辽宁省县域重点高中2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（含解析）

辽宁省县域重点高中2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．下列力学相关概念的说法正确的是（　　）
A．物体的动能不变，速度一定不变
B．物体的动能不变，动量一定不变
C．一对相互作用力做的功一定大小相等、正负相反
D．一对相互作用力的冲量一定大小相等、方向相反
2．如图所示，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒（带负电），从右向左慢慢靠近放在光滑绝缘水平桌面上的空易拉罐。下列说法正确的是（　　）
A．易拉罐内部空腔各处的电场强度为零
B．易拉罐上的感应电荷在空腔内部产生的电场强度为零
C．易拉罐右侧感应出负电，左侧感应出正电
D．易拉罐整体不带电，所以易拉罐保持不动
3．真空中两个带电的金属小球（均可视为点电荷），分别固定在距离为的两处，两小球间的库仑力大小为。若两小球电荷量均变为原来的2倍，使两小球间的距离不变，则两小球间的库仑力应变为（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，已知，，，A、B、C三点均在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场方向平行。将一个电荷量的正试探电荷从A移到B，电场力做功为零；再由B移到C，电场力做功为，则匀强电场的场强大小为（　　）
A．5V/m B．10V/m
C． D．
5．如图所示，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地，电容器接在电压恒定的电源两端，闭合开关S，一带电的小球静止在两极板间的P点。现将A极板缓慢向下移动一小段距离（未碰到小球），下列说法正确的是（　　）
A．小球带正电 B．小球将向上运动
C．小球的电势能将增大 D．电容器所带的电荷量减少
6．气象卫星“风云一号”和“风云三号”分别在轨道1与轨道3上绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”在轨道1上P点瞬间加速，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在椭圆轨道2与轨道3的切点Q与“风云三号”进行对接。若“风云一号”在轨道1上P点、轨道2上P点和“风云三号”的运行速度分别为v1P、v2P、v3，加速度分别为a1P、a2P、a3，“风云一号”在轨道1和轨道2以及“风云三号”的周期、机械能分别为T1、T2、T3，E1、E2、E3。图中P、Q、K三点位于同一直线上，有关上述物理量的说法正确的是（　　）
A．v2P>v1P>v3 B．a1PC．T1>T2>T3 D．E1=E27．x轴上位于x=-d处固定一正点电荷qA，坐标原点O处固定另一个点电荷qB，x轴上电势φ随位置x的变化关系如图所示，其中在x>0的范围内x=d处的电势最高，B、C两点是图像与横轴的交点，规定无穷远处电势为零，引入的点电荷不改变空间电场且研究引入电荷的运动范围仅在与qA或qB碰撞之前。下列说法正确的是（　　）
A．另一个点电荷qB的电性一定为正
B．qA电荷量绝对值是qB电荷量绝对值的4倍
C．在C点由静止释放一个负点电荷，电荷将做往复运动
D．在qA右侧附近由静止释放一个正点电荷，电荷将先加速后减速
二、多选题
8．质量分别为2kg和4kg的A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，A的速度是3m/s，B的速度是2m/s，当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值分别为（　　）
A．m/s，5m/s B．2m/s，2.5m/s
C．5m/s，2m/s D．m/s，m/s
9．如图所示，两根绝缘细线挂着质量相同的两个小球A、B，A、B均静止且不带电，上、下两根细线所受的拉力大小分别为、。现使两球带上异种电荷（两球不动），则（　　）
A．变大 B．不变
C．变小 D．不变
10．在无限大的光滑水平面上，竖直固定一个光滑半圆弧，其半径，水平面与半圆弧相切于点，为半圆弧的直径。一个质量为的物块，由点以一定的初动能水平向右运动，滑上圆弧。已知间的距离为，重力加速度取，物块可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A．若，则物块能通过最高点
B．若，则物块始终未脱离接触面
C．若物块能返回到出发点，则物块的初动能一定满足
D．若，则物块运动轨迹的最高点距离水平面的高度为
三、实验题
11．老师在课堂上进行了一项有趣的实验，具体如下：老师利用直流电源对电容器进行充电。实验中使用的电容器标有“450V ”的铭牌，闭合开关后对电容器进行充电，经过一段时间，观察到电压表的读数是285V。
(1)实验过程中，同学们发现______。
A．灯泡逐渐变亮后逐渐变暗直至熄灭
B．灯泡立即变亮后立即熄灭
C．灯泡立即亮后不熄灭
D．灯泡立即亮后逐渐变暗直至熄灭
