精品解析：陕西西安市周至县第四中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

周至四中2025—2026学年度第二学期高一期末考试物理试题 学校：________ 姓名：________ 班级：________ 考号：________ 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，两块竖直放置的平行金属板，与电压为U的电源相连接，将一个半径为R的金属球放在两板正中间，球心O到两板的距离均为，C、D为电场中与O在同一水平线上的两点，C到A板和D到B板的距离均为。稳定时金属球表面的电势处处相等。则（　　） A. C、D两点的场强 B. C、D两点的电势 C. C、D两点间的电势差 D. 将检验电荷从C点移动到D点电势能减小 【答案】C 【解析】 【详解】将金属球壳放入电场后，A、B两板间电场线如图所示 A．由对称性可知，C、D两点的电场强度大小相等，故A错误； BD．由于金属球表面的电势处处相等，根据沿着电场线电势逐渐降低可知 根据 知负电荷在C点的电势能小于在D点的电势能，故D错误； C．由图可知从极板A到球壳表面和极板B到球壳表面的电场强度逐渐增大，根据 定性分析可知 故C正确。 故选C。 2. 两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB．O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小,后增大 D. 先增大，后减小 【答案】D 【解析】 【详解】利用极限法，物体在O点时引力为零，无穷远引力也接近零，在OA之间引力合理不为零，所以它受到的万有引力大小变化情况是：先增大，后减小． 3. 如图，两质量相等可视为质点的小球 A、B，用一根长为 0.2m 的轻杆相连，开始时两小球置于光滑水平面上，给两小球一个 2m/s 水平向左的初速度，经一段时间，两小球滑上倾角为 30°的足够长光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，g 取 10m/s2，在两小球的速度减小为零的过称中，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆对小球 A 做负功 B. 轻杆对小球 B 做正功 C. 运动过程中，小球 A、B 的速度大小始终相等 D. 小球 B 距水平面的最大高度为 0.15m 【答案】D 【解析】 【详解】D．将小球A、B看作一个系统，设小球的质量均为m，最后小球B上升的高度为h，根据机械能守恒定律有 解得 h=0.15m 故D正确； A．以小球A为研究对象，由动能定理有 可知 可见杆对小球A做正功，故A错误； B．由于系统机械能守恒，故小球A增加的机械能等于小球B减小的机械能，故杆对小球B做负功，故B错误； C．当A在斜面而B在水平面时，两球沿杆方向速度相同，则两球的速度大小不同，故C错误。 故选D。 4. 如图，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，飞船沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与天和核心舱对接。则飞船（ ） A. 在轨道Ⅰ上运行速度可以是8.0 km/s B. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点减速 C. 运动稳定后，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的Q点，加速度不同 D. 沿轨道Ⅱ运动稳定后， 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，轨道Ⅰ的半径大于地球半径，根据万有引力提供向心力 可得 可知，轨道半径越大运行速度越小，所以在轨道Ⅰ上运行速度一定小于，不可能为，故A错误； B．飞船由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在点需做离心运动，万有引力不足以提供向心力，即，所以需要在点加速，故B错误； C．在点，无论是沿轨道Ⅰ运动还是沿轨道Ⅱ运动，飞船与地心的距离均为，受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知，加速度相同，故C错误； D．飞船沿轨道Ⅱ运动，点为近地点，点为远地点，根据开普勒第二定律，在极短时间内扫过的面积相等，即 可得 整理得，故D正确。 故选D。 5. 一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点以初速度v0做半径为r的圆周运动，滑动摩擦力大小恒定，当它运动3周时，其速率变为，已知重力加速度为g，则（ ） A. 质点所受合外力作向心力 B. 当质点运动3周时加速度大小为 C. 质点在水平面上总共转动了4圈 D. 质点在运动过程中动能随时间均匀减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于水平面粗糙，质点还受到切线方向的摩擦力作用，则质点所受绳子的拉力作向心力，A错误； B．由题知质点运动3周时，其速率变为，此时绳子的拉力为 则质点所受的合外力为 则当质点运动3周时加速度大小不等于，B错误； C．由题知，质点运动3周时，其速率变为，则根据动能定理有 设质点在水平面上总共转动了n圈停止，则有 联立解得 n = 4 C正确； D．由于水平面粗糙，质点还受到切线方向的摩擦力作用，则质点在切线方向做匀减速直线运动，有 v = v0－at 则质点在运动过程中动能为 故质点在运动过程中动能不可能随时间均匀减小，D错误。 故选C。 6. 如图所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄A绕点旋转时，手柄上B、C两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】手柄上B、C两点属于共轴转动，具有相同的角速度，由知周期也相等 由匀速圆周运动的线速度与角速度关系结合可得 故选B。 【点睛】共轴转动或同轴转动角速度相等，同缘传动边缘点线速度相等，角速度与线速度关系公式为v=rω。 7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器，带电荷量为q，极板与水平面的夹角为，一带电小球以初速度自A板边缘水平向右沿直线通过极板区域到B板边缘。