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2024-2025學(xué)年湖南省名校聯(lián)盟（YDYC）高一（下）期末考試物理試卷B卷
一、單選題：本大題共6小題，共24分。
1.“判天地之美，析萬物之理”，領(lǐng)略建立物理規(guī)律的思想方法往往比掌握知識(shí)本身更加重要。下列四幅課本插圖中包含的物理思想方法相同的是( )
A. 甲和丁 B. 乙和丁 C. 乙和丙 D. 甲和乙
2.關(guān)于生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )
A. 公交車拐彎時(shí)乘客有倒向彎道內(nèi)側(cè)的趨勢(shì)B. 秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)，坐在秋千上的小孩對(duì)秋千的壓力可能小于小孩受到的重力C. 火車軌道在彎道處外軌略高于內(nèi)軌，可使火車拐彎時(shí)輪緣對(duì)內(nèi)、外軌的彈力均為0D. 汽車經(jīng)過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)
3.哈爾濱2025年第九屆亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)短道速滑項(xiàng)目上，我國(guó)選手林孝埈奪得男子500米金牌。比賽中林孝埈減速滑過彎道時(shí)他受合力及速度方向可能正確的是( )
A. B. C. D.
4.“七星連珠”是一種罕見的天文現(xiàn)象，指太陽系中距太陽由近到遠(yuǎn)的七顆行星水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星在天空中幾乎排列成一條直線。假設(shè)某次“七星連珠”發(fā)生時(shí)，七顆行星按照距離太陽由近到遠(yuǎn)的順序在太陽同一側(cè)排列成一條直線，行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)均看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且僅考慮受太陽引力作用。則下列說法中正確的是( )
A. 水星距離太陽最近，受到太陽引力最大 B. 水星距離太陽最近，線速度最小C. 海王星距離太陽最遠(yuǎn)，周期最大 D. 海王星距離太陽最遠(yuǎn)，加速度最大
5.2025年1月7日，中國(guó)航天實(shí)現(xiàn)開門紅，實(shí)踐25號(hào)雙機(jī)械臂的在軌服務(wù)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志我國(guó)在該領(lǐng)域技術(shù)水平居于世界前列。研發(fā)過程中，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試機(jī)械臂拋投物體，把質(zhì)量為m的小球從同一高度的A、B兩點(diǎn)拋出，均能垂直擊中豎直墻壁上的目標(biāo)點(diǎn)P，軌跡如圖。忽略空氣阻力，下列說法正確的是
A. B點(diǎn)拋出的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短 B. B點(diǎn)拋出的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)C. A點(diǎn)拋出的初速度的水平分量更小 D. A點(diǎn)拋出的初速度的水平分量更大
6.2024年底CR450動(dòng)車組成功下線，其最高速度可超過450公里/小時(shí)，再一次讓世界為中國(guó)高鐵驚嘆。該動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中2、3、6、7號(hào)車廂為動(dòng)力車廂，其余車廂無動(dòng)力。每節(jié)動(dòng)力車廂所提供驅(qū)動(dòng)力大小均為F，每節(jié)車廂所受阻力大小均為f，各車廂的質(zhì)量均為m。該列車動(dòng)力全開沿水平直軌道行駛時(shí)，下列說法正確的是
A. 若列車勻速行駛，則車廂間拉力均為零B. 若列車勻速行駛，則車廂間拉力均不為零C. 若列車勻加速行駛，則第3節(jié)車廂對(duì)第4節(jié)車廂的拉力大小為D. 若列車勻加速行駛，則第3節(jié)車廂對(duì)第4節(jié)車廂的拉力大小為
二、多選題：本大題共4小題，共16分。
7.從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實(shí)際是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)電學(xué)知識(shí)的相關(guān)說法中，正確的是( )
A. 圖甲中工作人員在超高壓帶電作業(yè)時(shí)，穿用金屬絲編制的工作服應(yīng)用了靜電屏蔽的原理B. 圖乙為家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的C. 圖丙為靜電除塵裝置的示意圖，帶負(fù)電的塵埃被收集在帶負(fù)電的金屬板上D. 圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷
8.如圖所示，邊長(zhǎng)為的正方形ABCD處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且正方形平面與電場(chǎng)線平行。已知，，，O是對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn)，下列說法正確的是
A. D點(diǎn)的電勢(shì) B. O點(diǎn)的電勢(shì)C. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
9.穿越機(jī)比無人機(jī)有著更高的速度，更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性。如圖，某穿越機(jī)沿水平方向做加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻空氣對(duì)其作用力F與運(yùn)動(dòng)方向成角，速度為v，穿越機(jī)重力為G，則此時(shí)
A. 重力的功率為0 B. 重力的功率為C. 空氣對(duì)其作用力的功率為 D. 空氣對(duì)其作用力的功率為
