【物理】浙江省嘉兴市2024-2025学年高一下学期6月期末试题（解析版）

这是一份【物理】浙江省嘉兴市2024-2025学年高一下学期6月期末试题（解析版），共22页。试卷主要包含了不得使用计算器，除特殊说明外，本卷中g取， 下面说法正确的是，10rad/sB等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.答案填在答题卡或答题卷相应位置，填在试题卷上无效
2.不得使用计算器
3.除特殊说明外，本卷中g取
选择题部分
一、选择题（本大题共18小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，选对得3分，不选、错选或多选得0分）
1. 下列单位属于能量单位的是（ ）
A. W（瓦特）B. J（焦耳）
C. F（法拉）D. V（伏特）
【答案】B
【解析】A．瓦特（W）是功率的单位，表示单位时间做功的多少，而非能量本身，故A错误；
B．焦耳（J）是能量的国际单位，如功、热量、能量的单位均为焦耳，故B正确；
C．法拉（F）是电容的单位，与能量无关，故C错误；
D．伏特（V）是电压或电势差的单位，能量需结合电荷量计算，伏特本身并非能量单位，故D错误。
故选B。
2. 下列物理量为标量的是（ ）
A. 线速度B. 电场强度C. 向心力D. 电势
【答案】D
【解析】A．线速度是矢量，既有大小又有方向（沿轨迹切线方向），故A错误；
B．电场强度是矢量，方向沿电场线的切线方向,故B错误；
C．向心力是矢量，方向指向圆心，故C错误；
D．电势是标量，仅有大小而无方向，故D正确。
故选D。
3. 关于库仑定律，下列表达式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据库仑定律，真空中两个静止点电荷之间相互作用力与它们的电荷量乘积成正比，与距离的平方成反比，公式为
故选A。
4. 如图所示为正点电荷周围的电场线分布。已知A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则（ ）
A. EA>EBB. EAφBD. φA=φB
【答案】B
【解析】AB．电场线的疏密程度反映场强的大小，所以，故A错误，B正确；
CD．沿着电场线方向电势降低，所以，故CD错误。
故选B。
5. 2025年春晚的舞台上，某国产机器人在舞台上扭起了秧歌。如图所示，若手绢上有质量相等的两质点A、B，机器人使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动时，A、B的（ ）
A. 角速度相同B. 线速度相同
C. 加速度相同D. 合外力相同
【答案】A
【解析】AB．由于质点A、B绕中心点O在竖直面内匀速转动，则两质点具有相同的角速度，但质点A转动半径小于B的转动半径，根据可知，质点A的线速度小于质点B的线速度，故A正确，B错误；
C．根据可知，质点A的加速度小于质点B的加速度，故C错误；
D．由于质点做匀速圆周运动，则质点所受合外力大小为
由此可知，二者质量相等，角速度相等，A转动半径小于B的转动半径，则A的合外力小于B的合外力，故D错误。
故选A。
6. 下面说法正确的是（ ）
A. 甲图中弹簧越粗，劲度系数越小
B. 乙图中火车转弯时总会与内轨或外轨挤压
C. 丙图中用金属网包裹话筒线是为了防止干扰信号侵入
D. 丁图是一种可变电容器，通过调节铝片的间距来改变电容
【答案】C
【解析】A．弹簧的劲度系数与弹簧的粗细有关，弹簧越粗，劲度系数越大，故A错误；
B．当火车所受重力与轨道的支持力的合力恰好提供火车转弯的向心力，则火车轮缘与内外轨间均不发生挤压，故B错误；
C．丙图中用金属网包裹话筒线是利用静电屏蔽的原理，防止干扰信号侵入，故C正确；
D．丁图是一种可变电容器，通过调节铝片的正对面积来改变电容，故D错误。
故选C。
7. 2025年4月24日，我国神舟二十号载人飞船与空间站顺利完成交会对接。已知中国空间站位于离地面高度约400km的近地轨道上，则空间站（ ）
A. 运行的周期小于地球自转的周期
B. 绕地球运行的向心力由发动机推力提供
C. 运行的线速度小于地球同步卫星的线速度
D. 与飞船完成对接后，运行的向心加速度增大
【答案】A
【解析】AB．空间站绕地球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，则
所以
由于空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以空间站运行周期小于同步卫星运行周期，而同步卫星运行周期等于地球自转周期，则空间站运行周期小于地球自转周期，故A正确，B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
所以
