辽宁省抚顺市六校协作体2022-2023学年高一（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2023-09-07 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，小球向左摆到最低点过程中（）

A、小车和小球组成的系统动量守恒 B、车的机械能守恒 C、细绳中的拉力对小车做负功 D、小球和车组成的系统机械能守恒

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2. 质量为 $3 k g$ 的物块在合外力 $F$ 的作用下从静止开始沿直线运动。 $F$ 随时间 $t$ 变化的图线如图所示，则（）

A、 $t = 1 s$ 时物块的速率为 $1 m / s$ B、 $t = 2 s$ 时物块的动量大小为 $2 k g \cdot m / s$ C、 $t = 3 s$ 时物块的动量大小为 $3 k g \cdot m / s$ D、 $t = 4 s$ 时物块的速度为零

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3. 某质点的质量 $m = 1 k g$ ，在 $O x y$ 平面上运动。 $t = 0$ 时，质点位于 $y$ 轴上。它在 $x$ 轴方向上运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，它在 $y$ 轴方向上运动的位移与时间的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、质点做匀变速直线运动 B、质点受到的合力的大小 $4 N$ C、第 $2 s$ 末，质点合力做功的功率 $20 W$ D、当 $t = 2 s$ 时，质点的速度大小为 $10 m / s$

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4. 有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，从同一位置以相同速度 $v_{0}$ 先后水平射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中错误的是（）

A、小球 $A$ 带正电，小球 $B$ 不带电，小球 $C$ 带负电 B、三个小球在电场中运动的时间 $t_{C} < t_{B} < t_{A}$ C、若把负极板向下移动少许，则 $C$ 球的运动时间变短 D、三个小球到达正极板的速度 $v_{A} < v_{B} < v_{C}$

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5. 如图所示， $a$ . 为地球赤道上的物体， $b$ 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星， $c$ 为地球同步卫星。关于 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 做匀速圆周运动的说法正确的是（）

A、角速度关系为 $ω_{a} > ω_{b} > ω_{c}$ B、线速度的大小关系为 $v_{a} > v_{b} > v_{c}$ C、周期关系为 $T_{a} = T_{c} > T_{b}$ D、向心加速度的大小关系为 $a_{a} > a_{c} > a_{b}$

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6. 如图甲为呼啦圈的一种，腰带外侧带有轨道，将滑轮置于轨道内，滑轮通过一根不可伸长的绳子与配重连接，其简化模型如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体的微小扭动，配重将在滑轮的带动下一起在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为 $θ$ ，运动过程中腰带可看作不动，下列说法正确的是（）

A、增大转速的过程中，配重的加速度的大小恒定不变 B、若以更大的转速匀速转动，则绳子上的拉力将增大 C、若以更大的转速匀速转动，则身体对腰带的摩擦力将增大 D、若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向的夹角将减小

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7. 从地面竖直向上抛出一物体，在运动过程中除受到重力外，还受到一大小恒定、方向始终与运动方向相反的空气阻力F_阻的作用。距地面高度h在0至3 m以内时，物体上升、下落过程中动能E_k随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s² ，该物体运动过程受到的空气阻力F_阻为（）

A、0.5N B、1 N C、1.5 N D、2 N

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二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线 $M P N$ 是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于 $P$ 点。下列说法正确的是（）

A、两点电荷是同种点电荷 B、 $A$ 点的电场强度比 $B$ 点的大 C、电子在 $A$ 点的电势能大于 $B$ 点的电势能 D、电子运动到 $P$ 点时动能最小

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9. 质量 $m = 1 k g$ 的玩具电动汽车在平直的赛道上由静止启动，图像甲表示玩具车运动的速度与时间的关系，图像乙表示玩具车牵引力的功率与时间的关系。两幅图像中只有甲图 $2 ～ 12 s$ 内为曲线，图像的其余部分均为直线。 $($ 设玩具车在运动过程中所受阻力不变，在 $12 s$ 末玩具车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（）

A、玩具车受到的阻力为 $1.5 N$ B、玩具车所受的最大牵引力为 $1.5 N$ C、 $2 s ～ 12 s$ 过程中玩具车牵引力做的功为 $108 J$ D、玩具车在做变加速运动过程中的位移大小为 $51 m$

