2024-2025学年宁夏吴忠中学高一（下）期末物理试卷（A卷）（含答案）

这是一份2024-2025学年宁夏吴忠中学高一（下）期末物理试卷（A卷）（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于经典物理学的发展史，下列说法不正确的是( )
A. 密立根最早测定了元电荷e的数值B. 法拉第提出了电场的概念
C. 牛顿测出了引力常量GD. 爱因斯坦提出了相对论
2.在如选项所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，带正电的小球C靠近A，以下说法中正确的是( )
A. 若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电
B. 若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电
C. 若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电
D. 若先将C移走，再把A、B分开，B带正电，A带负电
4.2025年4月3日，“我要上全运”第十五届全国运动会龙舟项目安徽省选拔赛在省水上运动中心举办。如图所示某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中正确的是( )
A. 该船渡河的最小速率是4m/s
B. 该船渡河所用时间最短为10s
C. 该船渡河所用时间最短为6s
D. 该船可能沿垂直河岸的航线抵达正对岸
5.如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法错误的是( )
A. M带负电荷，N带正电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做负功
6.一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，之后保持额定功率运动，其v−t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力大小恒为车重力的110，g取10m/s2，则( )
A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N
B. 前5s内的牵引力大小为6×103N
C. 汽车的额定功率为40kW
D. 汽车的最大速度为20m/s
7.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则( )
A. A点的电场强度大小为 E2+k2Q2r4
B. B点的电场强度大小为E−kQr2
C. D点的电场强度大小不可能为0
D. A、C两点的电场强度相同
8.如图所示在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力：已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )
A. 重力做功2mgRB. 机械能减少mgR
C. 合外力做功mgRD. 克服摩擦力做功12mgR
9.熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确的是( )
A. a点电场强度比c点的小
B. b、d两点在同一等势面上
C. a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D. 某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
10.A、B、C、D是匀强电场中一边长为 2cm的正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=3V，φB=−3V，φC=−6V。由此可得D点电势φD和该匀强电场的场强E分别为( )
A. 6V，150 10V/mB. 0V，150 10V/m
C. 6V，300V/m D. 0V，300V/m
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
11.如图所示，下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)( )
A. 甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空，机械能守恒，若加速升空，机械能不守恒
B. 乙图中，物块在外力F的作用下匀速上滑，物块的机械能一定增加
C. 丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A与弹簧组成的系统机械能守恒
D. 丁图中，物块A加速下落，物块B加速上升的过程中，物体B机械能守恒
12.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )
A. 保持S不变，增大d，则θ变大B. 保持S不变，增大d，则θ变小
C. 保持d不变，减小S，则θ变小D. 保持d不变，减小S，则θ变大
13.如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°，绳子拉力大小为100N。若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，则sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2( )
A. 3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440J
B. 3s末，绳子拉力功率为600W
C. 3s内，轮胎所受合力做功为0J
D. 3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为−680J
14.2025年1月7日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践二十五卫星发射升
空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若二十五号卫星的离地高度为ℎ，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A. 二十五号卫星的发射速度大于7.9km/s，但小于11.2km/s
B. 二十五号卫星的向心加速度大小为4π2RT2
C. 地球表面的重力加速度大小为4π2(R+ℎ)3T2R2
D. 地球的密度为3πR3GT2(R+ℎ)3
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的P1，P2，P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大(或减小)小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.微小量放大法
D.控制变量法
(2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为θ，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角θ之间的关系式F=______。