则（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电 C. 小球做匀减速直线运动 D. 小球做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，对小球受力分析，粒子所受合力F与初速度共线反向，小球做匀减速直线运动，但由于板间电场的方向不能确定，故无法确定小球的电性。 故选C。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图1所示，木板静止放在光滑的水平面上，可视为质点的小物块静置于木板左端，用的恒力拉动小物块，使小物块运动到木板右端，此过程小物块的机械能随位移变化的图像如图2所示，木板和小物块的速度随时间变化的图像如图3所示，已知木板和物块间存在摩擦，g取，下列说法正确的是（　　） A. 木板长度为 B. 木板和小物块间的动摩擦因数为0.3 C. 木板的质量为 D. 系统因摩擦产生的热量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图2得小物块对地位移 由于此过程木板也向前运动滑动，所以木板长度不等于，选项A错误； B．由图3可知小物块t时间内获得的速度为 小物块做匀加速直线运动，有 解得 由图3可知小物块的加速度 再由图2可知 解得小物块的质量 由牛顿第二定律得 解得 选项B正确； C．由图3可知木板加速度为 由牛顿第二定律得 解得 选项C正确； D．木板匀加速直线运动，有 所以 系统因摩擦产生的热量 解得 选项D正确。 故选BCD。 9. 如图，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（ ） A. 重力对物体做的功为mgh B. 物体在海平面的重力势能为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．重力做功只与初末位置有关，而与实际路径无关，所以，重力对物体做的功为mgh，A正确； B．由于以地面为零势能参考面，则物体在海平面的重力势能为－mgh，B错误； C．根据动能定理，物体在海平面上的动能为，C正确； D．此过程机械能守恒，物体在海平面上的机械能为，D错误。 故选AC。 【考点】功能关系、机械能守恒、动能定理。 10. 随着科技的进步，人们在浩瀚的宇宙中发现越来越多的未知星球，下列关于行星的说法正确的是（　　） A. 离太阳越近的行星，公转周期越小 B. 离太阳越远的行星，受到的万有引力一定越大 C. 所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积都相等 D. 所有行星半长轴的三次方和周期的平方的比值都相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 可知离太阳越近的行星，公转周期越小，选项A正确； B．根据万有引力定律有 可知离太阳越远的行星，受到的万有引力越小，选项B错误； C．根据开普勒第二定律可知任意一个行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积都相等，不是所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积都相等，选项C错误； D．根据开普勒第三定律可知所有行星半长轴的三次方和周期的平方的比值都相同，选项D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）下列操作步骤，正确的是（　　） A. 先接通电源后释放纸带 B. 用秒表测量重物下落的时间 C. 在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 （2）实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到重物下落的起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为，计时器打点周期为，设重物的质量为，运动到点时的动能为_______________________________。 （3）小明用两个物体、分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定（　　） A. 受到的阻力大小恒定 B. 的质量小于的质量 C. 选择进行实验误差更小 （4）小丽用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是_________________，将该物理量用表示。机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为__________________________________。 【答案】（1）AC （2） （3）AC （4） ①. 遮光条初始位置到光电门的距离 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．利用打点计时器打点时，要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故A正确； B．打点计时器本身就可以记录打点的时间，故不需要停表记录时间，故B错误； C．验证机械能守恒，需要知道重物下落的高度，通过再纸带上用刻度尺测量点迹之间的距离可以得到重物下落的高度，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 重物运动到B点时的速度大小 则重物运动到B点时的动能为 【小问3详解】 A.对物体有 整理得 可知图像斜率为 图像可知Q的图像斜率恒定，因此Q受到的阻力大小恒定，故A正确； B.图像可知P的图像斜率大，因此有 整理得 因此阻力对P的影响更小，故选择P进行实验误差更小，故B错误，C正确； 故选AC。 【小问4详解】 [1]由于要计算重力势能的变化量，需要知道重物下落的高度，故需要测量遮光条释放的位置到光电门之间的距离； [2]要验证系统的机械能守恒，则需要验证 因为 联立整理得 12. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）关于这个实验，以下说法正确的是________。 A.小球释放的初始位置越高越好 B.每次小球要从同一高度由静止释放 C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D.