广东省深圳市某校2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

第第页广东省深圳市某校2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每个题目只有一个选项符合要求）。1．汽车自驾游是人们喜爱的出游方式之一，驾驶过程中常常离不开卫星导航，遵守交通规则安全文明驾驶是出游的重要保障。汽车在水平路面上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，这一过程中汽车所受合力方向可能是（）A． B．C． D．2．小船在静水中的速度为4m/s，河宽为200m，水流速度为3m/s，下列说法中正确的是（）A．小船过河的最短时间为50sB．小船以最短时间过河，其位移为200mC．船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长D．小船垂直河岸过河所用时间为40s3．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端以大小为v0的水平初速度抛出一个可视为质点的小球，小球落在斜面上。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球在空中运动的时间为vB．小球在空中运动的水平位移大小为2C．若仅将小球的初速度大小变为2v0，则小球在空中运动的水平位移大小变为原来的2倍D．若仅改变小球的初速度大小，则小球落在斜面上时速度方向可能垂直于斜面4．如图，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，A、B、C三点（）A．角速度大小关系是ωB．线速度大小关系是vC．角速度大小关系是ωD．线速度大小关系是v5．如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度v向前运动，已知木箱的质量为m，绳子的拉力大小为F且与水平面夹角为θ，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．木箱受到的支持力可能为零B．木箱受到的摩擦力大小为μmgC．绳子拉力的功率为FvD．木箱与地面间的动摩擦因数μ=6．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（）A．A点的电场强度大小为E2+kC．D点的电场强度大小不可能为0 D．A、C两点的电场强度相同7．火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v0A．火箭的推力来源于空气的浮力B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为mC．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为mD．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求，全选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分）。8．天文学家利用万有引力定律计算天王星位置的过程中，出现了一定的误差．他们猜测在天王星的轨道外，肯定有一颗没有发现的行星，该行星的引力不断地影响着天王星的运动．最终，科学家们通过计算“找”到了这颗遥远的行星——海王星．若海王星绕太阳逆时针运行的运动轨迹如图所示，图中AC为长轴，BD为短轴，若只考虑万有引力的作用，下列说法正确的是（）A．海王星在A点的速率大于在B点的速率B．海王星在B点的加速度与在D点的加速度相同C．海王星从A到B的过程中与太阳的连线在相同单位时间内扫过的面积比从B到C的大D．海王星从C到D所用的时间大于从D到A的时间9．中国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。如图所示，探测器从地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入月球表面附近的工作轨道，开始对月球进行探测。下列说法正确的是（）A．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时的加速度相等B．探测器在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大C．探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小D．探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小10．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是()A．带电粒子所带电荷为正；B．带电粒子在a、b两点的受力方向可以判定；C．带电粒子在a、b两点的加速度，a处较大D．带电粒子在a、b两点的速度b点的速度较大；三、实验题（第11题8分，12题8分，共16分）。11．以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。（1）用如图甲所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是_____（填正确答案标号）。A．斜槽的末端必须调节成水平B．每次释放小球的位置必须相同C．记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降D．小球运动时可以与木板上的白纸相接触（2）图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置（填“较低”或“较高”）（3）按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度v0=m/s（取（4）该小组利用实验数据绘制“y=x2”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=（用斜率k和初速度12．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。（1）对于本实验操作的说法正确的是。A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上B.应用秒表测出重物下落的时间C.选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差D.选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差（2）若实验中所用重物的质量为1.0kg。某同学选取了一条前两个点间距接近2mm的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为0.02s，则在纸带上打下点3时重物的动能的增加量（相对0）ΔEk=（3）发现动能的增加量和重力势能的减少量不相等，可能的原因是。四、解答题（第13题10分，14题12分，15题16分，共38分）。13．如图所示，用绝缘细线将质量为4×10−3kg的带电小球悬挂在O点下，当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场，小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°，此时小球距地面的高度为20cm。不计空气阻力，sin37°=0.6，g取10m/s2。求：（1）小球的带电性质及电量；（2）细线的拉力大小；（3）如果剪断细线，则小球经过多长时间着地。14．如图，轨道AB是一平滑曲面，其末端B的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的小球从A点沿轨道AB由静止开始下滑，从B点飞出，最后落到水平面上的D点。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。已知h=2.5m，H=3.2m（1）小球到达B点时的速度vB（2）小球刚运动到D点时重力的功率PG（3）小球在轨道AB上运动时，克服阻力所做的功W克15．如图，一质量为3m的滑块C放在水平台面上，C的最右边与台面右边缘齐平；一质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C发生弹性碰撞，然后小球落到水平地面上的P点(位于释放点的正下方)。已知重力加速度为g。（1）求细绳断裂前所承受的拉力大小F；（2）求平台的高度h。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，根据曲线运动的性质，运动轨迹弯曲方向为合力的方向，且由于汽车速度不断减小，则合力方向与速度方向成钝角，所以这一过程中汽车所受合力方向位于轨迹的凹侧，且合力方向与速度方向的夹角大于90°。故选C。

