内容正文:
合肥百花中学等四校2025~2026学年第二学期高一年级期末考试
物理
本试卷共4页,全卷满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 做平抛运动的物体,其物理量一定变化的是( )
A. 合力 B. 水平分速度 C. 重力的瞬时功率 D. 加速度
2. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电本质上创造了电荷
B. 电荷量是能连续变化的物理量
C. 由电场强度的定义式可知,与成反比、与成正比
D. 静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
3. 如图所示,小船从P点出发横渡两岸平行的小河,船头始终垂直河岸,船相对静水做匀加速直线运动。已知水流速度平行河岸且各处流速恒定,则小船的轨迹可能是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,Ⅰ、Ⅲ轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船在Ⅰ轨道速度小于Ⅲ轨道速度
B. 飞船在Ⅰ轨道周期大于Ⅲ轨道周期
C. 飞船从Ⅰ轨道变到Ⅲ轨道要点火减速
D. 飞船在Ⅰ轨道加速度大于Ⅲ轨道加速度
5. 如图所示,在电场强度大小为E的匀强电场中,放置一个带电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与电场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的电场强度大小为零,则N点的电场强度大小为( )
A. 0 B. E C. 2E D. 3E
6. 我国风洞技术世界领先,如图所示,在风洞模拟实验的光滑斜面上,上端接一弹簧。一小物块受沿斜面向上恒定风力作用,沿斜面加速上滑。从物块接触弹簧至第一次到达最高点的过程中,由于风力作用,物块和弹簧组成的系统机械能( )
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的,g取,则( )
A. 汽车在前内的阻力为 B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为
8. 预计2030年我国航天员将首次登陆月球。如图,登月着陆器从轨道半径为r的绕月卫星出发(不影响绕月卫星运动),降落到月球的表面上。完成任务后,着陆器再返回绕月卫星,返回过程中消耗的能量为,月球半径为R、重力加速度大小为,着陆器质量为m,不考虑月球的自转和着陆器质量的变化。着陆器返回过程中,克服月球引力做功为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,将细线的上端固定于天花板的点,使质量为m的小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。重力加速度为g,当细线与竖直方向的夹角为θ时,下列说法正确的是( )
A. 细线对小球的拉力大小为
B. θ越大,小球运动的线速度越大
C. 越大,小球运动的角速度越小
D. θ越大,小球运动周期越长
10. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2。则( )
A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 D. 当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
三、非选择题:共58分。
11. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。、、、为连续拍照记录下的四个位置,其中为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为,重力加速度为,则
(1)小球在水平方向做_____直线运动,竖直方向做_____直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为_____。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用_____;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,其中电磁打点计时器固定在铁架台上,物块、通过轻绳连接。
(1)实验前某同学发现实验装置有一处错误是___________;
(2)纠正错误后顺利完成实验,下列实验操作正确的是___________
A. 实验中选择密度大、体积小的物块
B. 实验中不需要用天平测量物块质量
C. 安装器材时,计时器的两限位孔应在同一竖直线上
D. 为在纸带上打下尽量多的点,应释放物块后迅速接通打点计时器电源
(3)某实验小组选取了如图乙所示的纸带进行数据处理,在纸带上选取连续相邻的计时点标记为、、、、、、,点是点左侧的某个计时点。测得、、间的距离分别为、、,P、Q的质量分别为和。已知电磁打点计时器的工作频率为,重力加速度为,若满足关系式___________(用题中物理量的符号表示),则验证了物块P、Q组成的系统机械能守恒;
(4)利用本实验装置还可以测量当地的重力加速度,测量后发现测量值小于真实值,其原因是___________(写出一种原因即可)。
13. 如图所示,两个可看作点电荷的带电小球A、B,小球A紧贴在竖直绝缘墙上,轻质绝缘丝线连接小球B,一端悬挂在墙上C点,两球保持静止状态,此时丝线与A、B连线垂直且与竖直方向夹角。已知两球带电量相同,且A球带正电,质量均为m,A、B间的距离为x。重力加速度为g,静电力常量为k。
(1)小球B带何种电荷?
