内容正文:
哈师大青冈实验中学2025——2026学年度高一学年
下学期期末考试
物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在图中位置探月卫星速度v方向、合力F方向可能是下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,且指向运动方向;曲线运动中,合力一定指向轨迹的凹侧;卫星速度逐渐增大,说明合力对卫星做正功,所以合力与速度方向夹角为锐角,故A正确,BCD错误。
故选A。
2. 如图,一质量为0.1kg的小球从A点下落到地面上的B点,A点距桌面的高度h1=1m,桌面距地面的高度h2=0.8m。取重力加速度g=10m/s2,以桌面为零势能参考平面,则小球在A点、B点的重力势能分别为( )
A. 1J,0.8J B. 1J,0.8J
C. 1.8J,0 D. 1.8J,0.8J
【答案】A
【解析】
【详解】以桌面为零势能参考平面,则小球在A点的重力势能
B点的重力势能为
故选A。
3. 如图所示,A、B两颗人造卫星在同一轨道平面上同向绕地球做匀速圆周运动。若它们的轨道半径分别为rA、rB,周期分别为TA、TB。则( )
A. 在相等的时间内,rA和rB扫过的面积相等
B. A卫星受到的引力一定大于B卫星受到的引力
C. A卫星的角速度一定比B卫星的角速度小
D. A卫星的线速度一定比B卫星的线速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A.开普勒第二定律的“相等时间扫过相等面积”,是针对同一轨道成立,两颗卫星轨道不同,相等时间扫过面积不相等,A错误;
B.万有引力 ,引力大小不仅和轨道半径有关,还和卫星自身质量 有关
题目未给出A、B的质量,无法比较引力大小,B错误;
C.根据万有引力提供向心力
推得 ,轨道半径越小角速度越大,因 ,所以,C错误;
D.根据万有引力提供向心力
推得 ,轨道半径越小线速度越大,因 ,所以,D正确。
故选 D。
4. 如图所示,一物块与斜面相对静止一起向右匀速运动。关于该过程中物块受到的各力做功情况,下列说法正确的是( )
A. 重力做正功 B. 摩擦力做正功 C. 支持力做正功 D. 合外力做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.在竖直方向上物体没有位移,重力不做功,故A错误;
B.物体所受摩擦力沿斜面向上,物体水平向右运动,摩擦力与位移的夹角是钝角,摩擦力做负功,故B错误;
C.物体所受支持力垂直斜面向上,物体水平向右运动,支持力与位移的夹角是锐角,支持力做正功,故C正确;
D.物体向右匀速运动,速度不变,动能不变,合外力做功为零,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,真空中静止的负点电荷产生的电场中,A、B为同一电场线上的两点,若A、B两点的电场强度分别为,则( )
A. ,方向相同 B. ,方向相反
C. 方向相同 D. ,方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】由公式知,E与r2成反比,所以
据电场线的分布特点:从无穷远处出发到负电荷终止,可知AB两点的电场强度方向由B指向A,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,如图,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向( )
A. ,向左 B. ,向右
C. ,向左 D. ,向右
【答案】C
【解析】
【详解】当棒达到静电平衡后,O点的合场强为零,即感应电荷在O点的场强和点电荷+q在O点的场强等大反向,可知棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小,方向向左。
故选C。
7. 下列运动不属于反冲运动的有( )
A. 火箭升空 B. 喷气式飞机喷气飞行
C. 发射炮弹后炮身后退 D. 乒乓球碰到墙壁后弹回
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭升空时,向后喷出燃气,燃气与火箭组成的系统在内力作用下,燃气向后运动、火箭获得向前的反作用力,属于反冲运动,故A错误;
B.喷气式飞机喷气飞行时,向后喷出高速气体,气体与飞机组成的系统在内力作用下,气体向后运动、飞机获得向前的反作用力,属于反冲运动,故B错误;
C.发射炮弹时,炮弹与炮身组成的系统在内力作用下,炮弹向前运动、炮身获得向后的反作用力后退,属于反冲运动,故C错误;
D.乒乓球碰到墙壁后弹回,是乒乓球受到外界墙壁的弹力作用,相互作用力来自系统外,不属于反冲运动,故D正确。
故选D。
8. 18世纪末,英国物理学家卡文迪许测出了引力常量G,因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量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,可以计算出( )
A. 地球的质量
B. 太阳的质量
C. 月球的质量
D. 月球、地球及太阳的密度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设地球表面的一个物体的质量为m0,则有
解得地球质量
故A正确;
B.对地球绕太阳运动,有
解得太阳的质量
故B正确;
