精品解析：河南省信阳市商城县观庙高中等多校联考2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

商城县2024-2025学年第二学期高一年级期末考试物理试题 考生注意∶ 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项是符合题目要求。） 1. 《甘石星经》是世界上最早的一部天文学著作，由战国时期齐人甘德、魏人石申所著。《星经》初步掌握了金、木、水、火、土五大行星的运行规律。五大行星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，位置关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 土星的周期小于火星的周期 B. 金星的向心加速度小于火星的向心加速度 C. 水星的角速度大于土星的角速度 D. 火星的线速度大于水星的线速度 2. 在安徽某市五一劳动节期间的无人机灯光秀中，某架无人机在空中沿曲线轨迹飞行。不计空气阻力，下列关于该无人机的曲线运动，说法正确的是（　　） A. 速度发生变化的运动一定是曲线运动 B. 无人机做曲线运动时，所受合力一定是变力 C. 无人机做曲线运动时，位移大小一定小于路程 D. 无人机做曲线运动时，所受合力方向与速度方向有时在同一直线上 3. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是（　　） A. B. C. D. v0sinθ 4. 如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为g，下列判定正确的是（　　） A. 小球在斜面上做匀速圆周运动 B. 在最高点A点时速度为 C. 小球在最高点时的加速度为g D. 小球从B运动到A过程中，线拉力一直在减小 5. 自行车是常见的代步工具，其主要构成部件包括前轮、后轮、小齿轮、链条、大齿轮等，部分结构示意图如图所示。某同学骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，已知三个轮子边缘上一点分别标记为a、b、c。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点的角速度相等 B. a、b两点的线速度大小相等 C. c、b两点的向心加速度大小相等 D. 后轮受到地面的静摩擦力，方向向后 6. 如图所示，等边三角形处于光滑绝缘水平面上，三个顶点分别放有点电荷，现在空间加垂直且沿水平方向的匀强电场，三个点电荷刚好处于静止状态。已知点电荷间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷带正电，点电荷均带负电 B. 点电荷的电荷量的绝对值之比为 C. 点电荷间的库仑力大小为 D. 匀强电场对点电荷的电场力大小为 7. 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图是模拟游乐场里过山车运动的过程，过山车从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C、D，最后停在E处。下列关于过山车说法正确的是（　） A. 在A点时的重力势能最大 B. 从B点到C点动能在不断增大 C. D点和E点的重力势能相同 D. 停在E点时的惯性最小 9. 如图所示，匀强电场中有一边长为正方体，为上表面的中心。将带电量为的负点电荷从移到电场力做功0.01J，从移到克服电场力做功0.02J，从移到电场力做功0.03J，已知点的电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 点的电势为10V B. 点的电势为10V C. 该匀强电场电场强度的大小为 D. 该电荷在面的中心处电势能为0.025J 10. 小球（视为质点）由轻绳a和轻绳b分别系于一轻质细杆上，如图所示，当轻杆绕轴AB匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳a水平。下列说法正确的是（ ） A. 轻绳a一定有拉力 B. 若逐渐增大小球的转速，则轻绳b的拉力大小不变 C. 若突然剪断轻绳a，则小球可能下降一些高度继续做匀速圆周运动 D. 若突然剪断轻绳b，则小球一定下降一些高度继续做匀速圆周运动 三、非选择题（共54分。） 11. 某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。 （1）按图1所示连接电路，将开关S拨到1时，通过电流表的电流方向_____________填“向左”或“向右”。等待充电完成后，将开关S拨到2，读出电流表的示数并记录在表格中，若在图2中作出的图像与坐标轴围成的面积为85格，则电容器放电前所带的电荷量为___________________结果保留三位有效数字。 （2）若作出的图像为图3中的曲线a，现仅增大R的阻值，重复上述步骤，作出的图可能是图3中的曲线__________填“a”“b”或“c”。 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示 （1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：______。 （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应选______（填“A”或“B”）。 A.先接通电源，再释放纸带 B.