遼寧省名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期7月期末考試物理

2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期末考試高一試題物理考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分第I卷（選擇題，共44分）一、選擇題（本題共12小題，共44分。其中18題為單選題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，每小題3分；912題為多選題，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，每題5分，少選得2分，多選錯(cuò)選不得分）1.關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.元電荷就是點(diǎn)電荷B.摩擦起電說明可以通過摩擦來創(chuàng)造電荷C.電場(chǎng)線雖然不是實(shí)際存在線，但引入電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)的研究很有意義D.卡文迪什利用扭秤裝置在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了靜電力常量k的數(shù)值2.如圖所示，將三個(gè)小球分別從同一豎直線上不同高度A、B、C三處水平拋出，恰好落在斜面體上的同一點(diǎn)D，忽略空氣阻力。三個(gè)小球的初速度分別用、、表示，三個(gè)小球在空中的飛行時(shí)間分別用、、表示。關(guān)于三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A. B.C. D.3.“智能防摔馬甲”是一款專門為老年人研發(fā)的科技產(chǎn)品。該裝置通過馬甲內(nèi)的傳感器和微處理器精準(zhǔn)識(shí)別穿戴者的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，在其失衡瞬間迅速打開安全氣囊進(jìn)行主動(dòng)保護(hù)，能有效地避免摔倒帶來的傷害。在穿戴者著地的過程中，安全氣囊可以（）A.減小穿戴者所受重力的沖量 B.減小地面對(duì)穿戴者的平均沖擊力C.減小穿戴者動(dòng)量的變化量 D.減小穿戴者與地面的接觸時(shí)間4.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，則下列說法正確的是（）A.P帶負(fù)電B.a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)C.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.將某負(fù)電荷從c點(diǎn)沿電場(chǎng)線移到d點(diǎn)，其電勢(shì)能增大5.兩個(gè)相同的金屬小球分別帶上和的電荷后固定在相距為r的兩處（距離r遠(yuǎn)大于球的半徑故兩球均可視為點(diǎn)電荷），它們之間庫侖力的大小為F，使兩小球相互接觸后再放回相距處，則兩球之間庫侖力的大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.6.2024年5月8日，嫦娥六號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行，擇機(jī)落入月球背面。如圖為此落月過程的簡(jiǎn)化示意圖。探測(cè)器先進(jìn)入大橢圓軌道3再經(jīng)橢圓軌道2，最終進(jìn)入圓軌道1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道2與軌道1、軌道3相切于近月點(diǎn)P點(diǎn)，Q點(diǎn)為軌道2的遠(yuǎn)月點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.在三條軌道上探測(cè)器和月心連線在相同時(shí)間內(nèi)均掃過相等的面積B.探測(cè)器在軌道3的P點(diǎn)需要點(diǎn)火減速才能進(jìn)入軌道2C.探測(cè)器在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率小于它在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率D.探測(cè)器在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于其在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度7.沈陽“南湖之眼”摩天輪承載了許多70、80、90后的美好回憶。近期摩天輪進(jìn)行了升級(jí)改造，轎廂加裝空調(diào)、自動(dòng)門，新型鋼架抗風(fēng)等級(jí)由原來的68級(jí)提升為810級(jí)，乘坐舒適度和安全系數(shù)均有提升。如圖所示，假設(shè)懸掛的座艙及艙內(nèi)乘客在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（乘客總是保持頭朝上腳朝下的姿態(tài)），摩天輪半徑R遠(yuǎn)大于座艙尺寸，故可近似認(rèn)為乘客的旋轉(zhuǎn)半徑為R，乘客質(zhì)量為m，重力加速度為g，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.乘客所受的合外力始終不變B.乘客所受重力的功率始終不變C.乘客在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)座艙的壓力大小之和為2mgD.乘客在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)座艙的壓力大小之差為6mg8.超市里用的購物車為顧客提供了購物方便，又便于收納，收納時(shí)一般采用完全非彈性碰撞的方式把購物車收到一起，如圖甲所示。