精品解析：江苏省扬州市新华中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

扬州市新华中学2024～2025学年度第二学期期末考试 高一物理 满分：100分　考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 两个互相垂直力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，F1对物体做功6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力对物体做的功为（　　） A. 2J B. 10J C. 12J D. 14J 2. 关于“嫦娥四号”月球探测器的发射速度，下列说法正确的是（ ） A. 小于第一宇宙速度 B. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 C. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 D. 大于第三宇宙速度 3. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C. 如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D. 如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 4. 如图甲，修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作，其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动，大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R，则（　　） A ωB：ωC=2：3 B. vA：vC=1：1 C. TA：TC=3：2 D. aB：aC=3：2 5. 据中新网报道，中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星已于2018年11月2日在西昌卫星发射中心成功发射。该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。关于该卫星，下列说法正确的是（ ） A. 它的轨道平面与赤道共面，高度可以调节 B. 它运行的线速度一定大于 C. 它可以定位在北京的上空 D. 由于稀薄大气的影响，如不加干预，在运行一段时间后卫星高度要降低，该卫星的动能会增加 6. 某电容器上标有“，”，则（　　） A. 该电容器加上电压时，其电容为 B. 该电容器加的电压不能低于 C. 该电容器的电容总等于 D. 该电容器的最大电容为，当其带电荷量较少时，电容小于 7. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电流 8. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（　　） A. a、b为等量同种电荷 B. A点场强大于B点场强 C. A点电势大于B点电势 D. A点电场强度为零 9. 在奥运会赛场上110米跨栏比赛激动人心，运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速同时提升身体重心．如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离S内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（ ） A. 运动员的机械能增加了 B. 运动员的机械能增加了 C. 运动员的重力做功为 D. 运动员自身做功 10. 一对等量点电荷位于x轴上，沿x轴方向上的电势随坐标的变化情况如图所示，取无穷远处电势为零。图中、为轴上关于原点O的对称点，下列说法中正确的是（　　） A. 在范围内，O点的电势最低 B. 在范围内，O点的电场强度最大 C. 位于x轴上的是一对等量异种点电荷 D. 将一试探电荷点由静止释放，它将做往复运动 二、非选择题：本题共5小题，共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小张同学利用所学物理知识分析得出：若将轻绳上端固定，下端系一小球，将轻绳拉至水平位置由静止释放后，小球在最低点的角速度与小球质量m无关，只与轻绳长有关。由此他猜想质量均匀分布的细杆（直径d远小于杆长）由静止释放后可能也是这种情况，为了验证他的猜想，他设计了如下实验步骤： （1）通过理论分析得出：图甲中将轻绳拉至水平后由静止释放小球，其在最低点的角速度的平方=_____（用绳长和重力加速度g表示）； （2）按图乙安装好实验装置，取粗细和长度相同，但质量不同的细杆，上端用光滑铰链固定，将细杆拉至水平，静止释放后让其下端通过一光电门。则细杆下端通过光电门的角速度=_____（用细杆直径d，细杆下端通过光电门时间t和杆长表示）； （3）用（2）中所得数据画出图丙，由图象可知细杆角速度ω与细杆质量m_____（选填“有关”或“无关”）； （4）取粗细和质量相同，但长度不同的细杆重复操作（2），利用所得数据作出图丁，由图可知，细杆角速度的平方ω2与杆长成_____（选填“正比”或“反比”）； （5）请分析图丁中图线斜率_____2g（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 12. 质量为的物体从足够高处以水平初速度抛出，取10m/s2，不计空气阻力，则： （1）前4s内重力对物体做的功是多少? （2）前4s内重力对物体做功的平均功率是多少? （3）第4s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少? 13. 如图所示，长L=0.4m、质量可忽略的硬杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=1kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小球能通过最高点的最小速度； （2）若小球通过最高点时，杆对小球的作用力为零，小球在最高点时速度大小； （3）若小球以速度v=3m/s通过最高点，杆对小球作用力的大小和方向。 14. 如图，质量为m，电量为q的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后，沿中轴线垂直进入长为L，宽为d的匀强偏转电场，恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求： （1）粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小v； （2）偏转电场的场强大小E； （3）粒子在偏转电场中的动能增加量。 15. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于点，右端与一倾角为的光滑斜面在点平滑连接（即物体经过点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道部分长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分的长度为，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： （1）滑块到达B点时的速度大小； （2）滑块到达点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距C点的距离及滑块经过B点的次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 扬州市新华中学2024～2025学年度第二学期期末考试 高一物理 满分：100分　考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，F1对物体做功6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力对物体做的功为（　　） A. 2J B. 10J C. 12J D. 14J 【答案】D 【解析】 【详解】功是标量，根据合力功的计算公式，有 故选D。 2. 关于“嫦娥四号”月球探测器的发射速度，下列说法正确的是（ ） A. 小于第一宇宙速度 B. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 C. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 D. 大于第三宇宙速度 【答案】B 【解析】 【详解】嫦娥四号发射出去后，仍绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥四号的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故ACD错误，B正确； 3. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C. 如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D. 如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，由沿圆弧半径方向的合力提供向心力，汽车有向下的加速度，汽车处于失重状态，故A错误； B．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度大小和所受的合外力大小都不变，但是线速度方向和所受的合外力方向都时刻在变，故B错误； C．直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴是由于实际受到的力不足以提供所需向心力而做离心运动，故C错误； D．当火车转弯超过规定速度行驶时，重力与垂直于轨道的支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D正确。 故选D。 4. 如图甲，修正带通过两个齿轮的相互啮合进行工作，其原理可简化为图乙所示。若齿轮匀速转动，大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为rA=R、rB=2R、rC=3R，则（　　） A. ωB：ωC=2：3 B. vA：vC=1：1 C. TA：TC=3：2 D. aB：aC=3：2 【答案】D 【解析】 【详解】A．修正带的传动属于齿轮传动，齿轮边缘上B、C两点的线速度大小相等，即 则角速度之比 故A错误； BC．A、C属于同轴转动，角速度相同、周期相同，即TA：TC=1：1 则A、C线速度之比 故BC错误； D．由向心力公式 可知向心加速度之比为 故D正确 故选D。 5. 据中新网报道，中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星已于2018年11月2日在西昌卫星发射中心成功发射。该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。关于该卫星，下列说法正确的是（ ） A. 它的轨道平面与赤道共面，高度可以调节 B. 它运行的线速度一定大于 C. 它可以定位在北京的上空 D. 由于稀薄大气的影响，如不加干预，在运行一段时间后卫星高度要降低，该卫星的动能会增加 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由于该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星，则其周期为24h，根据 T = 2π 可知周期一定，则距地面高度一定，A错误； B．第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，则该卫星运行的线速度一定小于7.9km/s，B错误； C．静止卫星相对于地球静止，一定在赤道的正上方，而北京不在赤道上，故运行时不可能经过北京的上空，C错误； D．由于稀薄大气的影响，如不加干预，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，根据万有引力提供向心力有 G = m 解得 v = 可知轨道高度降低，卫星的线速度增大，故卫星的动能将增大，D正确。 故选D。 6 某电容器上标有“，”，则（　　） A. 该电容器加上电压时，其电容为 B. 该电容器加的电压不能低于 C. 该电容器的电容总等于 D. 该电容器的最大电容为，当其带电荷量较少时，电容小于 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．电容器的电容与电容器板间的电压和电容器上的电荷量均无关，加电压或者不加电压、电荷量的多少，电容都是，AD错误，C正确； B．是该电容器的额定电压，因此该电容器加的电压不能高于，B错误； 故选C。 7. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是匀强电场中电势差与场强的关系式，并非比值定义式，故A错误； B．电容是平行板电容器的决定式，电容的比值定义式为，故B错误； C．电势通过电势能与电荷量的比值定义，与试探电荷无关，属于比值定义式，故C正确； D．电流是欧姆定律表达式，电流的比值定义式为，故D错误。 故选C。 8. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（　　） A. a、b为等量同种电荷 B. A点场强大于B点场强 C. A点电势大于B点电势 D. A点电场强度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，两点荷为异种电荷，且a带正电，b带负电，A错误； B．电场线越稀疏，电场强度越小，所以A点的电场强度小于B点，B错误； C．沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势大于B点，C正确； D．由于A点的位置不确定，所以A点的场强不一定为0，D错误。 故选C。 9. 在奥运会赛场上110米跨栏比赛激动人心，运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离S内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（ ） A. 运动员的机械能增加了 B. 运动员的机械能增加了 C. 运动员的重力做功为 D. 运动员自身做功 【答案】A 【解析】 【详解】AB．运动员的重心升高量为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为+mgh，故A正确，B错误； C．由题，运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为 W重=−mgh 故C错误； D．根据动能定理得： W人−W阻−mgh= 得到 W人=+mgh+W阻 故D错误． 故选A. 10. 一对等量点电荷位于x轴上，沿x轴方向上的电势随坐标的变化情况如图所示，取无穷远处电势为零。图中、为轴上关于原点O的对称点，下列说法中正确的是（　　） A. 在范围内，O点的电势最低 B. 在范围内，O点的电场强度最大 C. 位于x轴上的是一对等量异种点电荷 D. 将一试探电荷在点由静止释放，它将做往复运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电势随坐标的变化图像可知在范围内，O点的电势最高，故A错误； B．图像的斜率表示电场强度，则在范围内，O点的电场强度最小（为零），故B错误； C．因x轴上各点的电势均小于零，且图关于y轴对称，表明是一对等量负电荷激发的电场，故C错误； D． 电场沿x轴负方向，电场沿x轴正方向，将一试探电荷在点由静止释放，根据对称性知它将做往复运动，故D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 小张同学利用所学物理知识分析得出：若将轻绳上端固定，下端系一小球，将轻绳拉至水平位置由静止释放后，小球在最低点的角速度与小球质量m无关，只与轻绳长有关。由此他猜想质量均匀分布的细杆（直径d远小于杆长）由静止释放后可能也是这种情况，为了验证他的猜想，他设计了如下实验步骤： （1）通过理论分析得出：图甲中将轻绳拉至水平后由静止释放小球，其在最低点的角速度的平方=_____（用绳长和重力加速度g表示）； （2）按图乙安装好实验装置，取粗细和长度相同，但质量不同的细杆，上端用光滑铰链固定，将细杆拉至水平，静止释放后让其下端通过一光电门。则细杆下端通过光电门的角速度=_____（用细杆直径d，细杆下端通过光电门时间t和杆长表示）； （3）用（2）中所得数据画出图丙，由图象可知细杆角速度ω与细杆质量m_____（选填“有关”或“无关”）； （4）取粗细和质量相同，但长度不同的细杆重复操作（2），利用所得数据作出图丁，由图可知，细杆角速度的平方ω2与杆长成_____（选填“正比”或“反比”）； （5）请分析图丁中图线斜率_____2g（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2） （3）无关 （4）反比 （5）大于 【解析】 【详解】（1）小球从静止开始释放到到达最低点过程中，根据动能定理 线速度与角速度的关系为 联立可得 （2）由于杆的直径比较小，可以用平均速度代替瞬时速度，所以杆经过最低点的速度为 线速度与角速度的关系为 可得 （3）由可知细杆角速度ω与细杆质量m无关。 （4）细杆从静止开始释放到到达最低点过程中，杆中点的速度为，根据机械能守恒 则杆下端的速度为 线速度与角速度的关系为 联立可得 由此可知细杆角速度的平方ω2与杆长l成反比。 （5）根据可知，斜率，所以斜率大于2g。 12. 质量为的物体从足够高处以水平初速度抛出，取10m/s2，不计空气阻力，则： （1）前4s内重力对物体做的功是多少? （2）前4s内重力对物体做功的平均功率是多少? （3）第4s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少? 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）前4s内下落的竖直高度 重力对物体做的功 （2）前4s内重力对物体做功的平均功率 解得 （3）第4s末重力对物体做功的瞬时功率为 又因为 联立解得 13. 如图所示，长L=0.4m、质量可忽略的硬杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=1kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小球能通过最高点的最小速度； （2）若小球通过最高点时，杆对小球的作用力为零，小球在最高点时速度大小； （3）若小球以速度v=3m/s通过最高点，杆对小球的作用力的大小和方向。 【答案】（1）0 （2）2m/s （3）12.5N，方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 小球通过最高点时，如果杆弹力与小球的重力刚好平衡，则此时小球的速度最小，为0。 【小问2详解】 若小球通过最高点时，杆对小球的作用力为零，则有 解得小球在最高点时速度大小为 【小问3详解】 若小球以速度v=3m/s通过最高点，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 可知杆对小球的作用力的大小12.5N，方向竖直向下。 14. 如图，质量为m，电量为q的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后，沿中轴线垂直进入长为L，宽为d的匀强偏转电场，恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求： （1）粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小v； （2）偏转电场的场强大小E； （3）粒子在偏转电场中的动能增加量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）粒子在加速电场中，由动能定理 解得粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小为 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，设运动时间为t，有， 加速度为 联立解得 （3）粒子在偏转电场中的动能增加量 15. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于点，右端与一倾角为的光滑斜面在点平滑连接（即物体经过点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道部分长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分的长度为，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： （1）滑块到达B点时的速度大小； （2）滑块到达点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距C点的距离及滑块经过B点的次数。 【答案】（1）3m/s （2） （3），5次 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B过程，由机械能守恒有 解得 【小问2详解】 滑块第一次到达点时，弹簧具有最大的弹性势能，从点到点，由动能定理可得 根据功能关系可得 联立解得 小问3详解】 滑块只有在水平轨道上消耗能量，滑块最终停止在水平轨道间，设滑块在段运动的总路程为，从滑块第一次经过点到最终停下来的全过程，由动能定理可得 解得 且 故滑块经过B点5次，最后距离C点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$