CD.已知地球质量和地球半径,能求地球密度,不知道月球的相关参量及月球卫星的运动参量,无法求出月球的质量和密度;由于不知道太阳的半径,所以也无法求出太阳的密度,故CD错误。
故选AB。
9. 如图所示,一电荷量为+q的试探电荷位于电场中M点,受到的静电力大小为F,方向水平向右,M点的电场强度大小为E。若把该电荷换成电荷量为的试探电荷,则( )
A. M点的电场强度大小为E,方向水平向右
B. M点的电场强度大小为,方向水平向左
C. 的试探电荷受到的静电力大小为F,方向水平向左
D. 的试探电荷受到的静电力大小为2F,方向水平向左
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.电场强度的大小由场源决定的,跟试探电荷无关,物理学中规定,正电荷受力方向为电场方向,负电荷的受力方向与电场方向相反,故A正确,B错误;
CD.根据电场强度的公式
解得
可知的试探电荷受到的静电力大小为2F,方向与电场方向相反,即水平向左,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 图甲是倾角为的光滑斜面(足够长)固定在水平面上,质量为2kg的物块静止在斜面底端,t=0时刻给物块施加沿斜面方向的作用力F,物块运动的a-t图像如图乙所示,取沿斜面向上为正方向,重力加速度,下列说法中正确的有( )
A. 前2s内F的大小是第3s的2倍
B. 3s内物块所受合力的冲量为零
C. 3s内力F做功为零
D. 3s内力F的冲量为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.取沿斜面向上为正方向,根据牛顿第二定律可得
前2s内,代入牛顿第二定律得
第3s内,同理得
即第3s内F沿斜面向下、大小为10N,可见大小是大小的2倍,故A正确;
B.根据动量定理,合外力的冲量等于物块动量变化。a-t图像的面积表示速度变化量:前2s速度从0增加到
第3s内速度变化量为
3s末速度,初末动量均为0,因此3s内合外力冲量为零,故B正确;
C.0~2s物块向上的位移
第3s内位移
总位移沿斜面向上为,由动能定理可得
解得,故C错误;
D.3s内,由动量定理可得
解得,故D错误;
故选AB。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图中,是一个带正电的带电体,系在绝缘丝线上带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)为探究静电力与电荷间距离的关系,保持带电体的位置和电荷量不变,把电荷量_____________(填“相同”或“不同”)的小球系在丝线上,先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。这里用到的实验方法是_______________(填“控制变量法”“理想实验法”或“微小量放大法”)。
(2)实验时丝线悬挂的小球质量为,重力加速度大小为,可认为带电体与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止,小球所受静电力大小为__________(用、、表示)。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 控制变量法
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1] 把电荷量相同的小球系在丝线上,先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
[2] 此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再使小球处于同一位置,改变小球所带电荷量,比较小球所受静电力的大小,是采用了控制变量的方法 。
【小问2详解】
对小球进行受力分析如图所示
由平衡条件可知,小球所受电场力大小为
12. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒,实验装置如图甲所示;乙组同学采用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,实验装置如图乙所示。(已知当地重力加速度为)
(1)实验过程中他们进行了如下操作,其中操作不当的步骤是________(填选项前的字母)。
A. 甲组中对体积和形状相同的重物,选择密度大的进行实验
B. 甲组测量纸带上某点的速度时,可用公式计算
C. 乙组实验前将气垫导轨调水平
D. 乙组实验时用天平测量钩码、遮光条和滑块的质量
(2)若甲组中重物的质量为,由图丙中纸带数据计算出打点时重物的速度为,连续相邻两点之间的时间为;则从打起始点到打点的过程中,重物的重力势能减少量_____(用、g、表示),动能的增加量_____(用m、T、、表示)。若在实验误差允许范围内,则可认为该过程机械能守恒。
(3)甲组想用图像分析结论,又在纸带上多选取几个点,算出这些点的瞬时速度的大小,并测出这些点分别到起始点的高度,以为纵轴,为横轴建立平面直角坐标系描点作图得到一条过原点倾斜的直线,则该图像的斜率大小为_______________(用表示),可认为该过程机械能守恒。
(4)乙组实验时,测出光电门1、2间的距离,遮光条的宽度,滑块和遮光条的总质量,钩码质量。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间、,则系统机械能守恒成立的表达式是___________(填选项前的字母)。
A. B.
【答案】(1)B (2) ①. ②.