10.2025年3月4日，《上觀新聞》消息，我國(guó)2025年將發(fā)射神舟二十號(hào)、神舟二十一號(hào)載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船，執(zhí)行二次載人飛行任務(wù)的航天員乘組已經(jīng)選定，正在開展相關(guān)訓(xùn)練。如果“神舟二十號(hào)”飛船升空后先進(jìn)入停泊軌道即近地圓形軌道，之后進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，最后在中國(guó)空間站軌道與天和核心艙對(duì)接，如圖所示。已知中國(guó)空間站軌道為圓形軌道，距地面高度為h，飛船在停泊軌道運(yùn)行的周期為T，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，則下列說法正確的是
A. 從停泊軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道在P點(diǎn)需要減速B. 天和核心艙的向心加速度大小為C. 可估得地球密度為D. 飛船從P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)需要的時(shí)間為
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。
11.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖1所示電路探究電容器的充、放電過程。
按圖1所示連接電路，將開關(guān)S撥到1時(shí)，通過電流表的電流方向_____________填“向左”或“向右”。等待充電完成后，將開關(guān)S撥到2，讀出電流表的示數(shù)并記錄在表格中，若在圖2中作出的圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積為85格，則電容器放電前所帶的電荷量為___________________結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
若作出的圖像為圖3中的曲線a，現(xiàn)僅增大R的阻值，重復(fù)上述步驟，作出的圖可能是圖3中的曲線__________填“a”“b”或“c”。
12.驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
除圖1所示器材外，還需選用 多選；
A.刻度尺 秒表 學(xué)生電源
如圖2為截取實(shí)驗(yàn)所獲一條紙帶的部分，已知O為測(cè)量起點(diǎn)，A、B、C、D為4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，則打點(diǎn)“C”時(shí)，重錘的速度為 保留2位有效數(shù)字；
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，各標(biāo)記點(diǎn)的動(dòng)能大于從O至該點(diǎn)過程中重力勢(shì)能減少量，其原因可能是 單選
A.工作電壓偏低 B.存在空氣阻力和紙帶的摩擦力
C.接通電源前釋放了紙帶
改用如圖3所示的氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，將滑塊移至圖示位置，靜止釋放滑塊，讀出擋光片通過光電門的擋光時(shí)間t，測(cè)出擋光片的寬度d和擋光片到光電門的距離l，用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m以及滑塊和擋光片的總質(zhì)量M。若要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的結(jié)論，以上物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式是 。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。
13.如圖所示，一個(gè)掛在絕緣絲線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A電量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電量為q，絕緣絲線與豎直方向夾角為，A和B在同一水平線上，整個(gè)裝置處于真空中。靜電量常量為k，重力加速度g，求：
、B兩球之間靜電力大小；
、B兩球之間的距離。
14.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為，汽車的質(zhì)量為，汽車在水平路面上直線行駛時(shí)，阻力是車重的倍，。
求汽車的最大行駛速度；
若汽車以的加速度從靜止開始做勻加速啟動(dòng)，則經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間汽車功率達(dá)到額定值？
若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，經(jīng)到達(dá)最大行駛速度，則汽車從靜止到開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所通過的路程是多少？
15.如圖甲所示，某裝置由直線加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和熒光屏三部分組成。直線加速器由n個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列圖中只畫出4個(gè)，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示，在時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于序號(hào)為0的金屬圓板中央的一個(gè)電子，在圓板和圓筒1之間的電場(chǎng)中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1，電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中時(shí)，都能恰好使所受靜電力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速，且已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e、交變電壓的絕對(duì)值為，周期為T，電子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由兩塊相同的平行金屬極板A與B組成，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為2L，兩極板間的電壓，兩板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)，距兩極板右側(cè)處豎直放置一足夠大的熒光屏。電子自直線加速器射出后，沿兩板的中心線PO射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出，最后打到熒光屏上。
