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豐城中學2024-2025學年下學期高一期末考試試卷物 理
一、選擇題（本題共10小題，共46分;其中第1-7小題只有一個選項符合要求，每小題4分，選錯得0分，選對得4分；第8-10小題有多項符合要求，每小題6分，選對但選不全得3分，選錯得0分，全部選對得6分。）
1．關于電場線和等勢面，下列說法中正確的是（　　）
A．電場線密集處場強大，電勢高 B．場強為零處，電勢也一定為零
C．等勢面一定垂直于電場線 D．沿電場線方向場強一定減小，電勢一定降低
2．在水平軌道上，由靜止開始做勻加速度直線運動的高鐵所受阻力不變，則高鐵牽引力的瞬時功率（　　）
A．與時間成正比 B．與位移成正比
C．與時間的平方成正比 D．與位移的平方成正比
3．某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，圖線上過 A 點的切線交 I 軸于 C 點， 則下列說法中正確的是（ ）

A．加5V電壓時，導體的電阻約是0.2Ω
B．加12V電壓時，導體的電阻約是24Ω
C．由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小
D．由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷增大
4．如圖所示，Q為一帶正電的點電荷，P為原來不帶電的枕形金屬導體，a、b為導體內的兩點．當導體P處于靜電平衡狀態時（　　）
A．a、b兩點的場強大小Ea、Eb的關系為Ea＞Eb
B．a、b兩點的場強大小Ea、Eb的關系為Ea＜Eb
C．感應電荷在a、b兩點產生的場強大小Ea′和Eb′的關系是Ea′=Eb′
D．感應電荷在a、b兩點產生的場強大小Ea′和Eb′的關系是Ea′>Eb′
5．如圖所示，水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開，一帶電粒子從A點沿半圓ABC的直徑方向始終以速度v水平射入電場，恰好經過半圓的最低點B，粒子重力不計．下列分析正確的（ ）
A．若僅將下板水平右移少許，粒子軌跡與半圓ABC的交點在B點的左側
B．若僅將下板水平右移少許，粒子軌跡與半圓ABC的交點在B點的右側
C．若僅將下板豎直下移少許，粒子軌跡與半圓ABC的交點在B點的左側
D．若僅將下板豎直下移少許，粒子軌跡與半圓ABC的交點在B點的右側
6．如圖甲所示，在水平地面上放置一木塊，其質量，木塊在水平推力F作用下運動，推力F的大小隨位移x變化的圖像如圖乙所示。已知木塊與地面間的動摩擦因數，重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（　　）
A．木塊先做勻變速直線運動，后做勻速直線運動
B．木塊運動的過程中，其克服摩擦力所做的功200J
C．木塊運動的過程中，合力做的功為
D．木塊在運動過程中的加速度一直變大
7．將質量為1kg的物體從地面豎直向上拋出，一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，其動能Ek隨距離地面高度h的變化關系如圖所示。取重力加速度。下列說法正確的是（　　）
A．物體能上升的最大高度為3m
B．物體受到的空氣阻力大小為2N
C．上升過程中物體加速度大小為10m/s2
D．下落過程中物體克服阻力做功為24J
8．發射地球靜止衛星，可簡化為如下過程：先將衛星發射到近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點，如圖所示。則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，下列說法正確的是（　　）
A．地球靜止衛星可能經過北京上空
B．衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
C．衛星在軌道2上從P點向Q點運動的過程中機械能守恒
D．衛星在軌道1上經過P點時的速率小于它在軌道2上經過P點時的速率
9．如圖所示，固定光滑斜面的傾角為，與光滑水平面在點連接。質量均為的兩個小球、用長為的輕桿相連，外力作用在小球上，使得小球靠在斜面上，小球位于水平面上的點。撤去外力后兩球由靜止開始運動。重力加速度大小為，取，。對于從兩球開始運動到輕桿與水平面的夾角為的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．小球的動能增加量大于小球的動能增加量
B．小球的動能增加量為
C．小球的機械能減少量等于b球的動能增加量
D．輕桿對小球做的功小于
