轨道最高点时的速度大小为v。已知小球的质量为m，月球的半径为R，圆轨道的半径为r，求： （1）月球的重力加速度大小g； （2）月球的第一宇宙速度； （3）该瞬时冲量的大小I。 15. 如图所示，足够大的水平平台AB与水平地面OD间的高度差为h，，C为OD的中点。一物块静止在平台边缘B处，质量为的小球从D点以某一初速度沿与水平方向夹角的方向斜向上射出，恰好水平击中物块，碰撞后小球反弹落到C点。物块与平台间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，取，，小球与物块的碰撞为弹性碰撞（碰撞时间极短），物块与小球均视为质点，不计空气阻力。求： （1）小球击中物块前瞬间小球的速度大小； （2）物块的质量m； （3）物块在平台上滑行路程x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一考试物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六、七、八章，必修第三册第九章，选择性必修第一册第一章。 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. 如图所示，斜面体放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑过程中，物体和斜面体组成的系统（ ） A. 机械能守恒，动量不守恒 B. 机械能与动量均不守恒 C. 机械能与动量均守恒 D. 机械能不守恒，动量守恒 【答案】A 【解析】 【详解】在物体下滑过程中，只有重力做功，物体和斜面体组成的系统机械能守恒，物体和斜面体组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒。 故选A。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 静电力常量为 B. 存在电荷量为的带电粒子 C. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0 D. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和可能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．静电力常量为，选项A错误； B．任何带电体的带电量都等于元电荷的整数倍，则不存在电荷量为的带电粒子，选项B错误； C．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，选项C正确； D．根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，不可能增加，选项D错误。 故选C。 3. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力 B. 如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力和向心力 C. 如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点的速度为零 D. 如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有 可得桥面对车的支持力小于车受到的重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车受到的重力，故A错误； B．如图乙所示，在水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、拉力的作用，故B错误； C．如图丙所示，某同学用一次性杯子做的“水流星”，杯子恰好过最高点，重力提供向心力 则杯子恰好过最高点的速度为 故C错误； D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，此时车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。 故选D。 4. 若高铁在平直铁轨上运行时受到的阻力大小，其中k为常量，v为高铁运行的速度，当高铁以某一速度匀速行驶时，发动机的功率为P，则当高铁的运行速度增大为原来的两倍时，发动机的功率为（ ） A. 2P B. 4P C. 8P D. 16P 【答案】C 【解析】 【详解】根据 则当高铁的运行速度增大为原来的两倍时，发动机的功率为8P。 故选C。 5. 在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示，则A、B两点的电场强度大小之比为（　　） A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 4:1 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示 O点为点电荷所处的位置，则 所以 故选A。 6. 甲、乙两滑块的质量分别为2m和m，它们以相同的速率v在光滑水平面上相向运动并发生碰撞。若碰撞后两滑块黏合在一起，则碰撞过程中系统损失的机械能为（ ） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】碰撞前后动量守恒，则 解得 碰撞过程中系统损失的机械能为 故选A。 7. 科学研究表明，当天体的逃逸速度（即第二宇宙速度，其大小为第一宇宙速度的倍）超过光速c时，该天体就是黑洞。2023年9月，由中国科学家领导的国际合作团队首次证实了黑洞存在自转，已知引力常量为G，则一个质量为M、半径最大的黑洞，其自转周期的最小值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可得天体的第一宇宙速度 根据题意可知 质量为M的黑洞，最大半径 黑洞自转不瓦解，需满足 解得 故选B。 8. 电场强度是描述电场的重要概念，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，电场可以用电场线描述，下列关于电场和电场线的说法，正确的是（ ） A. 电场是客观存在的，电场线是虚拟的 B. 电场是虚拟的，电场线是客观存在的 C. 同一电场内，电场线越密的地方电场越强 D. 同一电场内，电场线越密的地方电场越弱 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．电场是客观存在的物质，电场线是人们为描述电场而假想的曲线，是虚拟的，选项A正确，B错误； CD．同一电场内，电场线越密的地方电场越强，选项C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，篮球在指尖上绕轴转动。关于球面上做圆周运动的P、Q两点，下列说法正确的是（ ） A. Q点的转动半径大于P点的转动半径 B. Q点的线速度大于P点的线速度 C. Q点的角速度大于P点的角速度 D. Q点的向心加速度大于P点的向心加速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因为点到转轴的距离大于点到转轴的距离，所以点的转动半径大于点的转动半径，选项A正确； BC．、两点的角速度相等，根据可知，点的线速度大于点的线速度，选项B正确、C错误； D．根据可知，点的向心加速度大于点的向心加速度，选项D正确。 故选ABD 10. 如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止．下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有， 解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误； B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确； C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确； D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误． 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： A.左右调整垫块的位置，直至接通电源，轻推小车A，纸带上打出一系列分布均匀的小点，断开电源； B.将另一相同的小车B（图甲中未画出）静置于P处，并将质量合适的钩码轻放在小车B中； C.接通电源，沿木板方向推小车A，两小车碰撞后粘在一起，打出一系列的小点如图乙所示。 （1）在如图乙所示纸带中，___________（填“x1”或“x2”）对应的点先打出。 （2）若已知打点计时器所接交变电源的频率为f，用天平测出小车A的质量为，小车B（包括钩码）的质量为，则碰撞前瞬间系统的总动量___________，碰撞后瞬间系统的总动量___________，在实验误差允许的范围内满足，动量守恒定律得到验证。 【答案】（1）x2 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 因小车A碰前的速度大于碰后的速度，可知在如图乙所示的纸带中， x2对应的点先打出。 【小问2详解】 [1]碰撞前瞬间系统的总动量 [2]碰撞后瞬间系统的总动量 12. 某同学用气垫导轨（图中未画出）（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B．测出挡光条的宽度d和两光电门中心间的距离L； C．用天平测出滑块和挡光条的总质量，再测出托盘和砝码的总质量； D．用手将滑块固定在光电门1左侧某处，将滑块______，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2； E．测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间和； F．处理实验数据。 （1）请将步骤D补充完整：______。 （2）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能，滑块通过光电门1时的速度大小为______。 （3）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，确定系统重力势能的______（填“增加量”或“减少量”）。 （4）若在误差允许的范围内，满足关系式______（用、、、、d以及重力加速度大小g表示），则可认为验证了机械能守恒定律。 【答案】（1）由静止释放 （2） （3）减少量 （4） 【解析】 【小问1详解】 用手将滑块固定光电门1左侧某处，将滑块由静止释放，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2。 【小问2详解】 由于挡光条的宽度很小，经过光电门的挡光时间很小，可用挡光过程的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门1时的速度大小为 【小问3详解】 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，托盘和砝码向下运动，所以确定系统重力势能的减少量。 【小问4详解】 在滑块从光电门1运动到光电门2过程中，系统重力势能减少量为 滑块通过光电门2时的速度大小为 系统动能增加量为 则若在误差允许的范围内，满足关系式 则可认为验证了机械能守恒定律。 13. 如图所示，用长度为L的轻质绝缘细绳系住质量为m的带电小球（视为质点），并将带电小球悬挂于电场强度为E的匀强电场中，带电小球静止时，细绳向左偏离竖直方向的角度为θ。重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）判断小球的电性（不用说明理由）； （2）求小球所带的电荷量q； （3）若撤去电场，求小球到达最低点时的速度大小v。 【答案】（1）小球带负电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球受电场力方向与场强方向相反，可知小球带负电。 （2）根据物体的平衡条件有 解得 （3）根据动能定理有 解得 14. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，于6月2日成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。假设某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在竖直固定光滑圆轨道内部最低点静置一可视为质点的小球，如图所示，当给小球一瞬时冲量时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，且通过圆轨道最高点时的速度大小为v。已知小球的质量为m，月球的半径为R，圆轨道的半径为r，求： （1）月球的重力加速度大小g； （2）月球的第一宇宙速度； （3）该瞬时冲量的大小I。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，有 解得 （2）根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 联立可得 （3）设小球在圆轨道最低点时的速度大小为，对小球从最低点运动到最高点的过程，根据动能定理有 解得 根据动量定理有 解得 15. 如图所示，足够大的水平平台AB与水平地面OD间的高度差为h，，C为OD的中点。一物块静止在平台边缘B处，质量为的小球从D点以某一初速度沿与水平方向夹角的方向斜向上射出，恰好水平击中物块，碰撞后小球反弹落到C点。物块与平台间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，取，，小球与物块的碰撞为弹性碰撞（碰撞时间极短），物块与小球均视为质点，不计空气阻力。求： （1）小球击中物块前瞬间小球的速度大小； （2）物块的质量m； （3）物块在平台上滑行的路程x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球从D点射出时的竖直分速度大小为，有 根据几何关系有 解得 （2）设小球从D点运动到B点的时间为t，小球与物块碰撞后瞬间小球的速度大小为，O、C两点间的距离为L，有 设小球与物块碰撞后瞬间物块的速度大小为，在小球与物块碰撞的过程中，系统的动量与机械能均守恒，有 解得 ， （3）对物块在平台上滑行的过程，根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$