2024－2025学年第二学期高一期末考试

物 理

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。

第 卷（选择题 共46分）

一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分）

1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是（ ）

A. 由可知，某电场的场强E跟F成正比，跟q成反比

B. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零

C. 是点电荷的电场强度公式，其中Q是场源电荷的电荷量

D. 以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同

2. 如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A. 小球a经过最高点时的速度可能小于

B. 小球b经过最高点时的最小速度为

C. 小球a经过最高点时，细绳对小球a可能没有力作用

D. 小球b经过最高点时，细杆对小球b一定有支持力作用

3. 我国发射的“嫦娥四号”，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为，引力常量为，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，根据以上信息可知下列结果正确的是（ ）

A. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 B. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为

C. 月球质量为 D. “嫦娥四号”所在轨道处重力加速度也为g

4. 图甲是某市区中心的环岛路，可以简化为图乙。假设汽车与路面的动摩擦因数相同，当A、B两车以大小相等的线速度绕环岛运动时，下列说法正确的是（ ）

A. A、B两车的向心加速度大小相等

B. A车的角速度比B车的角速度小

C. B车所受的合力大小一定比A车所受的合力大

D. 若两车逐渐增加相同的线速度，A车更容易侧滑

5. 如图所示，以等量正点电荷连线的中点O作为原点，沿其中垂线建立x轴，x轴上电场强度最大的两个点记为A、B，将一电子从A点由静止释放，电子仅在静电力的作用下在A、B两点之间做往复运动。下列说法正确的是（ ）

A. A、B两点的电场强度相同

B. O点的电场强度大于A点

C. 电子经过O点时的加速度最大

D. 电子经过O点时的速度最大

6. 福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1和曲线2，A、B为两次弹射的落水点。忽略空气阻力，配重小车可视为质点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（ ）

A. 在空中运动过程中速度变化量

B. 落水瞬间重力的瞬时功率

C. 1小车下落的时间大于2小车下落的时间

D. 在空中运动过程中重力的平均功率

7. 如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图，轨道Ⅰ是近地圆轨道（可以近似认为，轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等），轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是（ ）

A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到P点时的速度一定等于地球第一宇宙速度

B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时，经过P点时加速度大小不相等

C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度

D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少

二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

8. 在一次汽车性能测试活动中，一辆质量m = 2000kg的新型纯电动汽车，在水平的专业测试跑道上由静止开始启动。经技术测定，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为车重的0.1倍。若汽车先以a = 1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变继续加速，最终以最大速度vm= 20m/s匀速行驶。重力加速度g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）

A. 汽车的额定功率为40kW B. 汽车匀加速结束时的速度为8m/s

C. 匀加速阶段汽车牵引力大小为3000N D. 汽车做匀加速运动的时间为

9. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量可忽略）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则（ ）

A. 运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大

B. 当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大

C. 运动员机械能一直减小

D. 重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功

10. 物理兴趣小组在设计“救援滑索”实验时，模拟救援人员踩着滑板沿倾角为 30 °的斜面下滑、压缩底端挡板处的轻质弹簧，再借弹簧回弹将自己送回半坡处的过程。实验装置如图所示：斜面固定在水平地面上，弹簧的一端固定于挡板。现将一质量为 m 的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，它沿斜面下滑至最低点B把弹簧压缩后返回，脱离弹簧后恰好能够到达AB的中点（此时物体已经脱离弹簧）。已知AB长为L，斜面与滑块之间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g。则在这一过程中（ ）

A. 滑块克服摩擦力做功为 B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为

C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 滑块沿斜面向下和向上运动过程中速度最大的位置不同

第 Ⅱ 卷（非选择题 共54分）

三、实验题（本大题共2小题，总分16分。其中第11题10分，第12题6分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）

11. 某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。

（1）下列实验操作和数据处理正确是 。

A. 实验中必须测量重物质量

B. 打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直

C. 实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物

D. 测量纸带上某点的速度时，可由公式计算

（2）图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足h2=__________则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。（请填写表达式，用g，h1、h2、h3、T表示）

（3）很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因可能是______________

A. 利用公式v=gt计算重物速度

B. 没有采取多次实验取平均值的方法

C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响

（4）某同学利用如图3所示的装置验证机械能守恒定律。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以_________（用题目中所给符号表示）为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线。该图线的斜率k=______（用d、g表示）。

12. 小龙同学利用智能手机中的加速度计和陀螺仪，通过Phyphox软件采集数据并绘制向心加速度a与角速度ω的关系图像，探究a与ω的关系。

（1）实验时，把智能手机A用绳子水平悬挂起来，绳子与手机结合处缠绕胶带，保证绳子与手机不发生相对滑动。旋转手机，带动绳子扭转并旋紧，然后运行Phyphox软件，放开手机，如图甲所示；

（2）智能手机A在水平面内旋转，Phyphox软件记录下多组a与ω的数据。如图乙所示，a—ω图像为曲线，以为横坐标，发现图像可以拟合成过原点的直线，则在误差允许的范围内，旋转半径一定时a与ω2________；（请填写“成正比”或“成反比”）

（3）换成智能手机B重复上述实验，得到如图丙所示的图像，该图像过原点，可得智能手机B的加速度计离手机转轴的距离为________cm（结果保留两位有效数字），由此可知不同型号的手机加速度计的位置可能不同；

（4）对比图乙和图丙，实验数据不同的原因可能是________。

A．智能手机B的加速度计离手机转轴更近

B．智能手机B的加速度计离手机转轴更远

四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题10分，第14题13分，第15题15分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分）

13. 在科技馆“静电过山车”体验厅里，一条绝缘玻璃导轨被固定成如图所示的斜面，长度为，倾角，斜面底端B和顶端A的内部分别固定带电量为和的两个点电荷。工作人员正准备演示一颗质量为m的带电小球 P在轨道上滑行。忽略一切摩擦。已知重力加速度大小为 g，静电力常量为 k。求：

（1）斜面中点位置的电场强度；

（2）若带电小球P恰能静止在斜面的中点，写出P的电性并求出其比荷（荷质比）。

14. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直面内，为圆环的圆心，与等高的点固定有一定滑轮，环上套有质量为的小球A，绕过定滑轮的细线连接小球A和质量也为的小球B，用与圆环相切斜向上的拉力作用于小球A，使小球A处于静止状态，此时与水平方向的夹角为且与圆相切，重力加速度为，，，不计一切摩擦，不计滑轮及两个小球的大小，求：

（1）开始时，作用于小球A上的拉力大小；

（2）撤去拉力一瞬间，细线的拉力多大；

（3）撤去拉力后，小球A向下运动到与等高的位置时，小球A的速度多大。

15. 如图所示，倾角固定斜面的底端与光滑水平面BC平滑相连，水平传送带CD两端间距离为L=3m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小为v=6m/s，传送带上表面与光滑水平面DE在同一水平面内。水平面DE与半径为的竖直半圆形光滑轨道EF相切，现将质量为m=1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高处的A点由静止释放，运动到B点的速度为vB=1m/s，小物块滑过传送带及水平面DE后从E点进入半圆形轨道，通过最高点F点后做平抛运动落在水平面上的G点。已知小物块与传送带上表面间的动摩擦因数为，，，重力加速度，不计空气阻力，求：

（1）小物块与斜面之间的动摩擦因数；

（2）小物块运动到半圆轨道最高点F时对轨道的压力大小FN；

（3）传送带因传送货物多消耗的能量E0。