江苏省扬州市广陵区红桥高级中学2024-2025学年高一（下）期末物理试卷（6月）（含解析）

江苏省扬州市广陵区红桥高级中学2024-2025学年高一（下）期末物理试卷（6月）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示，质最为的汽车经过拱形桥最高点时受到桥的支持力等于车重的，重力加速度为，此时汽车所需的向心力为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的不可伸长的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的( )
A. 向心力大小相同 B. 运动周期不同
C. 运动线速度大小相同 D. 运动角速度相同
3.两个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道半径分别为和，则两卫星的绕行速度比是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，为静止于地球赤道上的物体，为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，为绕地球做圆周运动的卫星，为、两卫星轨道的交点．已知、、运动的周期相同，则( )
A. 卫星的运行速度小于物体的速度
B. 卫星的轨道半长轴一定与卫星的轨道半径相等
C. 卫星在点的加速度大于卫星在该点加速度
D. 物体和卫星具有相同大小的加速度
5.质量为的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示，若物体的初速度为，则其末速度为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，小明将足球从水平地面上位置由静止踢出，最后落回水平地面上的位置，虚线是足球在空中的运动轨迹，位置为轨迹的最高点，此处离地高度为，足球在最商处的速度为，下列说法正确的是( )
A. 足球在飞行过程中只受重力作用
B. 足球的运动为匀变速曲线运动
C. 足球在位置和位置的动能相等
D. 与上升过程相比，足球在下落过程中重力势能变化慢
7.给平行板电容器充电，断开电源后极板带正电，极板带负电。板间一带电小球用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为，则( )
A. 若将极板向右平移稍许，电容器的电容将增大
B. 若将极板向下平移稍许，、两板间电势差将变大
C. 若将板向上平移稍许，夹角将变小
D. 轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动
8.列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘，下列关于坐标原点处电场强度正确的是( )
，图与图场强相同
，图与图场强相同
C.
D.
A. B. C. D.
9.如图所示，虚线、、代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、为轨迹上的两个点，由此可知( )
A. 三个等势面中，电势最高 B. 粒子在点比在点时的电势能小
C. 粒子在点比在点时加速度大 D. 粒子在点比在点时动能大
10.如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等势面、、、分布情况如图所示，在等势面中有、、三点。下列说法中正确的是( )
A. 避雷针附近的电场是匀强电场
B. 点的电场强度比点小
C. 、、、等势面中的电势最低
D. 有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
11.如图所示的两平行金属板、加上图所示电压，时，板电势比高，在板正中央点放一电子，初速度为零，电子只受电场力而运动，且不会碰到金属板，则这个电子处于点右侧，速度向右，且速度逐渐减小的时间段是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.在验证机械能守恒定律的实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为，长度单位是，取求：
从起点到打下记数点的过程中，物体重力势能减小量 ，动能的增加量 保留两位有效数字。
即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的也一定略大于，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因( )
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物质量选用得大了，造成的误差
C.重物在下落的过程中，由于摩擦生热造成的误差
D.先释放纸带后接通计时器造成的误差
某同学利用自己在做该实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度，以为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。则图线未过原点的原因是 ．
A.B.
，
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.祝融号火星车在火星表面的乌托邦平原探测时，将一石块以初速度从火星表面距离地面高度为处水平弹出，测出石块落地点与弹出点的水平距离为。已知万有引力常量为，火星为半径为的球体，且求：
火星表面的重力加速度
火星的质量。
14.如图所示，竖直平面内圆弧轨道与水平轨道点平滑连接，倾角的斜面与水平轨道在点相接，质为的小球从点无初速度下滑，经点水平飞出后落到斜面上的点，已知与水平轨道高度差，，两点间的距离，重力加速度，不计空气阻力，求：
小球经过点时速度的大小
从运动到过程中，阻力对小球做的功。
15.如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量的负点电荷从点运动到点，电场力做功，间距离，与水平方向夹角为。求：
电荷的电势能是增加还是减少增加减少了多少
、间电势差是多少
电场强度是多大
16.如图所示，质量为，带电量为的微观粒子从静止开始经电压为的电场加速后，沿中轴线垂直进入长为，宽为的匀强偏转电场，恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求：
粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小
偏转电场的场强大小
粒子恰好离开偏转电场后落在距偏转电场右侧距离为的挡板上，记为点。求偏转电场计心轴线与挡板交点到点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】汽车经过拱形桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，所以此时汽车所需的向心力为，故选D。
2.【答案】
【解析】
