农安县第十中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷答案
一、选择题
1. A
解析：开普勒第三定律中，\(k\)仅与中心天体的质量有关，与轨道半长轴\(a\)和周期\(T\)无关；地球绕太阳与月球绕地球的中心天体不同，故\(k\)不同。
2. D
解析：无人机在竖直面内做匀速圆周运动，速率不变但高度变化（重力势能变化），故机械能变化；动量是矢量，速度方向时刻变化，故动量变化。
3. C
解析：摩擦力与运动方向相反，做负功（A错）；支持力垂直于位移方向，不做功（B错）；摩擦力做功，机械能不守恒（C对）；重力做功与竖直高度差有关，与路程无关（D错）。
4. D
解析：恰好经过最高点时，重力提供向心力\(mg = \frac{mv^2}{R}\)，得\(v^2 = gR\)。由机械能守恒：\(mgh = mg \cdot 2R + \frac{1}{2}mv^2\)，解得\(h = 2.5R\)。
5. D
解析：由\(h = \frac{1}{2}at^2\)得\(a = 8\,\text{m/s}^2 < g\)，受阻力，机械能不守恒（A错）；末速度\(v = at = 16\,\text{m/s}\)，动能增加量\(\Delta E_k = \frac{1}{2}mv^2 = 64\,\text{J}\)（C错）；合力做功等于动能变化（64J，B错）；阻力\(f = m(g - a) = 1\,\text{N}\)，机械能减少量等于克服阻力做功\(f \cdot h = 16\,\text{J}\)（D对）。
6. C
解析：密度相同，\(M = \rho \cdot \frac{4}{3}\pi R^3\)，\(M_{\text{星}} = 64M_{\text{地}}\)得\(R_{\text{星}} = 4R_{\text{地}}\)。表面重力加速度\(g = \frac{GM}{R^2} \propto R\)，故\(g_{\text{星}} = 4g_{\text{地}}\)。
7. C
解析：原点正电荷在\(x=2a\)处场强\(E_1 = \frac{kq}{(2a)^2}\)（向右），\(x=a\)处负电荷在\(x=2a\)处场强\(E_2 = \frac{kq}{a^2}\)（向右），合场强\(E = E_1 + E_2 = \frac{5kq}{4a^2}\)。
8. AD
解析：轨道1到2需点火加速，机械能增加（A对）；同一位置加速度由万有引力决定，相等（B错）；轨道1上P点速度小于轨道2上P点（需加速变轨，C错）；轨道2半长轴小于轨道3，周期更小（D对）。
9. BD
解析：动量守恒\(kv_0 \cdot m = (km + m)v\)得\(v = \frac{kv_0}{k+1}\)（A错B对）；滑行距离\(s = \frac{v^2}{2\mu g} = \frac{k^2v_0^2}{2\mu g(k+1)^2}\)（C错D对）。
10. BC
解析：电场线越密场强越大，\(E_A > E_B\)（A错）；A点场强向右，负离子受力向左，加速度向左（B对）；若CA为轨迹，电场力做正功，A点速率大于C点（C对）；正离子轨迹凹侧应与场强方向（向右）一致，虚线不符合（D错）。
二、非选择题
11.
（1）\(\boxed{C}\)（控制变量法）
（2）\(\boxed{B}\)（质量和半径相等时，研究与角速度的关系）
（3）\(\boxed{B}\)（需匀速转动保证格数稳定）
12.
（1）\(\boxed{0.775}\)（\(v_D = \frac{CD + DE}{2T} = \frac{(13.6 + 17.4) \times 10^{-3}}{0.04} = 0.775\,\text{m/s}\)）
（2）\(\boxed{0.378}\)（\(\Delta E_p = mg(DE + EF) \approx 0.378\,\text{J}\)）；\(\boxed{0.367}\)（\(\Delta E_k = \frac{1}{2}m(v_F^2 - v_D^2) \approx 0.367\,\text{J}\)）
（3）\(\boxed{<}\)；\(\boxed{\text{系统}}\)（阻力导致动能增加量小于势能减少量，属系统误差）
13.
（1）静止时受力平衡，\(\tan60^\circ = \frac{qE}{mg}\)，解得：
\(\boxed{\dfrac{\sqrt{3}mg}{q}}\)
（2）下摆过程机械能守恒，联立方程得速度\(\boxed{2\sqrt{gL}}\)；最低点拉力\(F = mg + \frac{mv^2}{L} = 5mg\)，即\(\boxed{5mg}\)
14.
（1）从顶端到A点，\(mgR = \frac{1}{2}mv^2\)，A点弹力\(F = \frac{mv^2}{R} = 2mg\)，即\(\boxed{2mg}\)
（2）弹力为零时，\(mg\cos\theta = \frac{mv^2}{R}\)，结合机械能守恒得\(\boxed{\dfrac{2}{3}}\)
15.
（1）从A到B，\(mgR = \frac{1}{2}mv_B^2\)，B点支持力\(N = \frac{mv_B^2}{R} = 20\,\text{N}\)，故压力\(\boxed{20\,\text{N}}\)
（2）共速时\(v = 0.5\,\text{m/s}\)，热量\(Q = \mu mg\Delta s = 1.5\,\text{J}\)，相对位移\(\Delta s = 0.5\,\text{m}\)，即\(\boxed{1.5\,\text{J}}\)；\(\boxed{0.5\,\text{m}}\)
（3）碰撞后动量守恒，解得再次共速速度\(\boxed{0.25\,\text{m/s}}\)
以上答案基于物理规律及题目条件推导，关键步骤已明确说明，供参考。
