高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1大連市2023～2024學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高一物理注意事項(xiàng)：1.請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上作答，在試卷上作答無效。2.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時(shí)間75分鐘。第Ⅰ卷選擇題（共46分）一、選擇題（本題共10小題，共46分。第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.下列說法正確的是（）A.只有重力對(duì)物體做功時(shí)，物體的機(jī)械能一定守恒B.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒C.點(diǎn)電荷和元電荷都是理想化模型D.若帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線一定重合【答案】A【解析】A．只有重力對(duì)物體做功時(shí)，物體的機(jī)械能一定守恒，故A正確；B．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體的動(dòng)能不變，但物體的重力勢(shì)能可能發(fā)生變化，物體的機(jī)械能不一定守恒，故B錯(cuò)誤；C．點(diǎn)電荷是理想化模型，元電荷是指帶電體所帶電荷量的最小值，元電荷不是理想化模型，故C錯(cuò)誤；D．若帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，由于電場(chǎng)分布不確定，粒子速度方向不確定，所以其運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線不一定重合，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，某質(zhì)量為m的企鵝（可視為質(zhì)點(diǎn)）斜向上跳水，起跳時(shí)它距海平面高為h，速度大小為，不計(jì)空氣阻力，企鵝落水時(shí)的速度大小為v，已知重力加速度大小為g，在此過程中，下列說法正確的是（）A.重力做功為 B.重力做功為mghC.企鵝經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0 D.企鵝的動(dòng)能一直增加【答案】B【解析】AB．在此過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得重力做功為故A錯(cuò)誤，B正確；C．企鵝斜向上跳水，所以企鵝經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)具有一定的水平速度，動(dòng)能不為0，故C錯(cuò)誤；D．企鵝斜向上跳水，向上運(yùn)動(dòng)過程，重力做負(fù)功，企鵝的動(dòng)能減??；向下運(yùn)動(dòng)過程，重力做正功，企鵝的動(dòng)能增加；故D錯(cuò)誤。故選B。3.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖中實(shí)線所示，虛線為某帶電粒子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，則（）A.粒子帶負(fù)電B.粒子一定是從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C.粒子在c點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度D.粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能大于在a點(diǎn)的動(dòng)能【答案】C【解析】A．帶電粒子只在靜電力作用，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知，電場(chǎng)力方向位于軌跡的凹側(cè)，可知粒子受到的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，則粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．粒子不一定是從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，也可能是從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知，c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，則粒子在c點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，粒子在c點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度，故C正確；D．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知c點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，由于粒子帶正電，所以粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能，由于粒子只受電場(chǎng)力作用，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，則粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選C。4.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在合力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A.t=1s時(shí)，物體的速度為2m/sB.t=2s時(shí)，物體的動(dòng)量為C.t=0到t=1s時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)量的變化量為D.t=2s到t=3s時(shí)間內(nèi)，力F的沖量為【答案】B【解析】AC．在內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理可得可得t=0到t=1s時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)量的變化量為可得t=1s時(shí)，物體的速度為故AC錯(cuò)誤；B．在內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理可得可得t=2s時(shí)，物體的動(dòng)量為故B正確；D．t=2s到t=3s時(shí)間內(nèi)，力F的沖量為故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊的定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連，已知M=3m，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。若砝碼底部與地面的距離為h，砝碼剛接觸地面時(shí)木塊仍沒離開桌面，則下列說法正確的是（）A.M落地時(shí)的速度大小為 B.M落地時(shí)的速度大小為C.繩子的拉力對(duì)M做功為 D.繩子的拉力對(duì)m做功為【答案】B【解析】AB．對(duì)整體根據(jù)機(jī)械能守恒又M=3m聯(lián)立得故A錯(cuò)誤，B正確；C．對(duì)M根據(jù)動(dòng)能定理得繩子的拉力對(duì)M做功為故C錯(cuò)誤；D．對(duì)m根據(jù)動(dòng)能定理，繩子拉力對(duì)m做功為故D錯(cuò)誤故選B。6.如圖所示，平行金屬板A、B與電源相連，電源電壓U=2V，AB板間距d=5cm，B板接地。