(2)一段时间后，电容左侧极板带 电（填“正”或“负”），电容器储存的电荷量为 。
12．如图所示，一圆弧形轨道与水平轨道平滑连接，滑块和滑块使用相同材料制成，质量分别为、，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下：
①不放滑块，让滑块从圆弧轨道上的点由静止滑下，记录滑块的停止点；
②将滑块静置于水平轨道左端点，让滑块仍从点由静止滑下，分别记录滑块和滑块的停止点；
③测量三个停止点到点间的距离分别为2.70cm、4.80cm、cm（“”数据被部分污染）。
(1)步骤②中滑块的停止点为 （填“”“”或“”），步骤③中“”的数据为 。
(2)若碰撞过程中动量守恒，则滑块和滑块的质量之比 。
(3)为证明实验中滑块A和滑块B的碰撞不是弹性碰撞，可以通过验证 即可（填“＞”“＜”或“＝”）。
四、解答题
13．如图所示，长为L的轻质绝缘细线上端固定在O点，下端拴一带电小球，小球质量为m、电荷量为q。系统处于水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。
(1)求电场强度的大小E；
(2)现将小球拉至与O点等高的B点，由静止释放，求当小球刚运动到最低点P时的速度大小，并说明此过程中小球的加速度变化与运动的轨迹。
14．某汽车制造厂为了评估汽车的启动性能，在一条平直的公路上进行了测试。汽车从静止开始做加速直线运动，整个过程中受到的阻力恒定为。在的时间内，汽车以恒定的加速度做匀加速直线运动，启动过程中，汽车的速度与时间的变化关系如图所示（纵坐标的刻度均匀分布），已知汽车的质量为，额定功率为。求：
(1)汽车的最大速度；
(2)汽车的额定功率；
(3)汽车在的时间内总位移。
15．在一档综艺节目中，有一项娱乐比赛项目，其规则如下：在光滑水平地面上有一个长为L=1.5m、质量为M=40kg的木板。距木板左侧某处固定了一个销钉，紧挨着销钉的右侧放置了一个质量为m=60kg的金属块（金属块和销钉不会干扰参赛者在木板上的运动）。木板紧靠在平台的右侧（木板与平台等高），距离木板右侧较远处有一竖直墙壁。质量为kg的参赛者由木板右端由静止出发，走到木板最左侧处停止，随后与水平面成角的初速度跳离木板落在平台上，如果金属块最终没有从木板上滑落，即为比赛胜利。已知金属块与木板间的动摩擦因数，参赛者、金属块和销钉均可视为质点，木板与墙壁碰撞视为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s 。
(1)求参赛者在起跳前距离平台的水平距离；
(2)求参赛者至少以多大的速度从木板上跳出，才能安全落在平台上，以及角的大小；
(3)在参赛者以做最小功的方式跳出并安全落在平台后，最终金属块未掉落，求金属块与木板间的相对位移。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D C B A B BD BC ABD
11．(1)D
(2) 正 2.85
【详解】（1）电容器充电过程中，开始时电路中有充电电流，灯泡立即变亮，随着电容器电荷量增加，电压逐渐接近电源电压，充电电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，当电容器充满电后，电路中无电流，灯泡熄灭，所以选D。
（2）[1]电容器的A极板接电源的正极，所以A极板带正电。
[2]根据电容的定义式计算电荷量
12．(1) 7.5
(2)5∶1
(3)>
【详解】（1）[1][2]，从而使得A与B碰撞后，B的速度大于A碰前的速度，运动的位移最大，故B的停止点为，根据刻度尺可知，污染的数据为7.5。
（2）以向右的方向为正，根据动量守恒有
根据速度—位移公式有
联立解得动量守恒定律的表达式为
可得
（3）若是弹性碰撞，满足机械能守恒
即应该满足
若不是弹性碰撞应满足
13．(1)
(2)，加速度不变沿着与竖直方向成角做匀加速直线运动
【详解】（1）对带电小球受力分析，如图所示
由平衡条件有，
解得
（2）小球在B点所受的合力为，方向与竖直方向成角，故小球接下来的运动过程中，绳子始终松弛，在P点时绳子刚好伸直，故小球由B到P的过程中，沿着与竖直方向成角做匀加速直线运动；
小球的加速度为
根据运动学公式有
其中
解得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）在的时间内，由牛顿第二定律可得
解得
20s时的速度
20s时达到额定功率，额定功率为
当时速度达到最大，最大速度
（2）在的时间内，由牛顿第二定律可得
解得
20s时达到额定功率，额定功率为
（3）在的时间内的位移
设的时间内的位移为，由动能定理可得
解得
汽车在的时间内总位移
15．(1)
(2)，
(3)
【详解】（1）参赛者在木板上运动过程动量守恒，有
将等式两边同时乘以较小的时间间隔，设参赛者的位移为，板的位移为，故
其中
解得
故参赛者起跳前距离平台的距离为
（2）参赛者起跳的速度为，根据斜抛运动规律可知水平方向有
竖直方向有
解得
当时，最小，解得
（3）人跳出时系统水平方向动量守恒有
根据能量守恒可得，参赛者做的功为
联立解得
当时，有最小值，解得,
最终金属块和木板相对静止且停在水平面上，动能转化为热量有
解得