广东省深圳市科学高中2024-2025学年高一下学期7月期末 物理试题（含答案）

深圳科学高中2024－2025学年第二学期期末考试试题
科目：高一物理　　考试时长：75分钟　　卷面总分：100分
一、选择题（本题共10小题，共46分，1－7为单选题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8－10为多选题，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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是（　　）
A．相等的时间内通过的路程相等 B．相等的时间内通过的弧长相等
C．相等的时间内通过的位移相等 D．相等的时间内通过的角度相等
2．如图是古代人民“簸扬糠秕”的劳动场景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止落下因质量不同的米粒和糠秕（米粒的质量大于糠秕的质量）落到地面不同位置而达到分离米粒和糠秕的目的。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．糠秕在空中运动的时间大于米粒的运动时间
B．落地时，米粒和糠秕重力的瞬时功率相等
C．从释放到落地过程，米粒和糠秕做平抛运动
D．从释放到落地的过程中，水平方向上位移较大的是糠秕
3．蹦床是深受儿童喜爱的体育活动，弹性网面起到提高弹跳高度和保护作用，某儿童从最低点竖直向上弹起到离开弹性网面的过程中，空气阻力和弹性网的质量均忽略不计，则（　　）
A．儿童的速度逐渐增大
B．儿童的加速度逐渐减小
C．弹性网减少的弹性势能转化为儿童的重力势能
D．弹性网减少的弹性势能转化为儿童的机械能
4．如图所示，一种古老的舂米装置，使用时以O点为支点，人用脚踩踏板C，另一端的舂米锤B上升，松开脚后，B回落撞击谷槽A中的谷米。已知，忽略一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）
A．B、C的线速度关系满足
B．B、C的向心加速度大小相等
C．踩下踏板的过程中，脚对踏板做的功等于B增加的重力势能
D．B回落过程中减少的重力势能全部转化为B的动能
5．一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍后，仍为圆柱形，其电阻为、电阻率为，下列关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，心脏除颤器通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，来抢救心脏骤停患者。某次模拟治疗时设备的电容器电容是15μF，充电至电压4kV，在一定时间内完成放电至两极板间电压为0，关于该放电过程，下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容逐渐减小 B．通过人体组织的电荷量为60C
C．放电电流逐渐减小 D．人体电阻越大，放电持续时间越短
7．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其图像如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是下列选项图中的哪一个（　　）
A． B．
C． D．
8．2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为a和b，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆形轨道，周期也为T。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时（　　）
A．甲球受到的拉力较乙球大
B．甲球的向心加速度和乙球的向心加速度大小相等
C．甲球的动能和乙球的动能相等
D．相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大
10．在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量；多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时在该点电势的代数和。点电荷A、B分别固定在x轴上和处，规定无限远处电势为零，x轴正半轴部分区域电势与位置坐标的关系图像如图所示，处图线的斜率为零。下列判断正确的是（　　）
A．点电荷A、B带异种电荷，且B的电荷量是A的9倍
B．从坐标原点开始，沿x轴正方向的电场强度先变小后变大
C．除无限远处电势为零以外，x轴上的位置为
D．将一个带负电的点电荷从B点电荷右侧附近沿x轴移到A点电荷左侧附近，电势能不断增大
二、实验题（本大题共2小题，共16分）
11．（8分）在探究“平抛运动规律”实验中，有以下几个实验方案：
(1)若要探究平抛运动水平方向分运动的规律，应选用图1中的装置　　　　　（填“1”或“2”）。
(2)某同学在实验室中用如图2所示的装置进行实验。该同学得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时（　　）
A．斜槽阻力太大
B．小球释放的高度偏低
C．小球没有被静止释放
(3)为了得到物体平抛运动的轨迹，同学们还提出了以下几种方案，其中不可行的是（　　）
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相机在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于固定竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，将铅笔垂直于笔身方向，以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)在实验中，将白纸换成方格纸，方格纸的竖直线与重锤线平行，方格纸的每个小方格边。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图4所示，则小球在C点时的速度大小为　　　　　m/s。（保留两位有效数字，）
图4
12．（8分）采用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)若下落重物的质量用m表示，在本实验中是否必须对该质量m进行测量？　　　　　（填“是”或“否”）；
(2)若实验中打出的部分纸带如图2所示，选取纸带上的连续三个点A、B、C，测出A、B、C三点到起始点O的距离分别为、、。若已知当地重力加速度为g，连接打点计时器的交流电源频率为f，则从起始点O到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量　　　　　，重物的动能增加量　　　　　。（用题给物理量符号表示）
(3)本实验中，由于纸带所受摩擦力以及空气阻力等影响，重物的动能增加量与重力势能减少量的关系是：　　　　　（填“＞”“＝”“＜”）。
三、计算题（本大题共3小题，共38分）
