山西省临汾部分学校2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷（含答案）

山西省临汾市部分学校2024-2025学年高一下学期期末联考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关物理概念和现象的描述正确的是（　　）
A．元电荷是电荷的一种，其电荷量的大小为1.6×10-19C
B．电场和电场线都是实际存在的物质，最早由法拉第提出
C．静电除尘的工作原理主要是利用异种电荷相互吸引的原理
D．避雷针可以使建筑物避免被雷击，其工作原理主要是静电屏蔽
2．某物体做直线运动，其速度与时间的关系如图所示，则有关该物体的描述正确的是（　　）
A．在内物体的位移为
B．在内物体的加速度不变
C．在内物体的运动方向不变
D．在内物体的加速度为
3．下列情境中，物块一定受到摩擦力的是（　　）
A．甲图：物块静止在粗糙的水平桌面上
B．乙图：物块与水平匀速转动的圆盘保持相对静止
C．丙图：物块叠放在木板上，对木板施加水平外力，使两者沿水平地面一起做匀速直线运动
D．丁图：物块静止在斜面上，通过跨过定滑轮的细线与另一物块连接
4．质量相等的物体A、B静止在地球表面。它们所在的纬度分别为北纬30°和60°。如图所示。其中OO′为地轴，则关于A、B两个物体的角速度大小ωA、ωB。线速度大小vA、vB。向心力大小FA、FB。万有引力大小FA′、FB′的关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，是孩子们钟爱的“踩踩球”的规格，该球由两个半圆形塑料球体组成，并配备有弹性装置。当“踩踩球”被放在水平地面上，用脚压扁后撤去脚力，由于“踩踩球”装有贴合装置，球会先恢复原状再弹起离地面，此后重心上升的高度约为50厘米。已知完全踩扁“跳跳球”时，其重心距离地面高度为0；恢复原状后，重心仍位于球心，不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2。若“踩踩球”的弹性势能全部转化成重力势能，则在完全踩扁“跳跳球”的过程中，人对“跳跳球”做的功约为（　　）
A．0.72J B．0.86J C．1J D．1.14J
6．磨刀器极大地提升了我们的生活便利性，如图甲所示，这是一款某品牌的磨刀器，它配备了两种刀具选择规格（角度在和两种规格）。这类磨刀器的设计左右对称，通过调整两侧刀片的夹角，以适应不同刀具的需求，其简化原理图如图乙所示。若某人将磨刀器放在水平桌面上，并将刀具放在磨刀器上向后缓慢拉动，若在拉动过程中对刀具施加的压力保持恒定，磨刀器始终静止。则下列关于磨刀器和对应刀具的说法正确的是（　　）
A．当刀具向后拉动时，刀具受到的摩擦力方向向后
B．当刀具向后拉动时，桌面受到的摩擦力方向向前
C．若磨刀器的夹角越大，刀具对磨刀器的作用力越大
D．若磨刀器的夹角越大，刀具受到的摩擦力反而越小
7．空间存在正方形ABCD，点O为对角线交点，点M为CD边的中点。现将三个点电荷分别固定在A、B、D三点，其电荷量分别为、、（），为了使点O的电场强度为零，下列方法正确的是（　　）
A．在M点放置电荷量为的点电荷
B．在M点放置电荷量为的点电荷
C．在C点放置电荷量为的点电荷
D．在C点放置电荷量为的点电荷
二、多选题
8．如图所示，A小球从某一高度以某一速度水平抛出，B小球从与A相同的高度自由下落。忽略空气阻力，当两个小球分别到达水平地面的过程中，下列物理量一定相同的是（　　）
A．位移 B．运动时间 C．重力的平均功率 D．速度的改变量
9．气象卫星“风云一号”和“风云三号”分别在轨道1与轨道3上绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”在轨道1上点瞬间加速，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在椭圆轨道2与轨道3的切点与“风云三号”进行对接。若“风云一号”在1轨道点、2轨道点和“风云三号”的运行速度大小分别为、、，加速度大小分别为、、，“风云一号”在1轨道和2轨道以及“风云三号”的周期分别为，机械能分别为。图中三点位于过地球球心的同一直线上，有关上述物理量的描述说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．光滑水平面上固定一个竖直光滑半圆弧，其半径。水平面与圆弧相切于点。为半圆弧的竖直直径，一个质量为的物块由距点一定距离的点以一定的初动能水平向右运动，并滑上两弧。重力加速度取。物块可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A．若J时，则物块能通过最高点
B．若时，则物块经过点时对圆弧的最小压力为
C．若物块到达点前不脱离轨道，则初动能的取值范围为及
D．若，则物块运动轨迹的最高点距离水平面的高度为
三、实验题
11．某同学探究电荷间相互作用力大小的影响因素。