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10. 如图所示，一倾角为 $θ = 30 °$ 的固定斜面的底端安装一轻质弹簧， $P$ 、 $Q$ 两物块的质量分别为 $1 k g$ 和 $3 k g$ ， $Q$ 静止于斜面上 $A$ 处。某时刻， $P$ 以沿斜面向上的速度 $v_{0} = 10 m / s$ 与 $Q$ 发生弹性碰撞 $($ 碰撞时间极短 $)$ 。 $Q$ 与斜面间的动摩擦因数 $μ$ 等于 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 $P$ 与斜面间无摩擦。两物块均可以看作质点， $P$ 、 $Q$ 两物块第一次碰撞后 $Q$ 的速度在减为零后才与 $P$ 发生了第二次碰撞。重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、第一次碰撞后瞬间 $P$ 的速度的大小为 $4 m / s$ B、第一次碰撞后瞬间 $Q$ 的速度的大小为 $5 m / s$ C、若斜面足够长，物块 $Q$ 从 $A$ 点上升的总高度 $H = 0.8 m$ D、若斜面足够长，最后一共因摩擦产生内能 $\frac{150}{7} J$

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三、实验题（本大题共2小题，共28.0分）

11. 某实验小组用如图所示的装置“验证向心力与线速度关系”。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力 $F$ 的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为 $d$ ，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上，滑块旋转半径为 $R$ ，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力 $F$ 和线速度 $v$ 的数据。

(1)、某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为 $Δ t$ ，则滑块的线速度 $v =$ ；

(2)、若以 $F$ 为纵坐标，以 $\frac{1}{Δ t^{2}}$ 为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条过原点的直线，从而验证向心力大小与 (选填“ $v$ ”“ $v^{2}$ ”或“ $\frac{1}{v^{2}}$ ”)成正比；

(3)、此实验中，若滑块的线速度不变，改变旋转半径 $R$ ，则可以得到 $F$ 与 $R$ 成（填“正比”或“反比”）。

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12. 利用如图 $1$ 所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。已知打点计时器打点周期 $T = 0.02 s$ ，重力加速度为 $g$ 。

(1)、甲同学实验时进行了如下操作，其中正确的是____ $($ 选填选项前的字母 $)$ 。

A、需使用天平测出重物的质量 B、安装打点计时器时应尽量使两个限位孔在同一竖直线上 C、操作时应先接通电源然后释放纸带 D、测量纸带上某点 $A$ 到第一个点间的距离 $h$ ，利用 $v = \sqrt{2 g h}$ 计算 $A$ 点的速度

(2)、甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如图 $2$ 所示 $($ 其中一段纸带图中未画出 $)$ 。图中 $O$ 点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 作为计数点。测出 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 点距起始点 $O$ 的距离分别为 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ 、 $h_{3}$ ，由此可计算出打点计时器打下 $E$ 点时重物下落的瞬时速度 $v_{E} =$ $m / s ($ 结果保留两位有效数字 $)$ 。用 $m$ 表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式 $m g h_{2} =$ ，则可认为重物下落过程中机械能守恒 $($ 用给出的已知物理量的符号表示 $)$ 。

(3)、乙同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 $O$ 的距离 $h$ ，计算对应计数点的重物速度 $v$ ，进而描绘出 $\frac{v^{2}}{2} - h$ 图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于。

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四、简答题（本大题共2小题，共26.0分）

13. 如图所示，匀强电场方向沿 $x$ 轴的正方向，场强为 $E$ 。在 $A (\frac{l}{2} ， 0)$ 点有一个质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 的粒子，以沿 $y$ 轴负方向的初速度 $v_{0}$ 开始运动，经过一段时间到达 $B (0 ， - l)$ 点，（不计重力作用）。求：

(1)、粒子的初速度 $v_{0}$ 的大小；

(2)、当粒子到达 $B$ 点时的速度 $v$ 。

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14. 一装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角 $θ = 37 °$ 的光滑直轨道 $A B$ ，粗糙水平直轨道 $B C$ ，竖直墙 $C D$ 组成，且各处平滑连接。 $D$ 右边的水平光滑地面上放有一无动力小车，并紧靠在竖直墙 $C D$ 处，小车上表面与水平直轨道 $B C$ 在同一水平面上。小车上表面的动摩擦因数 $μ = 0.4$ 、质量 $m = 1 k g$ ，轨道 $B C$ 段长度为 $2.5 m$ 。将一质量也为 $m$ 的滑块从倾斜轨道 $A B$ 上高度 $h = 2.3 m$ 处静止释放，滑块在 $B C$ 段运动时的阻力为其重力的 $0.2$ 倍。 $(s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8)$ 求：

(1)、滑块到达 $C$ 点时的速度 $v_{C}$ ；

(2)、滑块滑上小车后相当于小车的位移 $L$ 。

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