13．（10分）如图所示，粒子发射器发射出一束质量为m，电荷量为q的粒子（不计重力），从静止经加速电压加速后，沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以某一速度离开电场。已知平行板长为L，两板间距离为d，求：
(1)粒子进入偏转电场速度；
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y。
14．（12分）如图所示，三角形ABC为等腰直角三角形，AB边长为1m。在匀强电场中，将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了的功，再从B点移到C点，电场力做了的功。
(1)求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；
(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
(3)求出电场强度E的大小。
15．（16分）如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB，圆心为O1的竖直半圆轨道BCD、圆心为O2的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块（可视为质点）质量，轨道BCD的半径，管道DEF的半径，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度，弹射器中弹簧的弹性势能最大值，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。（）
(1)若弹簧的弹性势能，求滑块运动到与O1等高处时的速度v的大小；
(2)若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，轨道对滑块弹力FN的最小值；
(3)若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG上，求弹簧的弹性势能Ep的范围。
深圳科学高中2024－2025学年第二学期期末考试试题
高一物理试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D A D C B BC BD ACD
7．【详解】由图像可知在时间内物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得
可得
此时拉力的功率为
可知此时间段内功率与时间成正比；
在时间内重物向上做匀速直线运动，拉力为
则拉力的功率为
可知此时间段内拉力功率不变，根据拉力的大小可知此过程的功率小于t1时刻拉力的功率；
在时间内重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得
可得
此时间段内拉力的功率为
则可知P3与t是线性关系，随着t增加，P3减小。t2时刻拉力突然减小，功率突然减小。
9．【详解】A．根据动能定理
，
在最低点，根据牛顿第二定律得
得
与绳的长度无关．所以两绳拉力大小相等．故A错误；
B．向心加速度
故加速度相等，故B正确；
C．根据动能定理
可知，因绳长不相等，故在最低点时的动能不相等，故C错误；
D．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大，故D正确。
10．【详解】A．由于正的点电荷电场中电势为正，负的点电荷电场中电势为负，x轴正半轴部分区域的电势有正有负，说明点电荷A、B带异种电荷，且B带正电，A带负电。根据图线的斜率表示电场强度，可知处场强为零，即
解得
故A正确；
B．根据图线的斜率表示电场强度，可知沿x轴正方向的电场强度一直减小到零；后电场强度沿x轴负方向，因为无穷远处电场强度为零，所以沿x轴负方向的电场强度先增大，后减小，故B错误；
C．根据
解得
故C正确；
D．因为B带正电，A带负电，所以AB间的电场沿x轴正方向，将一个带负电的点电荷从B点电荷附近沿x轴移到A点电荷附近，电场力x轴负方向，电场力一直做负功，电势能一直增大，故D正确。
二、实验题（本大题共2小题，共16分）
11．（每空2分）(1)2　　(2)C　　(3)C　　(4)25
12．（每空2分）否　　　　　　＜
三、计算题（本大题共3小题，共38分）
13．(1)；(2)
【详解】(1)粒子在加速电场中，由动能定理得
………………………………………2分
解得
………………………………………1分
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向上，有
…………………………………………2分
竖直方向上，有
…………………………………………2分
根据牛顿第二定律可得加速度为
…………………………………………2分
联立解得
…………………………………………1分
其他方法，结果对，也得分。
14．(1)4V；－2V；(2)4V，2V；(3)
【详解】(1)根据电场力做功与电势差的关系得
……………………………2分
……………………………2分
(2)根据电势差的定义式
，，
所以
，……………………………………2分
(3)方法一：
AB的中点D的电势为
……………………………………2分
连接CD，CD为等势线，电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，如图所示，，则，电场线BE与CD交于点F，，，解得
………………………………………2分
电场强度
……………………………………2分
方法二：
AB方向的电场强度
……………………………………2分
CB方向的电场强度
……………………………………2分
根据电场叠加原理
………………………………2分
其他方法，结果对，也得分。
15．(1)4m/s；(2)0.3N；(3)或
【详解】(1)到圆心O1等高处，由机械能守恒定律
……………………………………2分
解得
…………………………………………1分
(2)要求运动中，滑块不脱离轨道，则通过轨道BCD的最高点D的最小值满足
…………………………………………1分
解得
DF过程
…………………………………1分
在F点有
………………………………………1分
联立解得
，…1分（vF的值不解出也不扣分）
因此轨道对滑块的弹力为0.3N。
(2)保证不脱离轨道，滑块在F点的速度至少为，若以此速度在FG上滑行直至静止运动距离
滑块最终可以停在FG上，需要的弹性势能为
………………………………1分
解得
…………………………………………1分
当滑块第一次与弹性板碰撞，最后停在F点，需要的弹性势能为
………………………………1分
解得
…………………………………………1分
若第三次经过F点，滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG区域，弹性势能满足的条件为
……………………………1分
解得
…………………………………………1分
当滑块第二次与弹性板碰撞，最后停在F点，需要的弹性势能为
………………………………1分
解得
，…………………………………1分
由题意知，滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG区域
因此弹性势能Ep的范围或
即或……………………………………………………1分