精品解析：辽宁省大连市第八中学等五校联考2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024—2025学年度下学期期末考试 高一年级物理科试卷 试卷满分100分，考试时长75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 天王星和海王星都是太阳系中的行星，绕太阳的公转轨道均可近似看作圆形，经测定，天王星的公转周期约为84.02年，海王星的公转周期约为164.79年，则与天王星相比（ ） A. 海王星的公转轨道半径更大 B. 海王星的公转线速度更大 C. 海王星的向心加速度更大 D. 海王星的公转角速度更大 2. 如图所示，一个平行板电容器电容为C，上极板带正电，电荷量为Q，下极板带有等量负电荷并且下表面接地。两极板中的电场可认为是匀强电场。场中的M点距上极板、N点距下极板距离均为板间距离的，M、N两点间水平距离为板间距离的二倍。由此可求得M、N两点间的电势差为（　　） A B. C. D. 3. 从距地面某高度处竖直上抛一小球，初速度大小为v，一段时间后小球落地，落地时速度大小为2v。若用I表示该过程中小球重力冲量的大小，不计空气阻力。则上述过程中重力对小球做功为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一不计重力的点电荷从P点静止出发经水平向右的匀强电场E1加速后沿ab方向进入矩形abcd区域，最终从d点离开。abcd区域中有另一匀强电场E2，方向竖直向下，已知线段长度、。则匀强电场E1和E2的电场强度大小之比为（ ） A. 4:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 2: 5. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两个带电小物块A、B，质量分别为m、3m。最初两物体相距很远，相互间库仑力可以忽略，系统电势能定义为0。某时刻给A一个向右的速度，经过足够长时间后，A、B再次相距很远且过程中没有发生碰撞。则对此过程描述正确的是（ ） A. A、B系统的机械能守恒 B. A、B系统的动量不守恒 C. A、B相距最近时，A、B系统的电势能最小 D. 最终A、B的运动方向相反 6. 如图1所示，上表面光滑的斜面体固定在水平地面上，一个小木块从斜面底端冲上斜面。图2为木块的初动能与木块轨迹的最高点距地面高度的关系图像。由此可求得斜面的长度为（　　） A. B. C. D. 7. 2025年5月，天文学家发现了第一颗围绕白矮星运行的系外行星，同时也证实它是迄今为止最冷的系外行星。该行星绕轴自转。设行星赤道处重力加速度是两极处的k倍，则可得该星的近地卫星轨道半径与同步卫星轨道半径的比值是（ ） A. B. C. D. 8. 如左图所示，t=0时刻起，一质点从P点出发做顺时针匀速圆周运动，O为圆心，x轴为垂直于线段OP一条直径，右图为该质点在x轴上的投影坐标随时间t变化的图像，可证明该运动为简谐运动。Q为圆周上另一点，线段OQ与x轴正方向夹角为30°。由上述及图中条件可知（ ） A. 圆的半径为10cm B. 质点做圆周运动的角速度大小为4rad/s C. 从t=0开始到质点第一次到达Q点的过程中，该质点投影的加速度先减小后增大 D. 时，质点运动至Q处 9. 如图所示的虚线为正方形，左侧两个顶点处分别固定有等量同号的点电荷，电荷量大小均为Q（Q>0）。A、B为右侧两个顶点，O为中心。这时B点处的电势为。现将一个电荷量的点电荷从无穷远处移动至A处并固定。已知点电荷形成的电场中某处的电势与点电荷电荷量大小成正比，与点电荷之间的距离成反比，无穷远处电势设为零。据此分析下列说法正确的是（ ） A. q还未开始移入电场前，A点处的电势为 B. q移入电场的过程中，静电力对q做功为-2Q C. q移入电场并固定后，O点处电势为0 D. q移入电场并固定后，B点处的电势低于O点处的电势 10. 如图所示，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在空中，轻绳的另一端固定，初始时与竖直方向的夹角。从静止释放，摆动至最低处时刚好与静止在水平地面上的小木块发生碰撞，碰后能上升的最大高度为，与地面间的动摩擦因数为。重力加速度为，由以上条件可知（ ） A. 若、间发生的是弹性碰撞，则的质量可能为 B. 若、间发生的是弹性碰撞，则碰后在地面运动的最大位移可能为 C. 若的质量为，则碰后在地面运动的最大位移为 D. 