湖北省孝感市2024-2025學(xué)年高一（下）期末物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，下列說法符合物理學(xué)史的是（）

A.“日心說”認(rèn)為，地球是宇宙的中心

B.開普勒觀測記錄行星公轉(zhuǎn)的大量數(shù)據(jù)

C.卡文迪許測出了萬有引力常量，他被稱為“稱量地球第一人”

D.牛頓總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律

2.關(guān)于三種起電方式，下列說法正確的是（）

A.摩擦起電現(xiàn)象是電荷在同一個(gè)物體上轉(zhuǎn)移而形成的

B,接觸起電時(shí)兩個(gè)物體不一定平均分配電荷

C.感應(yīng)起電的本質(zhì)是創(chuàng)造了新的電荷

D.感應(yīng)起電現(xiàn)象不遵從電荷守恒定律

3.從地面上方0.45m處以4m/s的速度豎直向上拋出一物體，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為10m/s2,以地

面為重力勢能的零勢能面。下列說法中正確的是（）

A.物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.8sB.動(dòng)能與勢能相等時(shí)離地面高度為1.25m

C.速度為2m/s時(shí)離地面高度為1.05mD.速度為2m/s時(shí)離地面高度為0.6機(jī)

4.兩條粗細(xì)相同、由同種材料制成的均勻電阻絲a、b,其伏安特性曲線分別如圖所示。下列說法正確的是（）

B.a、b串聯(lián)后，/—U圖線位于a、bNJ可

C.a、b并聯(lián)后，/一U圖線位于a、6之間

D.a、b并聯(lián)后，/-U圖線位于b與/軸之間

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5.靜電紡少是利用高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，在電場力作用下使纖維伸直、平行排列和凝聚的

紡紗工藝。如圖所示為其電場分布簡圖，下列說法正確的是（）

A.圖中虛線為等勢線

B./、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同

C.在C點(diǎn)由靜止釋放一電子，它將在電場力作用下沿虛線運(yùn)動(dòng)

D.任一電荷在C點(diǎn)電勢能一定小于。點(diǎn)電勢能

6.將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體及、左無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為。-6m，接入如圖甲電路（電源

內(nèi)阻忽略不計(jì)）。閉合開關(guān)S,滑片P從M端滑到N端，理想電流表讀數(shù)的倒數(shù)"隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)

系如圖乙，則導(dǎo)體Li，切的電阻率之比約為（）

圖乙

A.2:3B.3:2C.3:1D.4:3

7.在邊長為a的正六邊形ABCDEF的各頂點(diǎn)分別固定六個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量依次為+q,—q，+q,—q，+q，-q，

則A處的點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力為（）

15-4/3fcq23-<3fcq2

C-12

二、多選題：本大題共3小題，共12分。

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8.如圖甲所示，力、B是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，一個(gè)正電荷從4點(diǎn)由靜止釋放，僅在靜電力作用下

從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的u-t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

AB

圖甲圖乙

A.4點(diǎn)電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)電場強(qiáng)度B.電場線的方向從B指向力

C.該點(diǎn)電荷在4點(diǎn)電勢能小于B點(diǎn)電勢能D.該電場可能是孤立負(fù)電荷產(chǎn)生的

9.先后讓一束電子和一束氫核通過同一對(duì)平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場，進(jìn)入時(shí)速度方向與電場方向垂直。不計(jì)

空氣阻力。已知電子和氫核的質(zhì)量分別為根1、m2,下列說法正確的是（）

A.電子和氫核的偏轉(zhuǎn)方向相同

B,電子和氫核的偏轉(zhuǎn)方向相反

C.若電子和氫核的初動(dòng)能相同，則它們的側(cè)移之比為1:1

D.若電子和氫核的初動(dòng)能相同，則它們的側(cè)移之比為62：g.

