浙江省温州市2024-2025学年高一下学期期末考试（B卷）物理试卷（解析版）

这是一份浙江省温州市2024-2025学年高一下学期期末考试（B卷）物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了可能用到的相关参数等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，请务必将自己姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题卷规定的位置上。
3．答题时，请按照答题卷上“注意事项”的要求，在答题卷相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
4．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5．可能用到的相关参数：未特殊说明，重力加速度g均取。
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量属于矢量且单位符号表示正确的是（ ）
A. 线速度m/sB. 功J
C. 功率WD. 电场强度V
【答案】A
【解析】由题可知，线速度和电场强度是矢量，功和功率是标量。线速度单位为m/s，电场强度单位应为V/m或N/C，故只有A正确。
故选A。
2. 关于万有引力定律与库仑定律，下列说法错误的是（ ）
A. 库仑定律适用于真空中两个静止点电荷
B. 卡文迪什利用“扭秤实验”测量了引力常量G
C. 两个定律中引力或斥力的大小均与距离的二次方成正比
D. “月—地检验”证明了地球对月球引力和地球对苹果的引力遵从相同的规律
【答案】C
【解析】A．库仑定律的适用条件为真空中静止的点电荷，故A正确；
B．卡文迪什通过扭秤实验首次测定了引力常量，故B正确；
C．万有引力定律和库仑定律的表达式均表现为，即力的大小与距离的二次方成反比，而非正比，故C错误；
D．“月—地检验”通过验证月球绕地球运动的加速度与地球表面重力加速度的关系，证实了天体间引力与地面物体所受引力遵循相同规律，故D正确。
本题选错误选项，故选C。
3. 如图所示为某机器人转手绢表演的情景，A点靠近手绢中心，B点靠近手绢边缘。若手绢的运动视为绕其中心的匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 线速度B. 周期
C. 向心加速度D. 角速度
【答案】B
【解析】BD．手绢上A、B两点属于同轴转动，则A、B两点的角速度相等，周期相等，故B正确、D错误；
AC．根据可知A点的线速度比B点的小，根据可知A点的向心加速度比B点的小，故AC错误。
故选B。
4. 如图所示为我国新型隐形战机歼-35A。某次飞行表演时歼-35A正沿图示轨迹减速运动，则飞机所受合力与速度关系可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】歼-35A沿图示轨迹减速运动，速度方向沿轨迹线切线方向，飞机所受合力的方向在曲线运动的凹侧，与速度方向的夹角为钝角。
故选C。
5. 如图所示是真空中静止正点电荷的电场线和等势面，已知两个相邻的等势面间的电势差是相等的，下列说法正确的是（ ）
A. a、b两点的电势相等
B. a、c两点的电势不相等
C. a、c两点的电场强度相同
D. a、d两点间的电势差等于b、d两点间的电势差的2倍
【答案】D
【解析】A．由于场源电荷是正电荷，沿着电场线的方向电势逐渐减低，所以，故A错误；
B．a、c在同一个等势面上，所以两点的电势相等，故B错误；
C．a、c两点在同一个等势面上，到场源电荷的距离一样，电场强度大小相同，方向不同，故C错误；
D．因为两个相邻的等势面间的电势差是相等的，所以a、d两点间的电势差等于b、d两点间的电势差的2倍，D正确。
故选D。
6. 如图所示为自动体外除颤仪（AED），其工作原理是通过电容器对患者胸部的两个电极放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某次模拟治疗时，该除颤仪的电容器电容为50μF，充电后电容器的电压为6.0kV，电容器在一定时间内放电至两极板间的电压为0。下列说法正确的是（ ）
A. 本次放电有0.3C的电荷量通过人体组织
B. 放电过程中电容器两极板间的电压保持不变
C. 如果电容器放掉一半的电荷量，电容器的电容变为25μF
D. 电容器所带的电荷量是两个极板所带电荷量的绝对值之和
【答案】A
【解析】A．本次放电通过人体组织的电荷量Q=CU=50×10−6×6×103C=0.3C，故A正确；
B．放电过程中电容器所带电量减小，电容不变，根据Q=CU可知两极板间的电压减小，故B错误；
C．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器带电量无关，故C错误；
D．电容器所带的电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，跑酷运动员以的速度从高台边缘O点水平向左跳向左侧墙面，落至A点蹬墙后（此时竖直方向的速度减为零），再以的速度水平向右跳出，落至水平地面B点。已知OA两点与AB两点的竖直高度相等，即，运动员在同一竖直面内运动，忽略空气阻力和蹬墙时间，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 若增大，则增大