每次都要平衡摩擦力 （2）某同学在描绘平抛运动的轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图2所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离，，水平距离，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度大小为_________m/s，物体到B点速度为____________m/s。 【答案】 ①. BC##CB ②. 1.0 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]AB．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，同时要让小球总是从同一位置释放，但不是越高越好，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，故A错误，B正确； C．小球在竖直平面内做平抛运动，则实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故C正确； D．实验过程中不用平衡摩擦力，只要保证小球做平抛运动的初速度相同即可，故D错误。 故选BC （2）[2]小球的水平距离相等，则小球从A到B的运动时间与从B到C的运动时间相等，在竖直方向上，小球做自由落体运动，由得 小球的初速度 [3]竖直方向，根据中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度 则物体到B点速度 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的细线一端固定于O点，由静止释放。质量为m的小球向左最远能摆到与竖直方向夹角为θ的B点。已知小球所带的电荷量为，细线的长度为L。 （1）求小球从A点摆到B点的过程中重力所做的功W； （2）求A、B两点的电势差及场强的大小E； （3）电势差的常见表达式有两种： 第一种是，式中和分别为电场中C、D两点的电势； 第二种是，式中q为检验电荷的电荷量，为检验电荷在电场中从C点移动到D点过程中电场力所做的功。 请你由电势差的第一种表达式去推导出电势差的第二种表达式，并明确写出推导的依据。 【答案】（1）mgLcosθ；（2），；（3）详见解析 【解析】 【详解】（1）小球从A到B的过程中下降的高度为 h=Lcosθ 重力对小球做的功为 W=mgh 可得 W=mgLcosθ （2）小球从A到B的过程中，由动能定理有 解得 根据匀强电场有 解得 （3）设试探电荷在C点的电势能为，在D点的电势能为，则试探电荷从C运动到D的过程中，根据电场力做功与电势能变化的关系有 根据电势的定义式有 联立各式可得 即 所以 14. 如图所示，长的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，，，，求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）若场强方向不变，大小突然变为，小球到达最低点时速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电场力定义式有 解得 F=0.03N 【小问2详解】 对小球进行分析，根据平衡条件有 ， 解得 【小问3详解】 根据动能定理有 解得 15. 2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求： (1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep； (2)月球的平均密度ρ。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)探测器从月球附近高度h处自由下落，经时间t自由下落到月球表面。据可得，月球表面的重力加速度 以月球表面为零势能面，探测器悬停时的重力势能 (2)探测器停在月球表面时，有 解得：月球的质量 月球的平均密度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 周至四中2025—2026学年度第二学期高一期末考试物理试题 学校：________ 姓名：________ 班级：________ 考号：________ 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示，两块竖直放置的平行金属板，与电压为U的电源相连接，将一个半径为R的金属球放在两板正中间，球心O到两板的距离均为，C、D为电场中与O在同一水平线上的两点，C到A板和D到B板的距离均为。稳定时金属球表面的电势处处相等。则（　　） A. C、D两点的场强 B. C、D两点的电势 C. C、D两点间的电势差 D. 将检验电荷从C点移动到D点电势能减小 2. 两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB．O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小,后增大 D. 先增大，后减小 3. 如图，两质量相等可视为质点的小球 A、B，用一根长为 0.2m 的轻杆相连，开始时两小球置于光滑水平面上，给两小球一个 2m/s 水平向左的初速度，经一段时间，两小球滑上倾角为 30°的足够长光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，g 取 10m/s2，在两小球的速度减小为零的过称中，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆对小球 A 做负功 B. 轻杆对小球 B 做正功 C. 运动过程中，小球 A、B 的速度大小始终相等 D. 小球 B 距水平面的最大高度为 0.15m 4. 如图，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，飞船沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与天和核心舱对接。则飞船（ ） A. 在轨道Ⅰ上运行速度可以是8.0 km/s B. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点减速 C. 