10.波爾的原子結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為：氫原子的核外電子（帶電量為-e）在不同的軌道上繞原子核（帶電量為+e）做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)，氫原子具有的總能量為核外電子動(dòng)能和“電子一原子核”系統(tǒng)的電勢能的總和。已知系統(tǒng)具

有的電勢能與電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的半徑r的關(guān)系為Ep=-竽（取無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn)），萬有引力忽略不計(jì)。

則（）

A.軌道半徑越大，核外電子動(dòng)能越大B,軌道半徑越大，核外電子動(dòng)能越小

C.軌道半徑越大，氫原子系統(tǒng)總能量越大D.軌道半徑越大，氫原子系統(tǒng)總能量越小

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

11.如圖是探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路，力、B為兩個(gè)完全相同的電容器，電

源內(nèi)阻忽略不計(jì)，。為數(shù)字電壓表。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

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①S1接1,S2斷開，電池給電容器4充電，讀出電壓表。的讀數(shù)U1；

②Si接2,使電容器B跟力并聯(lián)，讀出電壓表①的讀數(shù)出；

③斷開Si，閉合開關(guān)S2,讓電容器8完全放電；

國再斷開S2,將Si接2,把B和4并聯(lián)，讀出電壓表。的讀數(shù)內(nèi);

⑤重復(fù)③④步驟。

回答下列問題。

(1)本實(shí)驗(yàn)探究的公式為o(單選)

C.U=CQ

(2)理論上，數(shù)字電壓表的讀數(shù)為:。2：6=o

(3)以下哪些操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差_____。(多選)

4每次Si接2前必須保證電容器B不帶電

2.實(shí)驗(yàn)過程中不能讓手或者其他導(dǎo)體接觸兩個(gè)電容器

C可以使用兩個(gè)電容不同的電容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

12.利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

圖甲圖乙

(1)下列說法合理的是o(多選)

4實(shí)驗(yàn)前需要用天平稱出重物的質(zhì)量

8.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源

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C實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整計(jì)時(shí)器使限位孔位于同一豎直線上

。.應(yīng)先釋放重物，再接通電源

(2)實(shí)驗(yàn)中，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)4、B、C,測得它們到起始點(diǎn)。的

2

距離分別為=12.52cm、h2=15.83cm、h3=19.53cm。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s,打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器打點(diǎn)的周期為7=0.02s,重物的質(zhì)量為機(jī)=1kg,從打。點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少

了J,動(dòng)能增加了(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(3)下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是。(多選)

4選擇質(zhì)量大、體積小的重物

3用光電門替換打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.利用公式I?=gt計(jì)算速度

。測量下落高度時(shí)，選擇的點(diǎn)盡量離起始點(diǎn)近一些

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共44分。

13.我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索，其后將探索建造月球科研試驗(yàn)站，開展系統(tǒng)、

連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。質(zhì)量為小的飛船在距離月面的高度等于月球半徑處繞月球做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為T,已知月球半徑為R,忽略月球自轉(zhuǎn)。求：

(1)月球表面的第一宇宙速度大??；

(2)飛船停在月球上時(shí)受到的支持力的大小。

14.如圖所示，在水平向左且足夠大的勻強(qiáng)電場中，一長為L的絕緣細(xì)線一端固定于。點(diǎn)，另一端系著一個(gè)質(zhì)

量為瓶、電荷量為q的帶正電小球，小球靜止在M點(diǎn)。現(xiàn)給小球一垂直于OM的初速度％,使其在豎直平面內(nèi)

繞。點(diǎn)恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，4B為圓的豎直直徑，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的場強(qiáng)大小為等，重力加速度為g。

當(dāng)小球第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線突然斷裂，求：

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(1)小球恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在M點(diǎn)初速度%的大?。?/p>

(2)細(xì)線斷裂后的運(yùn)動(dòng)過程中，小球速度的最小值/in；

(3)從細(xì)線斷裂到小球的電勢能與在B點(diǎn)的電勢能相等時(shí)，重力勢能的改變量。

15.如圖所示為某一游戲裝置的示意圖。4B為傾角8=37。的足夠長的傾斜直軌道，圓軌道最低點(diǎn)分別與水

平直軌道BC、EF相接于C、E兩點(diǎn)(C與E前后略錯(cuò)開)，軌道各部分平滑連接，軌道右側(cè)存在一擋板MN,軌

道與擋板均在同一個(gè)豎直平面內(nèi)。已知EF長功=1.6m,圓軌道半徑R=0.1m,M點(diǎn)位于F點(diǎn)正下方H=2m

處，以M點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足y=2/。將質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜

軌道上距B點(diǎn)打處靜止釋放，滑塊與軌道力B、EF之間的動(dòng)摩擦因數(shù)4=0.25,其余軌道均光滑。受材料結(jié)構(gòu)

強(qiáng)度的限制，圓軌道能夠承受來自滑塊的最大壓力Fmax=34N。求：(sin37。=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)

(1)若滑塊恰好能通過圓軌道的最高點(diǎn)D,求滑塊過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小功；

