内容正文:
永宁中学2025—2026学年第二学期期末考试
高一物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 有关静电场的概念和规律,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电并不是产生了电荷,只是电荷发生了转移
B. 质子、电子等带电荷量绝对值为的带电粒子叫元电荷
C. 电场线可以形象地描绘电荷产生的电场,它是客观存在的
D. 对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,静电力也不存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质因为物体对电子的束缚能力不同,在摩擦中有的物体得电子,带负电;另一物体失去电子,带正电,故A正确;
B.由元电荷定义,将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷,而不是把质子或电子叫元电荷,故B错误;
C.电场是客观存在的物质,电场线是人们假想的曲线,故C错误;
D.对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,但静电力也还存在,故D错误。
故选A。
2. 2026年3月,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号运载火箭,成功将8颗卫星送入预定轨道。不计空气阻力,在卫星随火箭加速升空的过程中,卫星( )
A. 克服重力做功,动能减少 B. 克服重力做功,重力势能减少
C. 机械能增加 D. 机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星随火箭加速升空,高度增加,克服重力做功,重力势能增加;速度增大,动能增加,故A错误;
B.卫星高度增加,克服重力做功,重力势能增加,故B错误;
CD.卫星加速升空,动能增加,重力势能增加,机械能等于动能与重力势能之和,故机械能增加,故C正确;D错误。
故选C。
3. 下列说法正确的是( )
A. 图甲,带空腔导体处于静电平衡时内表面没有电荷,导体内部电场强度为0
B. 图乙,高楼顶端安装避雷针,目的是利用静电屏蔽保护高楼
C. 图丙,静电除尘是利用高压使尘埃电离后收集到极板A和电极B上
D. 图丁,在优质话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲,带空腔导体处于静电平衡时,感应电荷分布在外表面,内表面没有感应电荷,导体内部电场强度为处处为0。故A正确;
B.图乙,高楼顶端安装避雷针,目的是利用尖端放电保护高楼。故B错误;
C.图丙,静电除尘是利用静电力去除空气中的带电尘埃的,通过使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来。故C错误;
D.图丁,优质的话筒线外面包裹着金属网,是为了屏蔽外部干扰,实现高保真信号传输。故D错误。
故选A。
4. 我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】马车以恒定功率运动,阻力不变, 由功率公式
结合牛顿第二定律
整理得加速度
随着速度增大,恒定功率不变,因此加速度逐渐减小。
图像的斜率表示加速度,因此图的斜率应逐渐减小,图像越来越平缓。
故选C。
5. 如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO'转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使小物块a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】要使A不下落,则小物块在竖直方向上受力平衡,有
f=mg
当摩擦力正好等于最大摩擦力时,圆筒转动的角速度ω取最小值,筒壁对物体的支持力提供向心力,根据向心力公式得
N=mω2r
而
f=μN
联立以上三式解得
故选D。
6. 某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时他的速度为v。已知人与滑板的总质量为m,他们可视为质点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设人与滑板克服摩擦力做的功为,人与滑板从斜坡顶端由静止下滑到底端的过程中,根据动能定理有
解得
故选D。
7. 如图甲所示是网球发球机,某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度,然后向竖直墙面发射网球。如图乙所示,先后两次从同一位置水平发射网球A、B,网球A、B分别碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为45°和60°,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. A球的发射速度小于B球的发射速度
B. A球的速度变化率小于B球的速度变化率
C. A球在空中的飞行时间大于B球在空中的飞行时间
D. A、B两球位移之比
【答案】D
【解析】
【详解】C.发出的网球在竖直方向做自由落体运动,根据可得,网球在空中运动的时间为
由图可知
所以A球在空中的运动时间小于B球在空中的运动时间,故C错误;
A.网球在水平方向上做匀速直线运动,两网球在水平方向的位移相等,根据可知,A球的发射速度大于B球的发射速度,故A错误;
B.速度的变化率是指加速度,两个网球的加速度都是重力加速度,所以A球的速度变化率等于B球的速度变化率,故B错误;
D.根据平抛运动的推论,物体速度偏转角的正切值是位移与水平方向位移夹角正切值的2倍,设A、B的位移方向与水平方向的夹角分别为α、β,则,
设两球的水平位移为x,根据几何关系有
解得A、B两球的位移之比为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图是点电荷的电场,a、b与点电荷的距离相等,根据点电荷电场强度的公式可知,二者电场强度大小相等。但电场强度的方向是电场线的切线方向,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故A错误;
B.乙图是两等量异种点电荷的电场,其连线中垂线上的电场强度方向均垂直中垂线指向负电荷一侧,a、b与连线等距,因此电场强度大小相等、方向相同,故B正确;
C.丙图是两等量正电荷的电场,中垂线上电场强度的方向均沿中垂线向外,所以连线中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相等,方向相反,故C正确;
D.丁图是非匀强电场,电场线的疏密表示电场强度的大小,b点电场线更密,故b点的电场强度大于点的电场强度。由于a、b两点电场线的切线方向并非相反,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故D错误。
故选BC。
9. 如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图,轨道Ⅰ是近地圆轨道(可以近似认为,轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等),轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度一定小于地球第一宇宙速度
B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时,经过P点时加速度大小不相等
C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度
D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少
