湖南省长沙市芙蓉高级中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题（文科）（含答案）

第第页湖南省长沙市芙蓉高级中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题（文科）一、单选题（一共15小题，每题仅有一个正确答案，答对得4分，共60分）1．下列各组物理量中，全部是矢量的为（）A．重力、路程、速度 B．弹力、位移、时间C．摩擦力、平均速度、加速度 D．质量、重力、瞬时速度2．一个物体由静止开始沿斜面做匀加速直线运动，下列x−t图像、v−t图像能描述该物体运动的是（）A． B．C． D．3．如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的运动轨迹是（）A．轨迹① B．轨迹②C．轨迹③ D．以上都有可能4．物体沿水平方向抛出，经2s落地，若物体水平方向的位移是10m，则物体水平抛出的初速度是（）A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．7m/s5．走时准确的某时钟如图所示，各表针的转动均可看作匀速转动，以下关于时针、分针与秒针的说法正确的是（）A．秒针转动的周期最大 B．秒针转动的角速度最小C．时针转动的周期最大 D．时针转动的角速度最大6．质量为m的小球在竖直面内做半径为r的圆周运动，当它到达最高点时速度为v，此时小球的向心力Fn为（）A．mvr B．mv2r 7．如图所示，用细绳系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球的受力正确的是（）A．只受重力 B．只受绳子拉力C．受重力、绳子拉力 D．受重力、绳子拉力和向心力8．如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，随地球一起自转则（）A．甲的线速度大 B．乙的线速度大C．甲的角速度大 D．乙的角速度大9．云南籍航天员桂海潮在我国航天事业中作出了突出贡献，于2024年4月18日获得了“英雄航天员”称号。若桂海潮随中国空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，桂海潮质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则地球对桂海潮的万有引力大小为（）A．mG B．MG C．GMmr 10．篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（）A．重力对小王做负功B．重力对小王做正功C．手对球的作用力大于球对手的作用力D．手对球的作用力小于球对手的作用力11．如图所示，质量为M的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上做直线运动，下列说法中正确的是（）A．F对物体做正功 B．F对物体做负功C．摩擦力对物体做正功 D．合外力对物体做正功12．两个力F1、F2夹角成90°作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，F1对物体做功3J，F2对物体做功−4JA．W=5J B．W=7J C．W=−1J13．起重机把重2.0×104 NA．5.0×103 W B．1.0×104 W14．冬天人穿毛衣时很易产生静电，这种产生静电的方式属于()A．感应起电 B．接触起电C．摩擦起电 D．毛衣本身就带电15．真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若距离为2r，则库仑力大小变为（）A．F4 B．F2 C．2F二、实验题（一共3小题，每小题2空，每空2分，共14分）16．用图1所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程；图2为某次实验的频闪照片，在实验过程中，可以观察到，两个小球落地；在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做运动。如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。17．本实验应选用__________（填“A”或“B”）的重物；A．密度小、体积大 B．密度大，体积小18．完成本实验__________（填“A”或“B”）天平。A．需要 B．不需要19．某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个固定在绝缘支架上带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作：步骤一：把系在丝线上的同一带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）图甲中实验采用的方法是___________（填正确选项前的字母）。A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而，随着距离的减小而（填“增大”“减小”或“不变”）。三、解答题（共三题，19题得7分，20是题9分，21题10分，共26分）20．一质点的速度—时间图像如图所示，在0至5s内，质点做匀减速直线运动，求：（1）质点的加速度大小；（2）5s内质点的位移大小。21．真空中，在A点固定一个电荷量q1=+2.0×10−6C的点电荷，在B点放一个电荷量q（1）B处点电荷受到库仑力的大小和方向；（2）A处点电荷在B处产生电场强度的大小。22．如图所示，AB为竖直平面内光滑弧形轨道，质量m=2kg的物体，在高度h=0.8m的A点，从静止沿轨道滑下，并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力势能为零，g取10m/s2。求：（1）物体在A点所具有的重力势能Ep；（2）物体下滑至B点时速度的大小v。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．重力与速度属于矢量，而路程为标量，A错误；B．弹力、位移为矢量，时间为标量，B错误；C．摩擦力、平均速度、加速度均为矢量，C正确；D．质量为标量，重力、瞬时速度为矢量，D错误；故答案为：C。

