資源簡介

2024-2025學(xué)年浙江省湖州市高一（下）期末物理試卷
一、單選題：本大題共10小題，共30分。
1.下列說法正確的是( )
A. 開普勒通過研究行星的運(yùn)動，提出了萬有引力定律
B. 卡文迪什利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置精確測出了靜電力常量
C. 庫侖最早測量出了元電荷的數(shù)值
D. 法拉第最先引入電場線的方法來描述電場
2.下列選項(xiàng)中不屬于比值定義式的是( )
A. 電場強(qiáng)度 B. 電勢 C. 電動勢 D. 電流
3.年蛇年春晚的舞臺上，一群穿著花棉襖的機(jī)器人在舞臺上扭起了秧歌。其中機(jī)器人轉(zhuǎn)手絹的動作，使手絹繞中心點(diǎn)在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，若手絹上有質(zhì)量相等的兩質(zhì)點(diǎn)、，則質(zhì)點(diǎn)、的( )
A. 線速度相同
B. 角速度相同
C. 向心加速度相同
D. 機(jī)械能守恒
4.如圖為某同學(xué)投籃時的情景，籃球在空中劃出一道弧線后精準(zhǔn)進(jìn)入籃框，若不計空氣阻力，則籃球飛行過程中( )
A. 動能先減小后增大
B. 機(jī)械能先增大后減小
C. 重力對籃球始終做負(fù)功
D. 在最高點(diǎn)時重力的功率最大
5.如圖所示，下列關(guān)于生活中圓周運(yùn)動的實(shí)例分析，說法正確的是( )
A. 圖汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，汽車對橋的壓力小于汽車的重力
B. 圖雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時處于超重狀態(tài)
C. 圖鐵路轉(zhuǎn)彎處，若火車行駛的速度大于規(guī)定速度大小，則會擠壓內(nèi)軌
D. 圖洗衣機(jī)脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的水做離心運(yùn)動被甩出
6.如圖為某衛(wèi)星系統(tǒng)的軌道示意圖，已知、、三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運(yùn)動，其中是地球靜止衛(wèi)星，、軌道高度相等，且大于的軌道高度，則( )
A. 衛(wèi)星和衛(wèi)星所受的地球引力大小相等
B. 衛(wèi)星運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度
C. 衛(wèi)星的運(yùn)動周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期
D. 衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星的線速度
7.如圖甲是我國自行研制的“龍芯”系列。圖乙中，和是兩個材料相同、厚度相同、表面為正方形的芯片內(nèi)部電阻，的表面邊長為的兩倍。現(xiàn)給、兩端加上相同的電壓，則與相比( )
A. 電阻率 B. 通過電流
C. 相同時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 D. 相同時間內(nèi)通過的電荷量
8.如圖所示，帶絕緣柄的兩極板組成孤立的平行板電容器。將電容器充電后斷開，在圖示位置靜止不動時，兩極板之間的電場強(qiáng)度為。某時刻人手開始緩慢向左移動，逐漸拉開兩極板之間的距離，當(dāng)人手向左移動較小的距離時( )
A. 電容器的電量變大
B. 電容器的電壓不變
C. 電容器的電容變小
D. 電場強(qiáng)度變大
9.如圖為某地一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為的圓面。假定某時間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知空氣的密度為，若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)將此圓內(nèi)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為，下列說法正確的是( )
A. 單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為
B. 單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的質(zhì)量為
C. 單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動能為
D. 此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為
10.如圖所示，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧、連接著一小球，兩彈簧端和端分別固定，且位于同一豎直線上。小球靜止于點(diǎn)時，彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)將小球從彈簧的原長處點(diǎn)由靜止釋放，已知的距離為，重力加速度大小為。若忽略空氣阻力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則( )
A. 小球到達(dá)點(diǎn)的速率為
B. 小球在點(diǎn)的加速度大小為
C. 由到的過程，小球的機(jī)械能守恒
D. 由到的過程，小球的機(jī)械能先增大后減小
二、多選題：本大題共3小題，共12分。
11.下列說法正確的是( )
A. 安培是國際單位制中的基本單位
B. 運(yùn)動物體所受合外力不為零，則該物體動能一定變化
C. 電荷周圍存在電場線，電場線雖然看不見，但客觀存在
D. 含有金屬絲織物的工作服能保護(hù)工人免受高壓電的傷害，其原理是靜電屏蔽
12.如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場線分布圖，圖乙是電場中的一些點(diǎn)，是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，、是兩點(diǎn)電荷連線中垂線上關(guān)于對稱的兩點(diǎn)，、和、也關(guān)于對稱。則( )
A. E、兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
B. A、兩點(diǎn)電勢相等
C. B、、三點(diǎn)中，電子在點(diǎn)受到的電場力最小
D. 電子沿連線從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動，電子電勢能逐漸減小
13.我國電動車新國標(biāo)提出了更科學(xué)、更安全、更先進(jìn)、更有操作性的標(biāo)準(zhǔn)條款。如表為新國標(biāo)電動自行車的主要技術(shù)參數(shù)。
整車質(zhì)量 蓄電池工作電壓
最高車速 電機(jī)功率
小明同學(xué)家里有臺質(zhì)量的電動自行車。為了驗(yàn)證是否符合新國標(biāo)，小明同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：在封閉路段將車速增至最高后經(jīng)過一標(biāo)志物開始緊急剎車，記錄剎車距離為。已知緊急剎車時受到的阻力是人與車總重力的倍，正常行駛過程中受到的阻力是人和車總重力的倍。小明同學(xué)的質(zhì)量，重力加速度取。則這臺電動自行車的( )
A. 車速符合新國標(biāo) B. 車速不符合新國標(biāo)
C. 電機(jī)功率符合新國標(biāo) D. 電機(jī)功率不符合新國標(biāo)
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共3小題，共16分。
14.“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
本實(shí)驗(yàn)主要用到的科學(xué)方法是 ；
A.控制變量法 B.等效替代法 C.理想模型法 D.演繹推理法
探究向心力與角速度之間的關(guān)系時，選擇半徑 選填“相同”或“不同”的兩個塔輪；同時應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在 處；
A.擋板和擋板 B.擋板和擋板 C.擋板和擋板
探究向心力與角速度之間的關(guān)系時，若圖中左右標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為：，運(yùn)用圓周運(yùn)動知識可以判斷與皮帶連接的左右變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為 。
15.某校研究小組的同學(xué)利用如圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。其中為電源，為單刀雙擲開關(guān)，為電阻箱，為電容器，為理想電流表，為理想電壓表。研究小組先將開關(guān)擲向?qū)﹄娙萜鞒潆姡妷罕硎緮?shù)穩(wěn)定后再將開關(guān)接，記錄電容器放電時電流隨時間變化的關(guān)系。
充電過程電容器上極板帶 選填“正電”或“負(fù)電”；
電流表的量程為，某次電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過電流表的電流大小 ；
該小組測出電流隨時間變化的數(shù)據(jù)并繪出圖像如圖丙，圖線與軸圍成的面積約為格，則放電過程中流過電流表的電荷量約為 。已知電源電動勢大小為，則該電容器的電容值約為 。
16.某班同學(xué)分成兩組來進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。甲組同學(xué)采用讓重錘自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示；乙組同學(xué)采用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。
實(shí)驗(yàn)過程中他們進(jìn)行了如下操作，其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 選填選項(xiàng)前的字母；
A.甲組中對體積和形狀相同的重物，選擇密度大的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
B.甲組測量紙帶上某點(diǎn)的速度時，可用公式計算
C.乙組實(shí)驗(yàn)前將氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平
D.乙組實(shí)驗(yàn)時用天平測量鉤碼、遮光條和滑塊的質(zhì)量
若甲組中重物的質(zhì)量為，由圖丙中紙帶數(shù)據(jù)計算出打點(diǎn)時重物的速度為，相鄰兩點(diǎn)之間的時間為，則從打起始點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量 用、、表示，動能的增加量 用、、、表示。若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為該過程機(jī)械能守恒；
乙組實(shí)驗(yàn)時，測出光電門、間的距離，遮光條的寬度，滑塊和遮光條的總質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量。由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門、的時間、，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是 選填選項(xiàng)前的字母。
A.
B.
四、計算題：本大題共4小題，共42分。
17.宇航員在火星表面附近高處靜止釋放一個小球，經(jīng)過時間后小球落到火星表面，不計空氣阻力。
求火星表面附近的重力加速度的大小；
已知火星的半徑為，引力常量為，求火星的質(zhì)量；
求在火星表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度火星的第一宇宙速度。
18.如圖所示，電源電動勢為，內(nèi)阻為，電阻為。開關(guān)閉合后，電動機(jī)恰好正常工作。已知電動機(jī)額定電壓為，線圈電阻為。求：
流過的電流；
通過電動機(jī)的電流；
電動機(jī)正常工作時產(chǎn)生的機(jī)械功率。
19.如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的粒子靜止于處，經(jīng)過電壓為未知、極板間距離為的加速電場加速后，沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從點(diǎn)垂直進(jìn)入水平向左的勻強(qiáng)電場中并擊中豎直擋板上的點(diǎn)。已知靜電分析器通道內(nèi)有輻向分布的電場，圓弧虛線所在處的電場強(qiáng)度大小均為，方向指向圓心，圓弧對應(yīng)的半徑為，，、、三點(diǎn)共線且水平，粒子重力不計。求：
粒子離開加速電場時的速度大小；
加速電場電壓的大小；
粒子從到的總時間。
20.如圖所示，為豎直平面內(nèi)光滑四分之一圓弧軌道，半徑。長度的水平傳送帶，左端與圓弧軌道最低點(diǎn)連接，右端上表面與固定平臺等高并緊靠。平臺上固定有一底端處開口且略微錯開的豎直圓軌道。一質(zhì)量的滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，從圓弧軌道最高點(diǎn)處靜止釋放，經(jīng)過傳送帶，從處進(jìn)入圓軌道后，在始終沿軌跡切線方向的外力作用下做勻速圓周運(yùn)動，外力施加前后速率不變。運(yùn)動一周后撤去外力，滑塊再次通過點(diǎn)之后向右滑動，與位于平臺處的輕質(zhì)擋板相撞并粘連。已知滑塊與傳送帶表面的動摩擦因數(shù)，與圓軌道間的動摩擦因數(shù)，與右側(cè)平臺間的動摩擦因數(shù)，左側(cè)平臺光滑，。輕彈簧初始為原長，左端與輕質(zhì)擋板鉸接，右端固定，其勁度系數(shù)。彈簧彈性勢能的表達(dá)式為彈簧形變量，取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計過各連接處的能量損失，重力加速度。
求滑塊下滑至圓弧軌道最低點(diǎn)時對處的壓力大小；
若傳送帶不轉(zhuǎn)，求滑塊滑到圓軌道處的速度大小；
若傳送帶以順時針轉(zhuǎn)動，求滑塊經(jīng)過傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量；
若傳送帶以逆時針轉(zhuǎn)動，求滑塊從沖上傳送帶到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
參考答案
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14.
不同
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15.正電

16.

17.根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律有，得火星表面重力加速度；
根據(jù)黃金代換式，得火星質(zhì)量；
根據(jù)牛頓第二定律，得最小發(fā)射速度。
18.電阻與電動機(jī)并聯(lián)，流過的電流為；
根據(jù)閉合電路的歐姆定律，總電流為，
電動機(jī)的電流為；
電動機(jī)內(nèi)部消耗的功率，
產(chǎn)生的機(jī)械功率，解得。
19.根據(jù)粒子在輻向電場中做圓周運(yùn)動，可知電場力恰好提供向心力，即：，解得：；
根據(jù)動能定理：，解得：；
根據(jù)粒子在加速電場中做勻加速直線運(yùn)動，結(jié)合勻加速運(yùn)動關(guān)系式，可知其位移與時間關(guān)系滿足：；
根據(jù)粒子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，即可知其在輻向電場中的時間滿足：；
根據(jù)粒子從到的過程中，僅受水平方向的電場力，可知其做類平拋運(yùn)動的時間，在水平方向做勻速直線運(yùn)動，水平分運(yùn)動滿足：；
根據(jù)三個時間的表達(dá)式，即可知粒子從到的時間：，解得：。
20.從到機(jī)械能守恒：，解得：，
在點(diǎn)：，解得：，
根據(jù)牛頓第三定律，壓力大小為；
在傳送帶上做勻減速直線運(yùn)動，到點(diǎn)的速度為，有：，解得：；
滑塊以速度沖上傳送帶后，做勻減速直線運(yùn)動，有：，解得：，然后隨傳送帶勻速運(yùn)動，
產(chǎn)生的熱量：；
滑塊的整個運(yùn)動過程有三段產(chǎn)生摩擦熱，具體分析如下：
第一段過程為滑塊以速度沖上傳送帶過程，通過傳送帶時間：，
滑塊與傳送帶相對位移：，
此過程產(chǎn)生的摩擦熱：，
聯(lián)立解得：。
第二段過程為滑塊以速度沖上右側(cè)的固定平臺后，在豎直圓軌道勻速運(yùn)動一周的過程，如圖所示，
選取豎直圓軌道上下對稱的、兩點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律則有：，
，
在、兩點(diǎn)附近選取微元長度，則滑塊在這兩段微元長度克服摩擦力做的功之和：，
求和可得 ，
聯(lián)立可得：，
第三段過程為滑塊滑上右側(cè)平臺并與擋板粘連，由功能關(guān)系可知，彈簧第一次被壓縮到最短此時滑塊運(yùn)動到點(diǎn)則有：，
代入數(shù)據(jù)解得：，第三個階段產(chǎn)生的熱量：，
所以整個過程產(chǎn)生的熱量為。
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