由于空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以空间站运行的线速度大于同步卫星运行的线速度，故C错误；
D．飞船进入空间站轨道完成与空间站对接，所以与飞船完成对接后，空间站的轨道半径不变，运行的线速度不变，根据可知，空间站运行的向心加速度不变，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，在交通事故中有一人被卷入一辆轿车车底，周围群众纷纷伸出援手，将轿车抬高救出伤员。在轿车被缓慢抬高的过程中（ ）
A. 轿车的动能增大B. 轿车的重力势能增大
C. 轿车的机械能守恒D. 合外力对轿车做正功
【答案】B
【解析】AD．轿车被缓慢抬高的过程，动能不变，根据动能定理可知，合外力对轿车不做功，故AD错误；
B．轿车被抬高的过程中，重力做负功，重力势能增大，故B正确；
C．由于轿车的动能不变，重力势能增大，则轿车的机械能增大，故C错误。
故选B。
9. 如图所示，科幻电影《星际穿越》中的环形飞行器以围绕中央轴线旋转的方式产生向心力，从而模拟出地球上的重力环境。假设环形飞行器的直径为1000米，重力加速度取10m/s2，则飞行器旋转的角速度大小约为（ ）
A. 0.10rad/sB. 0.14rad/sC. 70rad/sD. 100rad/s
【答案】B
【解析】根据向心加速度的计算公式可得
代入数据解得
故选B。
10. 如图所示曲线为掷出的铅球在空中的运动轨迹，点O为出手点，点A为脱手点，点B是轨迹的最高点，点A、C在同一水平面上。忽略空气阻力，从O点到落地的过程中，铅球（ ）
A. 在B点时机械能最小
B. 在C点的机械能最大
C. 从O到A的过程中，机械能守恒
D. 从A到B和从B到C的过程中，重力做功不同
【答案】D
【解析】AB．由题可知忽略空气阻力，则从脱手之后铅球的机械能守恒，因此在A、B、C点时机械能相等。故AB错误；
C．从O到A的过程中，手对铅球做正功，铅球机械能增加。故C错误；
D．从A到B的过程中，重力对铅球做负功，铅球速度减小，从B到C的过程中，重力对铅球做正功，铅球速度增加，因此从A到B和从B到C的过程中，重力做功不同。故D正确。
故选D。
11. 如图所示为某小区楼道内的“座椅式”电梯，由轨道及座椅组成，轨道在水平拐弯处，可看做一段半径为0.5m的圆弧。现有一体重为50kg的老人乘坐该电梯上楼，已知座椅的质量为10kg，楼层间距约为3m，电梯运行的速率保持不变，座椅面水平，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。电梯从一楼至二楼的过程中，电梯的电动机对外做功至少为（ ）
A. 1500JB. 1562.5JC. 1800JD. 1875J
【答案】C
【解析】由于电梯运行速率保持不变，所以电梯从一楼至二楼的过程中，电梯的电动机对外做功至少为
故选C。
12. 如图所示，倾角θ=30°的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，空间存在竖直方向的匀强电场，场强大小为E。带电量为+q，质量为m的小物块A（可视为点电荷）恰好静止于斜面上。则（ ）
A. 匀强电场的方向竖直向下
B. 场强大小
C. 若撤去斜面，物块仍保持静止
D. 若变换电场方向为水平向右，物块的加速度大小为
【答案】C
【解析】AB．由于物块处于静止状态，则物块受竖直向下的重力和竖直向上的电场力，即
所以
由于物块带正电，所以电场力方向与电场强度方向相同，即匀强电场的方向竖直向上，故AB错误；
C．由于物块与斜面间没有弹力，所以若撤去斜面，物块仍保持静止，故C正确；
D．若变换电场方向为水平向右，根据牛顿第二定律可得
则物块的加速度大小为，故D错误。
故选C。
13. 如图所示，我国宇航员在空间站内用细绳拴住瓶子，甩动细绳使瓶子在竖直平面内做圆周运动，成功将瓶内的水和油分离。在空间站内（ ）
A. 水、油分离之后，水在靠近圆心一侧，油在远离圆心一侧
B. 停止甩动后，水和油仍处于分离状态
C. 瓶子在最高点时，绳子对瓶的拉力最小
D. 若瓶子达到最低点时释放细绳，瓶子将做平抛运动
【答案】B
【解析】A．用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，水和油的角速度相同，根据向心力公式可知，由于水的密度大于油的密度，单位体积水的质量大，则水做圆周运动需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以水和油分离后，水在远离圆心一侧，油在靠近圆心一侧，故A错误；
B．停止甩动后，瓶子随空间站做匀速圆周运动，处于完全失重状态，水和油仍处于分离状态，故B正确；
C．瓶子做圆周运动时绳子拉力提供向心力，则绳子对瓶的拉力大小不变，故C错误；
D．若瓶子达到最低点时释放细绳，瓶子将相对空间站做匀速运动，故D错误。