求第1個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度；
若金屬圓筒個(gè)數(shù)，求電子打在熒光屏的位置與O點(diǎn)間的距離；
金屬圓筒個(gè)數(shù)n取何值時(shí)，電子打在熒光屏上的動(dòng)能最小，動(dòng)能最小值為多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】甲圖：勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo)，丁圖：物體沿曲面滑下時(shí)重力做的功，甲和丁都用到了微元法，乙圖：觀察微小形變示意圖，用到了微小形變放大法，丙圖：研究合力與分力，用到了等效法，故甲和丁包含的物理思想方法相同，選A。
2.【答案】C
【解析】A.因?yàn)閼T性，公交車拐彎時(shí)乘客有倒向彎道外側(cè)的趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B.秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得秋千對(duì)小孩的支持力，根據(jù)牛頓第三定律可知坐在秋千上的小孩對(duì)秋千的壓力大于小孩受到的重力，故B錯(cuò)誤；C.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外軌略高于內(nèi)軌的設(shè)計(jì)是為了利用重力和支持力的合力提供向心力，從而減少輪緣對(duì)鐵軌的側(cè)向壓力，理想情況下，如果傾角設(shè)計(jì)合理，火車可以完全依靠重力和支持力的合力提供向心力，此時(shí)輪緣對(duì)內(nèi)、外軌的彈力均為0，故C正確。汽車在拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力，即 ，因此，支持力小于重力，加速度豎直向下，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
3.【答案】D
【解析】解：根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，速度沿切線方向和合外力指向曲線凹側(cè)，及減速曲線運(yùn)動(dòng)的條件，合力方向與速度方向夾角大于90度，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。
4.【答案】C
【解析】A.根據(jù)萬有引力定律有
引力的大小取決于太陽質(zhì)量、行星質(zhì)量和距離。題目中沒有給出行星的質(zhì)量信息，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)牛頓第二定律有
解得
即距離越小，線速度越大。因此，水星距離最近，線速度應(yīng)最大，而不是最小，故B錯(cuò)誤；
C.根據(jù)周期和線速度的關(guān)系有
即即距離越大，周期越大。海王星距離最遠(yuǎn)，周期應(yīng)最大，故C正確；
D.根據(jù)牛頓第二定律有
解得
即距離越小，加速度越大。海王星距離最遠(yuǎn)，因此加速度最小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5.【答案】D
【解析】AB .兩次拋體運(yùn)動(dòng)均垂直擊中P點(diǎn)，說明末速度豎直分量為零，由逆向思維可把P到A、B看出平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù) ， ，由于高度相同，可知兩拋體豎直初速度 相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，AB錯(cuò)誤；CD .根據(jù) ，因?yàn)?t 相同，A點(diǎn)水平位移更大，可知其水平初速度 更大，D正確，C錯(cuò)誤。
6.【答案】D
【解析】當(dāng)動(dòng)車組做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)整體有 則
則根據(jù)平衡條件可知第一列車廂有 對(duì)于一、二列車廂整體有
可得二、三節(jié)車廂間作用力 以此類推，可知 ， ， ， ，
則可知各車廂間的作用力不是都為零，故AB錯(cuò)誤；
若列車動(dòng)力全開勻加速行駛，根據(jù)牛頓第二定律
整列車的加速度大小為
對(duì)后五節(jié)車廂整體，根據(jù)牛頓第二定律
解得 故D正確。
7.【答案】AB
【解析】A.圖甲中工作人員在超高壓帶電作業(yè)時(shí)，穿用金屬絲編制的工作服應(yīng)用了靜電屏蔽的原理，故A正確；
B.圖乙為家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的，故B正確；
C.圖丙為靜電除塵裝置的示意圖，帶負(fù)電的塵埃被收集在帶正電的金屬板上，故C錯(cuò)誤；
D.圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶不同的電荷，從而產(chǎn)生引力，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
8.【答案】BD
【解析】由于A點(diǎn)電勢(shì)為2V，C點(diǎn)電勢(shì)為6V，O是AC中點(diǎn)，由勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)知，O點(diǎn)電勢(shì)為4V，故對(duì)角線BD為等勢(shì)線，，A錯(cuò)誤，B正確;電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，代入得，C錯(cuò)誤， D正確。
9.【答案】AC
