湖南省宁远县第一中学崇德学校2024-2025学年高一下学期期末物理考试

宁远一中崇德学校2025年上期高一年级期末考试 物理学科试卷 1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列关于物理学家的贡献正确的是 A．开普勒发现了万有引力定律 B．牛顿测出了万有引力常量 C．爱因斯坦创立了狭义相对论 D．库仑最早测得了元电荷e的数值 2．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，B、C、D三点的电势分别为2V、4V、6V，正六边形所在平面与电场线平行。已知电子电荷，下列正确的是 A．匀强电场的电场强度大小为20V/m B．通过AB和DE的直线应为电场中的两条等势线 C．匀强电场的电场强度方向为由D指向B D．将一个电子由D点移到C点，电子的电势能将减少 3. 如图为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。当把另一个与A完全相同的带电金属小球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的库仑力使悬丝扭转。当A带电q，C带电－2q，A、C间的距离为r时，A、C间的库仑力为F；让C与A接触后分开，当C和A的距离为2r时，A、C间库仑力的大小为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示的带电粒子的运动轨迹。不计重力的带电粒子，仅在电场力作用下先经过M点，再经过N点。下列说法正确的是（ ） A. 该带电粒子带负电 B. M点的电势高于N点的电势 C. M点的电场强度小于N点的电场强度 D. 该带电粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 5.世界一级方程式锦标赛上海大奖赛赛道单圈长5.451公里，共14个弯道。如图所示，赛车在水平跑道上转弯时，容易冲出跑道的主要原因及分析，下列正确的是（ ） A. 运动员没有及时加油提速 B. 运动员没有及时刹车减速 C. 弯道半径越小，赛车越容易冲出跑道 D. 弯道半径越大，赛车越容易冲出跑道 6.2023年4月16日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星—“风云三号”G星在酒泉卫星发射中心成功发射。已知地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为，引力常量为G，若“风云三号”G星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，则下列正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的半径为 C. “风云三号”G星的线速度大小为 D. “风云三号”G星的周期为 7.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 A．返回舱在喷气过程中处于失重状态 B．返回舱在喷气过程中所受合外力做正功 C．返回舱在喷气过程中机械能减少 D．返回舱在匀速下降过程中机械能不变 8．如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，在B点放了某个未知电荷后，D点的电场强度为恰好0，则放在B点的电荷电性和电荷量 A．负电荷，电荷量为 B．负电荷，电荷量为2q C．正电荷，电荷量为 D．正电荷，电荷量为 9．如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点， c 点坐标为（cm，3cm）。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为8V、24V、15V，将一电荷量为的点电荷从a 点沿 abcd 移动到 d 点，下列说法正确的是 A．坐标原点O 的电势为0V B．电场强度的大小为500V/m C．该点电荷在a 点的电势能为1.6×10-4J D．该点电荷从a 点移到d 点的过程中，电场力做的功为2.4×10-4J 10．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知。 该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是 A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．A、B两点电势差等于B、C两点电势差 D．电子经过A点的速率小于经过B点的速率 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置） 11．某同学利用如图所示的装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速塔轮在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格显示出两个钢球所受向心力的大小。图中左侧短槽的挡板距标尺1的距离与右侧挡板距标尺2的距离相等。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是_________。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎推理法 （2）为了探究钢球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是_________。 A．应使用两个质量不等的钢球 B．应使两钢球离转轴的距离相同 C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）在某次探究实验中，当a、b两个相同钢球转动的半径相等时，若左右标尺上红白相间的等分格显示出a、b两个钢球所受向心力的比值为，由此可知皮带连接的左右两个变速塔轮对应的半径之比为_________。 12．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1拉着纸带向上运动，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙所示是实验中获取的一条纸带；O点是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50 Hz。已知m1＝100g、m2＝300 g，则(计算结果均保留三位有效数字) （1）在打下O点到打下B点的过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝J。(取重力加速度g＝9.8m/s2) （2）在某次实验中系统动能的增加量小于系统重力势能的减少量，造成该实验结果的可能原因是。 （3）若m1上升高度为h时对应的速度大小为，请写出计算重力加速度g的表达式 （用m1、m2、、h表示）；若某同学作出图像如图丙所示，计算重力加速度g=m/s2。 三、计算题 13.一种叫做“飞椅”的游乐项目，如图甲所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。人与座椅的总质量为。当转盘匀速转动时，简化模型如图乙所示，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角，不计钢绳的重力，〈，，〉求该状态： （1）座椅受到绳子的拉力大小； （2）转盘转动的角速度大小。 14．如图所示，一绝缘细直杆固定在水平向左、电场强度大小的匀强电场中，直杆与电场线成37°角，杆长。一套在直杆上的电荷量为的带负电荷的小环，从杆顶端点以初速度开始下滑，小环离开杆后恰好通过杆底端C点正下方的P点。已知小环的质量，环与杆间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： （1）小环在C点的速度； （2）小环从C点到P点的时间； （3）小环运动到杆下端C点正下方P点的的动能。 15．如图所示的简化模型，主要由光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的落地区FG组成，各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到FG区域时马上停止运动。现将一质量为m=0.2kg的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径R=0.1m，水平面BD的长度x1=3m，传送带长度x2=4m，距离落地区的竖直高度H=0.8m，滑块与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1，传送带以恒定速度v0=4m/s逆时针转动（g取10m/s2，不考虑传送带的半径对运动的影响）。 （1）要使滑块恰能通过圆轨道最高点C点，求滑块释放点距水平轨道的高度h0； （2）要使滑块恰能运动到传送带最右端E点，求滑块释放点距水平轨道的高度h1； （3）若释放点距水平轨道的高度，求滑块静止时距B点的水平距离x与h的关系。 宁远一中崇德学校2025年上期高一年级期末考试 物理参考答案及评分标准 1、 单选题（1~7题，每小题4分，共24分） 2、 多选题（8题~11题，每小题5分，共20分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B D A B B C A D AC BD 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分） 11．（1） B （2）C （3） 3:2 12．（1） C （2） （3） 四、计算题（本题共3小题，共44分） 13．（12分）解：（1）由受力分析可得 3分 解得 2分 （2）设人与座椅做圆周运动的半径为R，由几何关系可得 2分 由牛顿第二定律可知 3分 联立两式代入数据解得 2分 14．(14分)（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据 2分 解得偏转电场的电场强度大小为 2分 （2）电子在加速电场中，根据动能定理可得 2分 解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为 2分 （3）电子在偏转电场中做类平抛运动，则有 ， 2分 电子离开偏转电场时的偏移量为 2分 联立解得该装置的灵敏度为 2分 15．（18分） 解：（1）滑块恰好过最高点 C，有 （2 分) 若滑块恰好能过最高点，从 A 到 C，由机械能守恒定律，有 （2分） 解得 h0 0.25m （1分） （2）要使滑块恰能运动到 E 点，则滑块到 E 点的速度为 0，从 A 到 E，由动能定理， 有 （2分） 解得 h1 0.7m （2分） 显然h1 > h0，要使滑块恰能运动到 E点，则滑块释放点的高度 h1 0.7m （2分） （3）①当滑块释放点的高度范围满足 0.25m h 0.3m 时，滑块不能运动超过 D 点，最终停在BD上，设其在BD上滑动的路程为 x，有 mgh mgx 0 0 解得 x 10 h （1分） ②当滑块释放点的高度范围满足0.3m h 0.6m 时，滑块从传送带返回D点，最终停在BD上，在BD上滑动的路程为2x 1 x，有 mgh mg(2x 1x) 0 0 解得 x 610h （2分） ③当滑块释放点的高度范围满足0.6m h 0.7m 时，滑块从传送带返回D点，重回圆轨道，不超过与圆心等高位置，最终停在BD上，分析可知滑块在BD上滑动的路程为2x1+ x ， 有 mgh mg(2x 1+x) 0 0 解得 x 10h6 （2分） ④当滑块释放点的高度 h 0.7m时，滑块从E点飞出，有 解得 平抛运动的时间 x x1 x2 vE t 解得 （2分） 学科网（北京）股份有限公司 $$