河北省保定市唐县第一中学2024-2025学年高一下学期7月期末考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年高一下学期期末考试高一物理
(时间:75 分钟;分值:100 分)
一、选择题：本题共7 小题，每小题 4 分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示，“嫦娥六号”探测器包括轨道器、返回器、上升器、着陆器四部分，探测器自动完成月面样品采集,在 2024 年 6 月25 日14 时07 分安全着陆回家。若已知月球半径为R，“嫦娥六号”在距月球表面为 R 的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是
A.月球的质量为
B.月球表面的重力加速度为
C.月球的密度为
D.月球第一宇宙速度为
2.如图所示，一个沙漏沿水平方向以速度 v 做匀速直线运动，沿途连续漏出沙子，单位时间内漏出的沙子质量恒定为Q，出沙口距水平地面的高度为 H。忽略沙子漏出瞬间相对沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不计空气阻力，已知重力加速度为g，在已有沙子落地后的任意时刻，下列说法正确的是
A.每粒沙子在空中的轨迹是一条抛物线
B.若沙漏内的沙子在 t时间内落完，则地面上沙子的长度大于 vt
C.每粒沙子从漏出开始计时，t时刻与地面间的高度
D.若将沙漏以速度ν水平抛出，漏出的沙子在空中形成的几何图形是一条竖直的直线
3.一质量为 2 kg 的物体放在水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，0~1s内物体受到的水平拉力大小为 F ，1~3s内物体受到的水平拉力大小为 F ，且 2F ，物体沿水平面做直线运动的 v-t图像如图所示。3s末撤去水平拉力，撤去拉力后物体继续滑行一段时间后停止，重力加速度 g 取 10 m/s ,下列说法正确的是 ( )
A.物体 0~3 s内发生的位移为 24 m
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4
C.0~3 s内拉力对物体做功为 144 J
D.撤去拉力后物体还能滑行 3 s
4.用两根等长的轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，如图甲所示，小球 a、b质量分别为m 、m ,带电量大小分别为q 、q 。 如果在该区间加一水平向右的匀强电场，且细线始终拉紧，最后达到的平衡状态如图乙所示，则关于两球质量大小及带电荷量多少(两球之间的作用力不考虑)，下列组合不符合要求的有 ( )
5.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一电子在该电场中运动，实线表示该电子的运动轨迹，电子在a点的动能等于28eV，运动到b点时的动能等于 4 eV，若取c点为零电势点，当这个电子的电势能等于-6eV时，它的动能等于 ( )
A.16 eV
B.18 eV
C.6 eV
D.8 eV
6.脚踏车上的飞轮传动系统如图所示，设各轮的转轴均固定 且 相 互 平行，甲、乙两轮同轴且无相对转动，已知甲、乙、丙、丁四轮的半径比为 5 ：2：3：1，A、B分别是甲、乙两轮边缘上的点，两传送带在四轮转动时均不打滑，下列判断正确的是 ( )
A.甲、乙两轮的角速度相等
B. A点向心加速度比B 点的小
C.两传送带的线速度大小相等
D.当丙轮转 1 圈时，丁轮已转 10 圈
7.如图所示，一块很大的接地金属平板水平放置，其上方附近固定一负点电荷-Q，a、b、c、d四点与负点电荷在同一竖直面内，b、c、d三个点在同一水平线上，下列说法正确的是 ( )
A. c点的电场强度比b点强
B. c点的电势比a 点电势低
C.将正试探电荷从a点移到b点电场力做负功
D.将正试探电荷从b点沿直线移到d 点电场力不做功，电势能不变
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，两块竖直木板夹着一物块，物块在木板内静止，两板因弹簧作用而对物块有一恒定压力并保持两板之间的距离不变(图中弹簧未画出)。让木板从离地 h高度自由下落，落地后木板静止，物块在木板中下滑了长度l。已知物块与木板间的动摩擦因数不变，以下说法正确的是(以下各选项中物块均未触地) ( )
A.如果仅改变木板下落的高度，使其从2h高度落下，则物块下滑的长度将为 2l
B.如果仅改变木板对物块的压力，使其变为原来的一半，则物块下滑的长度将大于 2l
C.如果仅改变物块的质量，使其变为原来的2倍，则物块下滑的长度将为2l
D.如果仅改变木板的质量，使其变为原来一半，则物块下滑的长度将大于2l
9.如图甲，长木板 A放在光滑的水平面上，质量为 m=3kg 的另一木块 B可看作质点，以水平速度 滑上原来静止的长木板 A的表面。 由于 A、B间存在摩擦，之后 A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取10m/s )( )
A.木板的质量为M=3 kg
B.木块减小的动能为1.5 J
C.系统损失的机械能为 3 J
D. A、B间的动摩擦因数为0.2
10.如图，一粗糙绝缘竖直面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合,A、O、B为该竖直面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO。现有带电荷量为q、质量为m的小物块从A点以初速度v向 B 点滑动，到达 B 点时速度恰好为0，则 ( )
A.小物块一定带负电，从A 到 B 电势能不变
B.从A到B，小物块受到的电场力不变
C.从A到B，小物块的加速度一直减小
D.从A到B，小物块到达 O点时的动能为
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
11.(6分)某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂使砝码做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力。
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间△t、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为 。
(2)在图乙中取①②两条曲线为相同转动半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图乙可知。曲线①对应的砝码质量 (填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量。
12.(9分)在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图 1 所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图 2 所示。O点是打下的第一个点,A、B、C 和D 为另外 4 个连续打下的点。
(1)为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的重物的理由是 ；
(2)已知交流电频率为 50 Hz，重物质量为200g，当地重力加速度 则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 J C点的动能 J (计算结果均保留三位有效数字)。比较E c与|△E |的大小，出现这一结果的原因可能是 。
A.工作电压偏高
B.存在空气阻力和摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
13.(10分)某同学借助安装在高处的篮球发球机练习原地竖直起跳接球。该同学站在水平地面上，与出球口水平距离 l=2.5m，举手时手掌距地面最大高度； 2.0m。发球机出球口以速度 沿水平方向发球。从篮球发出到该同学起跳离地，耗时 该同学跳至最高点伸直手臂恰能在头顶正上方接住篮球。重力加速度 g 大小取 10 m/s ,求:
(1)t0时间内篮球的位移大小；
(2)出球口距地面的高度。
14.(13 分)如图所示,ABC是一条绝缘的竖直轨道，固定在水平地面上。轨道 BC 处在方向水平向右、大小为5×10 N/C的匀强电场中，AC长为0.7 m。 一质量m=0.1 kg、带负电的可视为质点的滑块从 A 点静止下落，经B点进入电场并且到达地面瞬间的速度恰好为0，整个下落过程历时0.7s。 已知滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0. 2,g 取10 m/s ,求：
(1)滑块到达B点的速度；
(2)滑块的电荷量大小；
(3)整个过程产生多少热量。
15.(16 分)如图所示，将质量 m=1.0 kg 的小物块放在长 L =3.0m的平板车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.6，光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内，直径 MON 竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始时车和物块一起以 的初速度在水平轨道上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，取g=10 m/s ,求：
(1)若半圆形轨道的直径 物块刚进入半圆形时对轨道的压力；
(2)在(1)的情况下，物块回落至车上时距右端的距离；
(3)若半圆形轨道的直径 平板车的质量M=1.5 kg,物块再次回到小车的过程中产生的热量。
物理答案
1-7 BADABAC 8.AB 9.AC 10.AD
11.【解析】 (1)挡光杆转动的线速度 由 计算得出 砝码与挡光杆转动的角速度相同，则砝码做圆周运动的角速度的表达式为
(2)若保持角速度和半径都不变，则砝码做圆周运动的向心加速度不变，由牛顿第二定律得 可以知道，质量大的砝码需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量。
【答案】 (2)小于
12.【解析】 (1)在验证机械能守恒定律的实验中，阻力越小越好，因为密度大的重物的阻力与重力之比更小，故选用密度大的重物；(2)由题图 2 可知 OC之间的距离为xx=27.88 cm,因此机械能的减少量为| =0.2×9.8×0.2788J=0.546 J;匀变速直线运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此 因此动能的增加量为 工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量，故AB错误，C正确。
【答案】 (1)阻力与重力之比更小(或其他合理解释)
(2)0.546(0.542~0.550均可),0.580(0.570~0.590均可) C
13.解：(1)t0 时间内篮球在水平方向的位移大小为x0 在竖直方向的位移大小为 则合位移为
(2)篮球发出到该同学头顶正上方的时间为 篮球下落高度为 则该同学起跳离地至最高点的时间为 ，该同学起跳高度为出球口距地面的高度为 3.7 m。
14. 解：(1)由运动学关系可得 解得VB=2m /s。
(2)由题意可得 解得hAB=0.2 m,则有hBc，滑块在 BC段的加速度大小
摩擦力为 其中 由牛顿第二定律有μqE-mg= ma
解得
(3)整个过程产生的热量为Q=fhBC=0.7 J。
15. 解：(1)车停止运动后取物块为研究对象，设其到达车右端时的速度为 v ，由动能定理得
解得
刚进入半圆轨道时，设物块受到的支持力为 FN，由牛顿第二定律得 解得.
由牛顿第三定律可知物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力为 63.3 N，方向竖直向下。
(2)若物块能到达半圆形轨道的最高点，则由机械能守恒可得
解得
设物块恰能过最高点的速度为 v ·
则
解得
因 故小物块从半圆形轨道最高点做平抛运动，设物块落到车上时距车右端的水平距离为 x，则x=
解得
(3)若半圆形轨道直径足够大，则物块上升的最大高度
则物块沿圆轨道返回，因固定轨道光滑，再次回到车右端时速度大小
物块沿平板车向左运动的加速度 平板车向左加速的加速度
设物块沿平板车向左经时间t，到达平板车的最左端，则 解得t=0.6 s(另一解舍去)
此时物块的速度
平板车的速度
所以物块从左端滑离平板车，物块再次回到小车后的过程中产生的热量Q=μmgL=18 J。