2022-2023學年遼寧省五校高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年遼寧省五校高一（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.用比值法定義物理量是物理學中一種常用方法，以下物理量表達式中不屬于比值法定義的是(

)A.電容C=QU B.電阻R=UI C.2.如圖，電阻絲ab的總電阻為2R，其電阻率不隨溫度的變化而改變。將它與電阻值為R的定值電阻串聯(lián)接在內(nèi)阻不計的電源兩端，電壓表為理想電表。閉合開關S，將滑片P由a向b移動，則金屬絲兩端的電壓U和功率P(

)A.U增大 B.U減小 C.P增大 D.P減小3.如圖所示，M、N、P、G分別為正方形ABCD四條邊的中點，O為正方形的中心，將電荷量分別為?q和+q的兩點電荷放在C、D兩點上，要使中心O點處的電場強度為零，可在正方形邊上再放一個電荷量為QA.應放在M點，Q=+2q

B.應放在N點，Q=?22q

4.2016年2月11日，科學家宣布“激光干涉引力波天文臺(LIGO)”探測到由兩個黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號，這是在愛因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接觀測到。在兩個黑洞合并過程中，由于彼此間的強大引力作用，會形成短時間的雙星系統(tǒng)。如圖所示，黑洞A、B可視為質(zhì)點，它們圍繞連線上O點做勻速圓周運動，且AOA.黑洞A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量

B.黑洞A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量

C.黑洞A、B合并過程中距離減小，A的周期變大

D.黑洞A、B合并過程中距離減小，A的周期不變5.從地面豎直向上拋出一物體，取地面為參考平面，該物體的機械能E1和重力勢能Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。物體受到的阻力恒定。重力加速度g取10m/sA.物體的質(zhì)量為1.5kg

B.物體受到的空氣阻力大小為12.5N

C.在h=2m6.隨著人們生活水平的提高，兒童游樂場所的設施更加豐富多樣了。如圖所示是兒童游樂場所的滑索模型，兒童質(zhì)量為5m，滑環(huán)質(zhì)量為m，滑環(huán)套在水平固定的光滑滑索索道上。該兒童站在一定的高度由靜止開始滑出，靜止時不可伸長的輕繩與豎直方向的夾角為37°，繩長為L，兒童和滑環(huán)均可視為質(zhì)點，滑索始終處于水平狀態(tài)，不計空氣阻力，重力加速度為g，以下判斷錯誤的是(

)A.兒童和滑環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

B.兒童和滑環(huán)組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.兒童運動到最低點時速度大小為2gL57.如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢φ的分布圖。一電子從原點處以一定的初速度沿x軸正方向射出，僅在電場力的作用下在x軸上做直線運動，下列說法正確的是(

)A.x=x2處的電場強度大于x=x3的電場強度

B.電子從x=x1處到x=x3處，電場力對其先做負功再做正功二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）8.2016年5月30日，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征4號乙運載火箭順利將我國第一顆高分辨率立體測圖業(yè)務衛(wèi)星“資源三號”02星送入太空。隨后“資源三號”02星與火箭分離，進入離地面高度約為500km的軌道運行，之前我國發(fā)射的“天宮一號”空間站在離地面高度約為360km的軌道運行?！百Y源三號”02A.“資源三號”02星在軌運行速度大于第一宇宙速度

B.“資源三號”02星在軌運行的加速度小于地球表面的重力加速度

C.“資源三號”02星在軌運行的線速度小于“天宮一號”空間站運行的線速度

D.“資源三號”02星在軌運行的周期大于“天宮一號”空間站運行的周期9.在生產(chǎn)生活中，經(jīng)常采用軌道約束的方式改變物體的運動方向。如圖所示，光滑水平地面上停放著一輛小車，小車上固定著兩端開口的光滑細管，細管由水平、彎曲和豎直三部分組成，各部分之間平滑連接，水平管的末端剛好與小車的左端對齊，豎直管的上端到小車上表面的高度為h。一小球以初速度v0水平向右射入細管，小球的質(zhì)量與小車的質(zhì)量(包含細管)相等，小球可視為質(zhì)點，忽略一切阻力作用，整個過程小球沒有從細管的豎直部分沖出。下列說法正確的是(