在兩板間有a、b、c三點(diǎn)，其連線組成一直角三角形，ab連線與A板垂直，ab長L1=3cm，a點(diǎn)離A板L2=1cm，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子電荷量，固定在a點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.ab間電勢(shì)差為2.0V B.ac間電勢(shì)差大于ab間電勢(shì)差C.粒子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為 D.若將該粒子沿bc移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功【答案】C【解析】AB．兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為由于ab與ac沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離相等，所以ac間電勢(shì)差等于ab間電勢(shì)差，大小為故AB錯(cuò)誤；C．a(chǎn)與B板間的電勢(shì)差為根據(jù)可得a點(diǎn)的電勢(shì)為則粒子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為故C正確；D．若將該粒子沿bc移動(dòng)，由于電場(chǎng)力與速度方向垂直，所以電場(chǎng)力不做功，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，在平行板電容器兩板間有一個(gè)帶電微粒。開關(guān)S閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。若使該帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A保持S閉合，極板N上移 B.保持S閉合，極板M上移C.充電后將S斷開，極板N上移 D.充電后將S斷開，極板M上移【答案】A【解析】AB．微粒靜止，所受重力和電場(chǎng)力等大反向，保持S閉合，則電容器極板間電壓不變，根據(jù)，若將極板N上移，板間距離減小，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒受到的電場(chǎng)力增大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)；若將極板M上移，板間距離增大，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，微粒受到的電場(chǎng)力減小，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)；故A正確，B錯(cuò)誤；CD．充電后將S斷開，則電容器所帶電荷量不變，根據(jù)將極板N上移或極板M上移，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，，微粒受到的電場(chǎng)力不變，帶電微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故CD錯(cuò)誤。故選A。8.2023年10月26日17時(shí)46分，我國發(fā)射的神舟十七號(hào)載人飛船與已在軌的空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接。神舟十七號(hào)載人飛船的變軌過程如圖所示，則下列說法正確的是（）A.飛船的發(fā)射速度可以小于第一宇宙速度B.飛船進(jìn)入III軌道后運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.飛船若要與空間站對(duì)接，可以在III軌道上點(diǎn)火加速追上空間站D.飛船在III軌道上c點(diǎn)的加速度等于在II軌道上c點(diǎn)的加速度【答案】BD【解析】A．飛船的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得可得地球第一宇宙速度是衛(wèi)星貼近地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，軌道半徑為地球半徑，飛船在III軌道的運(yùn)行半徑大于地球半徑過，因此運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C．飛船若在III軌道上點(diǎn)火加速，飛船將做離心運(yùn)動(dòng)，不可能追上空間站與空間站對(duì)接，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知飛船在III軌道上c點(diǎn)的加速度等于在II軌道上c點(diǎn)的加速度，故D正確。故選BD。9.如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)滑塊P、Q，滑塊Q的左端固定一輕質(zhì)彈簧。兩個(gè)滑塊以大小為的速度沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊P的質(zhì)量為2m，速度方向水平向右，滑塊Q的質(zhì)量為m，速度方向水平向左。不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.P、Q兩個(gè)滑塊（包括彈簧）組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大C.當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為D.兩個(gè)滑塊最終能以的共同速度一起水平向右運(yùn)動(dòng)【答案】ABC【解析】A．P、Q兩個(gè)滑塊（包括彈簧）組成的系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，A正確；B．開始時(shí)兩物塊都做減速運(yùn)動(dòng)，彈簧逐漸被壓縮，滑塊Q速度先減小到零，然后向右反向加速，彈簧繼續(xù)被壓縮，當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí)，彈簧的形變量最大，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，B正確；C．以向右為正方向，則當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí)，由動(dòng)量守恒定律可知此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為C正確；D．設(shè)最終P、Q兩個(gè)滑塊的速度分別為v1和v2．規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：2mv0-mv0=2mv1+mv2根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得解得，D錯(cuò)誤。故選ABC。10.如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的電荷量為q的小球，系在一根長為R的絕緣細(xì)線的一端，可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑，CD為豎直直徑。已知重力加速度的大小為g，電場(chǎng)強(qiáng)度。若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力最大 B.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大C.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大 D.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為【答案】CD【解析】AD．