先释放纸带，再接通电源 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3=______，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是______。 A.利用公式v=gt计算重物速度 B.利用公式计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 （5）某同学作出了图像如图丙所示为过原点倾斜直线，则由图线得到的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 13. 一种叫做“飞椅”游乐项目，如图甲所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。人与座椅的总质量为。当转盘匀速转动时，简化模型如图乙所示，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角，不计钢绳的重力，（，，）求该状态： （1）座椅受到绳子的拉力大小； （2）转盘转动角速度大小。 14. 如图所示，电源电动势为E=200V，内阻不计，R1、R2、R4的阻值均为300Ω，R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长为L=8cm，板间距离为d=1cm，有一细电子束沿图中虚线以E0=1.92×103eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。已知电子电量e=1.6×10-19C，电子重力不计，求： (1)要使电子能沿直线飞出电容器，变阻器R3的取值多大？ (2)要使电子从电容器下极板边缘飞出，变阻器R3取值多大？ 15. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 商城县2024-2025学年第二学期高一年级期末考试物理试题 考生注意∶ 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项是符合题目要求。） 1. 《甘石星经》是世界上最早的一部天文学著作，由战国时期齐人甘德、魏人石申所著。《星经》初步掌握了金、木、水、火、土五大行星的运行规律。五大行星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，位置关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 土星的周期小于火星的周期 B. 金星的向心加速度小于火星的向心加速度 C. 水星的角速度大于土星的角速度 D. 火星的线速度大于水星的线速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 可知，因为土星的轨道半径大于火星的轨道半径，所以土星的周期大于火星的周期，故A错误； B．根据牛顿第二定律 解得 因为金星的轨道半径小于火星的轨道半径，所以金星的向心加速度大于火星的向心加速度，故B错误； C．根据 解得 因为水星的轨道半径小于土星的轨道半径，所以水星的角速度大于土星的角速度，故C正确； D．根据 解得 因为火星的轨道半径大于水星的轨道半径，所以火星的线速度小于水星的线速度，故D错误。 故选C。 2. 在安徽某市五一劳动节期间的无人机灯光秀中，某架无人机在空中沿曲线轨迹飞行。不计空气阻力，下列关于该无人机的曲线运动，说法正确的是（　　） A. 速度发生变化的运动一定是曲线运动 B. 无人机做曲线运动时，所受合力一定是变力 C. 无人机做曲线运动时，位移大小一定小于路程 D. 无人机做曲线运动时，所受合力方向与速度方向有时在同一直线上 【答案】C 【解析】 【详解】A．速度变化的运动可能是直线运动（如速度大小变化但方向不变），A错误； B．曲线运动的合力可以是恒力（如平抛运动中合力为重力，恒定），B错误； C．曲线运动轨迹为曲线，位移（矢量线段）大小必小于路程（实际路径长度），C正确； D．曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线，若共线则物体做直线运动，D错误。 故选C。 3. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是（　　） A. B. C. D. v0sinθ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示 拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度为 故A正确，BCD错误； 故选A。 4. 如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为g，下列判定正确的是（　　） A. 小球在斜面上做匀速圆周运动 B. 在最高点A点时速度为 C. 小球在最高点时的加速度为g D. 小球从B运动到A过程中，线拉力一直在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球在斜面上做圆周运动速率变化，不做匀速圆周运动，故A错误； B．据牛顿第二定律得 所以 故B错误； C．小球在最高点时的加速度为 解得 故C错误； D．小球从最低位置转过角度，根据圆周运动和牛顿第二定律有 小球从B运动到A过程中，v减小，减小，线拉力一直在减小，故D正确。 故选D。 5. 自行车是常见的代步工具，其主要构成部件包括前轮、后轮、小齿轮、链条、大齿轮等，部分结构示意图如图所示。某同学骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，已知三个轮子边缘上一点分别标记为a、b、c。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点的角速度相等 B. a、b两点的线速度大小相等 C. c、b两点的向心加速度大小相等 D. 后轮受到地面的静摩擦力，方向向后 【答案】B 【解析】 【详解】AB．、两点属于同链条传动，线速度大小相等，根据 可知、两点的角速度不相等，故A错误，B正确； C．、两点线速度大小相等，根据 a点运动半径小，所以a的向心加速度大于b；由于a、c两点的角速度相等，根据 c点半径大，所以c点向心加速度大于a，所以c点向心加速度大于b，故C错误； D．后轮是在外力作用下运动的，后轮相对地面有向后的运动趋势，受到地面的静摩擦力，方向向前，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，等边三角形处于光滑绝缘水平面上，三个顶点分别放有点电荷，现在空间加垂直且沿水平方向的匀强电场，三个点电荷刚好处于静止状态。已知点电荷间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷带正电，点电荷均带负电 B. 点电荷的电荷量的绝对值之比为 C. 点电荷间的库仑力大小为 D. 匀强电场对点电荷的电场力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．a球在bc方向平衡，则b、c球对a球的库仑力的bc方向分力必然等大反向，因此b、c球电性、电量必然相同。若a带正电，b、c均带负电，根据正电荷所受的电场力与场强方向相同，异种电荷间存在引力，可知a球可以受力平衡；b球受a球沿ab方向的引力、受c球沿cb方向的斥力、逆着电场线方向的电场力，可知b球可以受力平衡，同理可得c球可以受力平衡，其他假设三个小球均不可能保持平衡，故A正确； B．设a球的电荷量数值为q，b、c两球为Q，匀强电场电场强度为E，对整体受力分析，有 解得，点电荷的电荷量的绝对值之比为，故B错误； C．设等边三角形边长为L，b、c两球之间的库仑力，a、b两球之间的库仑力，得，故C错误； D．对a球，由平衡条件有 解得，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有 则有 对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有 则有 则1、3两木块的距离为 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图是模拟游乐场里过山车运动的过程，过山车从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C、D，最后停在E处。下列关于过山车说法正确的是（　） A. 在A点时的重力势能最大 B. 从B点到C点动能在不断增大 C. D点和E点的重力势能相同 D. 停在E点时的惯性最小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题图可知，过山车在A点的高度最高，根据重力势能与高度的关系可知，在A点时的重力势能最大，故A正确； B．根据题图可知，从B点到C点，高度不断增加，重力势能增加，速度不断减小，则动能不断减小，故B错误； C．根据题图可知，D点和E点的高度相同，可知D点和E点的重力势能相同，故C正确； D．由于惯性的大小由物体的质量决定，而过山车的质量没有变，可知其惯性大小不变，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，匀强电场中有一边长为的正方体，为上表面的中心。将带电量为的负点电荷从移到电场力做功0.01J，从移到克服电场力做功0.02J，从移到电场力做功0.03J，已知点的电势为0，下列说法正确的是（ ） A. 点的电势为10V B. 点的电势为10V C. 该匀强电场电场强度的大小为 D. 该电荷在面的中心处电势能为0.025J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．点的电势为零，则移到的过程中 得 移到的过程中 得 移到的过程中 得 匀强电场中，平行切相等的线段两端电势差相等可得 ，，， 故A错误，B正确； C．根据沿方向的电场强度分量为 沿方向的电场强度分量为 沿方向的电场强度分量为 匀强电场强度大小为 故C正确； D．若将该点电荷移到中心，有 解得 故D错误。 故选BC。 10. 小球（视为质点）由轻绳a和轻绳b分别系于一轻质细杆上，如图所示，当轻杆绕轴AB匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳a水平。下列说法正确的是（ ） A. 轻绳a一定有拉力 B. 若逐渐增大小球的转速，则轻绳b的拉力大小不变 C. 若突然剪断轻绳a，则小球可能下降一些高度继续做匀速圆周运动 D. 若突然剪断轻绳b，则小球一定下降一些高度继续做匀速圆周运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设小球的质量为m，轻绳b与水平方向的夹角为，长度为l，细杆的角速度大小为，则有， 当时，轻绳a的拉力大小 轻绳b的拉力大小 增大转速即增大角速度，轻绳b的拉力大小不变，轻绳a的拉力增大，选项A错误、B正确。 C．若在时剪断轻绳a，则小球仍保持原轨迹运动；若在时剪断轻绳a，则小球将上升一些高度继续做匀速圆周运动，选项C错误。 D．剪断轻绳b，因为要平衡小球所受的重力，细绳必然要向下倾斜，所以小球下降一些高度，选项D正确。 