【分析】依据矢量与标量的定义（矢量有大小和方向，标量只有大小无方向），逐一判断各选项中物理量的类型，筛选出全部为矢量的选项。2．【答案】D【解析】【解答】AB．物体由静止开始沿斜面做匀加速直线运动，根据动力学公式有x=可知x−t图像为抛物线，故AB错误；CD．物体由静止开始沿斜面做匀加速直线运动，根据动力学公式有v=at可知a−t图像为一条过原点的直线，故C错误，D正确。故答案为：D。

【分析】根据匀加速直线运动的位移公式x=12at2和速度公式v=at3．【答案】A【解析】【解答】在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，将做曲线运动，且轨迹偏向磁铁一侧，即可能沿轨迹①运动。故答案为：A。

【分析】结合曲线运动的条件（合力与速度方向不在同一直线上），分析钢球受磁铁吸引力后的受力方向，根据曲线运动轨迹的偏转规律（轨迹向合力方向弯曲），判断钢球的可能运动轨迹。4．【答案】C【解析】【解答】因为物体做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，故抛出的初速度是v故答案为：C。5．【答案】C【解析】【解答】AC．秒针转动的周期为60s，分针转动的周期为3600s，时针转动的周期为43200s，故秒针转动的周期最小，时针转动的周期最大，故A错误，C正确；BD．根据ω=2π故答案为：C。

【分析】根据匀速圆周运动的周期定义确定时针、分针、秒针的周期大小，再由角速度与周期的关系ω=2π6．【答案】B【解析】【解答】根据向心力的表达式可知F故答案为：B。

【分析】直接依据匀速圆周运动的向心力公式，结合小球的质量、运动速度和圆周运动半径，确定向心力的表达式。7．【答案】C【解析】【解答】该小球在运动中受到重力G和绳子的拉力F，拉力F和重力G的合力提供了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力；受力分析时，不要把向心力包括在内。故答案为：C。

【分析】对小球做受力分析，明确向心力是效果力（由其他力的合力提供），并非独立的受力，结合匀速圆周运动的受力特点判断小球的实际受力。8．【答案】A【解析】【解答】甲、乙两人随地球一起自转，角速度相等，CD错误；甲的转动半径大于乙的转动半径，由v=ωr，甲的线速度大，A正确、B错误．

故答案为：地球自转属于同轴转动，各点角速度ω相等；甲、乙随地球自转的轨道半径不同（甲位于赤道，乙位于45∘纬度），根据线速度公式v=ωr9．【答案】D【解析】【解答】根据万有引力定律可知，地球对桂海潮的万有引力大小为F=G故答案为：D。

【分析】直接根据万有引力定律公式F=GMmr2，代入地球质量M、桂海潮质量m10．【答案】A【解析】【解答】AB．小王立刻上升过程中，位移（运动）方向与重力方向相反，重力做负功，A符合题意，B不符合题意；CD．根据作用力与反作用力关系，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等，CD不符合题意。故答案为：A。

【分析】根据恒力做功的表达式判断重力对小王的做功情况，结合牛顿第三定律判断手对球的作用力小与球对手的作用力大小关系。11．【答案】B【解析】【解答】AB．根据题意可知，物体在粗糙的水平面上向左做直线运动，水平力F方向向右，F方向与位移方向相反，则F对物体做负功，故A错误，B正确；C．物体在粗糙的水平面上向左做直线运动，摩擦力方向向右，摩擦力方向与位移方向相反，则摩擦力对物体做负功，故C错误；D．结合上述，物体受到受到向右的F和摩擦力，合力方向向右，合力方向与位移方向相反，则合外力对物体做负功，故D错误。故答案为：B。