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
A.为减小空气阻力影响,选密度大的重物,故A正确;
B.公式是在不计阻力且满足机械能守恒前提下得出,不能用于测量纸带上某点的速度,故B错误;
C.将气垫导轨调水平可消除摩擦力影响,保证实验准确性,故C正确;
D.根据机械能守恒表达式,需测量钩码、遮光条和滑块质量,故D正确。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据重力势能定义,从O点到B点,重力势能减少量
[2]根据匀变速直线运动规律中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度,B点的瞬时速度
动能增加量
【小问3详解】
由机械能守恒定律
得到,即图像斜率为2g。
【小问4详解】
遮光条通过光电门的速度分别为,
系统重力势能减少量
系统动能增加量
根据机械能守恒定律
联立方程得:
13. 把质量为m的带负电的小球A用绝缘细绳吊起来,带电量QA。若将带电量QB小球B靠近A,当A静止时细绳与竖直方向间夹角为θ,两个带电体恰在同一高度。求:
(1)B球带何种电荷;
(2)A球所受的静电力;
(3)A、B两球之间的距离是多少。
【答案】(1)B球带正电
(2),方向水平向右
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB两球相互吸引,A带负电,故B球带正电;
【小问2详解】
对A受力分析可知,A受重力、拉力、静电力,则有
静电力的方向水平向右;
【小问3详解】
根据库仑定律有
解得
14. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)1m/s ; (2)0.2
【解析】
【详解】(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
代入数据得
v0=1 m/s
(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有
联立解得
代入数据得
μ=0.2
15. 如图,光滑水平面上一质量的木板,其右端通过轻弹簧连接质量的物块,此时弹簧伸长量,物块和木板均静止。质量的小球(可视为质点)通过长的轻绳悬于点。小球从绳与竖直方向成处由静止释放,摆至最低点时与木板右端发生弹性碰撞,时间极短。取重力加速度。
(1)求小球摆至最低点时碰撞前绳对球拉力大小。
(2)求碰撞后瞬间木板的速度大小。
(3)弹簧的压缩量第一次为时,物块速度大小为,方向向左。求木板与物块间的动摩擦因数。
【答案】(1)2 N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球下摆过程只有重力做功,由机械能守恒得
代入数据解得最低点速度
最低点处由牛顿第二定律得
代入数据解得
【小问2详解】
C与A碰撞,由动量守恒定律有
能量守恒定律有
联立解得碰撞后瞬间木板的速度大小
【小问3详解】
A、C碰后,当弹簧的压缩量第一次为时,以向左为正方向,由动量守恒定律有
解得
由题意可知弹簧的弹性势能不变,开始伸长,之后压缩,物块相对于木板滑动的距离为。由能量守恒定律有
解得
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哈师大青冈实验中学2025——2026学年度高一学年
下学期期末考试
物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在图中位置探月卫星速度v方向、合力F方向可能是下列图中的( )
