資源簡介

2024-2025學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動，提出了萬有引力定律
B. 卡文迪什利用扭秤實驗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.下列選項中不屬于比值定義式的是( )
A. 電場強度 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器人在舞臺上扭起了秧歌。其中機器人轉手絹的動作，使手絹繞中心點在豎直面內勻速轉動，如圖所示，若手絹上有質量相等的兩質點、，則質點、的( )
A. 線速度相同
B. 角速度相同
C. 向心加速度相同
D. 機械能守恒
4.如圖為某同學投籃時的情景，籃球在空中劃出一道弧線后精準進入籃框，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. 機械能先增大后減小
C. 重力對籃球始終做負功
D. 在最高點時重力的功率最大
5.如圖所示，下列關于生活中圓周運動的實例分析，說法正確的是( )
A. 圖汽車通過凹形橋的最低點時，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“水流星”通過最高點時處于超重狀態
C. 圖鐵路轉彎處，若火車行駛的速度大于規定速度大小，則會擠壓內軌
D. 圖洗衣機脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的水做離心運動被甩出
6.如圖為某衛星系統的軌道示意圖，已知、、三顆衛星均做勻速圓周運動，其中是地球靜止衛星，、軌道高度相等，且大于的軌道高度，則( )
A. 衛星和衛星所受的地球引力大小相等
B. 衛星運行的速度大于第一宇宙速度
C. 衛星的運動周期等于地球的自轉周期
D. 衛星的線速度大于衛星的線速度
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部電阻，的表面邊長為的兩倍。現給、兩端加上相同的電壓，則與相比( )
A. 電阻率 B. 通過電流
C. 相同時間內產生的焦耳熱 D. 相同時間內通過的電荷量
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. 電場強度變大
9.如圖為某地一風力發電機，它的葉片轉動時可形成半徑為的圓面。假定某時間內該地區的風速是，風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為，若該風力發電機將此圓內的風能轉化為電能的效率為，下列說法正確的是( )
A. 單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的體積為
B. 單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的質量為
C. 單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的動能為
D. 此風力發電機發電的功率為
10.如圖所示，兩根完全相同的輕質彈簧、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。小球靜止于點時，彈簧處于原長狀態。現將小球從彈簧的原長處點由靜止釋放，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，則( )
A. 小球到達點的速率為
B. 小球在點的加速度大小為
C. 由到的過程，小球的機械能守恒
D. 由到的過程，小球的機械能先增大后減小
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電荷形成的電場線分布圖，圖乙是電場中的一些點，是兩點電荷連線的中點，、是兩點電荷連線中垂線上關于對稱的兩點，、和、也關于對稱。則( )
A. E、兩點電場強度相同
B. A、兩點電勢相等
C. B、、三點中，電子在點受到的電場力最小
D. 電子沿連線從點向點運動，電子電勢能逐漸減小
13.我國電動車新國標提出了更科學、更安全、更先進、更有操作性的標準條款。如表為新國標電動自行車的主要技術參數。
整車質量 蓄電池工作電壓
最高車速 電機功率
小明同學家里有臺質量的電動自行車。為了驗證是否符合新國標，小明同學設計如下實驗：在封閉路段將車速增至最高后經過一標志物開始緊急剎車，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。小明同學的質量，重力加速度取。則這臺電動自行車的( )
A. 車速符合新國標 B. 車速不符合新國標
C. 電機功率符合新國標 D. 電機功率不符合新國標
三、實驗題：本大題共3小題，共16分。
14.“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”的實驗裝置如圖所示。
本實驗主要用到的科學方法是 ；