故选B。
14. 如图所示，工人利用“”型木架背起砖堆，并以加速度a沿水平方向匀加速运动。已知砖堆的总质量为m，重力加速度为g，木架和人接触的板面与水平面夹角为，砖堆、木架与工人始终保持相对静止。在前进距离l的过程中，（ ）
A. 砖堆的动能增加了malB. 砖堆的动能增加了
C. 木架对砖堆做功为D. 木架对砖堆做的功为
【答案】A
【解析】AB．由运动学公式可得
砖堆的动能增加了。故A正确，B错误；
CD．由动能定理可知，木架对砖堆做的功为。故CD错误。
故选A。
15. 如图所示，带电的乌云飘过某建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，虚线a、b、c、d是等差等势面，实线是某正电荷在电场中的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点。不计电荷重力，下列说法正确的是（ ）
A. 云层下表面带正电
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. 正电荷在A点的动能小于在B点的动能
D. 正电荷在A点电势能小于在B点电势能
【答案】D
【解析】A．电场线与等势面垂直，且电场线方向由高等势面指向低等势面；正电荷的受力方向与电场线切线方向一致，且曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，所以根据正电荷的运动轨迹可知，正电荷受到的电场力方向大致向上，故电场线方向也大致向上，因为电场线从正电荷指向负电荷，所以云层下表面带负电，故A错误；
B．等差等势面越密集的地方电场强度越大，由图可知B点的等势面比A点密集，故B点的电场强度大于A点的电场强度，故B错误；
C．假设正电荷从A点运动到B点，则电场力方向与速度方向夹角大于，故电场力做负功，根据动能定理可知，正电荷的动能减小，所以正电荷在A点的动能大于在B点的动能，故C错误；
D．假设正电荷从A点运动到B点，由C选项可知，电场力做负功，则电势能增加，所以正电荷在A点电势能小于在B点电势能，故D正确。
故选D。
16. 雨滴在空中由静止开始下落，下落过程中受到的空气阻力与速率成正比。若以地面为重力势能零势能面，以雨滴开始下落为计时零点，雨滴离地高度h、重力势能、重力做功的功率、机械能E随运动时间t的变化图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．下落过程中，由牛顿第二定律可知，，物体做加速度逐渐减小的加速运动，直到达到最大速度，所以高度随时间的变化越来越快直到变化恒定，故A错误；
B．重力势能，也是变化率随时间加快后不变的，故B错误；
C．重力的功率为，随时间增加但斜率逐渐减小，故C错误；
D．机械能的变化量等于阻力做的功，变化率逐渐增大后可能不变，故D正确。
故选 D。
17. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，并准确进入地月转移轨道。图为嫦娥六号降落月球表面过程的轨道示意图，嫦娥六号从椭圆轨道2经近月点A变轨到圆轨道1。已知引力常量为G，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0。轨道1距离月球表面的高度为h1，嫦娥六号在轨道1上环绕月球运动的周期为T，轨道2上的远月点B距离月球表面的高度为h2。不计月球自转，则（ ）
A. 嫦娥六号从轨道2变轨到轨道1时需要在A点加速
B. 嫦娥六号在轨道1上运动时加速度不变
C. 由题目信息可求得月球的密度
D. 由题目信息无法求得嫦娥六号在轨道2上运行的周期
【答案】C
【解析】A．嫦娥六号从轨道2变轨到轨道1做近心运动，所以需要在A点减速，故A错误；
B．嫦娥六号在轨道1上运动时加速度大小不变，方向不断变化，故B错误；
C．嫦娥六号在轨道1上运行时有
所以
则月球的密度为，故C正确；
D．根据开普勒第三定律有
解得，故D错误。
故选C。
18. 如图所示，A、B两平行板间距为d，B板与形状为四分之一圆弧的静电分析器左端重合，A、B两板间存在水平向右的匀强电场，静电分析器中存在沿半径方向指向圆心O的辐向电场。极板A上小孔的P点处有一质量为m、电荷量为q的带电粒子X，自A板由静止开始向右加速运动，并从极板B的小孔沿水平方向进入静电分析器，粒子在静电分析器中恰好沿图示虚线做匀速圆周运动。已知粒子做圆周运动的半径为R，轨迹处电场强度的大小均为E，粒子重力不计。下列说法正确的是（ ）
A. A、B极板间的电压为
B. 粒子从P点出发至离开静电分析器运动的总时间
C. 若粒子从P点正下方的Q点进入，在静电分析器中做匀速圆周运动的半径为，则轨迹处的场强
D. 若将X粒子更换为比荷为其两倍的Y粒子，要使Y粒子仍沿图中虚线做匀速圆周运动，需要将虚线处场强大小调整为
【答案】C