【分析】利用轨迹的弯曲方向可以判别合力的大致方向，结合速度的变化可以判别合力方向与速度方向之间的夹角大小。2．【答案】A【解析】【解答】ABD．小船要渡河时间最短，根据分运动的独立性，将小船的运动分为平行于河岸与垂直于河岸的运动，由于垂直于河岸的位移等于河岸的宽度，为了使渡河时间最短，则在渡河过程中必须船头始终垂直于河岸渡河，此种情况下最短渡河时间为t小船在最短时间内渡河，根据运动的合成可以得出小船的实际位移为x=故A正确，BD错误；C．分运动与合运动具有各自的独立性，因此船头只要垂直河岸过河，则渡河时间最短，水流的速度不会影响过河的时间，故C错误。故选A。

【分析】利用分运动的位移公式可以求出小船过河的最短时间，结合位移的合成及位移公式可以求出小船实际位移的大小，根据运动的独立性可以判别小船渡河时间与水流速度大小无关。3．【答案】B【解析】【解答】A．由于小球做平抛运动，已知斜面的倾角为θ，根据位移的分解结合分运动的位移公式有tan解得运动的时间为t=故A错误；BC．由于小球在水平方向上做匀速直线运动，根据位移公式有x=仅将小球的初速度大小变为2v0，则小球在空中运动的水平位移大小变为原来的4倍，故B正确，C错误；D．设落到斜面的速度与水平方向的夹角为α，根据速度的分解结合速度公式可以得出tan倾斜角度为定值，所以落在斜面上速度与水平方向的夹角为定值，与速度大小无关，故D错误。故选B。

【分析】利用位移的方向可以求出速度的方向；利用位移方向结合位移公式可以求出运动的时间，结合水平方向的位移公式可以判别水平位移的大小及变化。4．【答案】C【解析】【解答】由题图可知，A、B两点的线速度大小相等，根据v=ωr，由于rA>由于B、C两点同轴转动，则B、C两点角速度相等，根据v=ωr，由于rB<综上分析可得ωA<故答案为：C。

【分析】这道题的核心是区分共线传动和同轴转动的特点，共线传动的点线速度大小相等，同轴转动的点角速度大小相等。5．【答案】C【解析】【解答】由于箱子做匀速直线运动，箱子受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，根据水平方向的平衡方程有：Fcosθ=f

由于滑动摩擦力的表达式：f=μN可以得出木箱与地面间的动摩擦因数为μ=根据功率的表达式可以得出绳子拉力的功率为P=Fv故选C。

【分析】利用箱子的平衡方程可以求出支持力和摩擦力的大小，结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；利用拉力的分力和速度可以求出拉力的功率大小。6．【答案】A【解析】【解答】A．根据点电荷的场强公式可以得出：正点电荷Q在A点激发的电场强度大小E匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向与点电荷产生的场强方向相互垂直，根据矢量的合成法则可以得出A点的电场强度大小为E2B．点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，根据矢量的合成法则可以得出B点的电场强度大小为E+kQC．点电荷Q在D点激发的电场强度的方向与匀强电场方向相反，则合场强为E-kQr2D．根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向可知，A、C两点的电场强度大小相等，由于点电荷的场强方向不同所以导致叠加后的合场强方向不同，故D错误。故选A。

【分析】利用点电荷的电性可以判别分场强的方向，同时利用点电荷的场强公式可以求出分场强的大小，结合匀强电场的场强方向进行叠加可以求出合场强的大小及方向。7．【答案】B【解析】【解答】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误；B．在燃气喷出后的瞬间，万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，由动量守恒定律得（M-m）v-mv0=0解得火箭的速度大小为v=mC．喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，上升的最大高度h=vD．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D错误。故答案为：B。

【分析】1.推力来源：依据牛顿第三定律，推力是燃气反作用力，非空气浮力。

2.动量守恒：喷气瞬间内力主导，系统动量守恒，列方程求解火箭速度。

3.竖直上抛：利用竖直上抛最大高度公式，代入火箭初速度计算。

4.机械能守恒：喷气时化学能转化为机械能，机械能不守恒（守恒需只有重力/弹力做功）。8．【答案】A,D【解析】【解答】A．根据开普勒第二定律可知，海王星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等，根据面积公式v1B．由于海王星受到引力的方向指向太阳，海王星在B、D两点与太阳的连线不在同一方向，根据引力的方向可以得出加速度的方向不同，故B错误；C．开普勒第二定律可知，海王星在绕太阳运行的过程中，其轨道与太阳连线在相同单位时间内扫过的面积均相等，故C错误；D根据面积公式v1r1=v2根据对称性，海王星在CD段的速率小于在DA段的速率，故即tDA故选AD。

【分析】利用开普勒第二定律可以比较线速度的大小；利用开普勒第二定律可以比较转动面积的大小；利用引力的方向可以比较加速度的方向；利用开普勒第二定律可以比较速度的大小，进而比较运动时间的大小。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．因为探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时由于距离月球中心的距离相等，根据引力公式F=GMmr2B．探测器在圆轨道上绕月运行的最大速度为月球的第一宇宙速度，根据线速度的表达式v=GMC．根据开普勒第三定律r3D．探测器在轨道Ⅰ上的P点减速做向心运动进入轨道Ⅱ，由于做向心运动需要减速可知探测器在轨道Ⅰ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过P点的速度大，故D错误。故选AC。

【分析】利用引力公式结合牛顿第二定律可以比较加速度的大小；利用引力提供向心力可以比较线速度的大小；利用开普勒第三定律可以比较周期的大小；利用向心运动可以比较线速度的大小。10．【答案】B,C【解析】【解答】A．由于粒子的运动轨迹向左弯曲，利用曲线运动的性质：曲线运动的轨迹向合力的方向弯曲可以说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性。故A错误；B．根据A的分析可以说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，故B正确；C．根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，由于粒子在a点所处的电场线比较密集，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律ma=qE可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大。故C正确；D．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场力与位移方向相反，所以从a到b电场力对粒子做负功，根据动能定理可以得出粒子的动能减小，则粒子在a点的速度较大。故D错误。

【分析】利用轨迹的弯曲方向可以判别粒子的受力方向，由于未知电场线方向不能判别粒子的电性；利用电场线的疏密程度可以比较加速度的大小；利用电场力做功可以比较粒子速度的大小。11．【答案】（1）A；B（2）较高（3）2（4）2k【解析】【解答】（1）A．为了小球做平抛运动，斜槽的末端必须调节成水平，保证小球初速度水平，故A正确；B．为了保持每次小球抛出的初速度大小相等，每次必须从同一位置无初速度释放小球，才能保证平抛的初速度相同，故B正确；C．为了画出小球平抛运动的规律，则在记录小球位置时，不需要每次必须严格地等距离下降，只要保证小球平抛即可，故C错误；D．小球运动时只受重力作用，为了避免受到木板的摩擦力，所以小球不应与木板上的白纸相接触，故D错误。故选AB。（2）小球下落相同高度时，根据位移公式h=12gt2可以得出两个小球下落时间相同，由于图线①所对应的小球水平位移大，根据位移公式x=（3）小球在竖直方向做自由落体运动，根据竖直方向上的邻差公式有Δ根据水平方向上的位移公式有x=可得v（4）由于小球做平抛运动，根据位移公式可得y=12可得y=又因为y−x2解得重力加速度为g=2kv02

【分析】（1）为了小球做平抛运动，斜槽的末端必须调节成水平，保证小球初速度水平；为了保持每次小球抛出的初速度大小相等，每次必须从同一位置无初速度释放小球；为了画出小球平抛运动的规律，则在记录小球位置时，不需要每次必须严格地等距离下降；小球运动时只受重力作用，为了避免受到木板的摩擦力，所以小球不应与木板上的白纸相接触；

（2）利用竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小，结合能量守恒定律可以比较小球释放的位置高度；

（1）[1]A．斜槽的末端必须调节成水平，保证小球初速度水平，抛出后做平抛运动，故A正确；B．每次释放小球的位置必须相同，保证平抛的初速度相同，故B正确；C．记录小球位置时，不需要每次必须严格地等距离下降，只要保证小球平抛即可，故C错误；D．小球运动时只受重力作用，所以不应与木板上的白纸相接触，故D错误。故选AB。（2）[1]由图可知小球下落相同高度时，图线①所对应的小球水平位移大，说明图线①所对应的小球水平速度大，根据能量守恒，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置较高。（3）[1]由竖直方向上Δ水平方向上x=可得v（4）[1]根据平抛规律可得y=12可得y=又因为y−x2解得g=2k12．【答案】AC；5.28；5.44；实验中由于需要克服各种阻力(纸带与计时器之间有摩擦，空气阻力等)做功，根据功能关系可以得出重物的机械能减少。【解析】【解答】（1）A．以重物做自由落体运动验证机械能守恒，为了减小纸带与打点计时器之间的摩擦，打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，故A正确；B．由于打点计时器的打点周期固定为0.02s，则打点计时器就是计时仪器，则不需要秒表测重物下落的时间。故B错误；CD．为了减小阻力的影响，实验选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差。故C正确；D错误。故选AC。（2）根据平均速度公式可以得出纸带上打下点3时的速度v=根据动能的表达式可以得出此时重物的动能为E根据重力势能的表达式可以得出从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量Δ（3）实验中由于需要克服各种阻力(纸带与计时器之间有摩擦，空气阻力等)做功，根据功能关系可以得出重物的机械能减少。

【分析】（1）为了减小实验的误差，打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上；由于打点计时器的打点周期固定为0.02s，则打点计时器就是计时仪器，则不需要秒表测重物下落的时间；为了减小阻力的影响，实验选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差；

（2）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，结合动能的表达式可以求出动能的大小；利用重力势能的表达式可以求出重力势能的减少量；

（3）由于阻力做功所以重物的机械能不断减少。13．【答案】（1）对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力，则电场力向右才可能维持平衡，因此小球带正电。根据平衡条件可知qE=mg代入数据解得q=3×​​​​​​​（2）设绳子的拉力大小