(2)求丝线上的拉力。
(3)求每个小球所带的电荷量大小q。
14. 某火星探测器登陆火星后,在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球,经时间t落地,已知火星半径为R,引力常量为G。求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)火星的质量;
(3)若该探测器要再次起飞成为火星的卫星,需要的最小发射速度的大小。
15. 如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D点与圆心O等高,圆弧轨道半径,一个质量为可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,它第一次通过C点时对轨道的压力为27N,小物体与斜面AB之间的动摩擦因数。取,,。求:
(1)ED间的高度h;
(2)要使小物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度L至少要多长;
(3)若斜面已经满足(2)中的要求,小物体从E点开始下落,直至最后不再产生热量,在此过程中系统因斜面摩擦所产生的热量Q。(不计其它阻力)
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合肥百花中学等四校2025~2026学年第二学期高一年级期末考试
物理
本试卷共4页,全卷满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 做平抛运动的物体,其物理量一定变化的是( )
A. 合力 B. 水平分速度 C. 重力的瞬时功率 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.平抛运动的物体仅受重力作用,合力大小为、方向始终竖直向下,保持恒定,故A错误;
B.平抛运动水平方向不受外力,做匀速直线运动,水平分速度始终等于初速度,保持不变,故B错误;
C.重力的瞬时功率公式为(为竖直分速度),平抛竖直方向做自由落体运动,随时间不断增大,因此重力的瞬时功率一定变化,故C正确;
D.平抛运动的加速度为重力加速度,大小、方向均恒定,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电本质上创造了电荷
B. 电荷量是能连续变化的物理量
C. 由电场强度的定义式可知,与成反比、与成正比
D. 静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷在不同物体间发生转移,根据电荷守恒定律可知,电荷不能被创造,故A错误;
B.所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,因此电荷量是不能连续变化的物理量,故B错误;
C.是电场强度的比值定义式,电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关,故C错误;
D.静电屏蔽的原理是导体处于外电场中时发生静电感应,静电平衡后导体内部(含空腔内部)感应电荷的电场与外电场抵消,合电场强度为零,从而隔绝外电场对内部的影响,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,小船从P点出发横渡两岸平行的小河,船头始终垂直河岸,船相对静水做匀加速直线运动。已知水流速度平行河岸且各处流速恒定,则小船的轨迹可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小船的合运动可分解为垂直河岸的匀加速直线运动和沿河岸的匀速直线运动,加速度方向垂直于河岸,合速度方向指向下游,故小船做曲线运动,且加速度指向运动轨迹的凹侧,故选C。
4. 如图所示,Ⅰ、Ⅲ轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船在Ⅰ轨道速度小于Ⅲ轨道速度
B. 飞船在Ⅰ轨道周期大于Ⅲ轨道周期
C. 飞船从Ⅰ轨道变到Ⅲ轨道要点火减速
D. 飞船在Ⅰ轨道加速度大于Ⅲ轨道加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞船在圆轨道上做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
解得线速度
由图可知,轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径,所以飞船在轨道Ⅰ的速度大于在轨道Ⅲ的速度,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,有
因为轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径,所以飞船在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅲ的周期,故B错误;
C.飞船从低轨道Ⅰ变轨到高轨道,需要做离心运动。根据离心运动条件,必须点火加速,增大速度,故C错误;
D.飞船在轨道上运动时,万有引力产生加速度,根据牛顿第二定律有
解得加速度
因为轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径,所以飞船在轨道Ⅰ的加速度大于在轨道Ⅲ的加速度,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,在电场强度大小为E的匀强电场中,放置一个带电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与电场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的电场强度大小为零,则N点的电场强度大小为( )
