吉林市田中2022-2023学年高一下学期期末考试
物理学科试卷
（满分100分，考试时间90分钟）
第I卷（选择题）
一、单选题（每题4分，共计36分）
1.在沿滑梯匀加速下滑的过程中，小朋友的重力对小朋友做功的功率（ ）
A.逐渐减小 B.先减小后增大 C.逐渐增大 D.保持不变
2.如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。以地面为零势能面，不计空气阻力，对于该过程说法正确的是（ ）
A.物体运动至海平面时的重力势能为
B.重力对物体做功为
C.物体运动至海平面时的动能为
D.物体运动至海平面时的机械能为
3.如图所示，点电荷固定在AB连线的下方，试探电荷沿直线从A运动到B。此过程中受到的库仑力是（ ）
A.排斥力，先变小后变大 B.排斥力，先变大后变小
C.吸引力，先变小后变大 D.吸引力，先变大后变小
4.如图所示，在光滑的地面上，人、车、锤一起向右在做匀速直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.车上的人用锤连续敲打小车可以使小车停止运动
B.人、车、锤组成的系统机械能守恒，系统动量也守恒
C.人、车、锤组成的系统机械能不守恒，系统水平方向动量守恒
D.人、车、锤组成的系统机械能不守恒，用锤敲打小车时锤给车的冲量大于车给锤的冲量
5.如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s的速率向右运动，B以1m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以2m/s的速率反弹，则A、B两小球的质量之比为（ ）
A.3∶5 B.5∶3 C.1∶1 D.3∶1
6.一只爆竹竖起升空后在高为5m处达到最高点，发生爆炸分为质量不同的两块，两块质量之比为3∶2，其中小的一块落地时水平位移为6米，则两块爆竹落地后相距（ ）
A.4米 B.9米 C.10米 D.12米
7.如图所示，有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为（ ）
A. B. C. D.
8.如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中k为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A.按键的过程中，电容器的电容减小
B.按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b
C.欲使传感器有感应，按键需至少按下
D.欲使传感器有感应，按键需至少按
9.某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为和的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为和，则、和、应满足（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（每题4分，共计12分）
10.如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平面上，质量为m的小物块从斜面底端以大小为的初速度沿斜面向上运动，到达斜面顶端后滑回到底端时速度大小为，则小物块（ ）
A.在整个过程受到支持力的冲量为零
B.在整个过程受到合外力的冲量大小为
C.上滑过程受到的摩擦力冲量小于下滑时摩擦力冲量
D.上滑过程克服摩擦力做功大于下滑时克服摩擦力做功
11.电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源，用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属，使其快速熔融，然后迅速冷却来达到焊接的目的。电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接机的核心部件内存在如图甲所示的高压辐向电场，带箭头的虚线表示电场线。一电子仅在电场力作用下由A沿直线运动到B。下列说法正确的是（ ）
A.该电场为匀强电场
B.电子运动过程中加速度逐渐增大
C.电子运动过程中电势能逐渐减小
D.电子经过各点的电势随位移x的变化如乙图所示
12.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ）
甲 乙
A.在到时刻弹簧都处于压缩状态 B.从到时刻弹簧都处于压缩状态
C.两物体的质量之比为 D.在时刻A的速度为2m/s
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共计16分）
13.用如图所示的装置可以验证系统机械能守恒定律。在水平桌面上放有一气垫导轨，在气垫导轨左侧装有定滑轮，气垫导轨上固定有两个连着数字计时器的光电门，计时器可以记录遮光条经过光电门时的遮光时间。
（1）为完成验证系统机械能守恒实验，实验中槽码的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于含遮光条的滑块质量。
（2）测量前，取下细线和槽码，接通气垫导轨气源，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2，记录遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，如果，说明气垫导轨______（填“左”或“右”）端较高，应调节至气垫导轨水平。
（3）用细线跨过定滑轮连接滑块和槽码，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为、。测出遮光条的宽度d、两光电门间的距离L、槽码的质量m、滑块（含遮光条）的质量M，已知重力加速度大小为g.滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统的重力势能减小量为______，动能增加量为______。若，则表明在上述过程中槽码和滑块组成的系统机械能守恒（均用给定的物理量符号表示）。
14.用如图甲所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
甲
（1）关于本实验，下列说法中正确的是______
A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.轨道末端必须水平
（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落点的位置（A、B、C三点中的某个点），然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上的位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，用同样的方法找到两小球碰后平均落点的位置（A、B、C三点中剩下的两个点）.实验中需要测量的有______
乙
A.入射小球和被碰小球的质量、
B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H
D.两球相碰前后的平抛射程OB、OA、OC
（3）某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图乙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC.该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的.
①该同学要验证的关系式为__________________；
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式__________________是否成立.【注意用（2）中测量物理量表示】
四、解答题（15题8分，16题14分，17题15分）
15.人们有时要用“打夯”的方式把松散的地面夯实，为了方便操作，有人设计了如图所示的“自走式”砸夯机，利用外力把质量为M=100kg的夯锤提升到距地面为H=80cm处，然后释放夯锤，使其由静止开始自由下落，夯锤落地后，与地面接触t=0.2s停止运动，已知重力加速度g取，求：
（1）整个过程中重力的冲量；
（2）夯锤与地面间相互作用力的平均值的大小。
16.如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动，已知：导轨半径R=0.4m，小滑块的质量m=0.1kg，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数，AB的长度L=20m，重力加速度取.求：
（1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小；
（2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能；
（3）若仅改变AB的长度L，其他不变，小滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出L的可能值.
17.如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场，。A、B两板间的距离为d，两板间的电势差随时间t的变化图像如图乙所示；图中已知，的变化的周期为，两板间的电场视为匀强电场，时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经后从极板右侧射出，已知电子的质量为m、电荷量为，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。
（1）求A、B金属板的长度L；
（2）求t=0时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y；
甲 乙
