北京市清华大学附属中学2025-2026学年高一下学期期末物理试题含答案

这是一份北京市清华大学附属中学2025-2026学年高一下学期期末物理试题含答案，共60页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F。如果保持它们各自所带的电荷量不变，将它们之间的距离减小到原来的一半，那么它们之间静电力的大小等于（ ）
A．F2B．F4C．2FD．4F
2．如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．A 点的电场强度最大
B．C 点的电势最高
C．把一个点电荷依次放在这三点，它在 C 点受到的静电力最大
D．带负电的点电荷在 B 点所受静电力的方向与 B 点的场强方向相反
3．劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻，下列说法错误的是（ ）
A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向
B．振子的速度方向指向x轴的正方向
C．在0～4s内振子作了1.75次全振动
D．在0～4s内振子通过的路程为4cm
4．声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是（ ）
A．一列声波从空气进入水中，其频率会发生变化
B．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
C．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
D．当声源远离观察者时，观察者听到声音频率高于声源频率
5．用沙摆演示简谐运动的图象，当沙摆下面的木板.被匀速地拉出过程中，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化关系，板上直线OO′表示时间轴，使两个摆在各自的木板上形成曲线.如图中板N1、N2移动的速度vl、v2的关系为v1=v2。则两曲线代表的沙摆各自摆长L1、L2的关系为（ ）
A．L1＝L2B．L1＝2L2
C．L1＝4L2D．4L1＝L2
6．如图所示是物体受迫振动的共振曲线，该共振曲线表示了物体（ ）
A．在不同时刻的振幅
B．在不同时刻的位移
C．在不同频率的驱动力下的振幅
D．在不同频率的驱动力下的位移
7．如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法中错误的是（ ）
A．摆球从A运动到B的过程中，重力做的功为12mv2
B．摆球从A运动到B的过程中，重力做功的平均功率为2mv2T
C．摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgv
D．摆球从A运动到B的过程中合力的冲量大小为mv
8．一列简谐横波沿x轴负向传播，图中的实线和虚线分别代表此波在t=0和t=1s时刻的波动图像，已知该波的周期大于1s，则以下说法正确的是（ ）
A．该波上质点振动的振幅为4.0cm
B．该波上质点振动的周期为4s
C．该波的周期为43s
D．该波的波速为1m/s
二、多选题
9．A为已知电场中的一固定点，在A点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（ ）
A．若在A点换上电荷量为−q的点电荷，A点的场强方向将发生变化
B．若在A点换上电荷量为+2q的点电荷，A点的电场力变为2F
C．若将A点的点电荷移去，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关
10．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ ）
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷−q在a点的电势能小于在c点的电势能
11．两个波源S1、S2在水槽中形成了干涉图样，某时刻两列波的波峰在P点相遇，则（ ）
A．两个波源的振动频率一定相同
B．两个波源的振幅一定相同
C．P点始终在波峰处
D．经过一定时间，P点可能回到平衡位置
12．如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=ℎ，振子的周期为T，某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内，下列说法正确的是（ ）
A．重力做功2mgℎB．重力的冲量大小为mgT2
C．合外力的冲量为零D．合外力做功为零
13．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．单摆的摆长约为1.0m
B．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sinπtcm
C．从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D．从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小
14．在倾角为θ的光滑固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，开始未加电场，系统处于静止状态，A带正电，B不带电，现加一沿斜面向上的匀强电场，物块A沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，之后两个物体运动中当A的加速度为0时，B的加速度大小均为a，方向沿斜面向上，则下列说法正确的是（ ）
A．从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对物块B的冲量为0
B．从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为3mgsinθk
C．从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能和电势能之和先增大后减小
D．B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为3mgsinθ+2mav
三、实验题
15．如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。
A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平
B．选用两个半径不同的小球进行实验
C．用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。
a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_____；
b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_______成立，即可验证碰撞前后动量守恒。
16．根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。
(1)如图甲所示，组装单摆时，应在下列器材中选用____________。
A．长度为1m左右的细线B．长度为10cm左右的细线
C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球
(2)为使重力加速度的测量结果更加准确，以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有____________。
A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定
B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大
C．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时
(3)用上面的方法测得的g值比当地的实际值偏大，可能的原因是____________。
A．摆球的质量偏大
B．计算摆长时，把悬线长当作了摆长l
C．摆动的偏角偏小
D．测量周期时，将n次全振动误记成了n+1次全振动
(4)小刚同学在实验中改变摆长重复实验，他只测出了悬线的长度l及对应的周期T，得到几组数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标作出T2−l图线如图乙所示。已知图线与纵轴的截距为b1，图线上P点坐标为a,b2，则由此计算重力加速度g=____________。（用题中字母表示）
(5)小丽同学为了研究“单摆做简谐运动的周期与重力加速度的定量关系”，在伽利略用斜面“冲淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境：如图丙所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把长为l的摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动。测得摆角为α、摆球的摆动周期为T。多次改变斜面的倾角θ，重复实验，记录θ、α和T，为了能方便准确地利用图像处理数据进而获得结论，她应绘制____________图像（写出图像的纵坐标—横坐标）。
(6)请读出图丁中游标卡尺的示数：____________mm。
四、解答题
17．电场中某区域的电场线如图所示， A、B是电场中的两点。一个电荷量q=＋4.0×10－8 C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10－4 N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=8.0×10－7J 。求：
(1)A点电场强度的大小EA．；
(2)A、B两点间的电势差U。
18．如图所示，M、N是两块正对的平行金属板，两板间是场强为E的匀强电场，N板接地．A是电场中的一点，已知A点到N板的距离为d．
（1）把一个电荷量为+q的油滴从A点移到N板．求电场力对油滴所做的功W以及油滴在A点具有的电势能EPA．
（2）a．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式，并据此求出A点的电势A；
b．两板间既有静电场也有重力场．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，写出重力势φG的表达式，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．
19．如图所示，物体B和物体C用劲度系数为k=1000N/m的轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。将一个物体A从物体B的正上方距离B的高度为H0=20cm处由静止释放，下落后与物体B碰撞，碰撞后A与B粘合在一起并立刻向下运动，在以后的运动中，A、B不再分离。已知物体A、B、C的质量均为M=2kg，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力。求：
（1）A与B碰撞后瞬间的速度大小；
（2）A和B一起运动到最大速度时，物体C对水平地面的压力多大；
（3）开始时，物体A从距B多大的高度自由落下时，在以后的运动中，能使物体C恰好离开水平地面 。
20．简谐运动是最基本的机械振动。质量为m的物体做简谐运动时，其所受回复力F与偏离平衡位置的位移x成正比，即F=−kx；物体偏离平衡位置的位移x随时间t的变化关系满足x=Asinωt+φ，其中A为振幅，φ为初相位，圆频率ω=km。
(1)如图甲，光滑水平面上有一质量为m、劲度系数为k的弹簧振子。以弹簧原长时的右端点为原点O，水平向右为正方向建立坐标轴Ox。在弹性限度内，将振子沿Ox方向缓慢拉至某处由静止释放。
a.由所学知识和题中信息，求弹簧振子的周期T；
b.在图乙中画出弹簧弹力大小F随伸长量x变化的关系图线，并求出弹簧伸长量为A时所具有的弹性势能Ep。
(2)如图丙，竖直平面内有无限大、均匀带电的正、负离子层，两离子层厚度均为d，单位体积内电荷量均为ρ。以正离子层左边缘的点O为原点，水平向右建立坐标轴Ox。已知正离子层中各点电场强度均沿x轴正方向，其大小E随x的变化如图丁所示，其中ε0为常量；而在x2d的空间内E恒为零。某粒子源S位于x=−d的位置，向四周辐射速率均为v的电子，若电子初速度方向与x轴正方向夹角为θ，电子恰好到达离子层分界面，但不会射入负离子层。已知电子质量为m，所带电荷量为e，忽略电子所受重力及电子间相互作用力，假设电子不与离子发生碰撞。
a.求解θ的表达式（可用θ的三角函数表示）；
b.求沿θ角入射的电子进、出离子层过程的时间和位移大小（结果可含θ，不必代入上面a问题中θ的表达式）。
《北京市清华大学附属中学2025-2026学年高一下学期期末物理试题》参考答案
1．D
2．D
3．C
4．B
5．C
6．C
7．C
8．C
9．BD
10．BCD
11．AD
12．ABD
13．ABD
14．BCD
15．(1)AC
(2) 用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 m1OP = m1OM＋m2ON
16．(1)AD
(2)AB
(3)D
(4)4π2ab2−b1
(5)T2−1sinθ
(6)20.7
17．(1) 5.0×103N/C； (2)20V.
18．（1）Eqd （2）a．Ed b．φG=EGm．电势和重力势φG都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定
19．（1）1m/s；（2）60N；（3）16cm
20．(1)a. 2πmk；b. ，Ep=12kA2
(2)a.θ=arccs(dvρemε0)；b. πmε0ρe，vπmε0ρesinθ
题号
1
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答案
D
D
C
B
C
C
C
C
BD
BCD
题号
11
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13
14






答案
AD
ABD
ABD
BCD