湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2025年上学期高一期末考试 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）2021年9月17日，神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返回时先脱离原有飞行轨道，仅在地球引力作用下做近心运动，之后进入地球大气层，当返回舱距离地面10km左右时，先后打开引导伞、减速伞和主伞，以此保证返回舱以较柔和的方式实现多次减速，防止航天员一次受到过大的冲击力。在返回舱即将着陆时，安装在返回舱底部的反推发动机点火工作，保证返回舱最后落地时速度小于2m/s。下列说法正确的是（　　） A．进入地球大气层前，返回舱处于超重状态 B．返回舱打开减速伞后处于失重状态 C．返回舱打开主伞时处于失重状态 D．反推发动机点火瞬间返回舱处于超重状态 2．（本题4分）圆锥摆在摆动过程中由于受空气阻力的影响，小球做圆周运动的半径会越来越小，经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。忽略小球转动一周内的半径变化，即每一周都可视为匀速圆周运动，运动情况如图所示。则小球做上述运动过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先增大后减小 3．（本题4分）某电动机线圈电阻为r，当它正常工作时，电动机两端电压为U，通过的电流为I。则（　　） A．电压U等于Ir B．电动机的发热功率为UI C．电动机消耗的电功率为 D．电动机输出的机械功率为 4．（本题4分）如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统传感器监视前方的交通状况。当车速且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取之间的某一值，则该车应设计的安全距离至少为（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）甲、乙两图为一位体操运动员的两种挂杠方式，下列说法正确的是（　　） A．甲图中运动员的手臂拉力更大 B．乙图中单杠对运动员支持力更大 C．乙图中运动员两手握杠距离越远，手与杠间的摩擦力越小 D．乙图中单杠对运动员单只手臂作用力更大 6．（本题4分）如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为+Q。试探电荷从P点由静止释放，只在电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为W，若导体球电荷量变为+2Q，则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为（  ） A．2W B．4W C． W D．W 7．（本题4分）如图所示，虚线圆的半径为R，AB是直径，O是圆心，D是圆周上的一点，C是AB延长线上的一点，CD是虚线圆的切线，把电荷量均为q的正电荷（均视为点电荷）分别置于A、D两点，已知∠DAO=30°，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．D点的点电荷在B点产生的场强大小为 B．D点的点电荷在C点产生的场强大小为 C．O点的电场强度大小为 D．B点的电场强度大小为 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）如图为A、B两质点的速度图像，其加速度分别为aA、aB，在t=0时速度分别为vA、vB。那么，下列判断正确的是    （　　） A．vA>vB B．vA=vB C．aA>aB D．aA<aB 9．（本题5分）某同学在实验室进行力学实验，如图所示，物体质量为m，用细绳OC悬在O点，现用同样材料的细绳AB绑住绳OC上的A点，用水平力F缓慢牵引A点，到图中虚线位置某绳刚好先断，相关实验结论符合事实的是（　　） A．OA绳承受的力先增大后减小 B．若三根绳能承受的最大拉力相同，则OA绳先断 C．OA绳和AB绳的合力不变 D．AB绳受到的拉力逐渐增大 10．（本题5分）空间存在竖直方向的匀强电场，电场强度的大小和方向均可调节，在0～t0时间内电场方向竖直向下，电场强度大小为E1；在t0～3t0时间内电场方向变为竖直向上，电场强度大小为E2，t=0时刻从电场中的P点将一质量为m、带电量为＋q的小球以速度v0水平抛出，t=3t0时刻小球恰好经过P点所在的水平线，已知（g为重力加速度），则下列说法正确的是（　　） A．E1：E2=2：7 B．小球运动到轨迹最低点时与抛出点的水平距离为 C．t=3t0时刻小球的速度大小为3gt0 D．小球运动到轨迹最低点时距抛出点的竖直距离为 三、实验题（共18分） 11．（本题10分）用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。 （1）实验所用的一只弹簧测力计如题丁图所示，在用它测力前应对它进行的操作是 。 （2）由图乙可知，弹簧测力计a的拉力F1的大小为 N。 （3）本实验中“等效代替”的含义是 。 A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （4）图乙中的F与F′两力中， 与橡皮筋在同一条直线上。 （5）完成该实验的下列措施中，不能减小实验误差的是 。 A．作图要用细芯铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何作图法作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向   B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 C． 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．使拉力F1和F2的夹角很大 12．（本题8分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验，将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片，测得小球的直径为D，重力加速度用g表示。请回答下列问题： （1）用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度为 mm；如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10ms，则小球通过光电门时的速度大小为v= m/s（结果保留3位有效数字）。 （2）小球通过光电门时力传感器的示数为F0，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组F0、v的数据，作出F0-v2的图像，如果图线的斜率为k，则小球（含挡光片）的质量为 ；向心力大小为F= 。（用已知物理量的符号表示） 四、解答题（共39分） 13．（本题12分）某洗衣机铭牌上部分参数如表中所示，求： XX洗衣机 额定电压 220V 额定功率 440W (1)洗衣机正常工作时的电压U； (2)洗衣机正常工作时的电流I。 14．（本题12分）2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，已知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。 15．（本题15分）2019年9月，中国女排连克强手，取得十一连胜的骄人成绩，成功卫冕世界杯冠军。排球场地的数据如图（a）所示，在某次比赛中，一球员在发球区从离地高3.5m且靠近底线的位置将排球水平向前击出，排球的速度方向与水平方向夹角的正切值tan与排球运动时间t的关系如图（b）所示，排球可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 (1)求排球击出后0.2s内速度变化量的大小和方向； (2)求排球初速度的大小； (3)通过计算判断：如果对方球员没有碰到排球，此次发球是否能够直接得分。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《2025年上学期高一期末考试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D C D A D AC BCD AB 1．D 【难度】0.94 【知识点】超重和失重的概念 【详解】A．进入地球大气层前，返回舱加速度方向向下，处于失重状态，故A错误； B．返回舱打开减速伞后，加速度方向向上，处于超重状态，故B错误； C．返回舱打开主伞时加速度方向向上，处于超重状态，故C错误； D．反推发动机点火瞬间返回舱加速度方向向上，处于超重状态，故D正确。 故选D。 2．A 【难度】0.85 【知识点】圆锥摆问题 【详解】令摆角为，对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 可知，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期将变大。 故选A。 3．D 【难度】0.85 【知识点】电动机工作时的能量转化 【详解】A．电动机不是纯电阻电路，则电压U>Ir，选项A错误； B．电动机的发热功率为，选项B错误； C．电动机消耗的电功率为 选项C错误； D．电动机输出的机械功率为 选项D正确。 故选D。 4．C 【难度】0.65 【知识点】匀变速直线运动速度与位移的关系 【详解】由题意知，车速，最后末速度减为0，由推导公式可得 故选C。 5．D 【难度】0.65 【知识点】直接合成法解决三力平衡问题 【详解】B．对运动员受力分析，如图 人所受T的合力F与人的重力大小相等方向相反，故夹角的变化时，两种姿势的合力大小不变的；单杠对运动员支持力一样大，故B错误； AD．当手臂间距增大时，相当于在力图中两力T之间的夹角增大，根据力的平行四边形定则可知，人手臂的拉力增大，所以乙图中单杠对运动员单只手臂作用力更大，故A错误，D正确； C．若两手握杠的距离增大，手臂的拉力在水平方向的分力增大，根据平衡条件知，手与杠之间摩擦力大小增大，故C错误。 故选D。 6．A 【难度】0.65 【知识点】静电力做功与电势差的关系 【详解】根据点电荷产生的电场的电势分布特点 可知，当导体球电荷量变为+2Q时，除无穷远处电势仍为0外，其它点的电势变为原来的两倍，则P点与无穷远处的电势差变为原来的两倍，根据 可知试探电荷仍从P点运动至无限远的过程中电场力做功为 故A正确，BCD错误。 故选A。 7．D 【难度】0.65 【知识点】电场强度的叠加法则 【详解】A．根据几何关系可知， 则D点的点电荷在B点产生的场强大小为 故A错误； B．根据几何关系可知，DC长度为 D点的点电荷在C点产生的场强大小为 故B错误； C．根据几何关系有 根据矢量合成可知，O点的电场强度大小为 故C错误； D．根据矢量合成规律，结合余弦定理，令B点的电场强度大小为，则有 解得 故D正确。 故选D。 8．AC 【难度】0.94 【知识点】v-t图像反映的物理量、利用v-t图像求加速度 【详解】AB．由图象可知，A的初速度大于B的初速度，即 vA＞vB 故A正确，B错误； CD．根据速度时间图线的斜率表示加速度，A的斜率大于B的斜率，则 aA＞aB 故C正确，D错误。 故选AC。 9．BCD 【难度】0.85 【知识点】动态平衡问题、三角形法则解决共点力平衡问题 【详解】ABD．结点A下方AC绳始终受到向下的重力mg作用，还受到水平向右的拉力F作用及OA绳的拉力T作用，由三角形定则，可把三个力平移首尾依次相连，如图所示 当A点缓慢升高的过程中，拉力T不断逆时针转动，但始终与F及mg构成直角三角形，对比可知，OA绳承受的力始终在增大，AB绳受到的拉力逐渐增大，由于OA绳的拉力T作为三角形的斜边，拉力始终最大，会先达到能承受的最大拉力，故OA绳会先断，A错误，BD正确； C．OA绳和AB绳的合力始终等于物体的重力mg，故保持不变，C正确。 故选BCD。 10．AB 【难度】0.65 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】A．由题意可知，在竖直方向带电小球的重力有G=mg，在0～t0时间内，小球受合力为 F合=mg+qE1=2mg 方向竖直向下，水平方向不受力，t=0时刻小球水平抛出，在0～t0时间内，在水平方向有 x1=v0t0 在竖直方向有 在t0～3t0时间内电场方向变为竖直向上， t=3t0时刻小球恰好经过P点所在的水平线，小球在t0～3t0时间内先向下做减速运动，向下速度减到零，后向上做加速运动，由位移时间公式，则有 解得 E1：E2=2：7 A正确； BD．当vy2=0时，小球运动到轨迹最低点，从t=0时刻到轨迹最低点，则有 vy2=vy1+a2t1 小球在竖直方向有 B正确，D错误； C．小球从最低点到P点的水平面，所用时间为 到P点的水平面时竖直方向的速度 水平方向的速度 vx=v0 则有t=3t0时刻小球的速度大小为 C错误。 故选AB。 11． 校零 4.00 D F′ D 【难度】0.85 【知识点】验证力的平行四边形定则 【详解】（1）[1]弹簧测力计使用前应进行校零。 （2）[2]指针对准4N位置，最小刻度为0.1N，需要估读到0.01N，所以F1的大小为4.00N。 （3）[3]等效替代的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。 （4）[4]F′与橡皮筋的对O点的弹力二力平衡，F′与橡皮筋在同一直线上。 （5）[5]ABC．作图要用细芯铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何作图法作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向，从而尽量减小作图的误差；拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行；拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样可以减少记录力的方向的误差，故ABC不符合题意； D．拉力F1和F2的夹角不宜过大，否则会增大所作合力方向的相对误差，故D符合题意。 故选D。 12． 6.70 0.670 【难度】0.65 【知识点】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以挡光片的宽度为 [2]小球经过光电门时的挡光时间极短，则该过程的平均速度近似等于瞬时速度，故小球通过光电门时的速度大小为 （2）[3][4]小球通过最低点时的向心力为细线的拉力与小球（含挡光片）重力的合力，即 整理得 所以图线的斜率为 联立解得 ， 13．(1)220V (2)2A 【难度】0.94 【知识点】电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】（1）由表格可知洗衣机正常工作时的电压即为额定电压，大小为220V。 （2）根据电功率公式可知 A 14．（1）；（2）；（3） 【难度】0.65 【知识点】计算天体的质量、第一宇宙速度的意义及推导、计算卫星的各个物理量 【详解】（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力，有 解得地球的质量为 （2）地表附近卫星做匀速圆周运动，重力提供向心力 联立解得 （3）卫星的轨道半径为 根据万有引力提供向心力 联立解得 15．(1)=2m/s，方向竖直向下；(2)=20m/s；(3)过程见解析 【难度】0.65 【知识点】平抛运动位移的计算、平抛运动速度的计算 【详解】(1)速度变化量为 方向与重力加速度方向相同即竖直向下 (2)由平抛运动规律有 由图像可知 联立解得 =20m/s (3)由平抛运动规律有 解得 m≈1m<1.26m或者m≈10m>9m 所以不触网，且 解得 =4.05m>3.5m或者m≈16.7m<18m 所以不越界 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$