【解析】解：AB、重力的方向豎直向下，方向與穿越機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以重力不做功，重力的功率為0，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、空氣對(duì)穿越機(jī)的作用力在運(yùn)動(dòng)方向的分力大小為，所以功率大小為，，故C正確，D錯(cuò)誤。
10.【答案】BCD
【解析】A.飛船需要通過加速從停泊軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，故A錯(cuò)誤；
B.設(shè)天和核心艙的向心加速度大小為 a ，地表物體 受的重力為 ，由 ，解得 ，故B正確；
C.飛船在停泊軌道運(yùn)行的周期為 T ，根據(jù)萬有引力提供向心力有 ，解得 ，則地球的密度為 ，解得 ，故C正確；
D.設(shè)飛船在轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)行的周期為 ，由開普勒第三定律有 ，整理可得 ，故飛船在轉(zhuǎn)移軌道上從 P 點(diǎn)飛到 Q 點(diǎn)所需的時(shí)間為 ，故D正確。
故選BCD。
11.【答案】向右；
b

【解析】圖1可知，將開關(guān)撥到1時(shí)，通過電流表的電流方向向右；根據(jù)可知圖像與橫軸圍成的面積表示電荷量，圖2中每一小格表示的電量為 ，故電容器放電前所帶的電荷量為
因 圖像的面積等于電容器帶電量，則整個(gè)放電過程圖線與坐標(biāo)軸所圍面積不變，僅增大 R 的阻值，電容器放電電流越小，則放電時(shí)間越長(zhǎng)，故 圖可能是圖3中的曲線b。
12.【答案】AC
C

【解析】除圖1所示器材外，還需選用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離和學(xué)生電源為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供交流電，不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以計(jì)算時(shí)間，故選AC。
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為。
A.工作電壓偏低，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響，故A錯(cuò)誤；
B.若存在空氣阻力和紙帶的摩擦力，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，故B錯(cuò)誤；
C.接通電源前釋放了紙帶，此時(shí)測(cè)得的C點(diǎn)的速度時(shí)下降的距離大于紙帶上打點(diǎn)起點(diǎn)到C點(diǎn)間的距離，則此時(shí)C點(diǎn)的速度偏大，故動(dòng)能的增加量大于從O至該點(diǎn)過程中重力勢(shì)能減少量，故C正確。
擋光片通過光電門的速度，動(dòng)能的增加量，重力勢(shì)能的減少量，
若關(guān)系式滿足，即，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
13.【答案】解：以小球B為研究對(duì)象，對(duì)小B球進(jìn)行受力分析，根據(jù)小球處于平衡狀態(tài)得B受到的電場(chǎng)力大小：根據(jù)庫侖定律得小球B所受庫侖力大小為：聯(lián)立上式，解得A、B兩球之間的距離為：答：、B兩球之間靜電力是；、B兩球之間的距離為
【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】
14.【答案】解：若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，時(shí)到達(dá)最大行駛速度由牛頓第二定律可得：，可得：，勻加速獲得的速度為：，加速時(shí)間為：；若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，時(shí)到達(dá)最大行駛速度，則有：，全程列動(dòng)能定理：，代入數(shù)據(jù)，解得從靜止到開始到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所通過的路程：。
【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】
15.【答案】解：根據(jù)圖乙可知，為了達(dá)到同步加速，電子在圓筒中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為，電子第一次加速過程，根據(jù)動(dòng)能定理有，第1個(gè)圓筒的長(zhǎng)度為，解得：；設(shè)電子從第4個(gè)圓筒射出后的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理有，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平方向：，豎直方向加速度：，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在垂直于板面方向偏移的距離為：，解得：，射出極板后電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿軸線方向有沿豎直方向，解得電子打在熒光屏的位置與O點(diǎn)間的距離為設(shè)有n個(gè)金屬圓筒，電子在加速電場(chǎng)中做功為：，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，水平方向：，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在垂直于板面方向偏移的距離為：，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做功為：，電子從開始加速到離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程根據(jù)動(dòng)能定理有解得解得當(dāng)時(shí)，動(dòng)能最小，，
【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】

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