(2)要使滑塊經(jīng)過圓軌道時(shí)不脫軌且能最終落在擋板MALE,求L需滿足的條件;

(3)當(dāng)G為何值時(shí)，滑塊落在擋板上時(shí)的動(dòng)能穌最小;并求穌的最小值。

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】“日心說”認(rèn)為，太陽是宇宙的中心，故/錯(cuò)誤;第谷觀測記錄了行星公轉(zhuǎn)的大量數(shù)據(jù)，故3錯(cuò)

誤;卡文迪許測出了萬有引力常量，他被稱為“稱量地球第一人”，故C正確;開普勒總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)的三大

規(guī)律，故。錯(cuò)誤。選C。

2.【答案】B

【解析】摩擦起電是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故/錯(cuò)誤;只有兩個(gè)完全相同的物體接觸后，電荷

才會(huì)平均分配，8正確;感應(yīng)起電的本質(zhì)是電荷在同一物體上的轉(zhuǎn)移，并沒有創(chuàng)造電荷，C錯(cuò)誤;感應(yīng)起電遵

循電荷守恒定律，。錯(cuò)誤。選2。

3.【答案】C

【解析】由廬一/=2gh,得落地速度I?=5m/s,則空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=、也=0.9s,故N錯(cuò)誤;由：(mgh+

1mv2)=mgh',得八'=0.625m,故5錯(cuò)誤;由mg/i+|■^n聽=爪9"+得H=L05m,故C正確，

D錯(cuò)誤。選C.

4.【答案】D

【解析】由歐姆定律R=?可知，R=20,R=法由電阻定律R=可知，g=*=學(xué)，故/錯(cuò)誤;由R盾=

1ab3DL]jKjyD中

Ra+Rb，串聯(lián)后總電阻變大，因?yàn)?-U圖線的斜率反映電阻的倒數(shù)，故串聯(lián)后總電阻的/-U圖線的斜率最

小，8錯(cuò)誤;由R#=字孕可知，并聯(lián)后總電阻減小，又因?yàn)?-U｝圖線的斜率反映電阻的倒數(shù)，故并聯(lián)后總

電阻的/-U圖線的斜率最大，C錯(cuò)誤，。正確。選。。

5.【答案】B

【解析】電極是等勢體，其表面是等勢面，根據(jù)電場線與等勢面垂直可知虛線應(yīng)是電場線，N錯(cuò)誤;電場線

的切線方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向，3正確；CD電場是曲線，在C點(diǎn)靜止釋放一電子，在電場力作用下不會(huì)沿著虛

線CD運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤;電場線由高壓電源的正極到負(fù)極，故。點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢，正電荷在C點(diǎn)電勢能小，負(fù)

電荷在C點(diǎn)電勢能大，。錯(cuò)誤。選2。

6.【答案】C

【解析】根據(jù)歐姆定律/=p￡,當(dāng)x=0時(shí)，14X(/?o+R1+氏2)=E;當(dāng)無=0.2小時(shí)，2AX(R0+R2)=E;

當(dāng)久=0.6m時(shí)，6AxR0=E,故=3:2;又根據(jù)電阻定律/?二0/，得pmp2=3:l,C正確，選C。

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7.【答案】C

【解析】力處點(diǎn)電荷受到的其他各點(diǎn)電荷對(duì)其的庫侖力如圖所示，由庫侖定律可知，%=FAB=FAF=等,

/2=尸4==翳尸3=乃w=翳，則合力Q=2%COS60。-2尸2cos30。+/3=竺薩冬故選C。

8.【答案】AD

【解析】4從A到8,根據(jù)乙圖可知加速度增大，由牛頓第二定律可知電場力增大，所以4點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于

B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故/正確；

BC.正電荷由靜止開始從2運(yùn)動(dòng)到B,則電場力方向從A到B,因正電荷的電場力方向與電場線方向相同，故

電場線方向由力指向B,又根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知，4點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢，根據(jù)Ep=q,

可知正電荷在2點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能，故3c錯(cuò)誤；

D若該電場是某個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，距離點(diǎn)電荷越近場強(qiáng)越大，所以該點(diǎn)電荷應(yīng)該在B的右側(cè)，正電荷受到點(diǎn)