A.对其中一个小球受力分析，如图所示，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：， 不同，则大小不同，故A错误；
D.由向心力公式得：， 设绳子与悬挂点间的高度差为，由几何关系，得：， 由得，，可知角速度与绳子的长度和转动半径无关，两球角速度相同，故D正确；
B.又由可知两球运动周期相同，故B错误；
C.由可知，两球转动半径不等，线速度大小不同，故C错误。
故选D。
3.【答案】
【解析】由得，所以，故选D。
4.【答案】
【解析】、物体静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据线速度公式，卫星的线速度较大，故A错误；
B、根据开普勒周期定律，因为周期相等，所以也相等。故B正确；
C、卫星绕地球做椭圆轨道运行，与地球的距离不断变化，引力产生加速度，根据牛顿第二定律，有，经过点时，卫星与卫星的加速度相等，故C错误；
D、物体静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式，卫星的加速度较大，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】外力与位移图象与坐标轴围成的面积表示外力所做的功，由图可知：
根据动能定理得：
解得：，故B正确，ACD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】由足球运动轨迹可知，足球运动过程中受到空气阻力作用，由于空气阻力为变力，所以足球的运动不是匀变速曲线运动，故 AB错误
C.足球从位置到位置的过程，重力做功为，空气阻力对足球做负功，根据动能定理可知足球的动能减小，则足球在位置的动能大于在位置的动能，故C错误
D.足球上升过程和下落过程竖直方向的高度相等，则重力势能变化量大小相等而足球上升过程竖直方向上加速度的平均值大于下落过程竖直方向上加速度的平均值，根据
可知足球下落过程所用时间大于上升过程所用时间，则与上升过程相比，足球在下落过程中重力势能变化慢，故 D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A.若将极板向右平移稍许，增大，根据
得知电容将减小。故A错误
若将极板向下平移稍许，正对面积减小，根据
得知电容将减小，电容器的电量不变，由
分析得知板间电势差增大，由
得知，增大，小球所受的电场力增大，将变大。故B正确C错误
D.轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做匀加速直线运动。故 D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】设圆环在点产生的场强大小为，图中坐标原点处电场强度是圆环产生的，原点处电场强度大小为图中坐标原点处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生，坐标原点处电场强度大小等于，图中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点处电场强度是带电圆环产生的，原点处电场强度大小为图中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点处电场强度为，则有
A.图与图坐标原点处电场强度大小相等，方向相反，故 A错误
B.图与图坐标原点处电场强度大小相等不相等，故B错误
C.由上述分析可知，故C错误
D.图坐标原点处电场强度大小等于，图原点处电场强度大小为则，故D正确。
故选
9.【答案】
【解析】、由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直电场线垂直该处等势面，由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故场强方向垂直等势面斜向左下方，顺着电场线方向电势降低，的电势最低。故A项错误。
、如果由到，速度或位移与力的方向夹角小于做正功，电势能减小，动能增大；反之，如果由到，速度或位移与力的方向夹角大于做负功，电势能增大，动能减小，即粒子在点的动能大，点的电势能大，故B正确，D错误。
C、由于三个等势面并没有说明是等差等势面，所以无法判断场强的大小，所以无法判断电荷在、点受的电场力的大小，即加速度大小，故C错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】A、由图可知避雷针附近的等势线分布不是平行的直线，所以避雷针附近的电场不是匀强电场，故A错误；
B、由图可知点的等势线比点密集，所以点的电场强度比点大，故B错误；
C、由题意可知，云层带负电，离负电荷越近电势越低，所以、、、等势面中的电势最低，故C错误；
D、有一带负电的雨点从乌云中下落，电势越来越高，则电势能越来越小，所以电场力做正功，故D正确。
11.【答案】
【解析】A.在时间内，板比板电势高，所以电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子从点向右做匀加速直线运动故 A错误．
B.在时间内，板比板电势低，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，当时速度为零，此时电子在点的右侧故B正确．
C.在时间内，板比板电势低，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动故C错误．
D.在时间内，板比板电势高，电场强度方向水平向左，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀减速直线运动，到时刻速度为零，恰好又回到点故D错误．
12.【答案】 实验过程先释放重物后接通打点计时器电源
【解析】根据匀变速直线运动的推论得
从起点到打下记数点的过程中，重力势能减小量为
动能的增加量为
由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故动能的增量总是要小于重力势能的减小量。故选
从图像中可以看出，当物体下落的高度为时，物体的速度不为，说明了操作中先释放重物，再接通打点计时器电源。
根据机械能守恒可得
可得
可知图像的斜率为
故选A。
从图像中可以看出，当物体下落的高度为时，物体的速度不为，说明了操作中先释放重物，再接通打点计时器电源。
13.【解析】设小物体经过时间落到火星表面，则有
，
解得
设火星车质量为，火星质量为，有
解得

14.【解析】设平抛运动的时间
解得
从运动到过程中
解得

15.【解析】负电荷从运动到电场力做正功，则电荷的电势能减少，减少了
间的电势差为
间的电势差为
两点沿电场线方向的距离为
匀强电场的场强为
16.【解析】粒子在加速电场中，由动能定理得：
解得：。
粒子在偏转电场中做类平抛运动，设运动的时间为 ，
水平方向：
竖直方向：，
由牛顿第二定律得：
解得：。
粒子离开偏转电场后做匀速直线运动，其反向延长线交偏转电场中央轴线的中点，如图所示
则
解得：。
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