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系時，選擇半徑 選填“相同”或“不同”的兩個塔輪；同時應將質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系時，若圖中左右標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：，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的左右變速塔輪對應的半徑之比為 。
15.某校研究小組的同學利用如圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現象。其中為電源，為單刀雙擲開關，為電阻箱，為電容器，為理想電流表，為理想電壓表。研究小組先將開關擲向對電容器充電，待電壓表示數穩定后再將開關接，記錄電容器放電時電流隨時間變化的關系。
充電過程電容器上極板帶 選填“正電”或“負電”；
電流表的量程為，某次電流表的示數如圖乙所示，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據并繪出圖像如圖丙，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.某班同學分成兩組來進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。甲組同學采用讓重錘自由下落的方法驗證機械能守恒，實驗裝置如圖甲所示；乙組同學采用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖乙所示。
實驗過程中他們進行了如下操作，其中操作不當的步驟是 選填選項前的字母；
A.甲組中對體積和形狀相同的重物，選擇密度大的進行實驗
B.甲組測量紙帶上某點的速度時，可用公式計算
C.乙組實驗前將氣墊導軌調水平
D.乙組實驗時用天平測量鉤碼、遮光條和滑塊的質量
若甲組中重物的質量為，由圖丙中紙帶數據計算出打點時重物的速度為，相鄰兩點之間的時間為，則從打起始點到打點的過程中，重物的重力勢能減少量 用、、表示，動能的增加量 用、、、表示。若在實驗誤差允許范圍內，則可認為該過程機械能守恒；
乙組實驗時，測出光電門、間的距離，遮光條的寬度，滑塊和遮光條的總質量，鉤碼質量。由數字計時器讀出遮光條通過光電門、的時間、，則系統機械能守恒成立的表達式是 選填選項前的字母。
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，求火星的質量；
求在火星表面發射衛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，內阻為，電阻為。開關閉合后，電動機恰好正常工作。已知電動機額定電壓為，線圈電阻為。求：
流過的電流；
通過電動機的電流；
電動機正常工作時產生的機械功率。
19.如圖所示，質量為、電荷量為的粒子靜止于處，經過電壓為未知、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，從點垂直進入水平向左的勻強電場中并擊中豎直擋板上的點。已知靜電分析器通道內有輻向分布的電場，圓弧虛線所在處的電場強度大小均為，方向指向圓心，圓弧對應的半徑為，，、、三點共線且水平，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。一質量的滑塊視為質點，從圓弧軌道最高點處靜止釋放，經過傳送帶，從處進入圓軌道后，在始終沿軌跡切線方向的外力作用下做勻速圓周運動，外力施加前后速率不變。運動一周后撤去外力，滑塊再次通過點之后向右滑動，與位于平臺處的輕質擋板相撞并粘連。已知滑塊與傳送帶表面的動摩擦因數，與圓軌道間的動摩擦因數，與右側平臺間的動摩擦因數，左側平臺光滑，。輕彈簧初始為原長，左端與輕質擋板鉸接，右端固定，其勁度系數。彈簧彈性勢能的表達式為彈簧形變量，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時對處的壓力大小；
若傳送帶不轉，求滑塊滑到圓軌道處的速度大小；
若傳送帶以順時針轉動，求滑塊經過傳送帶因摩擦而產生的熱量；
若傳送帶以逆時針轉動，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生的熱量。
答案解析
1.【答案】
【解析】A.開普勒通過研究行星的運動，提出了開普勒三大定律，牛頓發現了萬有引力定律，故A錯誤；
B.卡文迪什利用扭秤實驗裝置精確測出了引力常量，故B錯誤；
C.密立根最早測量出了元電荷的數值，故C錯誤；
D.法拉第提出了電荷周圍存在著由它產生的電場，最先引入電場線的方法來描述電場，故D正確。
故選：。
2.【答案】
【解析】“比值定義法”是用“比值”定義物理量的一種方法，其中的“比值”必須能表達出某種“屬性”，且該“比值”與表示“分子”與“分母”的物理量無關，即若表示的分子或分母即使為零，所定義的物理量仍然存在，由于公式、、中滿足“比值定義”的含義，它們均屬于比值定義法，故BCD正確；