某興趣小組在超市對(duì)同款購物車（以下簡(jiǎn)稱“車”）的碰撞進(jìn)行了研究，分析時(shí)將購物車簡(jiǎn)化為原來靜止的小物塊。已知車的凈質(zhì)量均為，將1號(hào)車以速度向右推出，先與2碰撞結(jié)合為一體后再撞擊3，最終三車合為一體。忽略一切摩擦和阻力，則第二次碰撞過程中損失的機(jī)械能為（）A.18J B.36J C.54J D.72J9.兩點(diǎn)電荷M、N分別固定在和坐標(biāo)原點(diǎn)處，所形成電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸正半軸上的分布如圖所示，圖線與x軸交于處，處電勢(shì)最低，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，一正電荷q自處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用，則（）A.電荷M帶負(fù)電，電荷N帶正電B.處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0C.電荷M、N所帶電量大小之比為D.正電荷q沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)能先減小后增大10.近年來，國產(chǎn)新能源汽車技術(shù)進(jìn)步明顯，比亞迪秦搭載第五代DM技術(shù)的混動(dòng)“雙引擎”小汽車在實(shí)測(cè)中，百公里油耗小于2.5L，綜合續(xù)航里程超過2300km，續(xù)航實(shí)現(xiàn)了巨幅提升，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)燃油車。若質(zhì)量的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力；當(dāng)行駛速度在范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力，同時(shí)內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度時(shí)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng)，汽車的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在時(shí)刻第一次切換動(dòng)力引擎，以后保持恒定功率行駛至第時(shí)刻。下列判斷正確的是（）A.階段汽車的加速度為B.汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)刻C.電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為90kWD.時(shí)刻后若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式11.有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d，然后用卷尺測(cè)出船長L。已知他自身的質(zhì)量為m，則（）A.人平行碼頭移動(dòng)的速度會(huì)影響船后退的距離B.人平行碼頭移動(dòng)的速度不會(huì)影響船后退的距離C.漁船的質(zhì)量為D.漁船質(zhì)量為12.如圖甲所示，兩平行金屬板水平放置，間距為d，金屬板長為2d，兩金屬板間加如圖乙所示的電壓（時(shí)上金屬板帶正電），其中。一粒子源連續(xù)均勻發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子（初速度，重力忽略不計(jì)），該粒子源射出的帶電粒子恰好從上板左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，若粒子碰到兩金屬板即被吸收不再反彈且對(duì)極板的電量幾乎無影響，則（）A.能從板間飛出的粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為TB.時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的粒子能夠從極板右側(cè)飛出C.能從極板右側(cè)飛出粒子電場(chǎng)力對(duì)其做功一定為0D.能從極板右側(cè)飛出的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的25%第Ⅱ卷（非選擇題，共56分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）13.如圖所示為研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)，電容器充電后與電源斷開，電量Q將不變，與電容器相連的靜電計(jì)用來測(cè)量電容器的_____________（選填“電容”、“電量”或“電勢(shì)差”）。在常見電介質(zhì)中，由于空氣的介電常數(shù)是最小的，當(dāng)極板間插入物理教材時(shí)，靜電計(jì)指針偏角將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；當(dāng)極板間距離減小時(shí)，靜電計(jì)指針偏角將__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。14.如圖1，某實(shí)驗(yàn)小組用軌道和兩輛相同規(guī)格的小車驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。已知小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)所受阻力正比于小車重力，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在小車上適當(dāng)放置砝碼，分別測(cè)量甲車總質(zhì)量和乙車總質(zhì)量；②將卷尺固定在水平軌道側(cè)面，零刻度線與水平軌道左端對(duì)齊。