【解析】A．带电粒子在静电分析器中恰好做匀速圆周运动，由电场力提供向心力，则有
解得
带电粒子在两平行板间加速，由动能定理可得
解得，故A错误；
B．粒子从P点出发至离开静电分析器运动的总时间为，故B错误；
C．若粒子从P点正下方的Q点进入，在静电分析器中做匀速圆周运动的半径为，则有
变化可得，故C正确；
D．根据动能定理可得Y粒子在两平行板间加速满足
解得
Y粒子仍沿图中虚线做匀速圆周运动，则有
解得，故D错误。
故选C。
非选择题部分
二、非选择题（本题共4小题，共46分）
19. 在“探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系”实验中，使用的向心力演示仪如图1所示，部分结构简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离均为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①、④半径相同。
（1）实验时，______；
A. 转速应从快到慢
B. 小球转动快慢通过目视控制
C. 调整塔轮上的皮带时，应先调整一边塔轮，再调整另一边
（2）“探究向心力大小与运动半径的关系”时，可将传动皮带套在①④塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板上的______；
A. A与BB. B与CC. A与C
（3）“探究向心力的大小与角速度的关系”时，可以将皮带套在______塔轮上。（选填“①④”或“②⑤”）
【答案】（1）BC （2）C （3）②⑤
【解析】
小问1解析】
AB．实验时小球转动的快慢应通过目视控制，不能太快也不能太慢，故A错误，B正确；
C．调整塔轮上的皮带时，应先调整一边塔轮，再调整另一边，故C正确。
故选BC。
小问2解析】
“探究向心力大小与运动半径的关系”时，应控制小球的质量相同、转动的角速度相同（即控制变速塔轮的半径相同），改变小球做圆周运动的半径，故将质量相同的小球分别放在挡板上的A和C位置。
故选C。
【小问3解析】
“探究向心力的大小与角速度的关系”时应控制小球的质量和转动的半径相同，改变小球做圆周运动的角速度，即将小球放在不同半径的变速塔轮上，故选填②⑤。
20. 图1、图2分别是实验“验证机械能守恒定律”两种不同方案的装置示意图。
（1）图1中已接通电源，将要释放纸带，操作的不当之处是______
A. 没有用手托着重锤B. 重锤没有靠近打点计时器C. 纸带放置在复写纸下面
（2）已知图1所用电源的频率为50Hz，图3是某次实验得到的纸带信息，打下点6时纸带的速度大小为______m/s（结果保留3位有效数字）。
（3）图2实验中，部分实验步骤如下：
A.将气垫导轨调至水平；
B．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间和；
C．取下垫片，测量所用垫片的厚度h；
D．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l；
为验证滑块的机械能守恒，还必须测量的物理量是______（多选）
A. 遮光条的宽度d
B. 滑块和遮光条的总质量M
C. 光电门1和2之间的距离x
（4）图2实验中，已知当地重力加速度为g，若滑块的机械能守恒，应满足怎样的关系？______（用题（3）、题（4）中相关的物理量字母表示）。
【答案】（1）B （2）1.69##1.70##1.71 （3）AC
（4）
【解析】【小问1解析】
图1中已接通电源，将要释放纸带，操作的不当之处是：重锤没有靠近打点计时器。
故选B。
【小问2解析】
电源的频率为50Hz，打点周期
打下点6时纸带的速度
【小问3解析】
必须测量遮光条的宽度d和光电门1和2之间的距离x，而滑块和遮光条的总质量M在公式中可以约去，不是必须测量的物理量。
故选AC。
【小问4解析】
若滑块的机械能守恒，物体减少的重力势能转化为动能，有
化简可得
21. 某同学利用如图1所示电路“观察电容器的充、放电现象”。实验时，先将开关S接1，待电路稳定后，将开关S接2，传感器A、B将信息传入计算机。
（1）电路中，A为______传感器，B为______传感器（选填“电流”或“电压”）；
（2）为进一步研究影响电容器充电时间的影响因素，该同学改变图1中的阻值R、电容C，测量从开始充电至电压达到稳定所用时间t，部分实验数据如表1所示。
表1：部分实验数据
①分析数据，可得到结论：仅增大电容器的电容，电容器充电时间______。（选填“变长”或“变短”）
②电路稳定后，将开关S掷向2端，进一步研究电容器放电的规律。已知电阻阻值为时，电容器放电的图线如图2所示。保持其它条件不变，请你在答题纸相应区域定性画出电阻阻值为时的图线_______。
【答案】（1）电流 电压
（2）①. 变长 ②.