若的质量为，则碰后在地面运动的最大位移为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小军同学学习了用单摆测重力加速度的实验后，试图用实验室的光电门和圆形轨道用同样的原理测量重力加速度。他让小球在以O为圆心的圆形轨道上来回滚动，将光电门固定在轨道的最低点处。 （1）关于这个实验说法正确是___________ A. 应使小球从轨道上尽量高的位置处静止释放 B. 应使用光电门测出小球到达最低点处的速度大小 C. 圆形轨道的半径可以等效为单摆的摆长 D. 不应使实验中小球来回滚动的次数过少 （2）某次实验中，测得小球的半径为r，圆形轨道的半径为R，用光电门测得小球第一次到达最低点至第N次到达最低点间的时间间隔为t，则可知小球来回滚动的周期T=______，当地的重力加速度可表示为g=________。 12. 某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带，已知钩码的质量远小于小车的质量。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示. （1）已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小__________m/s，打出P点时小车的速度大小__________m/s.（结果均保留2位小数） （2）若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得物理量，应表示_____。 （3）若这些物理量满足关系______，则可验证动能定理。（用、、、、、表示） 13. 如图所示，空间有水平向右的匀强电场，两个质量为的小球A、B用长为的轻绳悬挂在水平天花板的同一点上。A、B带有等量异号电荷，电荷量大小均为。系统平衡时，轻绳与竖直方向夹角均为，重力加速度为。求： （1）A小球的电性（不用叙述分析过程）； （2）A、B两小球间的库仑力大小； （3）匀强电场场强大小。 14. 如图，粗糙水平轨道的长度为，左右各固定一个光滑四分之一圆形轨道，轨道半径为，一个质量为的小球从点处下滑，初速度为零，刚好在第一次到达点时静止（此时无电场）。重力加速度为。求: （1）小球运动至中点处时克服滑动摩擦力做功的功率 （2）在水平轨道上方（不包含圆形轨道）加上水平向右的匀强电场，并使小球带上正电荷，仍从点初速度为零下滑，小球第一次到达点处时对轨道的压力为重力的3倍。求: （i）匀强电场的场强大小。 （ii）小球能否第二次从点上滑至点？如果能，求出达到点的瞬时速度，如果不能说明理由。 15. 如图所示，在光滑水平地面上有两块木板A、B并排放置，两块木板不粘连，质量均为。A板左端有一个小机器人（可视为质点），质量为。初始时系统静止，某时刻起小机器人开始在A板上向右运动至A板右端后停止，之后斜向上起跳，跳上B板左端后竖直方向速度消失，水平方向上立即与B板共速。已知A板长度为，重力加速度。求: （1）小机器人走到A板右端时，A、B两板之间的水平距离s。 （2）为了使小机器人能从A板右端跳到B板左端，小机器人中的电源至少要给系统提供的机械能E。 （3）小机器人跳到B板上后，继续在B板上运动至B板右端，已知小机器人在B板上运动的过程中A板移动的距离刚好等于B板的长度，且AB没有相撞。求小机器人在B板上运动的过程中，小机器人和B板的对地位移大小之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下学期期末考试 高一年级物理科试卷 试卷满分100分，考试时长75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 天王星和海王星都是太阳系中行星，绕太阳的公转轨道均可近似看作圆形，经测定，天王星的公转周期约为84.02年，海王星的公转周期约为164.79年，则与天王星相比（ ） A. 海王星的公转轨道半径更大 B. 海王星的公转线速度更大 C. 海王星的向心加速度更大 D. 海王星的公转角速度更大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 由于海王星的公转周期大于天王星的公转周期，则海王星的轨道半径更大，故A正确； B．根据 解得 由于海王星的轨道半径更大，则海王星的公转线速度较小，故B错误； C．根据 解得向心加速度 由于海王星的轨道半径更大，则海王星的向心加速度较小，故C错误； D．根据角速度公式有 由于海王星的周期较大，则海王星的公转角速度较小，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一个平行板电容器电容为C，上极板带正电，电荷量为Q，下极板带有等量负电荷并且下表面接地。