帶正電的電荷量為q的小球受到的電場(chǎng)力大小為則重力和電場(chǎng)力的合力大小為重力和電場(chǎng)力的合力方向與豎直方向的夾角滿足可得如圖所示可知小球運(yùn)動(dòng)等效最低點(diǎn)時(shí)速度最大，細(xì)線的拉力最大；小球運(yùn)動(dòng)等效最高點(diǎn)時(shí)速度最小，則有解得小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為故A錯(cuò)誤，D正確；BC．從小球從A到B過程，電場(chǎng)力對(duì)小球一直做正功，小球電勢(shì)能減小，小球從B到A過程，電場(chǎng)力對(duì)小球一直做負(fù)功，小球電勢(shì)能增大，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大，故B錯(cuò)誤，C正確。故選CD。第Ⅱ卷非選擇題（共54分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共14分。）11.某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）除帶夾子的重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的是________；A.交流電源 B.刻度尺 C.天平（含砝碼） D.秒表（2）該小組從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖乙所示，選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、D、E作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中A點(diǎn)速度大小為，E點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為，E點(diǎn)速度大小為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_________（用題目所給物理量的符號(hào)表示），則說明機(jī)械能守恒?！敬鸢浮浚?）AB（2）【解析】【小問1解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要連接交流電源，需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離；由于驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約去，所以不需要天平；通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以知道紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，所以不需要秒表。故選AB。【小問2解析】設(shè)重物的質(zhì)量為，從A點(diǎn)到E點(diǎn)過程，重物的重力勢(shì)能減少量為重物的動(dòng)能增加量為根據(jù)機(jī)械能守恒可得可知在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式則說明機(jī)械能守恒12.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)；所用裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成，如圖所示。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①安裝氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)使其水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③接通光電計(jì)時(shí)器；④把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑤滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮圈；⑥釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與滑塊2碰撞，碰后滑塊2和滑塊1依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門2后依次被制動(dòng)；⑦讀出滑塊1通過光電門1的擋光時(shí)間Δt1＝10.01ms，通過光電門2的擋光時(shí)間Δt2＝19.99ms，滑塊2通過光電門2的擋光時(shí)間Δt3＝10.02ms；⑧測(cè)出滑塊1和滑塊2上的擋光片的寬度均為d＝4mm、滑塊1的質(zhì)量m1＝400g、滑塊2（包括彈簧）的質(zhì)量m2＝200g；（1）碰撞前滑塊1的速度=_____m/s；碰撞后滑塊1的速度=_____m/s，滑塊2的速度=______m/s；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，通過本實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以探究出在碰撞過程中哪個(gè)物理量是不變的？_________；（3）通過計(jì)算，滑塊1和滑塊2在本實(shí)驗(yàn)中的碰撞是________。（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）【答案】（1）0.400.200.40（2）系統(tǒng)總動(dòng)量（3）非彈性碰撞【解析】【小問1解析】碰撞前滑塊1的速度碰撞后滑塊1的速度滑塊2的速度【小問2解析】碰前總動(dòng)量碰后總動(dòng)量在誤差允許的范圍內(nèi)，通過本實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以探究出在碰撞過程中系統(tǒng)的總動(dòng)量是不變的。【小問3解析】碰前總動(dòng)能碰后總動(dòng)能因可知滑塊1和滑塊2在本實(shí)驗(yàn)中的碰撞是非彈性碰撞。三、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。其中13題9分、14題14分、15題17分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.如圖所示為小朋友在游樂場(chǎng)蕩秋千，秋千上懸掛平板的兩繩平行且繩長均為1m，平板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩子與豎直方向夾角θ=37°。已知小朋友的質(zhì)量為15kg，可視為重心在平板上，取g=10m/s2，不計(jì)繩子和平板質(zhì)量，忽略一切阻力（cos37°=0.8）。求：（1）小朋友運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）小朋友運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)每根繩子的拉力大小F?！敬鸢浮浚?）；（2）F=105N【解析】（1）小朋友從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒得代入數(shù)據(jù)得（2）小朋友在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得F=105N14.一個(gè)初速度不計(jì)的帶電粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，重力忽略不計(jì)。該粒子經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如圖所示。若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩平行板間距為d，板長為l，兩極板上電壓為。求：（1）粒子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度的大??；（2）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)沿垂直于