精品解析：黑龙江省大庆市大庆中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

大庆中学2024-2025学年下学期期末考试 高一年级物理试题 说明： 1、试卷满分100分，考试时间：75分钟 2、请将正确答案填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 1687年，牛顿正式发表了万有引力定律。在万有引力定律中有一个引力常量G。利用扭秤首先精确测出G值的科学家是（　　） A. 卡文迪什 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 第谷 2. 下列几种运动中，机械能一定守恒的是（　　） A. 做匀速直线运动物体 B. 做匀变速直线运动的物体 C. 做平抛运动的物体 D. 处于平衡状态的物体 3. 用一条绝缘细绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成夹角，如图所示。那么这个匀强电场电场强度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（ ） A. 4×105J B. 4×104J C. 4×103J D. 4×102J 5. 如图所示，某走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，分针与时针的角速度大小分别为ω1、ω2，分针针尖与时针针尖的线速度大小分别为v1、v2。下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 6. 2024年12月，由生物岛实验室领衔研制、我国首个拥有自主知识产权的国产商业场发射透射电镜TH-F120完成了首批订单合同签订，正式开启了国产透射电镜的市场应用。其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力的作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在P点的受力方向斜向左上 B. 电子在R点的加速度大于在P点的加速度 C. 从P点至R点的运动过程中，电子的电势能先增大再减小 D. 从P点至R点的运动过程中，电子的速度大小一直增大 7. 全球最大水平臂上回转自升塔式起重机开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，之后内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 物体匀加速阶段的位移为 B. 该起重机的额定功率为 C. 物体最终匀速的速度为 D. 和时间内牵引力做的功之比为 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电的油滴悬浮于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，在上极板移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. 静电计的指针张角变小 C. 带电油滴向上运动 D. 电阻R中有向左的电流 9. 已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1（地球自转周期），一年的时间T2（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2。你能计算出（　　） A. 地球的质量m地＝ B. 太阳的质量m太＝ C. 月球的质量m月＝ D. 太阳的平均密度ρ＝ 10. 如图所示，有一足够大的水平向右的匀强电场，质量为、带电量为的带正电小球从点以速度斜向右上方射入匀强电场中，方向与水平方向成点（图中未画出）为小球运动轨迹的最高点，小球经过点时速度大小仍然为，空气阻力不计，重力加速度为，小球从运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能增加 B. 小球到达点时间为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 两点的电势差为 三、实验题 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到_____。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知_____。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为_____，小球做平抛运动的初速度大小为_____m/s。 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）关于该实验的分析，以下说法中正确的是________ A. 打点计时器接到学生电源的“直流输出”端 B. 必须用天平测出重锤的质量 C. 应该尽量选择质量大、体积小的重锤 D. 用计算打点计时器打下某点时重锤的瞬时速度 （2）安装好实验装置，正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。只要表达式________________在误差允许的范围内成立，就可以验证机械能守恒。用本问中所给字母表示 （3）若实验中测得O点到B点过程中重力势能减少量小于动能增加量，出现这一结果的原因可能是________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 接通电源前释放了纸带 D. 重锤下落过程中受到空气阻力 四、解答题 13. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧，将网球竖直向上抛出，网球运动到最高点时恰好被球拍水平拍出。如图所示，点离地面高，A点与落地点的水平距离，忽略空气阻力，重力加速度大小。求：（，，，） （1）网球从点运动到点所用的时间； （2）网球运动到点时的速度。 14. 如图，匀强电场的场强中，a、b两点间的距离为50cm，ab连线与电场方向的夹角为53°，若将电量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）a、b两点间的电势差为多大； （2）若a点的电势为0，则b点的电势多大，该点电荷具有的电势能为多少； （3）该匀强电场的电场强度大小？ 15. 如图所示，半径为R 的光滑半圆形轨道ABC 固定在竖直平面内且与粗糙水平轨道CD 相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端记为Q。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的 P 点由静止滑下，运动到 Q点时速率为零，并能触发弹簧解除锁定，弹簧对滑块产生弹力，使滑块被弹回，且刚好能通过半圆形轨道的最高点 A．已知 滑块与水平轨道间的动摩擦因数 重力加速度大小为 g；求： （1）滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力； （2）弹簧被锁定时其右端Q到C点距离是多少； （3）弹簧被解除锁定后对滑块做的功是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆中学2024-2025学年下学期期末考试 高一年级物理试题 说明： 1、试卷满分100分，考试时间：75分钟 2、请将正确答案填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 1687年，牛顿正式发表了万有引力定律。