電荷的吸引力，所以該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故。正確。

9.【答案】BC

【解析】解析：電子和氫核在同一勻強(qiáng)電場中受到的電場力方向相反，偏轉(zhuǎn)方向相反，/錯(cuò)誤，8正確；

兩束粒子均做類平拋運(yùn)動(dòng)，由y=J.剪（人『=禁,初動(dòng)能相同時(shí)，側(cè)移y與電荷量成正比，故為:丫2=1：1，

Z771VQ4七k

C正確，。錯(cuò)誤。選BC。

10.【答案】BC

【解析】對(duì)半徑為r的氫原子，庫侖力充當(dāng)向心力，得喙=動(dòng)能穌==條，則半徑r越大，

動(dòng)能后上越小，/錯(cuò)誤，3正確;氫原子系統(tǒng)總能量5=—竽）=一號(hào)，則半徑「越大，總能量E越大,

C正確，。錯(cuò)誤。選3C。

11.【答案】（1）4

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(2)4:2:1

{3}AB

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)探究的公式為U=%(2)每次力電容器都要分一半給B,故數(shù)字電壓表的讀數(shù)之比為

4:2:1;(3)只有在2放電前B不帶電，4才分一半電荷量給電壓表讀數(shù)才能每次減小一半，/正確;手或者

其他導(dǎo)體接觸兩個(gè)電容器會(huì)出現(xiàn)漏電，3正確;實(shí)驗(yàn)中必須保證兩個(gè)電容器的電容相同，C錯(cuò)誤。

12.【答案】(1)BC；(2)1.55；1.54(1,53也算對(duì))；(3)4B

【解析】(1)4.本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的公式是mgh=詔-gm憂，不需要測量重物質(zhì)量，故N錯(cuò)誤；

2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接交流電源，故2正確；

C兩限位孔必須在同一豎直線上，這樣可以保證重物下落過程中紙帶能平穩(wěn)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，減小紙帶與

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦，故C正確；

。.應(yīng)先接通電源，再釋放重物，這樣可以充分利用紙帶，使紙帶上數(shù)據(jù)點(diǎn)多，故。錯(cuò)誤。

(2)4琦=mgh2=1x9.8x0.1583/?1.55/；

Ar11h,2-h-\x21,0.1953—0.1252、2r.

AEk=rI)2=2X1X(2X0.02)/x4I4N；

(3)4本實(shí)驗(yàn)中誤差來源有摩擦阻力和空氣阻力，選擇質(zhì)量大、體積小的重物可以減小空氣阻力，故N正確;

2.用光電門替換打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以減小摩擦阻力，故2正確；

C速度不能用公式〃=gt來計(jì)算，故C錯(cuò)誤；

D選擇離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些的點(diǎn)，可以減小讀數(shù)誤差，故。錯(cuò)誤。

13.【答案】解：(1)設(shè)月球質(zhì)量為M,由萬有引力提供向心力有：G端=機(jī)(竿)2(2R)①

設(shè)月球的第一宇宙速度為"，則有：G翳=小9②

由②②兩式聯(lián)立解得月球表面的第一宇宙速度：〃=等”③

(2)忽略月球自轉(zhuǎn)得：G鬻=mg④

由平衡條件得：FN=mg(§)

由⑦④⑤K立得：FN=寫竺。

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14.【答案】解：(1)根據(jù)“等效重力法”找到等效最高點(diǎn)為0M連線與圓的另一交點(diǎn)，小球恰能做完整的圓

周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在“等效最高點(diǎn)”速度最小，重力與電場力的合力為：

尸合二J+(M。)2=2mg,

2______

則在“等效最高點(diǎn)”有2mg=可得：v=J2gL

從M點(diǎn)到最高點(diǎn)有：-mg-2Lcos60°-Eq-2Lsin60"=1mv2-^mvg,

得：v0-JlOgL

(2)設(shè)重力與電場力的合力方向與豎直方向的夾角為仇

則tan。=阻=0,則8=60°

mg

細(xì)線斷裂后，小球相對(duì)合力方向做類斜拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球在合力方向上的分速度為0時(shí)，合速度最小，動(dòng)能

最小，

從M到8由動(dòng)能定理得：-mg(L+Lcos60°)-EqLsin60°—imvg—

得：vB=2yl~gL

小球在垂直于合力方向上的分速度為%=VBCOS600=J~gL

(3)從細(xì)線斷裂到小球的電勢能與B點(diǎn)電勢能相等的過程中，電場力做功為零，即相當(dāng)于B點(diǎn)水平方向的速度

等大反向，即

vB—