先不放乙車，讓甲車多次從傾斜軌道上擋板位置由靜止釋放，記錄甲車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，求出其平均值；③將乙車靜止放軌道上，設(shè)定每次開始碰撞位置如圖2所示，此時(shí)甲車車尾與水平軌道左端剛好對(duì)齊，測(cè)出甲車總長度L（含彈簧）。在擋板位置由靜止釋放甲車，記錄甲車和乙車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)求出其對(duì)應(yīng)平均值x1和x2；④改變小車上砝碼個(gè)數(shù)，重復(fù)①、②、③步驟。（1）由圖2得________cm；（選填“20”、“20.0”、“20.00”）（2）若本實(shí)驗(yàn)所測(cè)的物理量符合關(guān)系式______________（用所測(cè)物理量的字母、、、x1、x2、L表示），則驗(yàn)證了小車碰撞前后動(dòng)量守恒；（3）某同學(xué)先把6個(gè)50g的砝碼全部放在甲車上，然后通過逐次向乙車轉(zhuǎn)移一個(gè)砝碼的方法來改變兩車質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若每組質(zhì)量只采集一組位置數(shù)據(jù)，且碰撞后甲車不反向運(yùn)動(dòng)，則該同學(xué)最多能采集______組有效數(shù)據(jù)；（4）實(shí)驗(yàn)小組通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，碰撞前瞬間甲車的動(dòng)量總是比碰撞后瞬間兩車的總動(dòng)量略大，原因是___________A.兩車間相互作用力沖量大小不等B.水平軌道沒有調(diào)平，右側(cè)略微偏低C.碰撞過程中彈簧上有機(jī)械能損失D.碰撞過程中阻力對(duì)兩小車總沖量不為零三、計(jì)算題（本題共3小題，共42分）15.如圖所示，圓錐母線與豎直方向的夾角為，一條長為的不可伸長的輕繩一端拴著質(zhì)量為的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在圓錐體頂點(diǎn)，小球隨圓錐體繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，（，，），求：（1）角速度為多大時(shí)小球?qū)A錐面恰好無壓力？（2）當(dāng)角速度為時(shí)，繩子對(duì)小球的拉力的大?。ㄔ搯柦Y(jié)果保留三位有效數(shù)字）。16.如圖所示，固定在輕彈簧兩端的物體B、C靜置于光滑的水平面上，彈簧處于原長，C靠在固定擋板上，物體A以水平向右的速度與B正碰并粘在一起，一段時(shí)間后C離開擋板。已知A、B、C的質(zhì)量均為，求：（1）A、B碰撞后的共同速度v1的大小及A、B一起向右運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm；（2）從A、B開始接觸到C離開擋板的過程中，擋板對(duì)C的沖量I的大小及方向；（3）離開擋板以后運(yùn)動(dòng)過程中，C物體的最大動(dòng)能EkC。17.如圖甲，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，虛線AB上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，AB與x軸負(fù)方向夾角為，A點(diǎn)在y軸上，離O點(diǎn)距離為d，B點(diǎn)在x軸上，在第二象限內(nèi)有平行于y軸的平行板M、N，板間加的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。在M板附近有一粒子源，不斷地由靜止釋放質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，以垂直于y軸的方向從y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第一象限。粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于T，可以認(rèn)為每個(gè)粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)都是穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從時(shí)刻釋放的粒子進(jìn)入第一象限后經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后剛好從AB的中點(diǎn)離開電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及一切阻力，求：（1）時(shí)刻釋放的粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（3）x軸上有粒子經(jīng)過的區(qū)域長度。2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期末考試高一試題物理考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分第I卷（選擇題，共44分）一、選擇題（本題共12小題，共44分。其中18題為單選題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，每小題3分；912題為多選題，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，每題5分，少選得2分，多選錯(cuò)選不得分）1.關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.元電荷就點(diǎn)電荷B.摩擦起電說明可以通過摩擦來創(chuàng)造電荷C.電場(chǎng)線雖然不是實(shí)際存在的線，但引入電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)的研究很有意義D.卡文迪什利用扭秤裝置在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了靜電力常量k的數(shù)值【答案】C【解析】【詳解】A．元電荷是最小的帶電量，點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，故A錯(cuò)誤；B．摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，即說明了電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線雖然不是實(shí)際存在的線，但引入電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)的研究很有意義，故C正確；D．庫侖利用扭秤裝置在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了靜電力常量k的數(shù)值，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，將三個(gè)小球分別從同一豎直線上不同高度A、B、C三處水平拋出，恰好落在斜面體上的同一點(diǎn)D，忽略空氣阻力。三個(gè)小球的初速度分別用、、表示，三個(gè)小球在空中的飛行時(shí)間分別用、、表示。關(guān)于三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】CD．根據(jù)解得由圖可知可得故CD錯(cuò)誤；AB．根據(jù)解得由圖可知解得故A正確；B錯(cuò)誤。故選A。3.“智能防摔馬甲”是一款專門為老年人研發(fā)的科技產(chǎn)品。該裝置通過馬甲內(nèi)的傳感器和微處理器精準(zhǔn)識(shí)別穿戴者的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，在其失衡瞬間迅速打開安全氣囊進(jìn)行主動(dòng)保護(hù)，能有效地避免摔倒帶來的傷害。在穿戴者著地的過程中，安全氣囊可以（）A.減小穿戴者所受重力的沖量 B.減小地面對(duì)穿戴者的平均沖擊力C.減小穿戴者動(dòng)量的變化量 D.減小穿戴者與地面的接觸時(shí)間【答案】B【解析】【詳解】設(shè)穿戴者所受合力為F，依題意，根據(jù)動(dòng)量定理可得可知安全氣囊的作用是延長了人與地面的接觸時(shí)間，從而減小人所受到的合外力，即減小穿戴者動(dòng)量的變化率，而穿戴者動(dòng)量的變化量未發(fā)生變化，全氣囊的作用是延長了人與地面的接觸時(shí)間，則穿戴者所受重力的沖量增大了。故選B。4.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，則下列說法正確的是（）A.P帶負(fù)電B.a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)C.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.將某負(fù)電荷從c點(diǎn)沿電場(chǎng)線移到d點(diǎn)，其電勢(shì)能增大【答案】D【解析】【詳解】A．電場(chǎng)線由P發(fā)出，則P帶正電，故A錯(cuò)誤；B．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，則a點(diǎn)電勢(shì)小于b點(diǎn)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；D．將某負(fù)電荷從c點(diǎn)沿電場(chǎng)線移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其電勢(shì)能增大，故D正確；故選D。5.兩個(gè)相同的金屬小球分別帶上和的電荷后固定在相距為r的兩處（距離r遠(yuǎn)大于球的半徑故兩球均可視為點(diǎn)電荷），它們之間庫侖力的大小為F，使兩小球相互接觸后再放回相距處，則兩球之間庫侖力的大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】接觸前，根據(jù)庫侖定律得兩小球接觸后，兩球所帶電量先中和，后平分接觸后，根據(jù)庫侖定律得故選C。6.2024年5月8日，嫦娥六號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行，擇機(jī)落入月球背面。如圖為此落月過程的簡(jiǎn)化示意圖。探測(cè)器先進(jìn)入大橢圓軌道3再經(jīng)橢圓軌道2，最終進(jìn)入圓軌道1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道2與軌道1、軌道3相切于近月點(diǎn)P點(diǎn)，Q點(diǎn)為軌道2的遠(yuǎn)月點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.在三條軌道上探測(cè)器和月心連線在相同時(shí)間內(nèi)均掃過相等的面積B.探測(cè)器在軌道3的P點(diǎn)需要點(diǎn)火減速才能進(jìn)入軌道2C.探測(cè)器在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率小于它在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率D.探測(cè)器在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于其在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，在同一軌道上探測(cè)器和月心連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。故A錯(cuò)誤；B．探測(cè)器在軌道3的P點(diǎn)點(diǎn)火減速做近心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道2。故B正確；C．同理，探測(cè)器在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火減速做近心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道1，所以探測(cè)器在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率大于它在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知探測(cè)器在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于其在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度。故D錯(cuò)誤。故選B。7.沈陽“南湖之眼”摩天輪承載了許多70、80、90后的美好回憶。近期摩天輪進(jìn)行了升級(jí)改造，轎廂加裝空調(diào)、自動(dòng)門，新型鋼架抗風(fēng)等級(jí)由原來的68級(jí)提升為810級(jí)，乘坐舒適度和安全系數(shù)均有提升。如圖所示，假設(shè)懸掛的座艙及艙內(nèi)乘客在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（乘客總是保持頭朝上腳朝下的姿態(tài)），摩天輪半徑R遠(yuǎn)大于座艙尺寸，故可近似認(rèn)為乘客的旋轉(zhuǎn)半徑為R，乘客質(zhì)量為m，重力加速度為g，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.乘客所受的合外力始終不變B.乘客所受重力的功率始終不變C.乘客在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)座艙的壓力大小之和為2mgD.乘客在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)座艙的壓力大小之差為6mg【答案】C【解析】【詳解】A．懸掛的座艙及艙內(nèi)乘客在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力方向指向圓心，一直改變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)功率計(jì)算公式可知乘客所受重力的功率會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；CD．在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可知結(jié)合牛頓第三定律可知，乘客在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)座艙的壓力大小之差為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.超市里用的購物車為顧客提供了購物方便，又便于收納，收納時(shí)一般采用完全非彈性碰撞的方式把購物車收到一起，如圖甲所示。某興趣小組在超市對(duì)同款購物車（以下簡(jiǎn)稱“車”）的碰撞進(jìn)行了研究，分析時(shí)將購物車簡(jiǎn)化為原來靜止的小物塊。已知車的凈質(zhì)量均為，將1號(hào)車以速度向右推出，先與2碰撞結(jié)合為一體后再撞擊3，最終三車合為一體。忽略一切摩擦和阻力，則第二次碰撞過程中損失的機(jī)械能為（）A.18J B.36J C.54J D.72J【答案】B【解析】【詳解】依題意，碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，可得解得，則第二次碰撞過程中損失的機(jī)械能為故選B9.兩點(diǎn)電荷M、N分別固定在和坐標(biāo)原點(diǎn)處，所形成電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸正半軸上的分布如圖所示，圖線與x軸交于處，處電勢(shì)最低，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，一正電荷q自處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用，則（）A.電荷M帶負(fù)電，電荷N帶正電B.處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0C.電荷M、N所帶電量大小之比為D.正電荷q沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)能先減小后增大【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)電勢(shì)變化情況可知，自區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)方向先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向，可知電荷M帶負(fù)電，電荷N帶正電，故A正確；B．圖像，斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，在x0處的圖像斜率不為零，則電場(chǎng)強(qiáng)度也不為零，故B錯(cuò)誤；C．x=20cm處圖像斜率為零，則滿足則電荷M、N所帶電量大小之比為故C錯(cuò)誤；D．一正電荷q自x0處由靜止釋放，正電荷會(huì)向電勢(shì)低的方向運(yùn)動(dòng)，正電荷q沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)先降低后升高，由，因此正電荷的電勢(shì)能先減小后增大，故D正確。故選AD。10.近年來，國產(chǎn)新能源汽車技術(shù)進(jìn)步明顯，比亞迪秦搭載第五代DM技術(shù)的混動(dòng)“雙引擎”小汽車在實(shí)測(cè)中，百公里油耗小于2.5L，綜合續(xù)航里程超過2300km，續(xù)航實(shí)現(xiàn)了巨幅提升，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)燃油車。若質(zhì)量的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力；當(dāng)行駛速度在范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力，同時(shí)內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度時(shí)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng)，汽車的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在時(shí)刻第一次切換動(dòng)力引擎，以后保持恒定功率行駛至第時(shí)刻。下列判斷正確的是（）A.階段汽車的加速度為B.汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)刻C.電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為90kWD.時(shí)刻后若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式【答案】AD【解析】【詳解】A．開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律解得開始階段的加速度故A正確；B．汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)v1=54km/h=15m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間s故B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大Pm==75kW故C錯(cuò)誤；D．汽油機(jī)工作期間，功率W=90000W時(shí)刻汽車的速度為=90km/h根據(jù)題意，若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式，故D正確；故選AD。11.有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d，然后用卷尺測(cè)出船長L。已知他自身的質(zhì)量為m，則（）A.人平行碼頭移動(dòng)的速度會(huì)影響船后退的距離B.人平行碼頭移動(dòng)的速度不會(huì)影響船后退的距離C.漁船的質(zhì)量為D.漁船的質(zhì)量為【答案】BC【解析】【詳解】該人在t時(shí)間內(nèi)從船尾走到船頭，船和人組成的系統(tǒng)不受外力作用動(dòng)量守恒，人平行碼頭移動(dòng)的速度不會(huì)影響船后退的距離，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有其中解得故選BC。12.如圖甲所示，兩平行金屬板水平放置，間距為d，金屬板長為2d，兩金屬板間加如圖乙所示的電壓（時(shí)上金屬板帶正電），其中。一粒子源連續(xù)均勻發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子（初速度，重力忽略不計(jì)），該粒子源射出的帶電粒子恰好從上板左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，若粒子碰到兩金屬板即被吸收不再反彈且對(duì)極板的電量幾乎無影響，則（）A.能從板間飛出的粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為TB.時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的粒子能夠從極板右側(cè)飛出C.能從極板右側(cè)飛出的粒子電場(chǎng)力對(duì)其做功一定為0D.能從極板右側(cè)飛出的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的25%【答案】AC【解析】【詳解】A．能從板間飛出的粒子，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有故A正確；B．假設(shè)時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的粒子能夠從極板右側(cè)飛出，則它在豎直方向上先加速向下，經(jīng)過時(shí)間后電場(chǎng)反向，開始在豎直方向上減速向下，又經(jīng)過時(shí)間，豎直分速度減為零，則有由牛頓第二定律，可得聯(lián)立，解得則假設(shè)不成立，時(shí)刻進(jìn)入兩金屬板間的粒子將打在金屬板上。故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)對(duì)稱性，能從極板右側(cè)飛出的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，則出電場(chǎng)時(shí)豎直速度一定為零，則電場(chǎng)力對(duì)其做功為零，故C正確；D．考慮射入的粒子，當(dāng)粒子射出位置最低時(shí)，可以假設(shè)釋放的時(shí)間為，在釋放后的時(shí)間內(nèi)，豎直位移應(yīng)恰好為d，解得隨后的內(nèi)，由于豎直上升高度為假設(shè)成立，此為一臨界位置；當(dāng)粒子射出位置最高時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性可知從時(shí)刻射入粒子恰好從上邊緣射出，此為一臨界位置，則能從極板右側(cè)飛出的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)故D錯(cuò)誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題，共56分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）13.如圖所示為研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)，電容器充電后與電源斷開，電量Q將不變，與電容器相連的靜電計(jì)用來測(cè)量電容器的_____________（選填“電容”、“電量”或“電勢(shì)差”）。在常見的電介質(zhì)中，由于空氣的介電常數(shù)是最小的，當(dāng)極板間插入物理教材時(shí)，靜電計(jì)指針偏角將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；當(dāng)極板間距離減小時(shí)，靜電計(jì)指針偏角將__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?電勢(shì)差②.減小③.減小【解析】【詳解】[1]靜電計(jì)可以測(cè)量電容器的電勢(shì)差，電勢(shì)差大靜電計(jì)的夾角就大。[2]當(dāng)插入介質(zhì)時(shí)，介電常數(shù)增大，由可知電容器電容將增大，根據(jù)可知極板間電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針偏角將減小。[3]同理可知，當(dāng)極板間距離減小時(shí)，電容器電容增大，極板間電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針偏角將減小。14.如圖1，某實(shí)驗(yàn)小組用軌道和兩輛相同規(guī)格的小車驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。已知小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)所受阻力正比于小車重力，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在小車上適當(dāng)放置砝碼，分別測(cè)量甲車總質(zhì)量和乙車總質(zhì)量；②將卷尺固定在水平軌道側(cè)面，零刻度線與水平軌道左端對(duì)齊。先不放乙車，讓甲車多次從傾斜軌道上擋板位置由靜止釋放，記錄甲車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，求出其平均值；③將乙車靜止放在軌道上，設(shè)定每次開始碰撞位置如圖2所示，此時(shí)甲車車尾與水平軌道左端剛好對(duì)齊，測(cè)出甲車總長度L（含彈簧）。在擋板位置由靜止釋放甲車，記錄甲車和乙車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)求出其對(duì)應(yīng)平均值x1和x2；④改變小車上砝碼個(gè)數(shù)，重復(fù)①、②、③步驟。（1）由圖2得________cm；（選填“20”、“20.0”、“20.00”）（2）若本實(shí)驗(yàn)所測(cè)的物理量符合關(guān)系式______________（用所測(cè)物理量的字母、、、x1、x2、L表示），則驗(yàn)證了小車碰撞前后動(dòng)量守恒；（3）某同學(xué)先把6個(gè)50g的砝碼全部放在甲車上，然后通過逐次向乙車轉(zhuǎn)移一個(gè)砝碼的方法來改變兩車質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若每組質(zhì)量只采集一組位置數(shù)據(jù)，且碰撞后甲車不反向運(yùn)動(dòng)，則該同學(xué)最多能采集______組有效數(shù)據(jù)；（4）實(shí)驗(yàn)小組通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，碰撞前瞬間甲車的動(dòng)量總是比碰撞后瞬間兩車的總動(dòng)量略大，原因是___________A.兩車間相互作用力沖量大小不等B.水平軌道沒有調(diào)平，右側(cè)略微偏低C.碰撞過程中彈簧上有機(jī)械能損失D.碰撞過程中阻力對(duì)兩小車總沖量不為零【答案】（1）20.00（2）（3）3（4）D【解析】小問1詳解】刻度尺估讀到0.1mm，甲車車尾與水平軌道左端剛好對(duì)齊，測(cè)出甲車總長度（含彈簧）L為20.00cm?！拘?詳解】小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)所受阻力正比于小車重力，即根據(jù)牛頓第二定律，可得根據(jù)甲車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，求出其平均值x0，則甲的初速度為由擋板位置靜止釋放甲車，記錄甲車和乙車停止后車尾對(duì)應(yīng)刻度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)求出其對(duì)應(yīng)平均值x1和x2，則碰后的速度為，由碰撞過程滿足動(dòng)量守恒，有可得【小問3詳解】?jī)奢v相同規(guī)格的小車，即質(zhì)量相同，而甲車上裝上鉤碼后與乙車碰撞，為了防止反彈，需要甲的總質(zhì)量大于等于乙的質(zhì)量，則最多能夠轉(zhuǎn)移2個(gè)鉤碼，兩車的質(zhì)量就相等，算上最開始4個(gè)鉤碼在甲車上的一組數(shù)據(jù)，共可以獲得3組碰撞數(shù)據(jù)?！拘?詳解】碰撞前瞬間甲車的動(dòng)量總是比碰撞后瞬間兩車的總動(dòng)量略大，則碰撞過程有外力作用，即碰撞過程中阻力對(duì)兩小車有沖量。即碰撞過程中阻力對(duì)兩小車總沖量不為零。故選D。三、計(jì)算題（本題共3小題，共42分）15.如圖所示，圓錐母線與豎直方向的夾角為，一條長為的不可伸長的輕繩一端拴著質(zhì)量為的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在圓錐體頂點(diǎn)，小球隨圓錐