)A.小球達到細管的豎直部分最高點時速度為零

B.h一定大于等于v024g

C.小球離開水平細管后做自由落體運動10.平行金屬板PQ、MN與電源和滑動變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q、初速度為零的粒子，粒子在PQ間的加速電場作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進入MN間的偏轉(zhuǎn)電場；改變滑片P的位置可改變加速電場的電壓U1和偏轉(zhuǎn)電場的電壓UA.粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2U1成正比

B.滑片P向左滑動，從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角將增加

C.飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大動能為Eq三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）11.某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是______；

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B.打點計時器的兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

C.精確測量出重物的質(zhì)量

D.先釋放重物，再接通電源

(2)在一次實驗中，質(zhì)量m的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖乙所示。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O(O點為第一個計時點)的距離分別為hA、hB、hC。已知紙帶相鄰兩個點之間時間間隔為T。從打O點到打B點的過程中，重物的動能增加量ΔEk=______；

(3)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，造成這個結(jié)果的原因是______。

A.利用公式v=gt計算重物速度12.某同學利用生活中的常見物品來驗證動量守恒定律。如圖所示，他利用廢棄水管一個斜槽軌道和一個平直軌道，兩軌道間做成圓弧實現(xiàn)平滑過渡(未畫出)；使兩節(jié)相同的5號電池在水平軌道上做一維碰撞(實驗過程中碰撞前后兩物體速度都在一條直線上，而且電池均不發(fā)生轉(zhuǎn)動)，利用電池在平直軌道上滑行的最遠距離來驗證動量守恒定律。

(1)該同學使電池2靜止在水平軌道上，先將電池1從斜槽某一位置由靜止釋放，運動到平直軌道上在A點與電池2碰撞，碰撞后兩節(jié)電池做勻減速直線運動，最終靜止，如圖所示。則電池1碰撞后滑行的最大距x1=______(填“AB”或“AC”)，電池2碰撞后滑行的最大距離x2=______(填“AD”或“AE”)。用刻度尺量取x1、x2的長度。再將電池1再次從同一高度靜止釋放，沖到平直軌道上滑行一段距離后停止。測出它從碰撞點A開始滑行的最大距離x3。用刻度尺量取x3的長度；

(2)借助勻變速直線運動的規(guī)律，我們可以通過電池的滑動距離推導電池碰撞前后的速度，從而驗證動量守恒。若在誤差允許的范圍內(nèi)x1、x2、x3滿足______，則電池1、2的碰撞過程系統(tǒng)動量守恒；

(3)如果電池1、2的碰撞是彈性碰撞，則x1、x2、x3應該滿足______；

(四、簡答題（本大題共3小題，共40.0分）13.在如圖所示的電路中R1=4Ω，R2=R3=8Ω，C=40μF。當開關S接1時，R2上消耗的電功率為8W，當開關S接2時，電壓表示數(shù)為14.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一足夠長的絕緣軌道ABCD，AB水平放置，CD豎直放置，軌道AB粗糙，CD光滑，BC是絕緣光滑的四分之一圓弧形軌道，圓弧的圓心為O，半徑為R，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電體(可視為質(zhì)點)靜止在A點，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度的大小E=mgq。帶電體從A點由靜止開始運動，已知AB距離為3R，帶電體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，(假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，重力加速度為g，要求結(jié)果用m，g，R三個物理量表示15.如圖所示，水平面上O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。O點左側(cè)有一固定擋板，一水平輕彈簧左端固定在擋板上，一質(zhì)量為m=0.1kg的小滑塊a將彈簧壓縮(未拴接)，彈簧儲存的彈性勢能為Ep=1.25J。O點放置一質(zhì)量為M=km的小滑塊b，其中k為常數(shù)。放開a后，滑塊a被彈簧彈開，在光滑水平面上勻速運動一段距離后與b碰撞。已知a、b間的碰撞為彈性碰撞，每次a與b碰撞前b已停下，碰撞時間忽略不計。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，滑塊a、b與O點右側(cè)水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。

(1)若k=2，求第一次碰撞過程滑塊a

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.電容C=QU，即將電容C定義為電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板之間的電勢差U之比，電容的大小與電容器所帶電荷量Q和兩極板之間的電勢差U無關，屬于比值定義法，故A不符合題意；

B.電阻R=UI，即將電阻R定義為導體兩端電壓U與通過導體的電流I之比，電阻的大小與導體兩端電壓U和通過導體的電流I無關，屬于比值定義法，故B不符合題意；

C.場強E=kQr2，即一個電荷量為Q的點電荷，在與之相距r處的電場強度的表達式，是點電荷電場強度的決定式，而E=FQ才是電場強度的比值定義式，故C符合題意；

D.電流I=qt，即將電流I定義為通過導體橫截面的電荷量q與所用時間t2.【答案】B

【解析】解：AB.根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有：U=ER+Rab?Rab=ERRab+1，將滑片P由a向b移動，電阻絲接入電路的電阻逐漸減小，則U逐漸減小，故A錯誤，B正確；

CD.根據(jù)電功率的計算公式P=I2R可得，金屬絲的功率為：P=(E3.【答案】D

【解析】解：設正方形邊長為2a，根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場及電場的矢量疊加可知?q和+q的兩點電荷在O點的場強為E′=2kq2a2，方向水平向右，所以Q應放置P點或G點，則E=E′=kQa2，解得：Q=22q或?22q，故ABC錯誤，D正確；4.【答案】A

【解析】解：AB.設黑洞A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，軌道半徑分別為rA、rB，它們之間的距離為L。黑洞A、B圍繞它們連線上的O點做勻速圓周運動的周期和角速度相等，由它們之間的萬有引力提供各自的向心力，可得：

GmAmBL2=mAω2rA=mBω2rB

由于A的半徑比較大，所以A的質(zhì)量小，故A正確，B錯誤；

CD.雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，則有：

GmAmBL2=mA(2π5.【答案】D

【解析】解：D.由圖可知，h=4m時，物體重力勢能等于機械能，即此時物體動能為零，到達了最高點，可知物體上升的最大高度hmax=4m，故D正確；

A.物體的質(zhì)量為：m=Epmaxghmax=4010×4kg=1kg，故A錯誤；

6.【答案】C

【解析】解：A、兒童和滑環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向不受力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故A正確；

B、兒童和滑環(huán)組成的系統(tǒng)只有重力做功，其機械能守恒，故B正確；

C、取水平向左為正方向，在最低點根據(jù)水平方向系統(tǒng)動量守恒有：5mv?mv′=0

根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有5mgL(1?cos37°)=12×5mv12+12mv22

聯(lián)立解得兒童運動到最低點時速度大?。簐=gL157.【答案】D

【解析】解：A.由φ?x圖像的斜率表示電場強度可知，x=x2電場強度為零，x=x2處的電場強度小于x=x3的電場強度，故A錯誤；

BC.根據(jù)題意可知，電子僅在電場力的作用下沿x軸做直線運動，則電場方向沿x軸方向，由沿電場線方向電勢逐漸降低可知，O～x2之間的電場方向沿x軸負方向，x2之后電場方向沿x軸正方向。電子帶負電，電子從O到x2所受電場力方向沿x軸正方向，與其運動方向相同，電場力對其做正功，電子做加速運動；達到x2之后電子所受電場力方向沿x軸負方向，與其運動方向相反，電場力對其做負功，電子做減速運動，可知電子運動到x=x2處時速度最大，從x=x1處到x=x3處，電場力對其先做正功再做負功，故BC錯誤；

