江苏省无锡市第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

无锡市第一中学2024-2025学年度第二学期期末考试 高一物理 2025.06 命题：郁晓萍 审核：韦红 一、单项选择题（40分） 1．年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 2．下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（　　） A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力越小 3．起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，在重物上升到一定高度的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重物的机械能一直增大 B．重物的机械能可能不变 C．重物的机械能先增大后减小 D．重物的机械能可能减小 4．如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好在B点成功对接．已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A．在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 B．在轨道Ⅱ上的A点和B点的线速度的大小之比为： C．在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中机械能减小 D．达到Ⅲ轨道后，需要再加速，才能与天和核心舱完成对接 5．北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道，环中的个电子以速度定向运动，已知电子的电荷量为，则个电子形成的电流为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，一不可伸长的细线上端固定在点，下端系一质量为的小球，现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A．细线的拉力大小为mg B．小球只受重力、细线的拉力和向心力 C．小球运动的向心加速度大小为g D．小球运动的向心加速度大小为 7．通常积雨云层上部带正电荷，下部带负电荷，地面就感应出大量正电荷，形成一个强大的电场，云与地面间的空气层就会被击穿，发生云地闪电，如图甲。某片积雨云层与大地上一凸起建筑物间电场的电场线分布如图乙，P、M、N是电场中三点，PM=MN，则（　　） A．P、M、N三点的场强大小为 EP<EM <EN B．P、M 点间的电势差UPM大于M、N点间的电势差UMN C．电子在P点电势能大于在N点的电势能 D．闪电发生时，放电电流由积雨云层指向地面凸起建筑物 8．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电压E恒定，将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（　　） A．电容器的带电量将增大 B．在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流 C．带电油滴将沿竖直方向向上运动 D．M点电势将降低 9．如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动 B．木块运动的过程中，摩擦力所做的功为 C．木块运动的过程中，合力做的功为 D．木块在运动过程中的加速度一直变大 10．如图所示，轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后返回b点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.6 B．物块接触弹簧后，速度先减小后增大 C．物块在上述过程因摩擦产生的热量为0.5mgL D．弹簧具有的最大弹性势能为0.25mgL 二、实验题（15分） 11．航天飞机上有一种特殊材料制作的电阻，它的形状是圆柱体，某同学准备测量其电阻率，实验室现提供以下器材： A．电流表A1（量程0~50mA，内阻） B．电流表A2（量程0~100mA，内阻约为） C．滑动变阻器 D．定值电阻（） E.待测电阻（长度为、电阻大约为） F.直流电源（电动势为4V，内阻很小） G.开关一只，导线若干 实验步骤如下： a.用螺旋测微器测出该电阻的直径，螺旋测微器示数如图甲所示； b.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来； c.闭合开关S，改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、，并将其记录下来； d.将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中，得到如图丙所示的图像； e.利用图像得到待测电阻的阻值，求得其电阻率。 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径 ； (2)由图乙可以得到与的关系为 （用、、表示）； (3)由图丙知， Ω， Ω·m（结果保留三位有效数字）； (4)在图乙中，可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表，测量电阻时得到的阻值与真实值相比，测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 三、解答题（45分） 12．（8分）2024年6月，嫦娥六号探测器在人类历史上首次实现月球背面采样。采样的月壤质量为m，测得其在月球表面的重力为F。已知月球半径为r，引力常量为G。求： (1)月球表面的重力加速度g； (2)月球的质量M。 13．（8分）如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E，宽度为l，方向竖直向上（如图所示），电子的电荷量为e，质量为m，重力忽略不计。 (1)求电子在偏转电场中的偏转距离y； (2)若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍从B点离开，求偏转电场的电场强度E1。 14．（14分）某种弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能Ep=36J，质量m=2kg的滑块静止于弹簧右端，光滑水平轨道AB的右端与倾角θ=30°的传送带平滑连接，传送带保持静止状态。某时刻弹簧解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并恰好能到达传送带的顶端。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，弹簧形变在弹性限度内，弹簧自然长度小于水平轨道AB的长度，滑块可视为质点，取g=10m/s2. (1)求解除锁定后，滑块被弹簧弹出后的速度大小v1； (2)求传送带长度L； (3)若传送带始终以v0=5m/s的速度顺时针匀速转动，求滑块在传送带上运动的过程中，摩擦力对滑块做的总功W； 15．（15分）如图，倾角为的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接，圆轨道圆心为O，半径为，A、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝缘，小球带电量保持不变，空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为、带电荷量为的小球（可视为质点），以大小为的初速度从B点水平进入半圆轨道，从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为，重力加速度g取，，。