两极板中的电场可认为是匀强电场。场中的M点距上极板、N点距下极板距离均为板间距离的，M、N两点间水平距离为板间距离的二倍。由此可求得M、N两点间的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设平行板电容器的板间距离为，而场中的M点距上极板、N点距下极板距离均为板间距离的，有 电容器板间的匀强电场场强大小为 可得M、N两点间的电势差为 故选C。 3. 从距地面某高度处竖直上抛一小球，初速度大小为v，一段时间后小球落地，落地时速度大小为2v。若用I表示该过程中小球重力冲量的大小，不计空气阻力。则上述过程中重力对小球做功为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以竖直向下为正方向，由动量定理得 根据动能定理有 联立得 故选B。 4. 如图所示，一不计重力的点电荷从P点静止出发经水平向右的匀强电场E1加速后沿ab方向进入矩形abcd区域，最终从d点离开。abcd区域中有另一匀强电场E2，方向竖直向下，已知线段长度、。则匀强电场E1和E2的电场强度大小之比为（ ） A. 4:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 2: 【答案】C 【解析】 【详解】设点电荷所带电荷量为，质量为。点电荷在电场中，根据动能定理 点电荷在电场中做类平抛运动，在方向 在方向，根据牛顿第二定律， 联立解得 故选C。 5. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两个带电小物块A、B，质量分别为m、3m。最初两物体相距很远，相互间库仑力可以忽略，系统电势能定义为0。某时刻给A一个向右的速度，经过足够长时间后，A、B再次相距很远且过程中没有发生碰撞。则对此过程描述正确的是（ ） A. A、B系统的机械能守恒 B. A、B系统的动量不守恒 C. A、B相距最近时，A、B系统的电势能最小 D. 最终A、B的运动方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】AC．在此过程中，AB两物体间距先减小后增加，两物体系统的电势能先增加后减小（A、B相距最近时，A、B系统的电势能最大），则A、B系统的机械能先减小后增加，选项AC错误； B．A、B系统受合外力为零，则系统的动量守恒，选项B错误； D．从开始相距最远到最终再次相距最远过程，由动量守恒， 解得， 即最终A、B的运动方向相反，选项D正确。 故选D。 6. 如图1所示，上表面光滑的斜面体固定在水平地面上，一个小木块从斜面底端冲上斜面。图2为木块的初动能与木块轨迹的最高点距地面高度的关系图像。由此可求得斜面的长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】若物块不滑离斜面，则由动能定理 由图像可知 设斜面长度L倾角为θ，当物块能滑离斜面时，则从底端到顶端时 滑离斜面后做斜抛运动，还能上升的高度 滑块轨迹的最高点距地面高度 联立解得 由图像可知斜率 解得 根据图像可计算后一段图像在纵轴上的截距为1.5h0，则截距 解得L=4h0 故选C。 7. 2025年5月，天文学家发现了第一颗围绕白矮星运行的系外行星，同时也证实它是迄今为止最冷的系外行星。该行星绕轴自转。设行星赤道处重力加速度是两极处的k倍，则可得该星的近地卫星轨道半径与同步卫星轨道半径的比值是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设行星质量为，半径为，自转角速度为，则有， 又 联立得 设同步卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有 得 近地卫星轨道半径约等于行星半径，则 故选B。 8. 如左图所示，t=0时刻起，一质点从P点出发做顺时针匀速圆周运动，O为圆心，x轴为垂直于线段OP的一条直径，右图为该质点在x轴上的投影坐标随时间t变化的图像，可证明该运动为简谐运动。Q为圆周上另一点，线段OQ与x轴正方向夹角为30°。由上述及图中条件可知（ ） A. 圆的半径为10cm B. 质点做圆周运动的角速度大小为4rad/s C. 从t=0开始到质点第一次到达Q点的过程中，该质点投影的加速度先减小后增大 D. 时，质点运动至Q处 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图像可知，其对应的振幅等于圆的半径，则有，故A正确； B．