D.由題圖可知，在x1與x3處的電勢相等，即x1到x3的電勢差為零，由W=qU8.【答案】BC【解析】解：“資源三號”02星離地面高度為500km的軌道運行，“天宮一號”空間站在離地面高度約為360km，則“資源三號”02星的軌道半徑大于“天宮一號”空間站的軌道半徑。

A、第一宇宙速度等于衛(wèi)星貼近地面做勻速圓周運動的環(huán)繞速度，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力有：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，則“資源三號”02星在軌運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；

B、在地球表面，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMmR2=mg，解得：g=GMR2；

“資源三號”02星在軌運行時，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMmr2=mg′，解得g9.【答案】BC【解析】解：A.小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上所受合力為零，故此系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球達到細管的豎直部分最高點時，與小車達到共同速度，此時小球的豎直分速度為零，但水平分速度不為零，因此小球的速度不為零，故A錯誤；

B.根據(jù)A選項的分析，設小球和小車共速時的速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律得：

mv0=2mv

12mv02=mghmax+12?2mv2

解得：hmax=v024g，所以h一定大于等于v024g，故B正確；

C10.【答案】AB【解析】解：A、粒子在PQ間被加速的過程，根據(jù)動能定理得：qU1=12mvF2

解得粒子在F點的速度為：vF=2qU1m

設偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，極板MN之間的距離為d，粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，沿極板方向做勻速直線運動，則通過偏轉(zhuǎn)電場MN的時間為：t=LvF

在偏轉(zhuǎn)電場中粒子的加速度為：a=qU2md

粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離為：y=12at2=U2L24dU1

可知粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2U1成正比，故A正確；

B、滑片P向左滑動的過程中，U1減小，U2增大，故11.【答案】AB

m(h【解析】解：(1)A.為了減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，實驗應選擇重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，故A正確；

B.打點計時器的兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實驗誤差，故B正確；

C.若機械能守恒，應滿足mgh=12mv2，因此質(zhì)量m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，故C錯誤；

D.先接通電源，再釋放重物，故D錯誤。

故選：AB。

(2)利用勻變速直線運動過程中平均速度等于其中間時刻速度，可知打點B時的速度

vB=hC?hA2T

從打O點到打B點的過程中，動能變化量ΔEk=12mvB2=m(hC?hA)28T2

12.【答案】AC

AD

x1+【解析】解：(1)由圖知電池1、電池2碰撞后滑行的最大距離分別為AC，AD。

(2)電池做勻減速運動的初速度與全程位移間的關系為v=2μgx

若碰撞滿足動量守恒定律，則有m2μgx1+m2μgx2=m2μgx3

化簡可得x1+x2=x3

(3)若碰撞是彈性碰撞，機械能守恒12m(2μgx1)2+12(13.【答案】解：(1)當開關S接1時，R1被短路，只有R2工作，由題意可得：

PR2=I12R2=(ER2+r)2R2=8W

當開關S接2時，R1和R2串聯(lián)接入電路，電壓表示數(shù)等于路端電壓，可得：

U=E?I2r=E?ER1+R2+rr=9V

【解析】(1)當開關S接1時，電路中只有R2工作；當開關S接2時，R1和R2串聯(lián)接入電路，電壓表示數(shù)等于路端電壓。根據(jù)閉合電路歐姆定律和電功率公式解答；

(2)開關S接3直到電路穩(wěn)定時，電容器兩端電壓等于14.【答案】解：(1)對帶電體第一次由A到B的過程，由動能定理得：

qE?3R?μmg?3R=12mvB2?0

解得：vB=3gR

在B點對帶電體，由牛頓第二定律可得：

N?mg=mvB2R

解得：N=4mg

由牛頓第三定律可得，帶電體對軌道的壓力大小也為4mg，方向豎直向下。

(2)設帶電體在圓弧軌道的E點速度最大，E點與圓心O點連線OE與OB夾角α應滿足：

tanα=qEmg，解得：