C. 运动员在OA与AB两过程运动的时间相等
D. 运动员在OA与AB两过程运动的加速度不同
【答案】C
【解析】AC．平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动，根据可知运动员在OA与AB两过程运动的时间相等，由题图可知运动员从O到A的水平位移大于从A到B的水平位移，根据水平方向上做匀速直线运动可知 ，故A错误；C正确；
B．若增大，则运动员从O到A的时间变短，根据可知减小，故B错误；
D．根据平抛运动规律可知运动员在OA与AB两过程运动的加速度相同，都为重力加速度g，故D错误。
故选C。
8. 2025年4月24日17时，我国神舟二十号载人飞船成功发射并与空间站进行对接。假定对接前飞船在椭圆轨道Ⅰ上无动力运行，如图所示，空间站在圆轨道Ⅱ上，A为两轨道交点，B为Ⅰ轨道近地点。已知地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船发射速度大于11.2km/s
B. 空间站在圆轨道Ⅱ上的向心加速度大于g
C. 飞船和空间站在A处所受的万有引力相同
D. 飞船在椭圆轨道Ⅰ上的B点线速度大小大于A点线速度大小
【答案】D
【解析】A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，则飞船的发射速度必定小于11.2km/s，故A错误；
B．根据
解得，近地卫星的加速度为g，则空间站在圆轨道Ⅱ上的向心加速度小于g，故B错误；
C．根据，可知万有引力与飞船和空间站质量有关，则万有引力不一定相同，故C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，飞船在椭圆轨道I上的B点线速度大小大于A点线速度大小，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，下端固定的轻质弹簧竖直放置，小球静置于弹簧上端。现用外力将小球缓慢下压一段距离后再撤去外力，小球上升直至脱离弹簧，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 用外力将小球缓慢下压过程中，小球机械能守恒
B. 用外力将小球缓慢下压过程中，小球与弹簧系统机械能守恒
C. 小球在上升直至脱离弹簧过程中，其动能一直增大
D. 小球在上升直至脱离弹簧过程中，其动能先增大后减小
【答案】D
【解析】A．用外力将小球缓慢下压过程中，小球的动能保持不变，重力势能减小，其机械能减小，故A错误；
B．用外力将小球缓慢下压过程中，除了重力和系统内弹力做功之外，外力也做功了，所以小球与弹簧系统机械能不守恒，故B错误；
CD．刚开始，物块受到的弹力大于本身重力，物体向上加速，随着弹力减小，当弹力减小到小于重力时，速度达到最大，直至物块离开弹簧时，物体向上减速，则物块的速度先增大后减小，其动能先增大后减小，故C错误；D正确。
故选D。
10. 额定功率为220kW的某新能源汽车，在平直公路上行驶的最大速度为55m/s，汽车的质量为。如果该车从静止开始以加速度做匀加速直线运动，运动过程中阻力不变，则该新能源车（ ）
A. 所受的阻力大小为6000N
B. 在匀加速过程中所用的时间为8s
C. 在匀加速过程中所受的牵引力大小为7000N
D. 在匀加速过程中位移大小为220m
【答案】B
【解析】A．阻力大小为，故A错误；
BC．匀加速时，有，解得牵引力
匀加速最大速度
则匀加速时间，故B正确，C错误；
D．匀加速位移，故D错误。
故选B。
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11. 关于静电现象，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲：避雷针应用了尖端放电
B. 图乙：加油站里静电释放器应用了静电屏蔽
C. 图丙：高压作业电工穿含金属织物的防护服应用了静电屏蔽
D. 图丁：科技馆中起电机使人体头发竖起来是应用了静电吸附
【答案】AC
【解析】A．图甲中避雷针应用的是尖端放电原理，故A正确；
B．图乙中加油站里静电释放器应用了静电释放的原理，即电荷的中和，故B错误；
C．图丙中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽原理，故C正确；
D．图丁中接触带电球后头发竖直，这接触起电现象，故D错误。
故选AC。
12. 2025年5月17，“南科一号”卫星由朱雀二号改进型遥二运载火箭成功发射升空，顺利进入距地面约500km的轨道。若卫星进入轨道后可视为绕地球做匀速圆周运动，已知地球静止卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km，则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星运行的周期约1.6h
B. 卫星运行速度大于7.9km/s
C. 火箭在升空阶段机械能守恒
D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态
【答案】AD