A. 0 B. E C. 2E D. 3E
【答案】C
【解析】
【详解】由对称性可知,带电圆线圈在M、N两点产生的电场等大反向。由于M点电场强度为零,由矢量合成法则可知环境中匀强电场的场强与M点场强等大反向,即匀强电场与N点的场强等大同向,故N点的电场强度为2E。
故选C。
6. 我国风洞技术世界领先,如图所示,在风洞模拟实验的光滑斜面上,上端接一弹簧。一小物块受沿斜面向上恒定风力作用,沿斜面加速上滑。从物块接触弹簧至第一次到达最高点的过程中,由于风力作用,物块和弹簧组成的系统机械能( )
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】一小物块受沿斜面向上恒定风力作用,沿斜面加速上滑,从物块接触弹簧至第一次到达最高点的过程中,可知风力对物块始终做正功,根据功能关系除重力和弹簧弹力以外的其他力做的功等于系统机械能的变化量,可知物块和弹簧组成的系统机械能一直增大。
故选A。
7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的,g取,则( )
A. 汽车在前内的阻力为 B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知汽车受到的阻力为
A错误;
B.由图像可知前内的加速度大小为
前内对汽车受力分析由牛顿第二定律有
联立解得汽车在前内的牵引力为
B错误;
C.末达到额定功率,由瞬时功率表达式可知汽车的额定功率为
C错误;
D.汽车达到最大速度时牵引力为
由瞬时功率表达式可知汽车的最大速度为
D正确。
故选D。
8. 预计2030年我国航天员将首次登陆月球。如图,登月着陆器从轨道半径为r的绕月卫星出发(不影响绕月卫星运动),降落到月球的表面上。完成任务后,着陆器再返回绕月卫星,返回过程中消耗的能量为,月球半径为R、重力加速度大小为,着陆器质量为m,不考虑月球的自转和着陆器质量的变化。着陆器返回过程中,克服月球引力做功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设月球质量为,在月球表面忽略自转影响,有
着陆器返回到半径为r的轨道时,万有引力提供向心力,有
此时着陆器的动能
根据功能关系,返回过程中消耗的能量等于克服引力做的功与增加的动能之和(设在月球表面初动能为0),返回过程中消耗的能量为,有
可得
故选A。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,将细线的上端固定于天花板的点,使质量为m的小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。重力加速度为g,当细线与竖直方向的夹角为θ时,下列说法正确的是( )
A. 细线对小球的拉力大小为
B. θ越大,小球运动的线速度越大
C. 越大,小球运动的角速度越小
D. θ越大,小球运动周期越长
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力由重力mg和细线拉力FT的合力提供,即mg和FT的合力沿水平方向指向圆心O’,故有
解得,故A正确;
B.设绳长为l,对小球由牛顿第二定律有
解得
可知θ越大,小球运动的线速度v越大,故B正确;
C.对小球由牛顿第二定律有
解得
可知θ越大,小球运动的角速度ω越大,故C错误;
D.小球运动的周期为
可知θ越大,小球运动周期T越短,故D错误。
故选AB。
10. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2。则( )
A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 D. 当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.斜面高h=3.0m,斜面长L=5.0m,则斜面倾角θ满足,
由题图知,物块初始重力势能,代入g=10m/s2,解得物块质量
下滑到底端(s=5m)时,动能,初始机械能,末态机械能,机械能减少,存在摩擦力做功,机械能不守恒,故A正确;
BC.由动能定理有
代入数据
解得
由牛顿第二定律有
得物块下滑时加速度的大小
故B错误,C正确;
D.物块机械能的损失等于其克服摩擦力所做的功,即
代入s=2m得,
机械能损失为8J,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共58分。
11. 在“研究平抛运动”的实验中,根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。、、、为连续拍照记录下的四个位置,其中为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为,重力加速度为,则
(1)小球在水平方向做_____直线运动,竖直方向做_____直线运动(均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”);
(2)小球做平抛运动的初速度大小为_____。
(3)在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用_____;
A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以
【答案】(1) ①. 匀速 ②. 匀加速
(2) (3)A
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1]由题图可知,小球在水平方向有
即在相等时间内通过的位移相等,因此小球在水平方向做匀速直线运动。
[2]小球在竖直方向有
由匀变速直线运动的推论可知,小球竖直方向做匀加速直线运动。
【小问2详解】