【答案】AC
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是近地圆轨道最大环绕速度,设地球球心为O点,根据卫星从低轨变高轨需要加速可知以O为圆心,以OQ为半径的圆轨道的线速度大于在轨道Ⅱ上Q点的线速度,该圆轨道上的线速度一定小于第一宇宙速度,故A正确;
B.卫星经过同一点时,根据可知,受到的万有引力是相同的,则加速度相同,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ,需要在P点加速,故卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度,故C正确;
D.卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后,发动机做正功使其加速,机械能增加,故D错误。
故选AC。
10. 如图甲,足够长的光滑斜面倾角为30°,t=0时质量为2 kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动,设沿斜面向上为力F的正方向,力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置,重力加速度g取10 m/s2,则物块( )
A. 在0~1 s过程中机械能增加16 J
B. 在t=1 s时动能为1 J
C. 在t=2 s时机械能为-4 J
D. 在t=1 s时动能为16 J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.取沿斜面向上为正方向,在内,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
物块由静止开始运动,内的位移为
力对物块做功为
除重力外只有力做功,因此物块机械能增加量为,故A错误;
B.时物块的速度为
物块的动能为,故B错误;
C.在内,力,物块只受重力和支持力作用,支持力不做功,物块机械能守恒,因此时的机械能仍为,故C正确;
D.由B选项的分析可知,时物块的动能为,故D正确。
故选CD。
三、实验题:(每空2分共14分)
11. 某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。
(1)下述操作正确的是_____(填正确答案标号)。
A. 先拉动纸带,再开始打点 B. 先开始打点,再拉动纸带
(2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,则点的瞬时速度为_____(保留三位有效数字)。
(3)测得点的瞬时速度,则、两点间的平均加速度为_____(保留三位有效数字)。
【答案】(1)B (2)0.305
(3)1.28
【解析】
【小问1详解】
使用打点计时器时,为了使打点稳定并有效利用纸带,应先接通电源开始打点,待打点稳定后再释放纸带拉动其运动。若先拉动纸带再打点,可能导致纸带上打出的点很少甚至没有点,且初始阶段打点不稳定。
故选B。
【小问2详解】
由图可知, P点左侧相邻点对应的刻度为,右侧相邻点对应的刻度为。
P点左右相邻两点间的距离
打点计时器电源频率为,打点周期,根据用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,可得P点的瞬时速度
【小问3详解】
根据加速度定义式,P、Q两点间的平均加速度
12. 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________;
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。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hA、hB、hc。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化了___________动能变化了 ___________;
(3)很多实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,原因是___________。
【答案】 ①. AB##BA ②. mghB ③. ④. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器需要用到交流电源,在测量纸带上两点间的长度需要刻度尺,由公式
可得质量m可以约掉,所以不需要测量重物的质量。
故选AB。
(2)[2][3]从O点到B点重物的重力势能减少了
由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度可得打B点时的速度
则打B点时,重物的动能的增加量为
(3)[4] 实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响。
四、计算题(请考生按要求作答,计算题须写出必要的演算过程)
13. 如图所示,匀强电场方向与等腰△ABC所在平面平行,A、B、C为三角形的三个顶点,AB=BC=4 cm,∠B=120°,将电量大小为q=3×10-6 C的正点电荷从A移到B点,静电力做功W1=1.2×10-5 J,从B移到C点,克服静电力做功W2=1.2×10-5 J,求:
(1)AB间的电势差UAB和BC间的电势差UBC;
(2)若C点的电势为零,求B点的电势。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
正点电荷从点移到点,根据电势差与电场力做功的关系有
代入数据解得
正点电荷从点移到点,克服静电力做功,即静电力做功为,根据电势差与电场力做功的关系有
代入数据解得
【小问2详解】
根据电势差与电势的关系有
由于点的电势为零,即,代入数据解得
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,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θ=37°;已知小球的质量m=0.04kg,所带电荷量q=1.0×10-5C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)求绳子的拉力的大小;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】(1)0.5N
(2)3.0×104N/C
(3)2m/s
【解析】
【小问1详解】
小球受力情况如图所示
根据小球受力平衡可得
解得
【小问2详解】
根据平衡条件可得
代入数据解得
【小问3详解】
电场撤去后,小球做圆周运动,运动过程中机械能守恒,则
解得
15. 如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧下端固定在位置E,上端恰好与水平线CD齐平,静止在倾角为的光滑斜面上。一长为的轻质细绳一端固定在O点上,另一端系一质量为的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置A由静止释放,小球到达最低点B时,细绳刚好被拉断。之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩,最大压缩量为。取,,,求:
(1)细绳受到的拉力最大值;
(2)B点到水平线CD的高度;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球从A到 B的过程,由动能定理
解得
小球到达最低点B时,细绳刚好被拉断,根据牛顿第二定律
解得
(2)小球从B到 C的过程,做平抛运动,竖直方向做做自由落体运动,则有
小球到达C点的速度方向恰好沿着斜面向下,则有
联立解得
(3)小球在C点的速度为
小球从C到弹簧最大压缩量的过程,由能量守恒定律,可得弹簧的最大弹性势能为