由图像可知，周期为，则质点做圆周运动的角速度大小为，故B错误； C．质点做匀速圆周运动，加速度大小保证不变，设质点与圆心连线与轴的夹角为，则该质点投影的加速度为 从t=0开始到质点第一次到达Q点的过程中，从减小为，再增大到，则该质点投影的加速度先增大后减小，故C错误； D．时，质点转过角度为 可知此时质点运动至Q处，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示的虚线为正方形，左侧两个顶点处分别固定有等量同号的点电荷，电荷量大小均为Q（Q>0）。A、B为右侧两个顶点，O为中心。这时B点处的电势为。现将一个电荷量的点电荷从无穷远处移动至A处并固定。已知点电荷形成的电场中某处的电势与点电荷电荷量大小成正比，与点电荷之间的距离成反比，无穷远处电势设为零。据此分析下列说法正确的是（ ） A. q还未开始移入电场前，A点处的电势为 B. q移入电场的过程中，静电力对q做功为-2Q C. q移入电场并固定后，O点处电势为0 D. q移入电场并固定后，B点处的电势低于O点处的电势 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设正方形边长为L，根据题意有电势 可知q还未开始移入电场前，B点电势 可知q还未开始移入电场前，A点电势 故A正确； B．根据功能关系，q移入电场的过程中，静电力对q做功为 故B错误； C．q移入电场并固定后，O点处电势为 故C正确； D．q移入电场并固定后，B点处的电势 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在空中，轻绳的另一端固定，初始时与竖直方向的夹角。从静止释放，摆动至最低处时刚好与静止在水平地面上的小木块发生碰撞，碰后能上升的最大高度为，与地面间的动摩擦因数为。重力加速度为，由以上条件可知（ ） A. 若、间发生的是弹性碰撞，则的质量可能为 B. 若、间发生的是弹性碰撞，则碰后在地面运动的最大位移可能为 C. 若质量为，则碰后在地面运动的最大位移为 D. 若的质量为，则碰后在地面运动的最大位移为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．设从静止释放，摆动至最低处时的速度大小为，根据机械能守恒 解得 碰撞后的速度大小为，根据机械能守恒 解得 即 若、间发生的是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒定律， 解得， 可得的质量为或，碰后在地面运动的速度为或，与地面间的动摩擦因数为，根据运动学公式，的最大位移 解得或，故AB正确； CD．若的质量为，由上述计算可知，则碰后在地面运动的最大位移为，故C错误，D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小军同学学习了用单摆测重力加速度的实验后，试图用实验室的光电门和圆形轨道用同样的原理测量重力加速度。他让小球在以O为圆心的圆形轨道上来回滚动，将光电门固定在轨道的最低点处。 （1）关于这个实验说法正确的是___________ A. 应使小球从轨道上尽量高的位置处静止释放 B. 应使用光电门测出小球到达最低点处的速度大小 C. 圆形轨道的半径可以等效为单摆的摆长 D. 不应使实验中小球来回滚动的次数过少 （2）某次实验中，测得小球的半径为r，圆形轨道的半径为R，用光电门测得小球第一次到达最低点至第N次到达最低点间的时间间隔为t，则可知小球来回滚动的周期T=______，当地的重力加速度可表示为g=________。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小球的运动是简谐运动，小球的摆角不能太大，所以不能使小球从轨道上尽量高的位置处静止释放，故A错误； B．本实验通过单摆周期公式来测量重力加速度，只需要测量小球周期和摆长，不需要测出小球到达最低点处的速度大小，故B错误； C．圆形轨道的半径减去小球的半径可以等效为单摆的摆长，故C错误； D．为了减小小球的周期测量的误差，实验中应使球来回滚动的次数多一些，测量总时间来求周期的平均值，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]用光电门测得小球第一次到达最低点至第N次到达最低点间的时间间隔为t，则小球来回滚动的周期为 [2]根据 联立解得当地的重力加速度为 12. 某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带，已知钩码的质量远小于小车的质量。