【解析】A．根据开普勒第三定律可得，即
解得，故A正确；
B．对卫星，有
对地面上的物体，有，则有
解得，即卫星运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．火箭在升空阶段，推力和空气阻力均对其做功，则其机械能不守恒，故C错误；
D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，则装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D正确。
故选AD。
13. 图1为建筑行业使用的一种小型打夯机，其简化结构如图2所示，质量为M的固定支架（含电动机）连接一根长为r的轻杆，轻杆另一端固定一质量为m的铁球，铁球可视为质点。若在某次打夯过程中，铁球以角速度在竖直平面内做顺时针匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 铁球在最高点时，轻杆对铁球的作用力一定竖直向下
B. 铁球在最低点时，轻杆对铁球的作用力一定竖直向上
C. 铁球在最低点时，轻杆对铁球的作用力大小为
D. 当铁球运动到与圆心等高处时，轻杆对铁球的作用力大小为
【答案】BC
【解析】A．铁球在最高点时，当满足时，轻杆对铁球的作用力为0，故A错误；
BC．铁球在最低点时，由牛顿第二定律可得
解得，则轻杆对铁球的作用力一定竖直向上，故BC正确；
D．当铁球运动到与圆心等高处时，轻杆对铁球的作用力与铁球的重力的合力提供向心力，即，故D错误。
故选BC。
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
14. 某同学用图1所示的装置“探究平抛运动的特点”。
（1）利用该装置进行实验探究时，下列器材不需要的是______。
A. 坐标纸B. 重锤线C. 弹簧测力计D. 天平
（2）用图1装置进行实验，下列说法正确的是______。
A. 每次小钢球应从同一位置由静止释放
B. 斜槽轨道M的末端必须保持水平且光滑
C. 每次上下调节挡板N时必须等间距移动
D. 画轨迹时应将所有描出的点用平滑的曲线连接起来
（3）图2是实验过程中所记录的三个点迹A、B、C，图中小方格的边长为5cm，则小钢球从轨道末端抛出的初速度大小______m/s。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）CD （2）A （3）1.5
【解析】
【小问1解析】
研究平抛物体的运动实验时，需要坐标纸，便于确定小球在不同时刻的位置，画出小球平抛运动的轨迹图；还需要重锤线，确定竖直方向。不需要弹簧测力计测力的大小，也不需要天平测质量。
故选CD。
【小问2解析】
AB．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次小钢球应从同一位置由静止释放，但斜槽轨道不需要光滑；为了保证小球抛出的速度处于水平方向，斜槽轨道的末端必须保持水平，故A正确，B错误；
C．每次上下调节挡板N时不需要等间距移动，故C错误；
D．画轨迹时应先舍去误差较大的点，将剩下的点用平滑的曲线连接起来，故D错误。
故选A。
【小问3解析】
由图2，竖直方向根据
可得
水平方向有
可得小钢球从轨道末端抛出的初速度大小为
15. 某同学用图1所示的实验装置完成“验证机械能守恒定律”。
（1）关于实验操作，下列说法正确的是______。
A. 先释放纸带，再接通电源
B. 用手托住重物由静止释放
C. 重物初始位置靠近打点计时器
D. 打点计时器两个限位孔处于同一竖直线上
（2）实验中所用交流电源的周期为T，在纸带上确定计数点时，选取起始点为第1个计数点O，各计数点到O点的距离分别为，纸带如图2所示。重物质量为m，当地重力加速度为g，重物在C点时的动能为______，重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为______。（均用题中所给物理量符号表示）
【答案】（1）CD （2）
【解析】
【小问1解析】
A．实验时应先接通电源，后释放纸带，故A错误；
B．实验时需要用手托住重物，使重物由静止释放，可能导致物体离开手时具有一定的初速度，应该用手拎着纸带释放，故B错误；
C．重物的初始位置应靠近打点计时器，可以获取更多的点迹，以便有利于实验数据的分析，故C正确；
D．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直向上，从而减小实验时的摩擦，故D正确。
故选CD。
【小问2解析】
根据匀变速直线运动规律可知，打C点时重物的瞬时速度大小为
重物在C点时的动能
重物从O到C重力势能减少量
16. 某学习小组在做“用电流传感器观察电容器的放电过程”实验。实验器材如下：电池E、电容器C、电阻箱R、计算机、电流传感器、单刀双掷开关S以及导线若干。
（1）甲同学利用所给器材设计了如图1所示的实验电路。将开关S与“2”端相连，电源向电容器充电。充电完成后将开关S由“2”掷向“1”，电容器通过电阻箱放电。放电过程中电流传感器检测到的电流方向是______。（选填“a→b”或“b→a”）
（2）电容器放电过程中，传感器将电流信息输入电脑，屏幕上会显示出电流随时间变化的图像，下面正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】（1）a→b （2）B