【分析】根据功的正负判断方法（力的方向与位移方向夹角小于90°做正功，等于90°不做功，大于90°做负功），分析力F、摩擦力及合外力与位移方向的关系，逐一验证选项。12．【答案】C【解析】【解答】功是标量，合力的功等于各分力做功的代数和。所以两个力的合力对物体做的功为

W=W1+W2=313．【答案】B【解析】【解答】起重机把货物匀速提升，处于平衡状态F=mg起重机提升货物的功率是P=Fv=1×10故答案为：B。

【分析】货物匀速提升时处于平衡状态，起重机的拉力等于货物重力，再根据功率公式P=Fv（F与v同方向）计算提升功率。14．【答案】C【解析】【分析】当人走动或者运动时，毛衣和人间相互摩擦，故毛衣和人带上了等量异种电荷，所以属于摩擦起电，C正确

【点评】当两个物体相互摩擦而产生的静电为摩擦起电，此题属于一道基础性的题目，很简单15．【答案】A【解析】【解答】根据库仑定律，当相距为r时库仑力大小为F，则有F=k若距离为2r，则库仑力大小变为F故答案为：A。

【分析】依据库仑定律F=kq16．【答案】同时；自由落体运动【解析】【解答】通过实验的频闪照片，可以观察到，两个小球同时落地，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动。

故答案为：同时；自由落体运动

【分析】结合平抛运动的分解规律，将平抛运动拆分为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动；通过对比A球（平抛）与B球（自由落体）的落地时间、竖直高度变化，验证平抛运动竖直方向的运动性质。【答案】17．B18．B【解析】【解答】（1）为了减小空气阻力的影响，本实验应选用密度大，体积小的重物。故答案为：B。（2）由于验证机械能守恒的表达式mgh=重物的质量可以约去，所以完成本实验不需要天平。故答案为：B。

【分析】(1)验证机械能守恒定律的实验中，为减小空气阻力和摩擦阻力带来的系统误差，需选择质量大、体积小的重物，以提高重物的密度，使阻力的影响相对更小。(2)实验验证的是mgh=12m17．【解答】为了减小空气阻力的影响，本实验应选用密度大，体积小的重物。故答案为：B。18．【解答】由于验证机械能守恒的表达式mgh=重物的质量可以约去，所以完成本实验不需要天平。故答案为：B。19．【答案】（1）B（2）增大；增大【解析】【解答】（1）此实验中步骤一先比较小球在不同位置所受静电力的大小，在步骤二中再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，所以该实验采用的方法是控制变量法。故答案为：B。（2）本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而增大。

故答案为：增大；增大

【分析】(1)实验探究静电力与电荷量、距离的关系时，先控制电荷量不变研究静电力与距离的关系，再控制距离不变研究静电力与电荷量的关系，依据控制变量法的核心思想确定实验方法；(2)结合实验现象，当小球电荷量增大时，丝线偏离竖直方向的角度变大，说明静电力变化；当小球与带电体A的距离减小时，丝线偏角同样变大，据此判断静电力与距离的关系。（1）此实验中步骤一先比较小球在不同位置所受静电力的大小，在步骤二中再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，所以该实验采用的方法是控制变量法。故选B。（2）[1][2]本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而增大。20．【答案】（1）解：v−t图像的斜率表示加速度，质点的加速度为a=故质点的加速度大小为0.6m/s2。（2）解：0至5s内的位移等于图线与坐标轴围成的面积，5s内质点的位移大小为x=【解析】【分析】(1)速度-时间图像的斜率表示加速度，匀减速直线运动的加速度大小可通过斜率的绝对值计算，需准确提取图像中的速度变化量和时间变化量。(2)速度-时间图像与时间轴围成的面积表示位移，匀减速直线运动的位移对应三角形的面积，利用三角形面积公式即可求解。21．【答案】（1）解：根据库仑定律，B处点电荷受到库仑力