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示. （1）已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小__________m/s，打出P点时小车的速度大小__________m/s.（结果均保留2位小数） （2）若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得物理量，应表示_____。 （3）若这些物理量满足关系______，则可验证动能定理。（用、、、、、表示） 【答案】（1） ①. 0.36 ②. 1.80 （2）BP间距离 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] 打出B点时小车的速度大小 [2] 同理，打出P点时小车的速度大小 【小问2详解】 若要验证动能定理，需要测量钩码的质量和小车的质量，还需要知道钩码下降的距离，即BP间距离，故应表示BP间距离。 【小问3详解】 钩码的质量远小于小车的质量，故绳子的拉力近似等于钩码的重力，对小车，根据动能定理，故若上式在实验误差范围内成立，则可验证动能定理。 13. 如图所示，空间有水平向右的匀强电场，两个质量为的小球A、B用长为的轻绳悬挂在水平天花板的同一点上。A、B带有等量异号电荷，电荷量大小均为。系统平衡时，轻绳与竖直方向夹角均为，重力加速度为。求： （1）A小球的电性（不用叙述分析过程）； （2）A、B两小球间的库仑力大小； （3）匀强电场的场强大小。 【答案】（1）负 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以A为对象进行受力分析，水平方向有B对A向右的库仑引力、绳子拉力水平向右的分量，根据平衡条件可知，匀强电场对A的电场力水平向左，与场强方向相反，则A带负电。 【小问2详解】 根据库仑定律可得A、B两小球间的库仑力大小为 【小问3详解】 以A为对象，根据平衡条件可得， 联立解得匀强电场的场强大小为 14. 如图，粗糙水平轨道的长度为，左右各固定一个光滑四分之一圆形轨道，轨道半径为，一个质量为的小球从点处下滑，初速度为零，刚好在第一次到达点时静止（此时无电场）。重力加速度为。求: （1）小球运动至中点处时克服滑动摩擦力做功的功率 （2）在水平轨道上方（不包含圆形轨道）加上水平向右的匀强电场，并使小球带上正电荷，仍从点初速度为零下滑，小球第一次到达点处时对轨道的压力为重力的3倍。求: （i）匀强电场的场强大小。 （ii）小球能否第二次从点上滑至点？如果能，求出达到点的瞬时速度，如果不能说明理由。 【答案】（1） （2）；能， 【解析】 【小问1详解】 设B点的速度为，根据能量关系 设BC中点的速度为， 根据运动学公式 克服滑动摩擦力做功的功率 解得 【小问2详解】 （i）设D点的速度为， 根据向心力公式 从点到点，根据动能定理 解得 （ii）设小球再次回到地面向左运动的最大距离为 根据动能定理，解得 假设小球能再次回到点，速度为 根据动能定理，解得 15. 如图所示，在光滑水平地面上有两块木板A、B并排放置，两块木板不粘连，质量均为。A板左端有一个小机器人（可视为质点），质量为。初始时系统静止，某时刻起小机器人开始在A板上向右运动至A板右端后停止，之后斜向上起跳，跳上B板左端后竖直方向速度消失，水平方向上立即与B板共速。已知A板的长度为，重力加速度。求: （1）小机器人走到A板右端时，A、B两板之间的水平距离s。 （2）为了使小机器人能从A板右端跳到B板左端，小机器人中的电源至少要给系统提供的机械能E。 （3）小机器人跳到B板上后，继续在B板上运动至B板右端，已知小机器人在B板上运动的过程中A板移动的距离刚好等于B板的长度，且AB没有相撞。求小机器人在B板上运动的过程中，小机器人和B板的对地位移大小之比。 【答案】（1） （2） （3）1 【解析】 【小问1详解】 小机器人和A板组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则有 因为 联立解得 【小问2详解】 设小机器人起跳后水平方向的分速度为，竖直方向的分速度为，水平方向有 因为， 能量守恒有 联立整理得 当时E最小，联立解得 【小问3详解】 设运动总时间为t，人在B板上运动时，人的速度为，B板的速度为，人的位移为，B板的位移为，题意有 且 其中， 因为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $