湖北省十堰市郧阳区郧阳区一中2024-2025学年高一物理期末考试试题（无答案）

湖北省十堰市郧阳区郧阳区一中2024-2025学年高一物理期末考试试题 2025.7
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是，
A.为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
B.静电平衡时导体内部电场强度为零
C.在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，是为了防止静电危害
D.飞机轮胎胆导电橡胶制成，是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
2.齿轮是玩具内部常见的传动装置，某玩具内的齿轮如图所示排列，图中四个齿轮自左向右的编号依次为1、2、3、4，它们的半径之比为2：432：3，其中齿轮1是主动轮，沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是
A.齿轮3沿逆时针方向转动
B.齿轮1边缘与齿轮2边缘的角速度大小之比为1：1
C.齿轮2边缘的向心加速度与齿轮3边缘的向心加速度大小之比为1：2
D.齿轮3的转动周期与齿轮4 的转动周期之比为3：2
3.电容器是一种用途广泛的电学原件。如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，其简化图如图乙所示，每个按键下面由相互平行间距为d 的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，其内部电路示意图如图丙所示。
现轻按按键A，两金属片的间距减小为 ，则下列说法正确的是
A.电容器的电容变为原来的3倍
B.电容器的电量变为原来的
C.按键的过程中，图丙中电流方向从a 流向b
D.两金属片间的电场强度大小变为原来的3倍
1.细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA 分子进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是
A. N、P两点的电场强度相同
B. DNA 分子带正电
C. DNA分子在M点的加速度比在 N 点大
D. DNA分子在M 点的电势能比在 N 点大
5.如图所示，宇宙中有一双星系统，由质量分别为m 和m 的A、B两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动。若A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，不计其他星球的影响，则下列说法正确的是
A.因为OA>OB,所以 m >N B.两颗星做圆周运动的周期为
C.双星做圆周运动的速率之和
D.若星体A 不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，星体B 的质量与双星距离L均不变，则星体A 的轨道半径将缓慢增大
6.某平行于x轴的静电场，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力)，以初速度v 从O点进入电场，沿x轴正方向运动，能够到达x 。下列叙述正确的是
A.带电粒子从x 向右运动到x 运动的过程中先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动
B.带电粒子的最小初速度为
C.带电粒子从O到x 的过程中，在x 时的速度最大，若 则最大速度为
/D.带电粒子从O到x 的过程中，动能先减小再增大
7.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端与力传感器相连固定于O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，体验者被固定在地面上的扣环锁定，传感器示数为1800N。打开扣环，体验者从A 点开始像火箭一样被“竖直发射”，体验者上升到B 点时绳子恰好处于松弛状态，C为体验者上升的最高点。体验者的质量为60kg，体验者可视为质点，不计空气阻力，重力加速度. 下列说法正确的是
A.打开扣环瞬间，体验者的加速度大小为 30m s
B.在B点，体验者的动能最大
C.体验者从A 点到B 点的过程中，弹性绳对体验者做的功等于体验者增加的重力势能
D.体验者从A 点到C 点的过程中，弹性绳对体验者做的功等于体验者机械能的增加量.
8.如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H 是半径为R 的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，AE连线竖直，轨道处寸水平向右的匀强电场中。若从A 点静止释放一质量为m，电量为q的带电小球，小球沿圆弧经B 点恰好能到达C 点。当在A 点给带电小球一个水平向右的初速度v (朱知)，小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是
A.小球带负电，电场强度的大小为
B.小球在 E 点时的速度大小为
C.小球在 F 点时的速度大小为
D.小球的初速度 v 的大小为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.在如图所示的两种电场中，下列说法正确的是
A.甲图：与点电荷等距的a、b两点的电场强度和电势都相同
B.甲图：带电粒子沿虚线运动电场力不做功.
C.乙图：带电粒子在两等量异种电荷连线的中垂线上移动时所受电场力相同
D.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上电势相同
10.我国是世界上首个飞往月球背面采集土壤并返回地球的国家，鹊桥卫星是探月活动中的“传话筒”：能够保证探测器和地面指挥系统的实时联系。图中的L)点为地——月系统的一个粒格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。鹊桥一号围绕玉点做圆周运动，同时与月球以相同的周期绕地球做圆周运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球球心与月球球心距离为d，万有引力常量为G，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法正确的是
A.鹊桥一号卫星在地球上发射的速度大于地球的第二字宙速度
B.鹊桥一号卫星是地球和月球对其引力的合力提供其围绕L 点做圆周运动的向心力
C.月球绕地球做匀速圆周运动周期
D. L点距月球球心的距离x 满足关系式
11.如图所示，一质量为m、电荷量大小为q 的液滴，在水平向右的匀强电场中运动，运动轨迹在竖直平面内，A、B为其运动轨迹上的两个点。该液滴在 A 点的速度大小为v ，方 向与竖直方向的夹角为87°；它运动到B 点时速度大小仍为v ，方向与竖直方向的夹角为 重力加速度为g，下列说法正确的是
A.液滴带正电，电场强度大小为
B. A点到B 点水平距离为
C.从A 点到B 点电势能减少
D.从A 点到B 点过程重力势能增加，电势能减少，机械能不变
12.人们常用“打夯”的方式把松散的地面夯实。如图所示，“打夯”可以简化为如下过程，两人同时通过绳子对质量为m的重物分别施加大小均为 mg(g为重力加速度的大小)、方向都与竖直方向成53°的力，重物离开地面高度h 后，两人停止施力，最后重物自由下落砸入地面的深度为 不计空气阻力，下列说法正确的是
A.重物上升的时间一定大于接触地面前的下落时间
B.重物克服地面阻力做的功等矛
C.重物上升的最大高度为
D.地面对重物平均阻力大小为17mg
三、非选择题：本题共6 小题，共60分。
13.(6分)某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球 A 和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。
(1)下列实验中与本实验采用相同实验方法的是
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究平抛运动的特点
(2)实验中A、B两球带等量同种电荷，用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B 固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上。某次实验中小球A 静止位置和B 固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离
(3)缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F 与距离r的关系图像可能正确的是 。
14.(8分)某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的两端分别悬挂质量均为m的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接；纸带通过固定的打点计时器(电源频率为50Hz)，在B 的下端再挂质量为m 的重物C 由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统(由重物 A、B、C组成)的机械能守恒，重力加速度大小为g，回答下列问题：
(1)实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为第一个点，D、E、F为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。打点计时器打下计数点E 时，重物的速度 。(结果保留3位有效数字)
(2)此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统总动能的增加量略 总重力势能的减少量(填“小于”或“大于”)；适当 重物A、B、C的质量，可减小本实验的相对误差。(填“增大”或“减少”)
(3)对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A 上升的高度为h，通过计算得到三个重物的速度大小为v，然后描绘出 为横坐标)关系图像，若系统机械能守恒成立，且 则倾斜直线的斜率k= 。
15.(7分)静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下，定向喷向金属工件，并吸附在工件表面的一种技术，其可简化成如图所示的模型。在一半径为R 的金属圆板P 下方平行于P 放置一待涂工件，两者间距为d=1m。在 P和工件间施加恒定电压U=3750V 后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔，小孔处放置一静电油漆喷枪，喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为 的带电油漆微粒。若清漆微粒的质量均为 带电量均为 忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力，不计小孔和边缘效应对电场的影响。求：
(1)油漆微粒在电场中的加速度大小；
(2)油漆微粒到达待涂工件时的速度大小；
(3)油漆微粒到达待涂工件的最短时间。
16.(9分)如图所示，火星探网器从地球发射后，经过一段时间到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球公转轨道外切、与火星公转轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球套镀轨道半径为r，火星公转轨道半径为R，地球公转周期为T，引力需量为G。求：
(1)太阳的质量M；
(2)火星绕太阳公转线速度v的大小；
(3)火星探测器从地球运动到火星所需要的时间
17.(14分)在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E (大小未知)，该点电荷的电荷量为-Q，且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场 E (大小未知)；第四象限内有大小为 方向按图乙周期性变化的电场E ，以水平向右为正方向，变化周期 一质量为m，电荷量为+q的离子从(-∞，a)点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动，由x轴x≠x。处离开第一象限。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：
(1)离子在第一象限运动时速度大小v 和第二象限电场. 的大小；
(2)当 时，离子速度的大小和方向；
(3)当t=nT(n=1、2、3……)时,离子的坐标。
18.(16分)某兴趣小组设计了一个游戏装置，如图所示。它由足够长的倾角( 轨道AB、水平轨道BC 和EF、半径R=0.1m 的竖直螺旋圆形轨道CPE、上端与轨道EF 相平的6个紧密排列的相同木块组成。圆形轨道CPE 上的D 点与圆心等高，P为轨道最高点，轨道BC和EF 等高平行。一质量m=0.1kg的滑块在AB轨道上某高度处由静止释放，通过水平轨道进入圆形轨道CPE，完成圆周运动后滑上并排的木块。每个木块的质量M=0.1kg，宽度d=0.2m，滑块与木块坐表面的动摩擦因数 木块下表面与地面的动摩擦因数为 若滑块可看做质点，各轨道均光滑，轨道间平滑连接，不计水平轨道与木块间的间隙，重力加速度 求：
(1)若滑块恰好能通过圆形轨道，滑块释放时距水平轨道BC 的高度h；
(2)若滑块从高度h'=0.5m处由静止释放，滑块运动到D 点时对轨道压力的大小；
(3)若滑块恰好能滑到木块5 的最右端，则滑块由静止释放时的高度。