【解析】
【小问1解析】
将开关S与“2”端相连，电源向电容器充电，由电路图可知，上极板带正电，下极板带负电。充电完成后将开关S由“2”掷向“1”， 电容器通过电阻箱放电，则放电过程中电流传感器检测到的电流方向是a→b。
【小问2解析】
电容器放电过程中，根据欧姆定律可得
可知随着电容器所带电荷量减小，放电电流逐渐减小；且
可知图像切线斜率绝对值逐渐减小。
故选B。
17. 如图所示，竖直平面内有水平向右的匀强电场，电场强度大小。电荷量绝对值为Q的带负电小球A固定，质量为m，电荷量为q的带电小球B处于静止状态。已知静电力常量为k，重力加速度为g，A、B均可视为点电荷，小球B的带电量不影响小球A的电场和匀强电场，则：
（1）小球B带______电（选填“正”或“负”）；
（2）求小球A与B之间的库仑力大小F；
（3）求小球A与B的距离L。
【答案】（1）正 （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
小球B处于静止状态，对小球B进行受力分析，其受力如图所示
可知小球B与A之间为库仑引力，A带负电，所以小球B带正电。
【小问2解析】
根据平衡条件可得小球A与B之间的库仑力大小为
【小问3解析】
根据库仑定律可得
解得小球A与B的距离为
18. 如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：长度不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，且始终未离开地面，，。
（1）求轻绳拉力大小；
（2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，如图3所示。求：
①小球所需向心力大小；
②轻绳拉力大小。
【答案】（1） （2）①；②
【解析】
【小问1解析】
由题可知，轻绳的拉力为小球做圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得轻绳拉力大小
【小问2解析】
①根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
②此时轻绳沿水平方向的分力为小球圆周运动提供向心力，则有
结合上述结论解得
19. 如图所示，电子源A逸出电子（初速度近似为零），电子经极板B上的小孔进入电压为的加速电场，从极板C上的小孔射出后沿中轴线方向进入电压为的偏转电场，电子恰好经过极板M右边缘P点。已知极板M、N间距为d，电子电荷量绝对值为e，质量为m，金属板间的电场视为匀强电场，忽略两极板的边缘效应，电子重力不计，求：
（1）电子离开极板C上的小孔时速度大小v；
（2）电子在偏转电场运动时的加速度大小a；
（3）极板M长度L。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
电子在加速电场中，根据动能定理可得
解得电子离开极板C上的小孔时速度大小为
【小问2解析】
电子在偏转电场运动时，根据牛顿第二定律可得
又
解得电子在偏转电场运动时的加速度大小为
【小问3解析】
电子在偏转电场中做类平抛运动，且电子恰好经过极板M右边缘P点，则有，
联立解得极板M的长度为
20. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、半径的螺旋圆形轨道CDE、长，以顺时针转动的水平传送带、倾角为的直轨道FG组成，各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道相切于C（E）处。将质量的滑块从轨道AB某位置静止释放，滑块恰好通过螺旋圆形轨道最高点D，滑块与水平传送带和FG轨道之间的动摩擦因数均为，轨道其他部分均光滑，滑块视为质点，不计空气阻力，，，求：
（1）滑块经过D点的速度大小；
（2）滑块释放点距离水平地面的高度h；
（3）滑块第一次通过传送带过程中，传送带对滑块所做的功W；
（4）滑块在FG轨道上运动的总路程s。
【答案】（1） （2） （3） （4）
【解析】
【小问1解析】
滑块恰好通过螺旋圆形轨道最高点D，则有
解得滑块经过D点的速度大小为
【小问2解析】
滑块从释放到D点过程，根据动能定理可得
解得释放点距离水平地面的高度为
【小问3解析】
滑块从D点到刚滑上传送带过程，根据动能定理可得
解得滑块刚滑上传送带时的速度大小为
滑块在传送带上加速运动的加速度大小为
滑块与传送带共速时，通过的位移大小为
滑块与传送带共速后，做匀速直线运动到传送带右端，则滑块第一次通过传送带过程中，传送带对滑块所做的功为
【小问4解析】
滑块在FG轨道上滑时的加速度大小为
滑块在FG轨道第一次上滑通过的位移大小为
由于，则滑块在FG轨道下滑时的加速度大小为
滑块在FG轨道第一次下滑到达底端时的速度大小为，则有
解得
滑块从传送带右端滑上传送带向左做减速运动的距离为
可知滑块在传送带上速度减为0后，反向向右做匀加速运动，根据对称性可知，滑块从传送带右端离开时的速度与滑上时的速度大小相等；以后滑块重复以上的往返运动，经过足够长的时间，最终滑块静止于FG轨道底端；从第一次滑上FG轨道到最终滑块静止，根据动能定理可得
解得滑块在FG轨道上运动的总路程为