【解析】
【小问1解析】
根据电流传感器应在电路中串联使用，电压传感器应在电路中并联使用，可知A为电流传感器，B为电压传感器。
【小问2解析】
①根据表格前两组数据可知可调电阻的阻值不变时，仅增大电容器的电容，电容器充电用时变长。
②因为，由表格中增大可调电阻的阻值，电容器充电用时变长可以推理电容器的放电时间也变长，电容器所带电荷量不变，即图像与坐标轴所围面积不变，如下图所示
22. 如图所示，两平行极板A、B竖直放置，板间电压为U，间距为2d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场，B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子，从靠近极板A的a点由静止释放，经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场，并从MN上的点c离开电场，离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力，求：
（1）粒子到达极板B时的速率；
（2）竖直匀强电场的场强大小E；
（3）b、c两点间的电势差。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
粒子从靠近极板A的a点由静止释放，到达极板B的过程中，只有电场力做功，根据动能定理有
解得粒子到达极板B时的速率为
【小问2解析】
粒子在竖直电场中做类平抛运动，其水平方向做匀速直线运动，且
设粒子在竖直电场中运动时间为，则有
解得
在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，已知离开电场时的速度方向与水平方向夹角，则
所以
粒子在竖直方向根据运动学公式有
代入数据解得
又因为
解得
【小问3解析】
根据几何关系可得，粒子离开竖直电场时的速度为
粒子从b运动到c过程只有电场力做功，对粒子列动能定理方程有
代入数据解得
23. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，5s后以额定功率行驶，在时刻达到最大速度，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力大小是汽车重力的0.25倍。求：
（1）前5s内汽车的牵引力大小F；
（2）汽车的最大速度；
（3）整个加速过程中汽车的位移大小x与时间的关系式。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1解析】
由题意可知
由题图可知前5s内汽车的加速度大小
由牛顿第二定律
解得牵引力大小前5s内汽车的牵引力大小为
【小问2解析】
汽车的额定功率为
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则
【小问3解析】
当时，汽车做匀加速直线运动，
则的位移大小为
当时，汽车变加速过程由动能定理有
其中，
联立可得
24. 如图所示为某轨道示意图，曲面轨道AB、水平轨道BC、传送带CD、水平轨道DE和四分之一圆弧管道EF依次平滑连接，管道下端口F恰好与固定在水平地面上的竖直放置的轻弹簧上端平齐。一轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端分别系着小物块P和Q，用手托住P，P、Q均处于静止状态。已知P离A点的高度，轨道AB高、传送带CD长、管道EF半径，P的质量，Q的质量，滑块与传送带间的动摩擦因数，其它阻力忽略不计。求：
（1）轻绳的拉力大小F；
（2）释放P，P到达A点时的速度大小vA；
（3）若分离P、Q，单独使P由A点静止释放，求弹簧的最大形变量Δxm与传送带传动速度v的关系。（已知弹簧的弹性势能，Δx为形变量，，弹簧始终处于弹性限度内）
【答案】（1）5N （2） （3）见解析
【解析】
【小问1解析】
轻绳的拉力大小为
【小问2解析】
PQ系统：由机械能守恒定律得
解得
【小问3解析】
Ⅰ若传送带逆时针转动
物块到达E点时的速度
解得
对从E点到弹簧最低点过程由机械能守恒定律得
根据题意得
解得①
代入
解得
Ⅱ若传送带顺时针转动：
物体P经传送带加速可达到的最大速度为
解得
物体P经传送带减速可达到的最小速度为
解得
②若传送带速度
物体运动情况与传送带逆时针转动时相同
故
③若传送带速度
物体到达E点时的速度
带入①式可得
④若传送带速度
物体到达E点时的速度
故
电源电动势E/V
电容C/
电阻R/Ω
充电用时t/s
6.0
2200
5
0.39
6.0
15000
5
1.23
6.0
15000
10
1.78
6.0
15000
15
224
6.0
22000
5
1.44