在万有引力定律中有一个引力常量G。利用扭秤首先精确测出G值的科学家是（　　） A. 卡文迪什 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 第谷 【答案】A 【解析】 【详解】1687年，牛顿正式发表了万有引力定律。在万有引力定律中有一个引力常量G。利用扭秤首先精确测出G值的科学家是卡文迪什。 故选A。 2. 下列几种运动中，机械能一定守恒的是（　　） A. 做匀速直线运动的物体 B. 做匀变速直线运动的物体 C. 做平抛运动的物体 D. 处于平衡状态的物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速直线运动的物体，动能不变，重力势能可能变化，机械能不一定守恒，故A错误； B．若是在水平面上的匀加速直线运动，动能增大，重力势能不变，则机械能不守恒，故B错误； C．做平抛运动的物体，只受重力做功，机械能必定守恒，故C正确； D．处于平衡状态的物体，如物体匀速上升时，机械能不守恒，故D错误； 故选C。 3. 用一条绝缘细绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成夹角，如图所示。那么这个匀强电场电场强度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球受力分析，可得 解得 故选C。 4. 如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（ ） A. 4×105J B. 4×104J C. 4×103J D. 4×102J 【答案】B 【解析】 【详解】高中生的质量约为50kg，根据动能定理有 故选B。 5. 如图所示，某走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，分针与时针的角速度大小分别为ω1、ω2，分针针尖与时针针尖的线速度大小分别为v1、v2。下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】分针与时针的转动周期之比为 由 可得 根据 可得 故选A。 6. 2024年12月，由生物岛实验室领衔研制、我国首个拥有自主知识产权的国产商业场发射透射电镜TH-F120完成了首批订单合同签订，正式开启了国产透射电镜的市场应用。其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力的作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子在P点的受力方向斜向左上 B. 电子在R点的加速度大于在P点的加速度 C. 从P点至R点的运动过程中，电子的电势能先增大再减小 D. 从P点至R点的运动过程中，电子的速度大小一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子在P点的受力方向与等势面垂直，电子做曲线运动受力方向指向轨迹的凹侧，所以电子在P点的受力方向斜向右下，故A错误； B．等差等势线越密，电场强度越大，所以P点场强大于R点场强，则电子在P点受到的电场力大，根据牛顿第二定律可知，电子在P点的加速度大于在R点的加速度，故B错误； CD．电子受电场力方向与电场强度方向相反，所以电场强度方向背离PQ实线方向，根据电场线与等势面垂直，且由电势高的地方指向电势低的地方，则从P到R的电势升高，根据公式可知，电子电势能减小，动能增大，速度大小一直增大，故D正确，C错误。 故选D。 7. 全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，之后内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 物体匀加速阶段的位移为 B. 该起重机的额定功率为 C. 物体最终匀速的速度为 D. 和时间内牵引力做的功之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在时间内，加速度恒定，物体从静止开始做匀加速直线运动，则匀加速阶段的位移为，故A错误； B．在时间内，物体做匀加速直线运动，则在时刻的速度为 根据牛顿第二定律有 解得 此时达到额定功率，则有，故B错误； C．当牵引力等于重力时，速度达到最大，即为最终匀速的速度，根据 解得，故C正确； D．在时间内牵引力做功为 时间内牵引力做功为 故和时间内牵引力做的功之比为，故D错误。 故选C 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电的油滴悬浮于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，在上极板移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 油滴带负电 B. 静电计的指针张角变小 C. 带电油滴向上运动 D. 电阻R中有向左的电流 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电容器的上极板带正电，板间电场竖直向下，油滴受力平衡，电场力竖直向上，故油滴带负电，A正确； B．电容器始终与电源相连，两极板的电势差不变，所以静电计指针张角不变，B错误； C．电容器的电势差不变，d增大，则电场强度E变小，油滴受到的电场力变小，向下运动，C错误； D．将电容器的上极板上移后，极板间距增大，根据 电容器的电容变小，又因为 电势差不变，Q减小，电阻R中有向左的电流，D正确。 故选AD。 9. 已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1（地球自转周期），一年的时间T2（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2。你能计算出（　　） A. 地球的质量m地＝ B. 太阳的质量m太＝ C. 月球的质量m月＝ D. 太阳的平均密度ρ＝ 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．对地球表面的一个物体m0来说，应有 m0g＝ 所以地球质量 m地＝ 故A项正确； B．对地球绕太阳运动来说，有 ＝ 则 m太＝ 故B项正确； C．对月球绕地球运动来说，能求出地球质量，无法求出月球的质量，故C项错误； D．由于不知道太阳的半径，T2为地球绕太阳运动周期，不能求出太阳的平均密度，故D项错误。 故选AB。 10. 如图所示，有一足够大的水平向右的匀强电场，质量为、带电量为的带正电小球从点以速度斜向右上方射入匀强电场中，方向与水平方向成点（图中未画出）为小球运动轨迹的最高点，小球经过点时速度大小仍然为，空气阻力不计，重力加速度为，小球从运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能增加 B. 