运动稳定后，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的Q点，加速度不同 D. 沿轨道Ⅱ运动稳定后， 5. 一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点以初速度v0做半径为r的圆周运动，滑动摩擦力大小恒定，当它运动3周时，其速率变为，已知重力加速度为g，则（ ） A. 质点所受合外力作向心力 B. 当质点运动3周时加速度大小为 C. 质点在水平面上总共转动了4圈 D. 质点在运动过程中动能随时间均匀减小 6. 如图所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄A绕点旋转时，手柄上B、C两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器，带电荷量为q，极板与水平面的夹角为，一带电小球以初速度自A板边缘水平向右沿直线通过极板区域到B板边缘。则（　　） A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电 C. 小球做匀减速直线运动 D. 小球做匀速直线运动 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图1所示，木板静止放在光滑的水平面上，可视为质点的小物块静置于木板左端，用的恒力拉动小物块，使小物块运动到木板右端，此过程小物块的机械能随位移变化的图像如图2所示，木板和小物块的速度随时间变化的图像如图3所示，已知木板和物块间存在摩擦，g取，下列说法正确的是（　　） A. 木板长度为 B. 木板和小物块间的动摩擦因数为0.3 C. 木板的质量为 D. 系统因摩擦产生的热量为 9. 如图，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（ ） A. 重力对物体做的功为mgh B. 物体在海平面的重力势能为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 10. 随着科技的进步，人们在浩瀚的宇宙中发现越来越多的未知星球，下列关于行星的说法正确的是（　　） A. 离太阳越近的行星，公转周期越小 B. 离太阳越远的行星，受到的万有引力一定越大 C. 所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积都相等 D. 所有行星半长轴的三次方和周期的平方的比值都相同 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）下列操作步骤，正确的是（　　） A. 先接通电源后释放纸带 B. 用秒表测量重物下落的时间 C. 在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 （2）实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到重物下落的起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为，计时器打点周期为，设重物的质量为，运动到点时的动能为_______________________________。 （3）小明用两个物体、分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定（　　） A. 受到的阻力大小恒定 B. 的质量小于的质量 C. 选择进行实验误差更小 （4）小丽用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是_________________，将该物理量用表示。机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为__________________________________。 12. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）关于这个实验，以下说法正确的是________。 A.小球释放的初始位置越高越好 B.每次小球要从同一高度由静止释放 C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D.每次都要平衡摩擦力 （2）某同学在描绘平抛运动的轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图2所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离，，水平距离，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度大小为_________m/s，物体到B点速度为____________m/s。 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的细线一端固定于O点，由静止释放。质量为m的小球向左最远能摆到与竖直方向夹角为θ的B点。已知小球所带的电荷量为，细线的长度为L。 （1）求小球从A点摆到B点的过程中重力所做的功W； （2）求A、B两点的电势差及场强的大小E； （3）电势差的常见表达式有两种： 第一种是，式中和分别为电场中C、D两点的电势； 第二种是，式中q为检验电荷的电荷量，为检验电荷在电场中从C点移动到D点过程中电场力所做的功。 请你由电势差的第一种表达式去推导出电势差的第二种表达式，并明确写出推导的依据。 14. 如图所示，长的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，，，，求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）若场强方向不变，大小突然变为，小球到达最低点时速度的大小。 15. 2020年5月17日3时25分，“嫦娥四号”探测器结束了寒冷且漫长的月夜休眠。受光照自主唤醒，迎来了第18个月昼工作期。探测器着陆前在月球表面附近高度h处短暂悬停。之后如果关闭推进器，则经时间t自由下落到月球表面。已知探测器质量为m，月球质量分布均匀，半径为R，不考虑月球的自转，万有引力常量为G。求： (1)以月球表面为零势能面，该探测器悬停时的重力势能Ep； (2)月球的平均密度ρ。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $