辽宁省大连市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份辽宁省大连市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列不属于比值定义法定义物理量的是( )
A.B.C.D.
2、菜市场的很多水果蔬菜都用泡沫网包装，可以有效防止碰伤。在发生碰撞时，泡沫网起到的作用是( )
A.减小碰撞时的冲量B.减小碰撞时的动量
C.减小碰撞时的速度D.减小碰撞时的作用力
3、如图所示，小车由弧形段和水平段组成，静止在光滑水平面上。一物块从A点由静止滑下，最后跟小车相对静止，下列说法正确的是( )
A.物块与小车组成的系统动量守恒B.物块与小车组成的系统机械能守恒
C.最终物块与小车速度都为0D.最终物块与小车的共同速度水平向右
4、电容器是一种常用的电学元件，电容式油位传感器可以用来监测油箱内液面高度的变化，工作原理如图所示。传感器由金属圆筒和圆柱形金属芯组成，可看做电容器的两极，油箱内的汽油可看做电介质，根据电容器原理，计算机可探测出汽油浸入圆筒和圆柱间空隙的深度。传感器两端电压保持不变。当液面下降的过程中，下列说法正确的是( )
A.电容器的电容保持不变B.电容器的带电量减小
C.电路中有逆时针方向的电流D.电容器两极间电场强度减小
5、北京时间2023年5月10日21点22分，天舟六号货运飞船搭乘长征七号遥七运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，运行大致轨迹如图所示。天舟六号发射升空后首先进入近地圆轨道Ⅰ，然后在近地轨道的P点调整速度进入转移轨道Ⅱ。已知轨道Ⅱ为椭圆并与空间站轨道Ⅲ相切于Q点，天舟六号恰好在Q点与空间站成功对接。下列说法正确的是( )
A.天舟六号在P点变轨时需要加速
B.天舟六号在轨道Ⅰ上P点的加速度小于轨道Ⅱ上P点的加速度
C.天舟六号在轨道Ⅱ上由P向Q运动时，机械能逐渐增大
D.当天舟六号沿轨道Ⅱ运动到Q点时，速度大小刚好与空间站相等
6、两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的两点，x轴上各点电势φ随坐标x变化的关系如图所示，取无穷远处电势为0。P点为图中最高点，且位置到A的距离等于位置到B的距离。由图像可知( )
A.由A到B电势先降低后升高
B.由A到B场强先增大后减小
C.两点电荷均带负电，且
D.若一电子在处由静止释放，电子能到达位置再返回
7、如图所示，一质量为m的小球（可视为质点）由轻绳a和b分别系于一竖直细杆的A点和B点，间距与两轻绳长度均为L。已知重力加速度为g，当小球随杆绕竖直轴以角速度ω匀速转动时，下列说法正确的是( )
A.当时，b绳恰好没有拉力
B.当时，a绳的拉力大小为
C.当b绳有拉力时，总是比a绳拉力小
D.当时，b绳的拉力大小为
二、多选题
8、x轴上有一个点电荷，电性与位置末知，在x轴上的两点分别放置带正电的试探电荷（不影响点电荷的电场），其受到的静电力跟试探电荷的电荷量关系如图所示，规定x轴正方向为静电力的正方向，下列判断正确的是( )
A.点电荷带正电，在a左侧
B.点电荷带负电，在之间并距离a较近
C.a点电势高于b点
D.a点电势低于b点
9、某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道距离地面高度为h，运动周期为T。已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，万有引力常量为G。则( )
A.卫星的线速度为B.卫星的加速度为
C.地球的质量为D.地球的密度为
10、如图所示，质量分别为与的两个物块并排放在光滑水平面上，上表面粗糙。质量为的物块C以的速度从A的左端向右滑动，最后物块C与B的共同速度大小为，下列说法正确的是( )
A.物块A最终速度大小为1m/s
B.物块C刚滑上物块B时的速度大小5m/s
C.物块C对物块A做功的大小为1J
D.物块C与A之间产生的摩擦热为35J
三、实验题
11、某学习小组设计了一个装置来验证动量守恒定律，如图所示。在水平桌面上，固定一个轻弹簧，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。将刚性小球a靠紧轻弹簧放置但不栓接，弹簧解除锁定，a球被弹出，并沿桌面运动后水平抛出，记录小球a的落地位置。再将刚性小球b放置于桌面边缘，弹簧重新锁定并放好a球。解除锁定后，a球与b球发生碰撞，均向前水平抛出，分别记录小球的落地位置。重复实验10次。已知小球a、b的质量分别为，实验中，小球落点分别为，桌面边缘在地面上的投影点为O。
（1）下列操作不符合实验要求的是________.
A.小球的质量必须满足
B.必须测量小球抛出的水平距离
C.必须测量桌面离地面的高度h
D.两刚性小球的半径必须相等
（2）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：________________，即说明碰撞过程动量守恒（用题中给出的物理量表示）。
（3）若桌面不光滑，________（“会”或“不会”）对实验结果产生影响。
12、实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。实验中需要测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。
（1）图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为。已知打点计时器所用的电源是的交流电，重物的质量为，则从计时器打下点O到打下点E的过程中，重物减小的重力势能________J；重物增加的动能________J，增加的动能略小的原因是________________。（重力加速度g取，计算结果保留三位有效数字）
（2）由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失，于是利用剩余的纸带进行如下的测量：以A为起点，测量各点到A的距离h，计算出各点的速度v，并作出图像如图丙所示，图中给出了三条直线，他作出的图像应该是直线________。
四、计算题
13、在光滑的水平地面上，质量为的滑块A右端连接一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态。物块A以的速度向右运动，与质量为的静止物块B发生碰撞。求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）物块B的最大速度。
14、一真空示波管工作原理如图所示，电子从K极由静止进入电势差为的加速电场，加速后从A板中心孔沿虚线方向射出，再经过两块平行金属板形成的电场偏转后，到达右侧荧光屏上。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，板间电场可视为匀强电场。电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）电子离开偏转电场时的动能。
15、如图所示，一竖直面内的装置由倾斜轨道、水平轨道、水平轨道和半径为R的竖直圆轨道（最低点B分别与水平轨道和平滑连接）组成，所有轨道均光滑。现让质量为m的小球从斜面上高度为处静止释放，无能量损失的经过A点，再经B点滑上竖直圆轨道。小球可看做质点，已知重力加速度为g。
（1）求小球第一次运动到圆轨道最低点B时的速度大小及此时小球对轨道的压力大小；
（2）若使小球带上电荷，并在两条虚线之间的区域加上宽度为，方向水平向左的匀强电场，电场强度为，求小球运动到圆轨道最高点D时受到轨道的支持力（假设所有轨道绝缘，小球运动过程中电荷量保持不变）；
（3）在（2）的情境中，为使小球不脱离竖直圆轨道，求释放高度h的取值范围。
参考答案
1、答案：A
解析：A、角速度的定义式为，则角速度不是用比值定义的，故A正确；
B、电场强度的定义式为，是用比值定义法定义的，故B错误；
C、电势的定义式为，是用比值定义法定义的，故C错误；
D、电容的定义式为，是用比值定义法定义的，故D错误。
故选：A。
2、答案：D
解析：当水果发生碰撞时，水果的动量变化不变，碰撞时的冲量不变，碰撞时的动量不变，碰撞时的速度不变，但是泡沫网增加碰撞时间，根据动量定理可知，碰撞的作用力减小。
故选D。
3、答案：C
解析：
4、答案：B
解析：A.根据电容器的决定式，当液面下降的过程中，两极间填充电介质减少，即电容器的电容减小。故A错误；
B.由电容器电容的定义式，依题意，传感器两端电压保持不变，可知电容器的带电量减小。故B正确；
C.电容器的带电量减小，电容器放电，电路中有顺时针方向的电流。故C错误；
D.根据，易知电容器两极间电场强度不变。故D错误。
故选B。
5、答案：A
解析：A.天舟六号在P点做离心运动，所以在P点变轨时需要加速，故A正确；
B.轨道Ⅰ上P点和轨道Ⅱ上P点为同一点，则天舟六号在轨道Ⅰ上P点的加速度与轨道Ⅱ上P点的加速相同，故B错误；
C.天舟六号在轨道Ⅱ上由P向Q运动时，只有万有引力做功，机械能守恒，故C错误；
D.当天舟六号沿轨道Ⅱ运动到Q点时，加速做离心运动才能进入轨道Ⅲ，所以天舟六号沿轨道Ⅱ运动到Q点时，速度大小比空间站速度小，故D错误。