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高一物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 有关静电场的概念和规律,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电并不是产生了电荷,只是电荷发生了转移
B. 质子、电子等带电荷量绝对值为的带电粒子叫元电荷
C. 电场线可以形象地描绘电荷产生的电场,它是客观存在的
D. 对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,静电力也不存在
2. 2026年3月,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号运载火箭,成功将8颗卫星送入预定轨道。不计空气阻力,在卫星随火箭加速升空的过程中,卫星( )
A. 克服重力做功,动能减少 B. 克服重力做功,重力势能减少
C. 机械能增加 D. 机械能不变
3. 下列说法正确的是( )
A. 图甲,带空腔导体处于静电平衡时内表面没有电荷,导体内部电场强度为0
B. 图乙,高楼顶端安装避雷针,目的是利用静电屏蔽保护高楼
C. 图丙,静电除尘是利用高压使尘埃电离后收集到极板A和电极B上
D. 图丁,在优质话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度
4. 我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO'转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使小物块a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为( )
A. B. C. D.
6. 某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时他的速度为v。已知人与滑板的总质量为m,他们可视为质点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示是网球发球机,某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度,然后向竖直墙面发射网球。如图乙所示,先后两次从同一位置水平发射网球A、B,网球A、B分别碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为45°和60°,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. A球的发射速度小于B球的发射速度
B. A球的速度变化率小于B球的速度变化率
C. A球在空中的飞行时间大于B球在空中的飞行时间
D. A、B两球位移之比
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
9. 如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图,轨道Ⅰ是近地圆轨道(可以近似认为,轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等),轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度一定小于地球第一宇宙速度
B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时,经过P点时加速度大小不相等
C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度
D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少
10. 如图甲,足够长的光滑斜面倾角为30°,t=0时质量为2 kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动,设沿斜面向上为力F的正方向,力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置,重力加速度g取10 m/s2,则物块( )
A. 在0~1 s过程中机械能增加16 J
B. 在t=1 s时动能为1 J
C. 在t=2 s时机械能为-4 J
D. 在t=1 s时动能为16 J
三、实验题:(每空2分共14分)
11. 某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。
(1)下述操作正确的是_____(填正确答案标号)。
A. 先拉动纸带,再开始打点 B. 先开始打点,再拉动纸带
(2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,则点的瞬时速度为_____(保留三位有效数字)。
(3)测得点的瞬时速度,则、两点间的平均加速度为_____(保留三位有效数字)。
12. 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________;
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。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hA、hB、hc。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化了___________动能变化了 ___________;
(3)很多实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,原因是___________。
四、计算题(请考生按要求作答,计算题须写出必要的演算过程)
13. 如图所示,匀强电场方向与等腰△ABC所在平面平行,A、B、C为三角形的三个顶点,AB=BC=4 cm,∠B=120°,将电量大小为q=3×10-6 C的正点电荷从A移到B点,静电力做功W1=1.2×10-5 J,从B移到C点,克服静电力做功W2=1.2×10-5 J,求:
(1)AB间的电势差UAB和BC间的电势差UBC;
(2)若C点的电势为零,求B点的电势。
14. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,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θ=37°;已知小球的质量m=0.04kg,所带电荷量q=1.0×10-5C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)求绳子的拉力的大小;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
15. 如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧下端固定在位置E,上端恰好与水平线CD齐平,静止在倾角为的光滑斜面上。一长为的轻质细绳一端固定在O点上,另一端系一质量为的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置A由静止释放,小球到达最低点B时,细绳刚好被拉断。之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩,最大压缩量为。取,,,求:
(1)细绳受到的拉力最大值;
(2)B点到水平线CD的高度;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能。
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