16.某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图甲所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2。
(1)下面是他实验时的操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重锤的质量；
D.先释放纸带，然后再接通电源；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G.改换纸带，重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有______。
(2)若已知重物的质量为1.00kg，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图(乙)所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量ΔEp= ______J(保留3位有效数字)；而动能的增加量ΔEk= ______J(保留3位有效数字)。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因______。

(3)重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，ℎ代表下落的距离，v代表物体速率，Ek代表动能，Ep代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是______。
四、计算题：本大题共4小题，共36分。
17.如图所示，把一带电荷量为Q=−5×10−8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为q=+4×10−6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取g=10m/s2，k=9.0×109N⋅m2/C2，且A，B两小球均可视为点电荷，求：
(1)A、B两球间的库仑力大小；
(2)A球的质量。
18.如图，匀强电场的电场线与ab平行，bc连线与ab延长线成60°角，a、b间距离Lab=8cm，b、c间距离Lbc=14cm。把一个带电荷量大小为q=4×10−8C的正点电荷从a点移到b点，电场力做功Wab=3.2×10−5J。求：
(1)a、b两点间的电势差Uab；
(2)匀强电场场强E的大小和方向；
(3)c、a两点间的电势差Uca。
19.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动恰能到达最高点C。重力加速度为g，试求：(不计空气阻力)
(1)物体在A点时弹簧的弹性势能Ep；
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能Q；
(3)物体从C点落回水平面的位置与C点的水平距离x。
20.如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝逸出(可认为初速度为零)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从板的中心孔沿中心线KO射出，然后垂直电场方向进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子经过偏转电场后打在荧光屏上形成亮斑。已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力，求：
(1)电子穿过A板时速度大小v0；
(2)电子从偏转电场射出时的位移侧移量y；
(3)P点到O点的距离。
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.B
5.D
6.B
7.A
8.D
9.D
10.B
11.BC
12.AD
13.AC
14.AC
15.D； 增大； mgtanθ
16.BCD 0.476 0.470 纸带与限位孔的阻力 B
17.解：(1)两个带电小球在同一高度相距r=30cm=0.3m时，根据库仑定律，有：
F库=kqAqBr2=9×109×5×10−8×4×10−60.32N=0.02N；
(2)对A受力分析如下图所示：
根据平衡条件得：F库=mgtanα
代入数据：m=2×10−3kg．
答：(1)AB两球间的库仑力的大小为0.02N；
(2)A球的质量为2×10−3kg．
18.(1)a、b两点间电势差
Uab=Wabq
解得
Uab=800V
(2)电场强度大小
E=UabLab
解得
E=1×104V/m
电场强度方向由a指向b(向右)
(3)a、c两点电压
U=E(Lab+Lbccs60°)
c、a两点间电势差
Uca=−U
代入数值，解得
Uca=−1500V
答：(1)a、b两点间的电势差800V；
(2)匀强电场场强E的大小1×104V/m，方向由a指向b；
(3)c、a两点间的电势差−1500V。
19.(1)设物体在B点的速度为vB，所受支持力大小为FNB。
根据牛顿第二定律得
FNB−mg=mvB2R
根据牛顿第三定律知FNB=9mg
解得vB=2 2gR
由机械能守恒定律可得，物体在A点时弹簧的弹性势能为
Ep=12mvB2
联立解得Ep=4mgR
(2)设物体在C点的速度为vC，由于物体恰能到达最高点C，由牛顿第二定律可得
mg=mvC2R
物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得
Q=12mvB2−(12mvC2+2mgR)
联立解得Q=32mgR
(3)物体离开C点后做平抛运动，设落地点与C点的水平距离为s，由平抛运动规律得
x=vCt，2R=12gt2
联立解得x=2R
答：(1)物体在A点时弹簧的弹性势能Ep为4mgR；
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能Q为32mgR；
(3)物体从C点落回水平面的位置与C点的水平距离x为2R。
20.(1)电子穿过加速电场的过程，由动能定理得
eU1=12mv02−0
解得v0= 2eU1m
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动，垂直于电场方向做匀速直线运动，则有L1=v0t
沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有y=12at2
根据牛顿第二定律得
eU2d=ma
联立解得y=U2L124U1d
(3)方法一：电子离开偏转电场时在竖直方向的速度vy=at1
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，电子在水平方向的分速度为v0保持不变，运动时间为
t2=L2v0
竖直方向产生位移y2=vy⋅t2
联立解得y2=U2L1L22dU1
故P点到O点的距离y=y1+y2=U2L124dU1+U2L1L22dU1=U2L1(L1+2L2)4dU1
方法二：利用电子离开电场时速度的反向延长线交水平位移的中点，利用三角形相似可得
yyOP=L12L12+L2=L1L1+2L2
解得yOP=U2L1(L1+2L2)4dU1
答：(1)电子穿过A板时速度大小v0为 2eU1m；
(2)电子从偏转电场射出时的位移侧移量y为U2L124U1d；
(3)P点到O点的距离为U2L1(L1+2L2)4dU1。