故选A。
6、答案：C
解析：A、由图可知由A到B电势先升高后降低，故A错误；
B、图像的切线斜率绝对值表示电场强度的大小，由图像可知，从A到B的过程中，图像的斜率的绝对值先减小后增大，由此可知从A到B的过程中，电场强度的大小先减小后增大，故B错误；
C、由图像可知，两电荷之间的电势均为负值，可知两电荷均为负电荷；根据图像的切线斜率绝对值表示电场强度的大小，可知最高点P的场强为0；则两电荷在P点的场强大小相等，方向相反，由于，由此可知电荷量，故C正确；
D、电子仅在电场力作用下运动，电势能和动能之和守恒，由图可知处的电势高于的电势，则电子在处的电势能低于的电势能，若一电子在处由静止释放，电子不能到达位置，故D错误。
故选：C。
7、答案：D
解析：A.当b绳恰好没有拉力时，将a绳的拉力沿着竖直方向和水平方向分解，竖直方向的分力与小球的重力等大反向，水平方向的分力给小球提供了向心力，则有，，联立解得，故A错误；
B、当时，设a绳与竖直细杆之间的夹角为α，将a绳的拉力沿着竖直方向和水平方向分解，则有，，联立解得，，故B错误；
C、当b绳上有拉力时，设两绳上的拉力分别为，则有，即b绳上的拉力总是比a绳上的拉力小2mg，故C错误；
D、由上述分析可知，当时，b绳上的拉力大小为，故D正确。
故选：D。
8、答案：BD
解析：AB、点电荷a受到的静电力为正值，方向水平向右，点电荷b受到的静电力为负值，方向水平向左，由题意可知a和b均带正电，则点电荷带负电，在ab之间，电场力大小为，则图像的斜率大小为场强的大小，由图像得，a的斜率更大，则点电荷在a点产生的场强更大，由点电荷场强公式得：，则点电荷距离a较近，故A错误，B正确；
CD、点电荷为负电荷，离负电荷越近，电势越低，则a点电势低于b点，故C错误，D正确。
故选：BD。
9、答案：BC
解析：
10、答案：ABD
解析：A.物块A最终速度大小为，三个物体组成的系统动量守恒，代入数据，解得，故A正确；
B.设物块C刚滑上B时的速度大小为，此时B的速度与A的速度相同，BC组成的系统动量守恒，代入数据，解得，故B正确。
C.由动能定理得，合力对物块A做的功，又设B对A的弹力对A做负功为，设物块C对物块A做功为，又，因此物块C对物块A做功大于1J。故C错误；
D.物块C与A之间产生的摩擦热，故D正确。
故选ABD。
11、答案：（1）C（2）（3）不会
解析：（1）A.小球a、b的质量必须满足，否则a球会发生反弹或与b球交换速度，故A正确；
B.小球在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据可确定碰撞前后的速度，必须测量小球抛出的水平距离、、，故B正确；
C.实验中要验证碰撞前后动量是否相等，验证的式子都有时间t，不需要测量桌面离地面的高度h，故C错误。
D.碰撞过程要保证对心正碰，要使两球心在同一水平线上，则两刚性小球的半径必须相等，故D正确。
该题选错误选项，故选：C。
（2）以a、b为系统碰撞前的动量为：，碰撞后的动量为：，在实验误差允许的范围内，若碰撞过程动量守恒，则有：，即：，。
（3）若桌面不光滑，会影响碰撞前后的速度，但是水平方向的距离测量是准确的，不会影响验证的结果。
12、答案：（1）0.243；0.240；重物下落过程中受到摩擦阻力作用
（2）a
解析：（1）从计时器打下点O到打下点E的过程中，重物减少的重力势能为，由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度可得E点速度，则重物增加的动能为，增加的动能略小的原因是由于阻力的影响。
（2）根据动能定理有，解得，则他作出的图像应该是直线a。
13、答案：（1）15J（2）4m/s
解析：（1）从开始到共速动量守恒
解得：
机械能守恒
解得：
（2）从接触到弹开，动量守恒
机械能守恒
解得：
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）
解得：
（2）偏转电场中
（3）
15、答案：（1）见解析（2）（3）或者
解析：（1）机械能守恒
解得：
B点
解得：
根据牛顿第三定律，压力为
（2）动能定理
解得：
D点：
解得：
（3）,方向与竖直方向成37°斜向左下方，P点为等效最高点，Q点为等效圆心等高点，如图所示
临界一：为使小球刚好可以通过圆轨道，在P点需满足重力、电场力合力提供向心力，分
解得：
动能定理：
解得：
为使小球通过圆轨道释放高度需要满足条件
临界二：小球运动到Q点之前速度减为0
动能定理：
解得：
为使小球不超过Q点，释放高度需要满足条件
综上所述或者