10．圖1的平行金屬板M、N間加有圖2所示的交變電壓，是M、N板間的中線，當電壓穩定時，板間為勻強電場。時，比荷為的帶電粒子甲從O點沿方向、以的速率進入板間，時飛離電場，期間恰好不與極板相碰。若在時刻，帶電粒子乙以的速率沿從O點進入板間，已知乙粒子在運動過程中也恰好不與極板碰撞，不計粒子受到的重力，則下列說法中正確的是（　　）
A．T時刻，乙粒子離開電場
B．乙粒子的比荷為
C．甲、乙兩粒子通過電場偏轉的位移大小之比為2：3
D．甲、乙兩粒子通過電場偏轉的位移大小之比為1：2
二、實驗題（2分每空，共16分）
11．在“研究平拋物體的運動規律”的實驗中：
（1）如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則下列說法中正確的是 。
A．小球平拋的初速度不同
B．小球每次的運動軌跡不同
C．小球在空中運動的時間均不同
D．小球通過相同的水平位移所用時間可能相同
（2）研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.6cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示。則小球平拋的初速度的計算式為v0= （用L、g表示），小球在b點的速率為 m/s。(取兩位有效數字，g取10m/s2)
12．某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證系統機械能守恒定律。實驗操作步驟如下：
①用天平測出滑塊和遮光條的質量M、鉤碼的質量m；
②調整氣墊導軌水平，按圖連接好實驗裝置，固定滑塊；
③測量遮光條中點與光電門光源之間距離L及遮光條寬度d，將滑塊由靜止釋放，光電門記錄遮光條遮光時間t；
④重復以上實驗多次。
根據上述實驗操作過程，回答下列問題：
(1)下列關于該實驗的說法正確的是 。
A．本實驗的研究對象僅是滑塊 B．實驗中不需要保證m遠小于M
C．滑塊運動過程中速度大小始終與鉤碼相等 D．本實驗可以不用測量M和m
(2)某同學測量得消塊和遮光條的質量M=390.0g、鉤碼的質量m=120.0g、遮光條寬度d=0.50cm，某次實驗中滑塊靜止時遮光條中點與光電門光源之間距離L=75.00cm，遮光條遮光時間t=3.35ms，當地重力加速度。遮光條通過光電門時v= m/s，測量過程中系統重力墊能的減少量 J（均保留三位有效數字）
(3)另一同學改變遮光條中點與光電門光源之間距離L，記錄每次遮光條遮光時間t，重復以上實驗多次，作出如圖2所示圖像，如果圖像斜率k= （物理量用題中所給字母表示），則可驗證系統機械能守恒。
(4)經過多次實驗，發現圖像斜率總是小于（3）中所求的理論值，造成這種結果的可能原因是 。
A．系統運動過程中受空氣阻力影響 B．滑輪和細繩之間存在摩擦
C．沒有考慮動滑輪的機械能變化 D．選取的遮光條寬度過寬
三、計算題（10分+12分+16分，共38分）
13．兩個完全相同的質量都為m、帶等量電荷的小球A、B分別用等長的絕緣細線懸掛在同一水平面上相距為的M、N兩點，平衡時小球A、B的位置如圖甲所示，已知小球B帶負電，此時兩球相距為l，細線與豎直方向夾角均為θ = 45°，若外加水平向左的勻強電場，兩小球平衡時位置如圖乙所示，細線剛好沿豎直方向，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，求：
（1）A球的電性及所帶的電荷量Q；
（2）外加勻強電場的場強E的大小。
14．一雜技演員踩小獨輪車沿圖示路徑表演。軌道是由水平直軌道和圓弧軌道構成，兩軌道在點相切，是傾角為的傳送帶，連線水平，間距，軌道和傳送帶在同一豎直平面內。演員沿軌道行進，在點騰空，在沿方向以臀部接觸傳送帶的坐姿滑上傳送帶。演員褲料和傳送帶間的動摩擦因數，傳送帶長，以的速度順時針勻速轉動，演員的質量為，重力加速度取，獨輪車的質量不計，演員和獨輪車均可視為質點，不計空氣阻力，，求：
(1)演員在點的速度大小；
(2)演員從運動到的過程中，傳送帶對演員所做的功。
15．如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有軌道ABCDFMNP，其中BC部分為水平軌道，與曲面AB平滑連接。CDF和FMN是豎直放置的半圓軌道，在最高點F對接，與BC在C點相切。NP為一與FMN相切的水平平臺，P處固定一輕彈簧。點D、N、P在同一水平線上。水平軌道BC粗糙，其余軌道均光滑，一可視為質點的質量為的帶正電的滑塊從曲面AB上某處由靜止釋放。已知勻強電場場強，BC段長度，CDF的半徑，FMN的半徑，滑塊帶電量，滑塊與BC間的動摩擦因數，重力加速度，求
（1）滑塊通過F點的最小速度vF；
（2）若滑塊恰好能通過F點，求滑塊釋放點到水平軌道BC的高度h0；