A. B.
C. D.
2. 如图,一质量为0.1kg的小球从A点下落到地面上的B点,A点距桌面的高度h1=1m,桌面距地面的高度h2=0.8m。取重力加速度g=10m/s2,以桌面为零势能参考平面,则小球在A点、B点的重力势能分别为( )
A. 1J,0.8J B. 1J,0.8J
C. 1.8J,0 D. 1.8J,0.8J
3. 如图所示,A、B两颗人造卫星在同一轨道平面上同向绕地球做匀速圆周运动。若它们的轨道半径分别为rA、rB,周期分别为TA、TB。则( )
A. 在相等的时间内,rA和rB扫过的面积相等
B. A卫星受到的引力一定大于B卫星受到的引力
C. A卫星的角速度一定比B卫星的角速度小
D. A卫星的线速度一定比B卫星的线速度大
4. 如图所示,一物块与斜面相对静止一起向右匀速运动。关于该过程中物块受到的各力做功情况,下列说法正确的是( )
A. 重力做正功 B. 摩擦力做正功 C. 支持力做正功 D. 合外力做正功
5. 如图所示,真空中静止的负点电荷产生的电场中,A、B为同一电场线上的两点,若A、B两点的电场强度分别为,则( )
A. ,方向相同 B. ,方向相反
C. 方向相同 D. ,方向相反
6. 长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,如图,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向( )
A. ,向左 B. ,向右
C. ,向左 D. ,向右
7. 下列运动不属于反冲运动的有( )
A. 火箭升空 B. 喷气式飞机喷气飞行
C. 发射炮弹后炮身后退 D. 乒乓球碰到墙壁后弹回
8. 18世纪末,英国物理学家卡文迪许测出了引力常量G,因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量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,可以计算出( )
A. 地球的质量
B. 太阳的质量
C. 月球的质量
D. 月球、地球及太阳的密度
9. 如图所示,一电荷量为+q的试探电荷位于电场中M点,受到的静电力大小为F,方向水平向右,M点的电场强度大小为E。若把该电荷换成电荷量为的试探电荷,则( )
A. M点的电场强度大小为E,方向水平向右
B. M点的电场强度大小为,方向水平向左
C. 的试探电荷受到的静电力大小为F,方向水平向左
D. 的试探电荷受到的静电力大小为2F,方向水平向左
10. 图甲是倾角为的光滑斜面(足够长)固定在水平面上,质量为2kg的物块静止在斜面底端,t=0时刻给物块施加沿斜面方向的作用力F,物块运动的a-t图像如图乙所示,取沿斜面向上为正方向,重力加速度,下列说法中正确的有( )
A. 前2s内F的大小是第3s的2倍
B. 3s内物块所受合力的冲量为零
C. 3s内力F做功为零
D. 3s内力F的冲量为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图中,是一个带正电的带电体,系在绝缘丝线上带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)为探究静电力与电荷间距离的关系,保持带电体的位置和电荷量不变,把电荷量_____________(填“相同”或“不同”)的小球系在丝线上,先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。这里用到的实验方法是_______________(填“控制变量法”“理想实验法”或“微小量放大法”)。
(2)实验时丝线悬挂的小球质量为,重力加速度大小为,可认为带电体与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止,小球所受静电力大小为__________(用、、表示)。
12. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒,实验装置如图甲所示;乙组同学采用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,实验装置如图乙所示。(已知当地重力加速度为)
(1)实验过程中他们进行了如下操作,其中操作不当的步骤是________(填选项前的字母)。
A. 甲组中对体积和形状相同的重物,选择密度大的进行实验
B. 甲组测量纸带上某点的速度时,可用公式计算
C. 乙组实验前将气垫导轨调水平
D. 乙组实验时用天平测量钩码、遮光条和滑块的质量
(2)若甲组中重物的质量为,由图丙中纸带数据计算出打点时重物的速度为,连续相邻两点之间的时间为;则从打起始点到打点的过程中,重物的重力势能减少量_____(用、g、表示),动能的增加量_____(用m、T、、表示)。若在实验误差允许范围内,则可认为该过程机械能守恒。
(3)甲组想用图像分析结论,又在纸带上多选取几个点,算出这些点的瞬时速度的大小,并测出这些点分别到起始点的高度,以为纵轴,为横轴建立平面直角坐标系描点作图得到一条过原点倾斜的直线,则该图像的斜率大小为_______________(用表示),可认为该过程机械能守恒。
(4)乙组实验时,测出光电门1、2间的距离,遮光条的宽度,滑块和遮光条的总质量,钩码质量。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间、,则系统机械能守恒成立的表达式是___________(填选项前的字母)。
A. B.
13. 把质量为m的带负电的小球A用绝缘细绳吊起来,带电量QA。若将带电量QB小球B靠近A,当A静止时细绳与竖直方向间夹角为θ,两个带电体恰在同一高度。求:
(1)B球带何种电荷;
(2)A球所受的静电力;
(3)A、B两球之间的距离是多少。
14. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
15. 如图,光滑水平面上一质量的木板,其右端通过轻弹簧连接质量的物块,此时弹簧伸长量,物块和木板均静止。质量的小球(可视为质点)通过长的轻绳悬于点。小球从绳与竖直方向成处由静止释放,摆至最低点时与木板右端发生弹性碰撞,时间极短。取重力加速度。
(1)求小球摆至最低点时碰撞前绳对球拉力大小。
(2)求碰撞后瞬间木板的速度大小。
(3)弹簧的压缩量第一次为时,物块速度大小为,方向向左。求木板与物块间的动摩擦因数。
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