小球到达点的时间为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 两点的电势差为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球运动过程中，电场力做正功，电势能减少，机械能增加，故A正确； B．由题可知，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向的运动，由受力可知，小球在竖直方向只受重力，故在竖直方向做竖直上抛运动，从点运动到最高点满足，故B错误； C．水平方向只受电场力，故水平方向做匀变速直线运动，水平方向的初速度为 由题可知，小球有 由 解得匀强电场的电场强度大小为，故C正确； D．由上分析可知 代入数据解得 故、两点的电势差为，故D错误。 故选AC 。 三、实验题 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到_____。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知_____。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为_____，小球做平抛运动的初速度大小为_____m/s。 【答案】（1）AC （2）D （3） ①. 0.1 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 AD．用小锤轻击弹簧金属片，在同一高度，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动，因此无论击打的力多大，A、B两球总是同时落地，A正确，D错误； B．A球做曲线运动，B球做直线运动，A、B两球的运动路线不相同，B错误； C．用不同的力击打弹簧金属片时，A球获得的水平初速度不同，则A球的运动路线不同，B球始终是自由落体运动，其运动路线相同，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 A、B两球同时落地，与水平方向的运动规律无关，也不能说明小球A在水平方向做匀速直线运动或做匀加速直线运动，只能说明A、B两球在竖直方向的运动规律相同，即都是自由落体运动；故选D。 【小问3详解】 [1]小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论，可得相邻小球间的运动时间为， [2]小球做平抛运动的初速度大小为。 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）关于该实验的分析，以下说法中正确的是________ A. 打点计时器接到学生电源的“直流输出”端 B. 必须用天平测出重锤的质量 C. 应该尽量选择质量大、体积小的重锤 D. 用计算打点计时器打下某点时重锤的瞬时速度 （2）安装好实验装置，正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。只要表达式________________在误差允许的范围内成立，就可以验证机械能守恒。用本问中所给字母表示 （3）若实验中测得O点到B点过程中重力势能减少量小于动能增加量，出现这一结果的原因可能是________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 接通电源前释放了纸带 D. 重锤下落过程中受到空气阻力 【答案】（1）C （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器应该接到学生电源的“交流输出”端，故A错误； B．因为在“验证机械能守恒定律”的实验中，比较的是mgh和的大小关系，其中的m可以被约去，所以不需要测出重锤的质量，故B错误； C．为了减小阻力造成的误差，应该尽量选择质量大、体积小的重锤，故C正确； D．如果用计算速度，相当于已经用到了机械能守恒定律，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 点的重力势能 B点的速度 所以B点的动能 只需要满足 即可验证机械能守恒定律。整理得 【小问3详解】 A．工作电压偏高不会导致重力势能减少量小于动能增加量，工作电压偏高主要影响打点的清晰度，故A错误； BD．存在空气阻力和摩擦力时，机械能会有损失，应该是重力势能减少量大于动能增加量，故BD错误； C．接通电源前释放了纸带，此时纸带开始下落时还没有打点，后面打出的点对应的速度会比正常情况下偏大，从而导致计算出的动能增加量偏大，可能出现重力势能减少量小于动能增加量的情况，故C正确。 故选C。 四、解答题 13. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧，将网球竖直向上抛出，网球运动到最高点时恰好被球拍水平拍出。如图所示，点离地面高，A点与落地点的水平距离，忽略空气阻力，重力加速度大小。求：（，，，） （1）网球从点运动到点所用的时间； （2）网球运动到点时的速度。 【答案】（1） （2），速度与水平方向的夹角为 【解析】 【小问1详解】 网球做平抛运动，在竖直方向上有 解得 【小问2详解】 网球在水平方向上有 解得 竖直方向上，根据速度公式， 根据速度的合成有 ，速度与水平方向的夹角为。 14. 如图，匀强电场的场强中，a、b两点间的距离为50cm，ab连线与电场方向的夹角为53°，若将电量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）a、b两点间的电势差为多大； （2）若a点电势为0，则b点的电势多大，该点电荷具有的电势能为多少； （3）该匀强电场的电场强度大小？ 【答案】（1）120V （2）-120V，J （3）400V/m 【解析】 【小问1详解】 由题意可知a、b两点间的电势差为 【小问2详解】 根据电势与电势差的关系，有 因为 可得 该点电荷具有的电势能为 【小问3详解】 根据匀强电场电场强度与电势差关系，有 15. 如图所示，半径为R 的光滑半圆形轨道ABC 固定在竖直平面内且与粗糙水平轨道CD 相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端记为Q。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的 P 点由静止滑下，运动到 Q点时速率为零，并能触发弹簧解除锁定，弹簧对滑块产生弹力，使滑块被弹回，且刚好能通过半圆形轨道的最高点 A．已知 滑块与水平轨道间的动摩擦因数 重力加速度大小为 g；求： （1）滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力； （2）弹簧被锁定时其右端Q到C点的距离是多少； （3）弹簧被解除锁定后对滑块做的功是多少？ 【答案】（1），方向竖直向下；（2）2R；（3）3mgR 【解析】 【详解】（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为v，圆轨道C点对滑块的支持力为FN，由P到C的过程，根据动能定理有： C点根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为，方向竖直向下； （2）对物块从C到Q的过程，根据动能定理有 解得 （3）在A点：根据牛顿第二定律得 Q到C到A的过程，根据功能关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $