湖南省永州市2024-2025学年高一年级下册期末质量监测物理试卷（解析版）

永州市2025年上期高一期末质量监测试卷

物理

注意事项：

1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑，如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在

本试卷上无效。

3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符

合题目要求。

1.科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，所以学习物理除了知识的学习外，还要领悟并

学握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理学中的思想与方法叙述正确的是（）

F

A.电场强度七二一采用了比值定义法

q

B.点电荷利用了极限的思想，现实世界中点电荷是不存在的

C.库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了理想模型的思想

D.实验“用向心力演示仪探究向心力大小与哪些因素有关”采用的主要实验方法是等效替代法

【答案】A

【解析】

【详解】A.电场强度七=£采用了比值定义法，故A正确；

q

B.点电荷利用了理想模型的思想，现实世界中点电荷是不存在的，故B错误；

C.库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了放大法的思想，故c错误；

D.实验“用向心力演示仪探究向心力大小与哪些因素有关”采用的主要实验方法是控制变量法，故D错

误。

故选A。

2.如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。

在两球由高度为九处下落到高度为灯处的过程中（）

A.小球的机械能都守恒B.重力对小球做的功不相等

C.小球动能的增加量相等D.小球重力势能的变化量相等

【答案】D

【解析】

【详解】A.在真空中，小球只受重力作用，小球的机械能守恒；在油中，阻力对小球做负功，小球的机

械能不守恒，故A错误；

BD.相同的两球下落高度相同，由%;二〃吆〃可知，重力做功相等；根据AEp=-%可知，重力势能的

变化量相等，故B错误，D正确：

C.在真空中，小球下落过程中只有重力做功，在油中，小球下落过程中除重力做功外，还克服阻力做

功，根据动能定理卬合=△々，合力对两球做功不相等，所以诙球动能的增加量不相等，故C错误。

故选D

3.如图所示，三条虚线是某电场中的三个等势面，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中实线从A运动

到C,下列说法正确的是（：

A.粒子带正电

B.该电场一定是由负点电荷产生的

C.粒子在A处的电势能小于在C处的电势能

D.粒子从A到C电场力所做的功大于从A到B电场力所做的功

【答案】C

【解析】

【详解】A.电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，粒子轨迹弯曲方向指向电场力方向，可知粒

子受电场力与电场线方向相反，粒子带负电，A错误；

B.等势面是曲线，不是负点电荷电场的球形等势面，该电场不是负点电荷产生的，B错误；

C.负粒子在电势高的地方电势能小，A处的电势6V高于C处的电势4V,所以粒子在A处的电势能小于

在C处的电势能，C正确：

D.电场力做功公式为W二"。

由图知，A、9在电势为6V和4V的等势面，电势差U^=6V-4V=2V

A、。在电势为6V和4V的等势面，电势差Uw=2V

粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功，D错误。

故选C。

4.2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定程序与天和核心

舱对接。飞船与核心舱对接过程的示意图如图所示。飞船从圆轨道I,通过变轨后，沿椭圆轨道1【由A处

运动到8处，与沿圆轨道III运行的核心舱对接，对接后的组合体继续在圆轨道III上运行。在上述过程中，

下列说法正确的是（）

轨道出”父

,栽溜心舱

A.飞船由轨道II变轨到轨道山，需在8处减速

B,飞船在轨道I上A处的速度大于在轨道HI上8处的速度

C.飞船在轨道I上A处的加速度小于在轨道III上8处的加速度

D.飞船在轨道II上由A到8的时间大于在轨道HI上运行周期的一半

【答案】B

【解析】

【详解】A.飞船需在8处加速，做离心运动，才能由轨道n变轨到轨道in,故A错误;

B.根据牛顿第二定律可得6华二m士

r~r

解得u=

故选B.

6.如图所示，真空中。、〃、c是边长为力的等边三角形三个顶点，在。、b两点分别固定电荷量为+夕的点

电荷，在c,点固定电荷量为-2后的点电荷，0点为三角形中心，M、N、〃点为三角形三边中点。设点

电荷在某点产生电势为9=攵&(。为点电荷电荷量，广为到点电荷的距离)，关于。、M、N、。四点电场

r

强度大小及电势高低，下列说法正确的是()

A.M点和N点电场强度大小相等，电势不同

B.电子由。点沿直线移动到尸点过程中，电势能增大

C.P点电场强度大小为翳

电势为0

。。点电场强度大小为竺普,电势为竺普

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知，M点和N点场强大小相

等，由于〃、力电荷与M、N两点距离相同，故匕电荷在M、N两点产生电势相同，且。与M、N距离

相同，故c电荷在M、N两点产生电势也相同，根据电势叠加可知，M点和N点电势相同，故A错误；

B.根据电场强度叠加原理可知，三个电荷在。尸上产生的电场强度其方向沿P指向0,故电子由。点沿

直线移动到P点过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误；

C.a、b两电荷在P的产生的场强抵消为0,故P点电场强度大小为

_kq<._kxM3q3kq

(Lcos3OO)2-(Leos3O°)2-3Z?

kq

电势必=甲2+[eg)。=°V,故c错误；

2

D.根据电场强度叠加原理可知，0点场强

kqkx2nq（6g+3）㈤

xcos60nX2-F

L113

—X---------------4,

2cos30°[2cos30°J

kq0卜2岛）（2x/3-6）^

电势外=77ix2+------------------=-----------------

L1L，故DIE确。

—X--------—X---------------

12cos30°（2cos30°

故选D。

二、选择题:本题共4小题，每小题5分，共2。分°在每小题给出的四个选项中，有多项符

合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.如图所示，半径为R的圆形光滑轨道置于竖直平面内，一小环套在轨道上做圆周运动，圆周上A点与圆

心。等高，C是最高点，。是最低点，4是AC之间的某点。重力加速度为g,不考虑空气阻力和一切摩

擦。小环做圆周运动过程中，下列说法正确的是（）

A.小环经过4点时,轨道对小环的弹力一定指向圆心0

B.小环经过8点时,轨道对小环的弹力一定由8指向O

C.小环经过Q点时,仅由凯道对小环向，的弹力提供向心力

D.小环经过C点时,当速度大小为u二历时，轨道对小环的弹力为零

【答案】AD

【解析】

【详解】A.小环经过A点时，轨道对小环的弹力提供所需的向心力，则轨道对小环的弹力一定指向圆心

0,故A正确；

B.小环经过8点时，如果重力沿径向方向的分力大于所需的向心力，则轨道对小环的弹力由。指向8,

故B错误；

C.小环经过。点时•，轨道对小环向上的弹力和重力的合力提供向心力，故C错误；

D.小环经过C点时，如果轨道对小环的弹力为零，重力提供向心力，则有〃《二〃?、■

解得y=J工故D正确。

故选AD。

8.如图所示，质量为175kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止开始启动，图甲表示汽车运动的速度与

时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中受到的阻力不变，在18s末

汽车的速度恰好达到最大。下列说法正确的是（）

A.汽车受到的阻力为700N

B.汽车的最大牵引力为700N

C.8sM8s过程中汽车牵引力做的功为7x|（）4j

D.8sM8s过程中汽车的位移大小为90m

【答案】AC

【解析】

P7000”八z

【详解】A.当牵引力等于阻力时，汽车做匀速运动，速度达到最大，则有/r=—=—71NKT=700N

嗑10

故A正确;

lP7000zSUN

B.汽车做匀加速运动的牵引力最大，由图像可知最大牵引力为6=-=y-N=875N,故B错误:

K8

C.在8s78s的过程中汽车牵引力做的功为吗=尸，=7000、101=7、10"，故C正确；

D.在8s~18s过程中，根据动能定理得P/-力用一

解得s=95.5m,故D错误。

故选AC。

9.我国宇航员进行了“模拟登陆火星”实验，已知火星半径约为地球半径的，，质量约为地球质量的:。

9

地球表面重力加速度为g,若宇航员在地球表面上能竖直向上跳起的最大高度为人在忽略火星自转影响

的条件下，下列说法正确的是（）

A.宇航员在火星表面受到的万有引力是地球表面受到的万有引力的1•

3

4

B.火星表面的重力加速度为3g

C.火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的也

3

D.宇航员以相同的初速度在火星表面上能竖直向上跳起的最大高度为3万

2

【答案】BC

【解析】

Mm

【详解】A.根据尸=G—可得宇航员在火星表面受到的万有引力与在地球表面受到的万有引力之比

R-

为*管*抬=”人错误；

B.根据G等=M

R-

g少M火端144

可知火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比=

gM地破99

4

可得g火=7g，故B正确；

9

-K卬-Mmv2

C.根据G—丁=mg=m—

R2R

可得星球的第一宇宙速度为口=9

即火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的立，故c正确:

D.根据力二3

2g

宇航员以相同的初速度在火星上竖直起跳时，跳起的最大高度满足一=£=3

hg火4

9

可得/?火=一〃，故D错误。

火4

故选BCo

10.如图所示，一轻绳的一端绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮0卜02与质量为〃?的小球连接，另一端与

套在光滑直杆上质量也为，”的小物块连接。已如直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，直杆与水

平面的夹角6=60。，直杆上。点与两定滑轮均在同一高度，定滑轮01到C点的距离为L直杆上。点

到C点的距离也为L重力加速度为g,设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物

A.小物块刚释放时，轻绳对小球的拉力大于mg

B.小物块运动到。点时，小物块与小球的速度大小之比为2:1

u小球下降的最大距离为

D.小物块运动到。点时，小物块的速度大小为口=

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.小物块刚释放时，小物块随后沿杆向下做加速运动，由于开始滑轮。|左侧绳长变短，则小球

开始向下做加速运动，可知，小物块刚释放时，轻绳对小球的拉力小于〃?g,故A错误；

B.小物块运动到/)点时，根据速度分解有％cos8="

解得%:%=2:1,故B正确;

(/oA

C.当滑轮。1左侧绳与杆垂直时，小球下降到最低点，则有〃=L—LsinO=1-^-L,故C正确;

D.小物块运动到。点时，对物块与小球构成系统，根据机械能守恒定律有

mgLsin，=g+gmu；求

结合上述有%:匕求=2:1

解得

即小物块运动到Q点时，小物块的速度大小为£二，故D正确。

故选BCDo

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11.某物理兴趣实验小组利用如佟甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双

掷开关，R为定值电阻，。为电容器，A为理想电流表，V为理想电压表。

图甲

（1）先将开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为（填“从左到右”或“从

右到左”）;

（2）再将开关S掷向2让电容器放电，图乙为电容器放电时的/-/图像，已知电容器放电之前的电压为

2.0V,图乙中图像与坐标轴围成的面积约38小格，该电容器的实测电容值约为F（计算结果保留

2位有效数字）;

（3）若不改变电路其他参数，只增大电阻凡放电时/-，曲线与坐标轴所围成的面积将（填“变

大”“变小”或“不变”）。

【答案】（1）从右到左

（2）1.5x10-3

（3）不变

【解析】

【小问1详解】

先将开关S掷向1对电容器充电，由图甲可知，此过程通过电流表A的电流方向为从右到左。

【小问2详解】

根据q=〃，己知图乙中图像与坐标轴围成的面积约38小格，则放电前电容器所带的电荷量为

0=38x0.2x10-3x0.4C=3.04x10-3C

n304*IO与

已知电容器放电之前的电压为2.0V,则该电容器的实测电容值约为C=X=Fkl.5xlO-3F

U2.0

【小问3详解】

因为/-，曲线与坐标轴所围成的面积表示放电前电容器所带的电荷量；若不改变电路其他参数，只增大电

阻R,则放电时/曲线与坐标轴所围成的面积将不变。

12.某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

图甲

(1)除图甲所示器材外，下列器材中，一定需要的是；

A.直流电源(8V)B.交流电源(220V,50Hz)

C.刻度尺D.天平及跌码

(2)图乙为打点计时器打出的一条纸带，打下。点(图中未标出)时，重锤开始下落，纸带的O点附近

端与重物相连，〃、/Ac是打点计时器连续打出的3个点，刻度尺的零刻线与。点对齐，图乙〃点对应刻

度尺的读数为cm,打点计时器在打下力点时重锤下落的速度以=m/s(计算结果保留3位

有效数字)；

\:/

M5161718192021222324cm2y

图乙

(3)在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______；

A.释放重锤前，手押住纸带上端并使纸带保持竖直

B.做实验时，先释放连接重锤的纸带，再接通打点计时器的电源

C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,需要先测量该点到。点的距离/?,再根据公式U=

计算，其中g应取当地的重力加速度

D.用刻度尺测量某点到O点的距离〃，利用公式〃吆力计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加

速度

(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点。的距离〃，然后利用正确的方法测鼠•并计算打下

相应计数点时重锤的速度也通过描绘/一/z图像去研究机械能是否守恒。若阻力不可忽略，且速度越

大,阻力越大，那么/-〃图像应是下图中的

O

【答案】(1)BC(2)①.(3)AD

(4)A

【解析】

【小问1详解】

除图示器材外，电火花打点计时器需要用导线连接交流电源(220V,50Hz)；需要用刻度尺测量纸带上计

数点之间的距离；本实验验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要天平测质量。

故选BCo

【小问2详解】

[1]图中刻度尺的分度值为0.1cm,由图可知打点计时器在打出6点时锤下落的高度为用=19.30cm

⑵根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器在打出。点时重锤下落的速

点七&(23.35-15.65)xl(r2..

度为以=q=--------------------m/s«1t.93m/s

b2T2x0.02

【小问3详解】

A.释放重锤前，为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，故A正确；

B.为了充分利用纸带，做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连接重锤的纸带，故B错误；

C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度也不能用公式u=J丽计算，因为这样做相兰于用机械能

守恒验证机械能守恒，失去了验证机械能守恒的意义，故C错误；

D.用刻度尺测审某点到。点的距离儿利用公式，〃g〃计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加

速度，故D正确。

故选AD。

【小问4详解】

若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理有，咫力-力=；〃“2

整理得F=2（g—工）力

tn

当速度越大，阻力会越大，故在尸-〃图像中图线斜率会逐渐减小。

故选A0

3

13.如图所示，小物块A的质量阳=2.0kg,物块与坡道间的动摩擦因数〃二7，水平面光滑，坡道顶端

16

距水平面高度/?=3.0m,倾角9=37。，轻弹簧的--端连接在水平滑道何处并固定在墙上，另一自由端

恰位于坡道的底端。点。物块A以初速度％=2m/s从坡道顶端滑下，从坡道进入水平滑道时，在底端。

点处无机械能损失，重力加速度g=10m/s"求：

（I）物块A滑到。点时的速度大小八

（2）弹簧为最大压缩量时的弹性势能£；；

（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度也。

【答案】（1）7m/s

（2）49J（3）1.96m

【解析】

【小问1详解】

从坡道顶端到。点，根据动能定理，有〃火〃一〃机geos=一!〃?1

sin。22

解得u=7m/s

【小问2详解】

从。到弹簧有最大压缩量，根据能量守恒，有综=；，皿2

解得Ep=49J

小问3详解】

从弹簧最大压缩量到最大高度处，根据动能定理，有gcose」F=0一一，加

sin。2

49

解得H=一m=1.96m

25

14.如图所示，一轻质光滑小圆环Q通过一竖直轻杆悬挂在可绕竖直轴旋转的装置上，一条轻绳穿过小圆

环Q，两端分别连接小物块B和小球A,当小球A自然下垂时，小物块B静止在倾角。=30。的斜面上恰

17

好不下滑。已知Q在水平地面上的投影为O,Q到O点的高度以二ym,Q与A间的轻绳长度为

40

A=|m,Q与B的连线平行于斜面，小物块B和斜面间的动摩擦因数〃=*，小球A的质量

重力加速度最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

mK=0.9kg,g=10m/s2,

（1）求小物块B的质量〃?B；

（2）现使小球A在水平面内按图中所示做匀速圆周运动，要求小物块B相对斜面不滑动，求轻绳最大

拉力以及小球A转动的最大角速度：

（3）在（2）的条件下，小球A以最大角速度转动时，轻绳突然断裂，求小球A落地时离。点的距离。

【答案】（1）2.4kg

2（）

（2）15N,—rad/s

3

（3）0.5m

【解析】

【小问1详解】

A自然下垂时，设轻绳拉力为鸟，对A,根据平衡条件，有耳二，〃Ag

对B,根据平衡条件，有叫gsin8=cos8+4

解得〃％=2.4kg

【小问2详解】

设轻绳的最大拉力为耳，根据平衡条件，有耳="%gsine+4〃％gcose

解得耳’二15N

设角速度最大时QA间的轻绳与竖直方向的夹角为a,对A,根据牛顿第二定律，有

2

F^sina=mA（oLsince

20

解得口=—rad/s

3

【小问3详解】

对A,竖直方向，根据平衡条件，有〃?.范=耳8§。

A做圆周运动的半径r=Lsina

A做圆周运动的线速度u=

剪断轻绳后，A做平抛运动，在竖直方向，有卜=汰

在水平方向，有

平摘的高度/?="-Leosa

距离O的距离$=yjx2+r~

解得s=0.5m

Q

15.如图所示，平行金属极板M和N水平放置，两极板的间距为“、长度为极板连接恒压电源

^=—o半径R=Q的光滑绝缘圆弧轨道A5C竖直放置，轨道左侧A点与N极板右端相接触，3为轨

q

道最低点。现有一质量为加、电荷量为+夕的绝缘小球，从M板左端附近的尸点以一定初速度水平射入,

小球恰能从A点沿切线方向无碰撞地进入圆弧轨道。假设小球可视为质点，不计极板边缘效应和空气阻

力，重力加速度为8。

（I）求小球从。点水平射入时的初速度；

（2）求小球通过8点时对轨道的压力；

（3）若仅将M板向上移动一段距离d，P点在原位置保持不变，小球从。点以相同的初速度水平射入,

要使小球仍能够从A点沿切线方向无碰撞地进入圆弧轨道，求圆弧轨道43C需要水平方向移动的距离和

竖直方向移动的距离。

【答案】3)疯

,563

(2)F^=-mg,竖直向下

15

4

(3)Ax=—J,Ay=0.6254

【解析】

【小问1详解】

由分析可知小球在极板间做类平抛运动，设小球在极板间运动的加速度为4,时间为八则竖直方向列牛

顿第二定律方程有.q+mg=m%

解得4=2g

在竖直方向列运动学公式有)，=/=

解得