（3）若滑塊在整個運動過程中，始終不脫離軌道，且彈簧的形變始終在彈性限度內，求滑塊釋放點到水平軌道BC的高度h需要滿足的條件。
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D D A C B CD BC ABD
11． AB/BA 1.0
12．(1)B (2) 1.49 0.450 (3) (4)C
13．（10分）（1）正電，；（2）
【詳解】（1）已知小球B帶負電，由甲圖可知，A球帶正電，...............................2分
對A球受力分析，由平衡條件可得
...............................2分
解得A球所帶的電荷量為...............................2分
加電場后對A球受力分析，由平衡條件可得...............................2分
解得...............................2分
14．（12分）(1) (2)W=-8040J
【詳解】（1）如圖所示，演員離開運動到，做斜拋運動，設速度與水平方向夾角為，由對稱性，知
將速度分解，水平方向有..........................1分
豎直方向有...............................1分
設運動時間為，有..........................1分
水平位移...............................1分
代入數據得...............................1分
（2）演員沿方向以臀部接觸傳送帶的坐姿滑上傳送帶，，先做勻減速運動，設運動加速度大小為，演員與傳動帶共速所用時間為，位移為，依據牛頓第二定律，有...............................1分
依據勻變速規律，有，...............................1分
...............................1分
解得...............................1分
勻減速階段，傳送帶對演員所做的功...............................1分
演員速度等于傳送帶的速度時，因，此后演員隨傳送帶一起做勻速運動，傳送帶對演員所做的功...............................1分
演員從D運動，傳送帶對演員做的總功W=W1+W2=-8040J...............................1分
15．（16分）（1）；（2）；（3）見解析
【詳解】（1）小球在F點有...............................2分
解得 ...............................1分
（2）設小球由h0處釋放恰好通過F點，對小球從釋放至F點這一過程由動能定理得
...............................3分
解得...............................1分
（3）討論：
（ⅰ）小球第一次運動到D點速度為零，對該過程由動能定理得...............................1分
解得...............................1分
則當時，小球不過D點，不脫離軌道
（ⅱ）小球第一次進入圓軌道可以經過F點，壓縮彈簧被反彈，沿軌道PNMFDCBA運動，再次返回后不過D點，小球恰好可以經過F點，由動能定理可得...............................1分
解得...............................1分
則當時，小球可以通過F點
小球再次返回剛好到D點...............................1分
解得...............................1分
則當時，小球被彈簧反彈往復運動后不過D點
綜上
小球第一次進入圓軌道可以通過F點，往復運動第二次后不過D點，滿足始終不脫離軌道
（ⅲ）小球第一次進入圓軌道可以經過F點，壓縮彈簧被反彈，第二次往復運動時滿足小球恰好可以經過F點，由動能定理可得解得...............................1分
則當時，小球可以兩次通過F點
小球再次返回剛好到D點解得...............................1分
則當時，小球被彈簧反彈第二次往復運動后不過D點
綜上
小球第一、二次進入圓軌道可以通過F點，往復運動第二次后不過D點，滿足始終不脫離軌道
（ⅳ）由數學歸納法可知，滿足（，1，2，3……）......................1分
小球不脫離軌道

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