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2024-2025学年高一下学期第五次质检
物理
一、单选题（每题4分，共28分）
1．两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，如图所示。物体通过一段位移时，力对物体做功6J，力对物体做功，则力与的合力对物体做功为（　　）
A．10J B．2J C． D．14J
2．下列关于动量和动能说法正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体动量不变 B．物体速度发生改变，其动能必然改变
C．动量相同的两物体，质量越大其动能越大 D．动能相同的两物体，质量越大其动量越大
3．杭州宇树科技携旗下机器人H1惊艳亮相2025年央视春晚。十几个人形机器人动作精准流畅，机械臂灵活挥舞着手帕，舞步充满科技感。其中有一个经典的动作是竖直上抛手绢，机械臂顶着手绢竖直向上运动一段距离后，手绢以4m/s的速度离开机械臂，然后在牵引绳的作用下，匀减速上升0.4m后落回。已知手绢的质量是0.2kg，重力加速度g取，不计空气阻力，在手绢匀减速上升的过程中（　　）
A．牵引绳拉力大小为4N
B．牵引绳拉力大小为0N
C．克服牵引绳拉力的平均功率为8W
D．克服牵引绳拉力的平均功率为4W
4．三维坐标系yOz平面内有一圆心在坐标原点、半径为d的均匀带电细圆环，y轴上y=位置有一带电量为＋q的点电荷，x轴上的P点到圆心O的距离也为。若P点场强沿y轴负方向，则关于带电圆环说法正确的是（　　）
A．带正电，电量为 B．带负电，电量为
C．带正电，电量为 D．带负电，电量为
5．静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（　　）
A．静电除尘的原理是静电屏蔽
B．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点
C．为了安全加油站工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装
D．印刷车间的空气应保证适当潮湿，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电
6．如图所示，木块放在光滑水平地面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均阻力为，射入深度为d，此过程中木块位移为s，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为（　　）
A．2.5J B．4.2J C．5.0J D．5.6J
7．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静置在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块（可视为质点）从槽上高为h处由静止释放，已知弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A．小物块下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒
B．小物块下滑过程中，槽对物块的支持力不做功
C．若，物块能再次滑上弧形槽
D．若物块再次滑上弧形槽，则物块能再次回到槽上的初始释放点
二、多选题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选或多选得0分，共18分）
8．如图所示，质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，。现在人由静止开始由船头走到船尾，不计水对船的阻力。则（　　）
A．人行走时，人和船运动方向相反
B．人行走时，船运行速度大于人的行进速度
C．由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离
D．人相对水面的位移大小为
9．如图所示，正方形的三个顶点、、分别固定三个点电荷、、，若点合场强为0，则下列说法正确的是（　　）
A．三电荷的电性相同
B．与电性相同，与相反
C．
D．
10．A、B两个点电荷在真空中产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是（　　）
A．这两个点电荷一定是等量异种电荷 B．这两个点电荷一定是等量同种电荷
C．把某正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变
D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小
三、实验题
11（6分）．某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。
(1)关于实验要点，下列说法正确的是______。
A．两球大小可以不同 B．两球必须是弹性小球
C．斜槽可以不光滑 D．斜槽末端必须水平
(2)不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则表达式 成立，动量守恒定律得到验证。若，则说明 。
12（10分）．学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成。主要的实验步骤如下：
A．安装好气垫导轨，调节导轨的底脚螺丝，使导轨水平；
B．把带有遮光条的滑块1放在弹射架和光电门1之间，左侧带有撞针的滑块2放在的两光电门之间；
C．弹射架弹射滑块1，滑块1与弹射架分离之后通过光电门1，然后与滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2结合在一起，通过光电门2，最后被制动；
D．读出光电门1与光电门2的挡光时间分别为、；
E．改变滑块1的弹射速度，重复步骤C、D两次，读出光电门1与光电门2的挡光时间；
F．用游标卡尺测出遮光条的宽度为，用天平测出滑块1与滑块2（包括撞针）的质量分别为、
(1)下列调节导轨水平的两种做法中，较好的是___________（选填“A”或“B”）
A．将气垫导轨平放在桌上，不打开气源充气，将滑块放到导轨上，若滑块不动，则导轨水平
B．将气垫导轨平放在桌上，先打开气源充气，再将滑块放到导轨上，轻推滑块，若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等，则导轨水平
(2)碰撞前滑块1的动量大小为 ，碰撞后滑块1和滑块2的总动量大小 （结果均保留三位有效数字）
(3)下表为另外两次碰撞前、后的动量取得的实验数据
次数 碰前滑块1的动量 碰后滑块1、2总动量
2 0.224 0.220
3 0.320 0.315
结合第一次碰撞数据，可得出的实验结论是 。
(4)如图所示，若用水平长木板和小车1、2替代气垫导轨和滑块1、2完成本实验，为尽可能减少误差，下列做法合理的是___________。
A．采用宽度大一些的遮光条
B．适当增加小车1的弹射速度
C．选用表面平整一些的长木板
D．适当增加两个光电门之间的距离
四、解答题
13（13分）．如图所示，由绝缘材料制成的光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，固定在场强方向水平向左的匀强电场中。已知轨道圆心为，半径为，最低点为，连线竖直。一质量为、带电量为的小球静止于A点，与竖直方向夹角为。重力加速度为，不计空气阻力。求：
(1)小球的电性及电场强度的大小；
(2)撤去电场后
i.小球运动到点时轨道对小球支持力的大小；
ii.若点距离地面的竖直高度为，小球落地点与点的水平距离。
14（10分）．如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，带电量为q的正点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离正点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球B所带电的电性；
(2)小球B所带电量qB=？
(3)A、N之间的距离d=？
15（15分）．如图所示，静置于光滑水平面上的轨道由长为的粗糙水平轨道和半径为、圆心角为的光滑圆弧轨道组成（、连接在一起），轨道质量为，上最右侧放置一个质量为的小物块，与之间的动摩擦因数为。质量为的小球通过长为的细线连接于固定点，某时刻将拉至右侧与等高处由静止释放（细线始终处于伸直状态），不计、碰撞的机械能损失，重力加速度取，已知，，物块视为质点。求：
(1)、相碰后的速度大小；
(2)到达连接处的速度大小；
(3)离开末端后还能上升的最大高度。
试卷第1页，共3页
答案第1页，共2页高一第五次质检物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D B D D C AD BC AC
1．C
【详解】功是标量，当有多个力对物体做功的时候，总功大小就等于各个力对物体做功的代数和
力对物体做功6J，力对物体做功
故与的合力对物体做的功
故选C。
2．D
【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小一定，方向发生变化，则该物体的动量大小一定，方向也发生变化，故A错误；
B．物体速度发生改变，当物体速度大小一定，方向发生变化时，物体的动能不变，故B错误；
C．根据，
解得
可知，动量相同的两物体，质量越大其动能越小，故C错误；
D．结合上述解得
可知，动能相同的两物体，质量越大其动量越大，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】AB．上升过程，由动能定理，有
解得牵引绳拉力大小为，故AB均错误；
CD．上升为匀减速过程，克服牵引绳拉力的平均功率为，故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】+q在P点的场强为
方向与x轴夹角为45°斜向右下，圆环在P点的场强沿水平方向，因P点场强沿y轴负方向，可知圆环在P点的场强与点电荷+q在P点在x方向的场强的分量等大反向，可知圆环在P点的场强方向沿x轴负向，可知圆环带负电；圆环在P点的场强
解得
故选B。
5．D
【详解】A．静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用，故A错误；
B．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，故B错误；
C．化纤服装容易摩擦起电，在加油站这种易燃易爆环境中，产生的静电可能引发危险，所以加油站工作人员不应穿绝缘性能良好的化纤服装，而应穿不易产生静电的服装，故C错误；
D．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，需空气保持一定湿度，以便及时导走静电，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】设子弹的质量为，初速度为，木块质量为，则子弹打入木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，取向右为正方向，即
此过程产生的内能等于系统损失的动能，即产生的内能为
而木块获得的动能
联立可得
故选D。
7．C
【详解】A．物块在下滑过程中系统竖直方向受外力作用，水平方向不受外力作用，故物块和弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；
B．弧形槽置于光滑水平地面上，物块下滑过程中对弧形槽压力的水平分量使弧形槽向左加速，动能增大，此过程中物块和弧形槽组成的系统只有物块的重力做功，系统机械能守恒，故物块机械能必定减少，由此推知弧形槽对物块的支持力做负功，故B错误；
C．小物块下滑过程中，物块、弧形槽组成的系统满足水平方向动量守恒，系统初始水平方向动量为零，设小球滑到底端时二者速度大小分别为、，取向左方向为正
该过程由动量守恒定律得
故得
若，则，小物块在水平面上做匀速运动，撞击弹簧前后速度等大反向，因此能追上弧形槽，故C正确；
D．设物块再次滑上弧形槽，上升到最高点时系统水平向左的速度为v
由动量守恒定律得
由全过程满足机械能守恒得
物块从初始状态下滑到底端时满足机械能守恒
故得
即物块不会上升至初始高度，故D错误；
故选C。
8．AD
【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A正确；
B．根据动量守恒定律有
因，故
故B错误；
C．由人和船组成的系统动量守恒且系统总动量为零知：人走船走，人停船停，故C错误；
D．据动量守恒定律有
又，
可得
又
联立解得人相对水面的位移大小为
故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】A．根据场强叠加可知，若三电荷的电性相同，则d点的场强不可能为零，选项A错误；
BCD．若与电性相同，与相反，则与在d点的合场强与在d点的场强等大反向，则此时d点的场强为零，此时与在d点的场强大小相等，相互垂直，则由场强叠加可知
可得
即
选项BC正确，D错误。
故选BC。
10．AC
【详解】AB．电场线是由正电荷出发，终止于负电荷，由图中分布对称的电场线可得A、B为等量异种电荷，故A正确，B错误；
C．等量异种电荷产生的电场中，在它们连线的中垂线MN上，各个点的电场方向均垂直于中垂线指向负电荷一侧，同一电荷所受电场力方向相同，故C正确；
D．电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线的切线方向表示电场的方向，C点的电场线比D点密，所以两点电场强度大小关系为
故D错误。
故选AC。
11．(1)CD
(2) 两球发生的是弹性碰撞
【详解】（1）A．为了能保证水平方向的对心碰撞，两个球的半径应该相同，故A错误；
B．两球不一定是弹性的，可以是非弹性的，故B错误；
C．斜槽可以不光滑，只要同一实验从斜槽上同一位置由静止释放即可，故C正确；
D．斜槽末端必须水平，这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故D正确。
故选CD。
（2）[1]要验证的关系是
因小球做平抛运动，落地时间相等，则
即当表达式
成立时，动量守恒定律得到验证；
[2]当两球发生弹性碰撞时，根据能量守恒
得到
联立动量守恒的表达式可得
因此说明两球发生的是弹性碰撞。
12．(1)B
(2) 0.153 0.150
(3)在误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒
(4)BC
【详解】（1）由于不打开气源充气，将滑块放到导轨上，由于摩擦阻力作用，即使气垫导轨不水平，滑块仍然可能不动，所以应该将气垫导轨平放在桌上，先打开气源充气，再将滑块放到导轨上，轻推滑块，若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等，则导轨水平。
故选B。
（2）[1] 滑块1碰撞前的速度为
碰前动量为
[2] 碰撞后滑块1和滑块2的速度为
总动量大小
（3）由表中数据和第一次碰撞结果可以看出，碰前的动量略大于碰后的动量，原因是运动过程中存在阻力。所以得出的结论是在误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒。
（4）A．遮光条的宽度增大，滑块通过光电门的运动时间变大，速度测量误差变大，实验误差变大，故A错误；
BC．选择表面平整的木板可以减少阻力，有助于减小实验误差，适当的增加滑块1的弹射速度，可以让滑块通过光电门的速度大一些，即让速度测量误差变小，也可以减小实验误差，故BC正确；
D．因为平木板上存在阻力，适当增加两光电门的距离会增加阻力的影响，从而增大实验误差，故D项错误。
故选BC。
13．(1)负电，
(2)i.2mg；ii.
【详解】（1）小球受到重力，轨道指向圆心的支持力与电场力，根据平衡条件可知，电场力方向水平向左，电场力方向与电场方向相反，则小球带负电，根据平衡条件有
解得
（2）i.小球从A运动到B过程，根据动能定理有
小球在B点，根据牛顿第二定律有
解得
ii.根据平抛运动的规律有
，
结合上述解得
14．(1)带正电
(2)
(3)
【详解】（1）由于小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，说明此时电场力与重力沿斜面向下的分力平衡，A带正电，则小球B也带正电。
（2）释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g,根据牛顿第二定律可得：
解得
（3）小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，根据平衡条件可得
解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）机械能守恒有
、相碰动量守恒有
机械能守恒有
解得
（2）与轨道组成系统动量守恒
能量守恒
解得
（3）从冲出时，由能量守恒得
设在水平方向、竖直方向的速度分量分别为、，则
由水平方向动量守恒可得
当滑块到达轨道最高点时，在沿圆弧轨道半径的方向上速度相等，则
离开末端后还能上升的最大高度为
联立解得

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