由匀变速直线运动的推论
可得
小球做平抛运动的初速度大小为
【小问3详解】
在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用实心小铁球,实心小铁球体积较小,质量较大,受空气阻力的影响相对较小。
故选A。
【点睛】
12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,其中电磁打点计时器固定在铁架台上,物块、通过轻绳连接。
(1)实验前某同学发现实验装置有一处错误是___________;
(2)纠正错误后顺利完成实验,下列实验操作正确的是___________
A. 实验中选择密度大、体积小的物块
B. 实验中不需要用天平测量物块质量
C. 安装器材时,计时器的两限位孔应在同一竖直线上
D. 为在纸带上打下尽量多的点,应释放物块后迅速接通打点计时器电源
(3)某实验小组选取了如图乙所示的纸带进行数据处理,在纸带上选取连续相邻的计时点标记为、、、、、、,点是点左侧的某个计时点。测得、、间的距离分别为、、,P、Q的质量分别为和。已知电磁打点计时器的工作频率为,重力加速度为,若满足关系式___________(用题中物理量的符号表示),则验证了物块P、Q组成的系统机械能守恒;
(4)利用本实验装置还可以测量当地的重力加速度,测量后发现测量值小于真实值,其原因是___________(写出一种原因即可)。
【答案】(1)电磁打点计时器的工作电源为交流电源,题图中接直流电池组 (2)AC
(3)
(4)系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用
【解析】
【小问1详解】
电磁打点计时器的工作电源为交流电源,题图中接直流电池组,是错误的。
【小问2详解】
A.选择密度大、体积小的物块,可以减小空气阻力对实验的影响,故A正确;
B.系统机械能守恒的表达式为
M、m无法约去,因此必须用天平测量物块质量,故B错误;
C.安装时让限位孔在同一竖直线上,可以减小纸带与限位孔的摩擦,故C正确;
D.实验应先接通打点计时器电源,待打点稳定后再释放物块,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
电磁打点计时器工作频率为f,打点周期为
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于平均速度,得F点速度为
系统从O到F过程,根据机械能守恒定律有
解得
【小问4详解】
实验过程中系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用,计算得到的加速度偏小,因此测得的重力加速度测量值小于真实值。
13. 如图所示,两个可看作点电荷的带电小球A、B,小球A紧贴在竖直绝缘墙上,轻质绝缘丝线连接小球B,一端悬挂在墙上C点,两球保持静止状态,此时丝线与A、B连线垂直且与竖直方向夹角。已知两球带电量相同,且A球带正电,质量均为m,A、B间的距离为x。重力加速度为g,静电力常量为k。
(1)小球B带何种电荷?
(2)求丝线上的拉力。
(3)求每个小球所带的电荷量大小q。
【答案】(1)正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两球有静电斥力,可知小球B带正电;
【小问2详解】
对小球受力分析,如图所示
由平衡条件有
解得
【小问3详解】
由平衡条件,得
由库仑定律有
联立可得每个小球所带的电荷量大小
14. 某火星探测器登陆火星后,在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球,经时间t落地,已知火星半径为R,引力常量为G。求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)火星的质量;
(3)若该探测器要再次起飞成为火星的卫星,需要的最小发射速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在火星表面以速度竖直向上抛出一小球,经时间落地,由竖直上抛的对称性可知,小球上升到最高点的时间为,根据竖直上抛公式
解得
【小问2详解】
在星球表面万有引力定律
又已知
解得火星质量
【小问3详解】
探测器要成为火星的卫星,其发射速度至少要达到第一宇宙速度,即火星表面的环绕速度,由第一宇宙速度公式
解得
将火星质量代入解得
15. 如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D点与圆心O等高,圆弧轨道半径,一个质量为可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,它第一次通过C点时对轨道的压力为27N,小物体与斜面AB之间的动摩擦因数。取,,。求:
(1)ED间的高度h;
(2)要使小物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度L至少要多长;
(3)若斜面已经满足(2)中的要求,小物体从E点开始下落,直至最后不再产生热量,在此过程中系统因斜面摩擦所产生的热量Q。(不计其它阻力)
【答案】(1)1.2m;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设小球过最低点的速度为v,从E点到C点,有
根据牛顿第二定律,可得
代入数据解得
(2)根据动能定理从E点到B点,有
同理,从B点到斜面最高点
代入数据解得
(3)小球最终在C点两侧以B点为最高位置做周期性往返运动,根据能量守恒定律,可得
代入数据解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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