求： (1)小球在A点的速度大小； (2)小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力； (3)小球落在C点的速度大小。 试卷第4页，共5页（高一物理） 试卷第3页，共5页（高一物理） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 无锡市第一中学2024-2025学年度高一物理第二学期物理期末考试 一、单选题 1．年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 2．下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（　　） A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力越小 3．起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，在重物上升到一定高度的过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物的机械能一直增大 B．重物的机械能可能不变 C．重物的机械能先增大后减小 D．重物的机械能可能减小 4．如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好B点成功对接，已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为r1、r2，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A．在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 B．在轨道Ⅱ上的A点和B点的速度的大小之比为r2：r1 C．在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中动能增大 D．先到Ⅲ轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 5．北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道，环中的个电子以速度定向运动，已知电子的电荷量为，则个电子形成的电流为（    ） A． B． C． D． 6．如图所示，一不可伸长的细线上端固定在点，下端系一质量为的小球，现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为。则（　　） A．细线的拉力大小为 B．小球只受重力、细线的拉力和向心力 C．小球运动的向心加速度大小为 D．小球运动的向心加速度大小为 7．通常积雨云层上部带正电荷，下部带负电荷，地面就感应出大量正电荷，形成一个强大的电场，云与地面间的空气层就会被击穿，发生云地闪电，如图甲。某片积雨云层与大地上一凸起建筑物间电场的电场线分布如图乙，P、M、N是电场中三点，PM=MN，则（　　） A．P、M、N三点的场强大小为 EP<EM <EN B．P、M 点间的电势差UPM大于M、N点间的电势差UMN C．电子在P点电势能大于在N点的电势能 D．闪电发生时，放电电流由积雨云层指向地面凸起建筑物 8．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（　　）    A．电容器的带电量将增大 B．在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流 C．带电油滴将沿竖直方向向上运动 D．M点电势将降低 9．如图所示，轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后返回b点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.6 B．物块接触弹簧后，速度先减小后增大 C．弹簧具有的最大弹性势能为0.5mgL D．物块在上述过程因摩擦产生的热量为0.6mgL 二、多选题 10．如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动 B．木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功 C．木块运动的过程中，合力做的功为 D．木块在运动过程中的加速度一直变大 三、实验题 11．某同学对航天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行电阻率的测量，其形状为圆柱体，实验室现提供以下器材： A．电流表A1（量程0~50mA，内阻） B．电流表A2（量程0~100mA，内阻约为） C．滑动变阻器 D．定值电阻（） E.待测电阻（长度为、电阻大约为） F.直流电源（电动势为4V，内阻很小） G.开关一只，导线若干 实验步骤如下： a.用螺旋测微器测出该电阻的直径，螺旋测微器示数如图甲所示； b.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来； c.闭合开关S，改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、，并将其记录下来； d.将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中，得到如图丙所示的图像； e.利用图像得到待测电阻的阻值，求得其电阻率。 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径 ； (2)由图乙可以得到与的关系为 （用、、表示）； (3)由图丙知， ， （结果保留三位有效数字）； (4)在图乙中，可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表，测量电阻时得到的阻值与真实值相比，测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 四、解答题 12．2024年6月，嫦娥六号探测器在人类历史上首次实现月球背面采样。采样的月壤质量为，测得其在月球表面的重力为。已知月球半径为，引力常量为。求： (1)月球表面的重力加速度； (2)月球的质量。 13．如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入匀强电场中，射入方向与匀强电场的方向垂直，最终电子从B点离开电场．已知匀强电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上，电子的电荷量为e，质量为m，重力及空气阻力忽略不计。 （1）求电子在匀强电场中的偏转距离； （2）若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍经过B点，求匀强电场的电场强度大小。 14．某种弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能Ep=36J，质量m=2kg的滑块静止于弹簧右端，光滑水平轨道AB的右端与倾角θ=30°的传送带平滑连接，传送带保持静止状态。某时刻弹簧解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并恰好能到达传送带的顶端。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，弹簧形变在弹性限度内，弹簧自然长度小于水平轨道AB的长度，滑块可视为质点，取g=10m/s2. (1)求解除锁定后，滑块被弹簧弹出后的速度大小v1； (2)求传送带长度L； (3)若传送带始终以v0=5m/s的速度顺时针匀速转动，求滑块在传送带上运动的过程中，摩擦力对滑块做的总功W； 15．如图，倾角为的斜面末端连接一段水平轨道后与竖直的光滑半圆轨道平滑连接，圆轨道圆心为O，半径为，A、B为竖直直径的上、下两端点。整个轨道绝缘，小球带电量保持不变，空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量为、带电荷量为的小球（可视为质点），以大小为的初速度从B点水平进入半圆轨道，从圆轨道的最高点A飞出后恰好以垂直斜面的速度落在斜面上C点。已知电场强度大小为，重力加速度g取，，。求： （1）小球在A点的速度大小； （2）小球在半圆轨道上速度最大时对轨道的压力； （3）小球落在C点的速度大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《无锡市第一中学2024-2025学年度高一物理第二学期物理期末考试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A B C C B D D BC 1．B 【详解】根据万有引力公式 解得 故引力常量的单位是 故选B。 2．B 【详解】A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为离心运动而被甩出去，不是受到了离心力的作用，故A错误； B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度较小时，内轨会挤压内侧轮缘，火车速度越小，内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大，故火车轮对轨道磨损不一定越小，故B正确； C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力方向改变，故C错误； D．在一座凹形桥的最低点，由 可知，同一辆车子速度越大，桥面对车子的支持力N越大，即车对桥面的压力越大，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，在重物上升到一定高度的过程中，重物的动能增加，重力势能增加，所以重物的机械能一直增大。 故选A。 4．B 【详解】A．根据开普勒第三定律，有 所以 即在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期，故A错误； B．根据开普勒第二定律，有 则 故B正确； C．在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中，只受万有引力引力作用，万有引力做负功，引力势能增大，动能减小，机械能守恒，故C错误； D．飞船在Ⅱ轨道上经过B点时加速变轨进入Ⅲ轨道时，才能与天和核心舱完成对接，若在Ⅲ轨道加速，则飞船将做离心运动离开Ⅲ轨道，不能与天和核心舱完成对接，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】电子运动的周期为 根据电流定义式可知，个电子形成的电流为 联立解得 故选C。 6．C 【详解】A．对小球受力分析可得 解得细线的拉力大小为 A错误； B．小球只受到重力、细线的拉力，B错误； CD．根据牛顿第二定律可得 解得小球运动的向心加速度大小为 C正确，D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，结合图甲可知，P、M、N三点的场强大小为 故A错误； B．PM段电场线比MN段电场线密，则PM段电场强度较大，根据公式U=Ed可知，P、M点间的电势差UPM大于M、N点间的电势差UMN，故B正确； C．根据沿电场方向电势降低，由图可知P、M、N三点的电势关系为 根据，由于电子带负电，则电子在P点的电势能小于在N点的电势能，故C错误； D．闪电发生时，放电电流由地面凸起建筑物指向积雨云层，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】AB．将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大。由 可知电容器的电容变小，又 电压U不变。因此电容器带电量减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流电阻R中有向右的电流。选项AB错误； C．根据电容器内部电场强度 可知，d增大，场强减小，油滴受到向上的电场力减小，将向下运动，选项C错误； D．A、B两板间的电场强度E减小，由 可知，M点电势降低。选项D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．物块在a点由静止释放，压缩弹簧至c点，被反弹后返回b点时速度刚好为零，对整个过程进行分析，根据动能定理有 解得μ=0.5 故A错误； D．整个过程因摩擦产生的热量为 结合上述解得Q= 0.6mgL 故D正确； B．物块接触弹簧后，向下运动时，开始阶段有mgsinθ>μmgcosθ+F弹 物块继续向下加速，F弹继续变大，当有mgsinθ<μmgcosθ+F弹 物块将向下减速，综合上述可知，物块向下运动时先加速后减速，向上运动时，由于在c点和b点的速度都为零，则物块接触弹簧后，先加速后减速，故B错误； C．设弹簧的最大弹性势能为Epm，物块由a点到c点的过程中，根据能量守恒定律有 结合上述解得Epm=0.25mgL，故C错误。 故选D。 10．BC 【详解】AD．由题意可得木块受到的滑动摩擦力大小 对木块，由牛顿第二定律可得 可得 所以a随F的变化先增大后不变，木块先做非匀变速运动，后做匀变速运动，故AD错误； B．木块运动的过程中，滑动摩擦力对木块做负功，则木块克服摩擦力所做的功 故B正确； C．图线与横轴围成的面积表示F所做的功，木块运动的过程中F对木块做正功，则有 则 故C正确。 故选BC。 11．(1)6.000 (2) (3) 100 2.83×10⁻² (4)等于 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知测电阻的直径为； （2）由欧姆定律知可得 则； （3）[1] 根据 结合图丙可得 解得 [2] 根据电阻定律可得 可得 （4）由于在计算通过的电流时，电流表内阻已知，已经考虑了改装电压表的分流作用，因此的测量值等于真实值。 12．(1) (2) 【详解】（1）月壤质量为，测得其在月球表面的重力为，则有 解得 （2）在月球表面有 结合上述解得 13．（1）；（2） 【详解】（1）设电子在加速电场中加速后的速度为，由动能定理得 解得 设电子在匀强电场中的偏转距离为y，根据类平抛运动规律可得 ，， 联立解得 （2）由（1）可得电子在匀强电场中运动，有 ， 在加速电场中运动时有 由牛顿第二定律得 联立解得 根据题意可知加速电场的电压增大到原来的2倍，则匀强电场的电场强度也增大为原来的2倍，即 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）由机械能守恒有 代入数据解得 （2）研究滑块沿传送带上滑过程，由动能定理有 代入数据解得 （3）滑块先沿传送带向上做匀减速运动，设运动到共同速度过程上滑的距离为L1，则有 代入数据解得 由于，故达到共同速度后，与传送带一起做匀速运动，则 代入数据解得 15．（1）6m/s；（2）36.4N，方向与竖直方向夹角为53°；（3）3.6m/s 【详解】（1）小球从B点到A点，根据动能定理得 解得 （2）对小球受力分析有 解得 即当小球和圆心的连线与竖直方向夹角为53°时速度最大。根据动能定理得 速度最大时，根据向心力公式有 解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为36.4N，方向斜向右下方与竖直方向夹角为53°。 （3）小球从A点到C点，根据运动的合成和分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 解得 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 $$