2024-2025学年浙江省嘉兴市高一（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年浙江省嘉兴市高一（下）期末物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，非选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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)
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
3.关于库仑定律，下列表达式正确的是( )
A. F=kQqr2B. F=kQr2C. F=kQqrD. F=kQr
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
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
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
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
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
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. 0.01rad/sB. 0.14rad/sC. 70rad/sD. 100rad/s
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
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，可看作一段半径为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
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E=mg2q
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 2g
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
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θ，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ma+gl
C. 木架对砖堆做的功为malsinθD. 木架对砖堆做的功为ml a2+g2
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
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EP、重力做功的功率PG、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.
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
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UAB=ER
B. 粒子从P点出发至离开静电分析器运动的总时间t总=4d+πR mqER
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R′，则轨迹处的场强E′=ERR′
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 2E
二、非选择题：本大题共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B B.B与C C.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”)
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v= 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t1和t2；
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)。
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R1时，电容器放电的i−t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R2(R2>R1)时的i−t图线 。
三、计算题：本大题共3小题，共30分。
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q(q>0)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θ=45 ∘。不计粒子的重力，求：
(1)粒子到达极板B时的速率v0；
(2)竖直匀强电场的场强大小E；
(3)b、c两点间的电势差Ubc。
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t1时刻达到最大速度，其v−t图像如图所示。已知汽车的质量m=1.0×103kg，汽车受到的阻力大小是汽车重力的14。求：
(1)前5s内汽车的牵引力大小F；
(2)汽车的最大速度vmax；
(3)整个加速过程中汽车的位移大小x与时间t1的关系式。
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ℎ1=1.5m，轨道AB高ℎ2=1.8m、传送带CD长L=5m、管道EF半径R=3m，P的质量m1=1kg，Q的质量m2=0.5kg，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，其它阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。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Ep=12kΔx2，Δx为形变量，k=2N/m，弹簧始终处于弹性限度内)
答案解析
1.【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.【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.【答案】A
【解析】根据库仑定律，真空中两个静止点电荷之间的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 F=kQqr2，故A正确，BCD错误。
故选A。
4.【答案】B
【解析】AB.电场线的疏密程度反映场强的大小，所以 EA