A.場強公式是真空中點電荷的場強的決定式，公式表明場強的大小與點電荷的電荷量成正比，與距離的二次方成反比，故A錯誤。
本題選擇錯誤的選項，故選：。
3.【答案】
【解析】由于質點、繞中心點在豎直面內勻速轉動，則兩質點具有相同的角速度，但質點轉動半徑小于的轉動半徑，根據可知，質點的線速度小于質點的線速度，故A錯誤，B正確；
C.向心加速度，由于相等，，則，故C錯誤；
D.由于質點轉動過程中線速度大小不變，所以動能不變，但重力勢能不斷變化，所以機械能不守恒，故D錯誤；
故選：。
4.【答案】
【解析】籃球運動過程中，只受重力作用，機械能保持不變；籃球先上升后下降，重力先做負功后做正功，重力勢能先增大后減小，動能先減小后增大，故A正確，BC錯誤；
D.在最高點時，重力和速度垂直，重力的功率為零，最小，故D錯誤；
故選：。
5.【答案】
【解析】A.圖汽車通過凹形橋的最低點時，根據，結合牛頓第三定律可知，汽車對橋的壓力大于汽車的重力，故A錯誤；
圖雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時加速度向下，處于失重狀態，故B錯誤；
圖鐵路轉彎處，若火車行駛的速度大于規定速度大小，則會擠壓外軌，故C錯誤；
圖洗衣機脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的水做離心運動被甩出，故D正確。
故選：。
6.【答案】
【解析】A、衛星所受萬有引力大小與衛星質量有關，由于不知衛星、質量關系，無法比較兩衛星所受地球引力大小關系，故A錯誤；
B、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，由于衛星的軌道半徑大于地球半徑，則衛星運行的速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；
C、衛星是地球靜止衛星，衛星的周期等于地球自轉周期，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，由于、軌道高度相等，則、的周期相等，衛星的周期等于地球自轉的周期，故C正確；
D、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，由于衛星的軌道半徑大于衛星的軌道半徑，則衛星的線速度小于衛星的線速度，故D錯誤。
故選：。
7.【答案】
【解析】A.由于兩種材料相同，則，故A錯誤；
B.設電阻的厚度為，其正方形的邊長為，根據電阻定律可得，由于材料相同，電阻率相同，且厚度相同，可見其電阻值的大小僅與材料和厚度有關，與尺寸大小無關，則有，根據可知，，故B正確；
C.根據，可知、在相同時間內產生的焦耳熱，故C錯誤；
D.根據可知，相同時間內通過的電荷量，故D錯誤。
故選：。
8.【答案】
【解析】A.將電容器充電后斷開，所以電容器帶電荷量保持不變，故A錯誤；
C.當人手向左移動較小的距離時，兩板間距離增大，根據可知電容器的電容變小，故C正確；
B.由上面的分析可知電容器帶電荷量不變，電容變小，根據可知，電容器的電壓變大，故B錯誤；
D.根據、、可得，，所以極板間的電場強度不變，故D錯誤。
故選：。
9.【答案】
【解析】A.單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的體積為，故A錯誤；
B.單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的質量為，故B錯誤；
C.單位時間內沖擊風力發電機葉片圓面的氣流的動能為，故C錯誤；
D.發電功率等于單位時間內該發電機產生的電能，則風力發電機發電的功率為，故D正確。
故選：。
10.【答案】
【解析】A、小球靜止于點時，彈簧處于原長狀態，則彈簧伸長了。開始小球在點時，彈簧在原長，彈簧伸長了，彈簧、完全相同，可知小球在、兩點時彈簧的彈性勢能相同，小球由到，由兩彈簧和彈簧組成的系統機械能守恒得：
解得：，故A錯誤；
B、設小球在點的加速度為，由牛頓第二定律得：
在點時，有，可得
由對稱性可知，小球運動到最低點時加速度大小也為，故B錯誤；
、由到的過程，前一階段彈簧向下的拉力大于彈簧向上的拉力，則彈力的合力向下，彈力對小球做正功，小球的機械能增加；后一階段彈簧向上的拉力大于彈簧向下的拉力，彈力的合力向上，對小球做負功，小球的機械能減小，可知該過程中小球的機械能不守恒，小球的機械能先增加后減小，故C錯誤、D正確。
故選：。
11.【答案】
【解析】A、根據國際單位制可知，安培是國際單位制中的基本單位，故A正確；
B、物體所受合外力不為零，該物體動能不一定變化，如做勻速圓周運動的物體受到的合外力不為零，但物體的動能不變，故B錯誤；
C、電場是真實存在的，但電場線是人們為描述電場而引入的，是不存在的，故C錯誤；
D、含有金屬絲織物的工作服就像一個金屬網罩，可以起到靜電屏蔽的作用，保護工人的安全，屬于靜電屏蔽，故D正確。
故選：。
12.【答案】
【解析】A.由圖甲可知，兩個點電荷連線中垂線上關于點對稱的點，電場線疏密相同，則電場強度大小相等，而且方向均為水平向右，故A正確；
B.無窮遠處電勢為零，沿電場線電勢降低，所以點電勢大于零，點電勢小于零，故B錯誤；
C.電場線越稀疏的地方電場強度越小，所以點電場強度小，而電場力，故C正確；
D.從到位移方向與電場力方向垂直，電場力不做功，所以電勢能不變，故D錯誤。
故選：。
13.【答案】
【解析】緊急剎車時，對電動車與小明同學整體分析有，解得，由于剎車距離為，則有，解得可知，這臺電動自行車的車速符合新國標，故A正確，B錯誤；
正常行駛時，對電動車與小明同學整體分析有，此時電動自行車的電機功率為可知，這臺電動自行車的電機功率不符合新國標，故C錯誤，D正確。
故選：。
14.【答案】
不同
：

【解析】由于向心力大小與半徑、角速度、質量有關，因此要采用控制變量法，故A正確，BCD錯誤。
故選：；
探究向心力與角速度之間的關系時，根據線速度與角速度的關系可知應選擇半徑不同的兩個塔輪；
為了保證兩小球做圓周運動的半徑相同，應將質量相同的兩小球分別放在擋板和擋板，故AC錯誤，B正確。
故選：；
探究向心力與角速度之間的關系時，左右標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：；
根據向心力公式，
角速度之比，
根據線速度與角速度的關系，
因此左右塔輪半徑之比。
15.【答案】正電

【解析】根據圖甲，充電過程電容器上極板帶正電；
電流表的量程為，精確度為，某次電流表的示數如圖乙所示，則通過電流表的電流大小；
圖線與軸圍成的面積約為格，根據圖像面積的物理意義，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。
16.【答案】

【解析】為了減小空氣阻力的影響，甲組中對體積和形狀相同的重物，選擇密度大的進行實驗，故A正確；
B.公式是在不計阻力的前提下得到的結論，本身滿足機械能守恒定律，因此甲組測量紙帶上某點的速度時，不能用公式計算，故B錯誤；
C.乙組實驗前將氣墊導軌調水平，是為了消除導軌對滑塊摩擦力的影響，保證實驗的準確性，故C正確；
D.根據需要驗證的機械能守恒的表達式，
乙組實驗時用天平測量鉤碼、遮光條和滑塊的質量，故D正確。
本題選擇錯誤的選項，故選：；
從打起始點到打點的過程中，重力勢能的減小量，
根據勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，打下點時的瞬時速度，
動能的增加量；
滑塊通過光電門的瞬時速度，
通過光電門的瞬時速度，
鉤碼和滑塊組成系統重力勢能的減小量，
動能的增加量，
若機械能守恒滿足，
代入數據化簡得，
故B正確，A錯誤。
故選：。
17.【答案】根據自由落體運動規律有，得火星表面重力加速度；
根據黃金代換式，得火星質量；
根據牛頓第二定律，得最小發射速度。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
18.【答案】電阻與電動機并聯，流過的電流為；
根據閉合電路的歐姆定律，總電流為，
電動機的電流為；
電動機內部消耗的功率，
產生的機械功率，解得。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
19.【答案】根據粒子在輻向電場中做圓周運動，可知電場力恰好提供向心力，即：，解得：；
根據動能定理：，解得：；
根據粒子在加速電場中做勻加速直線運動，結合勻加速運動關系式，可知其位移與時間關系滿足：；
根據粒子在輻向電場中做勻速圓周運動，即可知其在輻向電場中的時間滿足：；
根據粒子從到的過程中，僅受水平方向的電場力，可知其做類平拋運動的時間，在水平方向做勻速直線運動，水平分運動滿足：；
根據三個時間的表達式，即可知粒子從到的時間：，解得：。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
20.【答案】從到機械能守恒：，解得：，
在點：，解得：，
根據牛頓第三定律，壓力大小為；
在傳送帶上做勻減速直線運動，到點的速度為，有：，解得：；
滑塊以速度沖上傳送帶后，做勻減速直線運動，有：，解得：，然后隨傳送帶勻速運動，
產生的熱量：；
滑塊的整個運動過程有三段產生摩擦熱，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：，
此過程產生的摩擦熱：，
聯立解得：。
第二段過程為滑塊以速度沖上右側的固定平臺后，在豎直圓軌道勻速運動一周的過程，如圖所示，
選取豎直圓軌道上下對稱的、兩點，根據牛頓第二定律則有：，
，
在、兩點附近選取微元長度，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 ，
聯立可得：，
第三段過程為滑塊滑上右側平臺并與擋板粘連，由功能關系可知，彈簧第一次被壓縮到最短此時滑塊運動到點則有：，
代入數據解得：，第三個階段產生的熱量：，
所以整個過程產生的熱量為。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
第1頁，共1頁

展開更多......

收起↑