故选BD。 三、非选择题（共54分。） 11. 某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。 （1）按图1所示连接电路，将开关S拨到1时，通过电流表电流方向_____________填“向左”或“向右”。等待充电完成后，将开关S拨到2，读出电流表的示数并记录在表格中，若在图2中作出的图像与坐标轴围成的面积为85格，则电容器放电前所带的电荷量为___________________结果保留三位有效数字。 （2）若作出的图像为图3中的曲线a，现仅增大R的阻值，重复上述步骤，作出的图可能是图3中的曲线__________填“a”“b”或“c”。 【答案】（1） ①. 向右 ②. （2）b 【解析】 【小问1详解】 图1可知，将开关拨到1时，通过电流表的电流方向向右；根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量，图2中每一小格表示的电量为  故电容器放电前所带的电荷量为  【小问2详解】 因  图像的面积等于电容器带电量，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变，仅增大 R 的阻值，电容器放电电流越小，则放电时间越长，故  图可能是图3中的曲线b。 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示 （1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：______。 （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应选______（填“A”或“B”）。 A.先接通电源，再释放纸带 B.先释放纸带，再接通电源 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3=______，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是______。 A利用公式v=gt计算重物速度 B.利用公式计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 （5）某同学作出了图像如图丙所示为过原点倾斜直线，则由图线得到的重力加速度g=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 【答案】 ①. 打点计时器接了直流电 ②. A ③. ④. C ⑤. 9.67 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器的电源应为交流电源，图中连接了直流电源，因此实验装置甲中存在的明显错误是打点计时器接了直流电。 （2）[2]进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源，再释放纸带。 故选A。 （3）[3]打3点的速度为 若重物下落过程机械能守恒，则有 解得 （4）[4]由于存在空气阻力和摩擦阻力对物体做负功，导致大重力势能减少量略大于动能的增加量。 故选C （5）[5]根据上述有 结合图像有 解得 13. 一种叫做“飞椅”的游乐项目，如图甲所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。人与座椅的总质量为。当转盘匀速转动时，简化模型如图乙所示，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角，不计钢绳的重力，（，，）求该状态： （1）座椅受到绳子的拉力大小； （2）转盘转动的角速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）人与座椅受到重力和拉力，两个力的合力充当向心力，受力分析如图 由图可知，座椅受到绳子的拉力大小为 （2）转盘转动的角速度大小为，根据向心力公式可得 解得 14. 如图所示，电源电动势为E=200V，内阻不计，R1、R2、R4的阻值均为300Ω，R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长为L=8cm，板间距离为d=1cm，有一细电子束沿图中虚线以E0=1.92×103eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。已知电子电量e=1.6×10-19C，电子重力不计，求： (1)要使电子能沿直线飞出电容器，变阻器R3的取值多大？ (2)要使电子从电容器下极板边缘飞出，变阻器R3的取值多大？ 【答案】(1)300Ω；(2)75Ω 【解析】 【详解】(1)当电子匀速直线通过两极板时，两点电压，设，由对称性知 即有 解得 (2)电子在电场中偏转的能飞出电场的临界条件为 化简得 取O点为零势面，粒子向下偏转，说明上极板的电势高，当时 则 ， 解得 15. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意粒子到达点的速度为 粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有 解得 （2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公和牛顿第二定律式有 ， 联立得 （3）粒子运动的周期为 粒子运动时间为 联立得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $