2022-2023学年辽宁省铁岭市六校高一（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年辽宁省铁岭市六校高一（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.下列关于静电场的说法正确的是（）

A.电子就是元电荷

B.点电荷类似于质点，是一种理想化模型

C.丝绸摩擦玻璃棒后玻璃棒带正电，说明电荷可以凭空创生

D.若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为0

2.图为运动会上某同学扔铅球的情景，铅球以某一速度被抛出，不计空气

阻力，关于铅球在空中运动的过程中，下列有关铅球的物理量保持不变的是

（）

A.速度B.速率C.加速度D.动能

3.如图所示，匀速直线上升的热气球（可视为质点）突然受到方向水平向左、大小恒定的风力

F,则()

A.热气球将做曲线运动

B.热气球在相同时间内的速度变化量将越来越大

C.热气球将在竖直方向做减速运动

D.热气球的速度将先增大后减小

4.如图所示，门把手上4、B两点到转轴上。点的距离之比为1：

2,匀速转动门把手时，下列说法正确的（）

A.A、B两点的线速度大小之比为1：2

B.4、B两点的角速度之比为1：2

C.A,B两点的向心加速度大小之比为1：4

D.4、B两点与转轴上。点的连线在相同时间内扫过的面积相等

5.某小区的一幢楼的电梯不能正常运行时，某居民背着IOkg的米袋在3根讥内以恒定速率上

楼，总共上升的高度为30m。已知该居民的质量为60kg,取重力加速度大小g=lθm/s?,则

该居民上楼的过程中，下列说法正确的是（）

A.该居民受到楼梯的支持力做了正功B.该居民对米袋做的功为3000/

C.该居民最终的重力势能一定为1800Q∕D.该居民对米袋做功的平均功率为15W

6.2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在巴丹吉林沙漠腹地的东风着陆场平安

着陆、“神舟十五号”载人飞行任务取得圆满成功。返回舱的整个返回过程需要经过受控离

轨、自由下降、再入大气层和着陆4个阶段，其中返回舱从原运行轨道（可视为圆轨道）受控离

轨到返回轨道的阶段为受控离轨阶段。下列说法正确的是（）

A.返回舱在原运行轨道上运行时的速度大于第一宇宙速度

B.返回舱受控离轨瞬间，应加速前进

C.返回舱在整个返回过程均处于失重状态

D.返回舱进入大气层后，返回舱的机械能逐渐减小

7.阳、出、三个原子核，电荷量均为+q,质量之比为1：2：3»I∣+

如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极P⅛r.................

板的落点分别为4、B、C,已知上极板带正电，不计原子核所受重力，I'^∙^^,1-

CBAɪ

下列说法正确的是（）

A.三个原子核刚到达下极板时的动能相等

B.落在C点的原子核是1H

C.；“、lH,的加速度大小满足的：a2：a3=3：2：1

D.若将上极板向上移动较小的距离，原子核在电场中的运动不受影响

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.如图所示，纸面内a、氏C三点构成直角三角形，αb与αc互

相垂直，αc=L,Nc=60。。带电荷量分别为一q、+4q的点电荷

分别固定放置在a、b两点,d点为a、b两点连线上的中点，静电

力常量为鼠下列说法正确的是（）

A.两点电荷在d点产生的合电场强度大小为O

B.b点处的点电荷在C点产生的电场强度大小为粤

I4

C.两点电荷在C点产生的合电场强度大小为翳

D.两点电荷在C点产生的电场强度方向与ab边平行

9.如图所示，边长为20Cnl的正方形ABCD放在一匀强电场中，匀强A

电场方向与正方形ABCD所在平面平行（图中未画出）。已知4、B、C三

点的电势分别为6V、2V、4V,则下列说法正确的是（）

A.电子在A点时具有的电势能为6eV

B.将一个电子由A点移动到B点，电场力做的功为-4e∣∕

C.该匀强电场的电场强度方向由4点指向C点

D.该匀强电场的电场强度大小E=10yΓ5V∕m

10.如图所示，某人从高出水平地面h的坡顶上水平击出一个质量为m的高尔夫球（可视为质

点），坡顶可视为半径为R的圆弧，高尔夫球飞出前瞬间对地面的压力恰好为0。高尔夫球落

入水平地面的4洞中（不计洞穴的宽度及深度），不计空气阻力，重力加速度大小为g,贝∣J（）

A.该球在空中运动的时间为2/1

9

B.该球飞出的初速度大小为/瓦

C.4洞到坡顶的距离为。）沃

D.该球落入4洞时的动能为gmg（R+2h）

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

11.小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特C1

征:两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、a

Q,其中N的末端与水平板相切。两轨道上端分别装有电磁

B

铁C、D,调节电磁铁C、。的高度，使4C=BD现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、。上，然

后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。

(1)为完成本实验，弧形轨道M、N的表面______(填“需要”或“不需要”)确保光滑，水平

板的表面(填“需要”或“不需要”)确保光滑.

(2)符合上述实验条件后，可观察到的实验现象应是。仅仅改变弧形轨道M的高度，

重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的水平分运动是。

12.某同学自制如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。图中O点是量角器的圆心，悬

线一端系于此处，另一端拴一个小球，S是光电门传感器，位于。点正下方。实验过程中，调

节装置使OS保持竖直，量角器所在平面为竖直平面，测量出悬线的长度为3小球的直径为d。

将小球拉到某位置，读出此时悬线与水平方向的夹角仇保持悬线伸直，由静止释放小球，运

动到。点正下方时，小球的球心恰好经过光电门，与光电门连接的数字计时器记录小球的挡

光时间t。

(1)关于实验中器材的选用，下列说法正确的是O

A.实验中应选用质量小、体积大的小球

B.实验中应选用质量大、体积小的小球

C.悬线应选用弹性较好的细绳

D悬线应选用弹性较差的细绳

(2)小球经过光电门时的速度大小U=,若小球的质量为小，则小球从由静止释放到

经过光电门时重力势能的减少量ZEP=,小球动能的增加量/Ek=,若满足

等式则验证了机械能守恒定律。(均用题目中给定的物理量符号表示)

ZEp=ZEzc,

四、简答题(本大题共3小题，共40.()分)

13.如图所示，用绝缘细线将一带正电小球4悬挂在。点，在悬点。的

正下方放置带正电物块B,小球4静止时细线与竖直方向的夹角。=30°,

物块B静止在。点正下方的粗糙绝缘水平地面上，小球4与物块B的连线

恰与细线垂直。已知小球力、物块B的质量均为m=2kg,取重力加速

度大小g=10m∕s2,求：

(1)物块B受到的库仑力大小；

(2)物块B与水平地面间的摩擦力大小。(结果保留根号)

14.如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平面AB和竖直半圆

形轨道Be组成，各部分平滑连接。已知半圆形轨道的半径R=O.4小，除半圆形轨道BC外其

余接触面均光滑、某次游戏中用力将一质量Tn=0.1kg的滑块压缩轻质弹簧(滑块与弹簧不拴

接)，此时弹簧的弹性势能EPo=I.6/,然后由静止释放滑块，滑块从弹射器4点弹出后，恰能

通过半圆形轨道的最高点C,取重力加速度大小g=10m∕s2,滑块可视为质点，忽略空气阻

力。求：

(1)滑块通过8点时对半圆形轨道的压力大小；

(2)滑块从8点运动到C点的过程中，克服摩擦力做了多少功？

15.如图所示，竖直放置的足够大的平行金属板4、B间的距离ʌn∩

d=1.68m,4、B板与恒压电源保持连接后，金属板间的电场可,J.0Q

视为匀强电场。一质量Wi=2kg、电荷量q=2.52xlθ-2c的带

正电小球(可视为点电荷)通过绝缘轻绳固定在两板正中间的。点，C

小球静止于C点时轻绳与竖直方向的夹角为37。。已知轻绳长度L=0.4m,重力加速度大小g=

10m∕s2,S讥37。=0.6,cos370=0.8,不计空气阻力。

(1)求金属板4、B间的电势差；

(2)若某时刻连接小球的轻绳突然断开，求小球运动到B板时的速度大小；

(3)若在C点给小球一个垂直于轻绳方向的初速度，使小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,

求小球在C点的初速度大小。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：4、元电荷是带电量的最小值，并不是带电粒子，一个电子的带电量等于元电荷，

故A错误；

8、点电荷是忽略带电体的形状与大小，将带电体可看带有电荷量的点。点电荷类似于质点，是一

种理想化模型，故B正确；

C、丝绸与玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电，说明玻璃棒束缚电子的能力弱，它的电子转移到丝绸

上，电荷不会凭空创生，故C错误；

。、电场强度由电场本身决定，跟放不放试探电荷没有关系，该点的电场强度不为零，故。错误。

故选：B。

点电荷是忽略带电体的形状与大小，将带电体可看带有电荷量的点；元电荷是带电量的最小值，

所有带电体的电荷量均是元电荷的整数倍；摩擦起电本质是电子的转移；电场强度由电场本身决

定，跟放不放试探电荷没有关系。

点电荷是带电物体的理想模型，而元电荷是最小的电荷量，并不是带电物体。

2.【答案】C

【解析】解：C.铅球在空中只受到重力作用，所以加速度不变，故C正确：

48.铅球在空中为曲线运动，所以速度的方向时刻变化，并且上升速率变小，下降速率变大，故

AB错误；

。.因为速率变化，所以动能也发生变化，故。错误。

故选：Co

抛出后，只受重力，合外力恒定，故可得到竖直方向先做竖直上抛，后做自由落体运动，由竖直

水平方向的二个分运动的，就可得到相关答案。

抓住抛出去后，合外力恒定这一特点来分析。

3.【答案】A

【解析】解：AC.热气球竖直方向受到的合外力为零，做匀速运动，水平方向受到恒力作用做匀加

速运动，则合运动为曲线运动，故A正确，C错误；

区热气球水平方向受到恒力作用，加速度恒定不变，根据Au=αAt可知，在相同时间内的速度变

化量不变，故B错误：

。.热气球的竖直速度不变，水平速度增加，则速度将不断变大，故。错误。

故选：Ao

根据曲线运动的条件判断是否为曲线运动；根据ZD=ɑdt结合牛顿第二定律判断；热气球竖直方

向做匀速运动；根据平行四边形定则判断合速度的变化。

解答该题关键是抓住热气球水平方向受到的力是恒力，热气球水平方向的加速度不变。

4.【答案】A

【解析】解：AB.门把手上4、B两点都绕。点转动，属于同轴转动，则角速度相等，故A、B两点

的角速度之比为1：1,由u=3r,可知4、B两点的线速度大小之比为

vA：VB=rA：re=1：2,故A正确，8错误；

C.由a="??-,可知4、B两点的向心加速度大小之比为以：aB=rA：rβ=1：2,故C错误；

。.门把手上的点与转轴上。点的连线在相同时间内扫过的面积为

S=ɪðr2=∣ωtr2

所以4、8两点与转轴上O点的连线在相同时间内扫过的面积之比为2：SB=L4,故。错误。

故选:Aa

两点的角速度相等，根据V=「3可知两点的线速度大小；根据α=α>2r求向心加速度大小；根据

扇形的面积公式求解在相同时间内扫过的面积。

解决本题的关键是两点属于同轴转动，具有相等的角速度，根据α=α√r求向心加速度大小，根据

V=T3可知线速度大小。

5.【答案】B

【解析】解：4该居民受到楼梯对人的支持力没有位移，则对人不做功，故A错误；

8.该居民对米袋做的功为

W=mgh=10×10×30/=3000/

故8正确；

C.零势能面不确定，则不能确定该居民最终的重力势能大小，故C错误；

。.根据功率的计算公式可知，该居民对米袋做功的平均功率为

故。错误。

故选：B.

根据做功的条件分析4根据W=mg∕ι,求解居民对米袋做的功；重力势能与零势能面有关，根

据P=/求解平均功率。

本题考查功和功率的计算，解题关键是掌握功和功率的公式，并能够熟练应用。

6.【答案】D

【解析】解：4、第一宇宙速度是航天器最小发射速度，也是航天器最大运行速度，可知返回舱

在原运行轨道上运行时的速度小于第一宇宙速度，故A错误；

从返回舱向低轨道运行，所以在受控离轨的瞬间，应减速，故8错误；

C、返回舱在着陆阶段做减速运动，加速度和速度的方向相反，可知加速度方向向上，处于超重

状态，故C错误；

返回舱进入大气层后，空气阻力做负功，返回舱的机械能逐渐减小，故。正确。

故选：D。

4、根据第一宇宙速度是航天器中最大运行速度来判断；

BC,返回舱向低轨道运行，需减速，着陆阶段，返回舱做减速运动，根据加速度和速度方向关系，

可知加速度方向，则可知超失重；

。、空气阻力做负功，根据功能关系可知机械能的变化。

本题考查了人造卫星变轨的问题和超失重，解题的关键要知道卫星加速向高轨道运动，减速向低

轨道运动，注意超重加速度方向向上，失重加速度方向向下。

7.【答案】D

2

【解析】解：4、根据动能定理，粒子到达下级板时的动能为：Ek=∖mv=∖mvl+qU1

其中Ul为射入点与下极板的电势差，因三个原子核的质量不同，则三个原子核刚到达下极板时的

动能不相等，故A错误；

B、根据类平抛规律，沿电场线方向有：∕ι=i∙⅛∙t2

2m

t

垂直电场线方向有：X=V0

可得：X=。。庠

可知，质量越大，贝反越大，则落在4点的原子核是；H,故3错误；

C、根据牛顿第二定律有：a=*,可知，出、出、出的加速度大小满足：的：a2：=6：3：2,

故C错误；

。、根据公式：E==、C=τ⅛'C=E

a4πkdU

联立可得：E=嘤,因电容器带电量不变，则若将上极板向上移动较小的距离，两板间场强不

变，原子核在电场中的运动不受影响，故。正确。

故选：。。

三个粒子垂直射入匀强电场中都做类平抛运动，根据动能定理结合题设条件比较落到下板的动能;

粒子竖直方向的偏转量相同而水平位移不等，根据牛顿第二定律和位移公式写出偏转量的表达式,

再分析水平位移与质量的关系；

根据粒子的偏转方向分析粒子受到的电场力方向，根据牛顿第二定律比较加速度；

当移动极板时，推出场强的表达式，确定板间场强大小不变，从而再确定各同位素运动是否发生

变化。

解决该题的关键要掌握类平抛运动问题的处理方法：运动的分解法，根据牛顿第二定律和运动学

公式得到竖直分位移表达式，根据表达式进行分析。

8.【答案】BC

o-

【解析】解：4a、b两点间的距离为：Lab=L∙tan60=V3L

Lkq.4kq20kq

两点电荷在d点产生的合电场强度大小为：E=画ɪ+啊=齐，故4错误；

B.b点处的点电荷在C点产生的电场强度大小为：EbC=告勺=患，方向沿bτc的方向，故B正

确；

CD.α点处的点电荷在C点产生的电场强度大小为：EaC=患，方向沿CTa的方向。两点电荷在C点

的电场强度大小相等，且方向的夹角为120。，如下图:

EM

be

根据场强的叠加可知两点电荷在C点产生的合电场强度大小为：Ec=*,方向与αb边不平行，故C

正确，故。错误.

故选：BC.

根据点电荷的电场强度计算公式和电场强度的叠加原理解答。

本题考查了电场的叠加原理和点电荷的电场强度计算问题，基础题目。掌握点电荷的电场强度计

算公式。

9.【答案】BD

【解析】解：力、电子在4点时具有的电势能为

Ep=q<P=_6eV,故A错误；

B、将一个电子由4点移动到B点，电场力做的功为

W=UABq=-e×(6-2"=-4eV,故B正确；

C、取4、B中点为F,可知F点的电势为(6+2)V=4V,根据匀强电场中等势面的特点可知CF

为等势面，过点B做CF的垂线交40于G点，可知该匀强电场的电场强度方向由G点指向B点，故C

。、该匀强电场的电场强度大小为

E=—%—=--殳吃一V/m=lQy∏>V∕m..C十

Lcos∆ABG0.2×—//,故C正确。

I0.22+0.12

故选：BD.

沿同一匀强电场中任何一个相同方向上，相距同样距离的两点间的电势差都是相同的，在匀强电

场中，找出相等的两点的电势，作出等势面，根据电场线与等势面垂直即可判断，根据E=§可解

a

得电场强度

解决本题的关键是正确理解U=Ed,分析强电场中两点间的电势差关系，并能正确求解场强。

10.【答案】AD

【解析】解：4平抛运动竖直方向为自由落体，根据自由落体运动学公式

h=1gt2

解得

故4正确；

A高尔夫球飞出前瞬间对地面的压力恰好为0,则重力提供向心力

V2

Mg=rnA

解得该球飞出的初速度大小为

V=√gR

故B错误；

C.A洞到坡顶的水平距离为

X=",解得％=

根据位移合成规律，4洞到坡顶的距离为

s=VX2+h2>解得S=√2hR+h2

故C错误；

。.根据动能定理

mgh.—Ek-^mv2

解得

Ek=Tmg(R+2∕ι)

故。正确。

故选：AD.

根据自由落体运动学公式，求时间；

重力提供向心力，求球飞出的初速度大小；

根据匀速运动位移公式，求洞到坡顶的水平距离，根据位移合成规律，求4洞到坡顶的距离；

根据动能定理，求该球落入4洞时的动能。

本题解题关键是掌握平抛规律，平抛运动水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动。

11.【答案】不需要需要铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰匀速直线运动

【解析】解：(1)实验要求两球到达斜槽末端的速度相同即可，所以弧形轨道M、N的表面不需要

光滑。

实验要验证平抛运动水平方向是否为匀速直线运动，所以水平面板需要确保光滑，确保Q为匀速

直线运动才能对比。

(2)实验能观察到的现象是两球在长木板上正好相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验,

仍能观察到相同的现象，这说明两球在水平方向的运动完全相同，说明平抛运动在水平方向做匀

速直线运动。

故答案为：(1)不需要，需要；(2)铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰，匀速直线运动。

(1)根据平抛运动的条件分析判断；

(2)根据两球在长木板上是否正好相碰分析判断。

本题关键掌握平抛运动的条件和平抛运动的特点。

12.【答案】8。如g(L+务(I-S讥0)；嚏

【解析】解：(I)AB.实验中应选用质量大、体积小的小球，以减小空气阻力的影响，故A错误，B

正确：

CD.悬线应选用弹性较差的细绳，使摆线长度保持不变，故C错误，。正确。

故选：BD.

(2)小球经过光电门时的速度大小。=ɪ

小球从由静止释放到经过光电门时重力势能的减少量ZIEP=mg(L+今(I-S讥。)

小球动能的增加量4Ek=ɪmv2=ɪm(^)2=~2

若满足等式ZEP=ΔEk,则验证了机械能守恒定律。

故答案为：(I)BD;(2)pmg(L+今(I-Sin。)；吗。

(1)根据实验的注意事项分析作答;

(2)根据平均速度公式求解小球通过光电门的瞬时速度；再求解重力势能的减小量和动能的增加量

相等，得出机械能守恒满足的表达式。

解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等

进行验证。

13.【答案】解：(1)对小球4受力分析，根据受力平衡有

F库=mgsin30°

解得

F摩=ION

根据牛顿第三定律可知物块B受到的库仑力大小为：

F/=F库=ION

(2)对物块B受力分析，根据受力平衡，水平方向上有

f=F/cos30。

解得

f=5√-3∕V

答：(1)物块B受到的库仑力大小为ION；

(2)物块B与水平地面间的摩擦力大小为5∕3N。

【解析】分别对4、B受力分析，列出平衡方程，即可以求解相应的力。

本题考查了在库仑力作用下物体的平衡，题型简单，列出平衡方程即可求解。

14.【答案】解：(1)滑块运动到B点的过程，由能量守恒有

ETɪ2

mv

Ep0=2B

滑块经过B点，由牛顿第二定律有

,Vβ

Fc-mg=m-f

NK

解得

FN=9/V

由牛顿第三定律得，滑块通过B点时对半圆形轨道的压力

F'N=FN=9N

(2)滑块恰好能过C点，则

VQ

mg=m-Kɪ

解得

vc—2m∕s