(1)某次实验时，将质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂，并在其附近放置另一带正电小球B，稳定时，绝缘细线与竖直方向夹角为α，A、B在同一水平高度（两球均可视为质点），如图甲所示，重力加速度为g，则小球A带 （填“正”或“负”）电，此时小球B在小球A处产生的电场强度的大小为 （用题中相关物理量的字母表示）。
(2)为了进一步研究电荷间相互作用力大小的影响因素，该同学又将小球A先后挂在横杆的P1、P2、P3的位置，如图乙所示，每次稳定后发现细线与竖直方向间的夹角依次减小，故可得，电荷量不变时，随着相距距离的增大，相互间的静电力 （填“增大”“减小”或“不变”）。
12．某物理小组通过利用弹簧和钩码做“验证机械能守恒定律”的实验。如图甲所示，铁架台放在水平桌面上，横杆上悬挂一个带有指针的软弹簧，靠近弹簧的位置固定一个刻度尺（零刻度线与弹簧上端对齐），弹性势能的表达式为，其中为弹簧的劲度系数，为形变量，当地的重力加速度取。实验过程如下：
(1)先记下未悬挂钩码时弹簧指针对应的刻度，即弹簧的原长，现将一个钩码悬挂在弹簧的下端，钩码的规格为，由图甲可知，此时弹簧上指针对应的刻度为 ，由此可以计算出该弹簧的劲度系数 。
(2)用手竖直向上缓慢托起钩码。直至弹簧恢复原长后迅速撤去手。观察钩码下降到最低点时指针的位置为，由此可以计算出钩码重力势能的减小量为 （结果保留三位有效数字），弹簧弹性势能的增加量为。
(3)另一小组同学作出了钩码下降过程中重力势能的减小量和弹簧弹性势能的增加量（）随下降高度（h）的变化关系如图乙所示，请你帮我们解释一下图像不重合且间距越来越大可能的主要原因 。
四、解答题
13．在某公园的广场中央水平地面上有一个圆形喷泉口，水柱从喷口竖直向上喷射而出（单位时间内喷射水的体积保持不变）。喷口的横截面积为，喷射出的水柱高度（水可看成竖直上抛运动）。重力加速度取，水的密度，忽略空气阻力。求：
(1)喷泉口喷射水柱的初速度；
(2)喷泉的功率。
14．某汽车制造厂为了评估汽车的启动性能，在一条平直的公路上进行了测试。汽车从静止开始做加速直线运动，整个过程中受到的阻力恒定为。在的时间内，汽车以恒定的加速度做匀加速直线运动，启动过程中，汽车的速度与时间的变化关系如图所示（纵坐标的刻度均匀分布），已知汽车的质量为，额定功率为。求：
(1)汽车的最大速度；
(2)汽车的额定功率；
(3)汽车在的时间内总位移。
15．如图所示，水平地面固定一倾角为的绝缘斜面体，此空间存在一方向平行于斜面（场强大小、方向均可调节，图中未画出）的匀强电场。现有一质量为、电荷量为可视为点电荷的小物块放置在斜面体上。已知小物块与斜面体间的动摩擦因数为，斜面连线与间的夹角为，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若将电场的方向调为沿向上，恰好不受摩擦力，求电场强度的大小；
(2)若保持场强大小为不变，仅将电场的方向调为由指向，通过计算说明小物块所处的运动状态并求此时所受摩擦力的大小和方向；
(3)现调节匀强电场的场强大小和方向，使可以沿的连线做匀速直线运动，求此时电场强度的大小和方向。
山西省临汾市部分学校2024-2025学年高一下学期期末联考物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B A D D B BCD AC ACD
11．(1) 正
(2)减小
12．(1) 12.49/12.50/12.51 100
(2)0.0757
(3)见解析
13．(1)
(2)
【详解】（1）由竖直上抛运动规律有
代入题中数据，解得
（2）设极短时间内喷出水的质量
其中
根据动能定理可知时间内喷泉对水做的功
因为
联立解得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）在的时间内，由牛顿第二定律可得
解得
20s时的速度
20s时达到额定功率，额定功率为
当时速度达到最大，最大速度
（2）在的时间内，由牛顿第二定律可得
解得
20s时达到额定功率，额定功率为
（3）在的时间内的位移
设的时间内的位移为，由动能定理可得
解得
汽车在的时间内总位移
15．(1)
(2)小物块仍静止，所受摩擦力，方向与DB夹角为60°斜向左上方。
(3)，方向与DB夹角为斜向右上方；或者，方向与DB夹角为斜向左上方。
【详解】（1）若将电场的方向调为沿向上，恰好不受摩擦力，则满足
解得
（2）若保持场强大小为不变，仅将电场的方向调为由指向，则物块受沿DB方向的电场力，大小为mg；沿斜面向下的重力的分量为mg，两个力夹角为120°，则两个力的合力为mg，方向水平向右；小物块与斜面的最大静摩擦力为
则小物块仍静止，所受摩擦力，方向与DB夹角为60°斜向左上方。
（3）若物块沿DB方向向上做匀速直线运动，则摩擦力沿BD向下，大小为mg，沿斜面向下的重力的分量为mg，两个力夹角为，可知
解得，方向与DB夹角为30°斜向右上方；
若物块沿BD方向向下做匀速直线运动，则摩擦力沿DB向上，大小为mg，沿斜面向下的重力的分量为mg，两个力夹角为，可知
解得，方向与DB夹角为60°斜向左上方。