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文档简介
第=page11页,共=sectionpages11页2025-2026学年浙江省温州市高一(下)期末物理试卷(A卷)一、单选题:本大题共10小题,共30分。1.下列物理量属于标量且单位符号表示正确的是(
)A.角速度r/s B.周期Hz C.功率W D.2.下列说法正确的是(
)A.爱因斯坦的相对论时空观认为,时间、空间与物质运动有关
B.卡文迪什发现了真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律
C.密立根总结出了行星运动的规律,并找出了行星按照这些规律运动的原因
D.法拉第发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷3.2026年4月19日,人形机器人“闪电”在北京亦庄半程马拉松中夺冠并打破机器人组赛会纪录。若机器人在一段圆弧轨道上转弯,运动过程中速度大小保持不变,则机器人(
)A.所受合外力可能为零
B.速度的方向一定变化
C.加速度的方向保持不变
D.所受合外力的大小一定变化4.如图所示为户外炫彩圆盘风车,风车在竖直面内顺时针匀速转动。两相同雨滴a、b分别从风车最高点和最低点脱离,脱离瞬间速度等于其所在处风车边缘的线速度,不计空气阻力。下列说法正确的是(
)A.雨滴b脱离风车后,做自由落体运动
B.若增大风车转速,则雨滴b落地时间变小
C.若增大风车转速,则雨滴a落地前的重力功率变大
D.雨滴a脱离风车后,在相等时间内速度的变化量相同
5.手机屏幕的核心可简化为两个平行导体板。当手指靠近时,导体板与指尖间的电场线分布如图所示。下列说法不正确的是(
)A.图中任意两条电场线都不可能相交
B.电场线终止于指尖,故指尖感应出负电荷
C.在A点放入一试探电荷,其体积可以很大
D.同一带电粒子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力
6.2025年11月1日,神舟二十号与神舟二十一号机组在太空完成“会师”。已知地球静止卫星轨道高度约36000km,地球半径约6400km,空间站运行在离地约400km的圆轨道上。下列说法正确的是(
)A.空间站运行速度大于7.9km/s
B.空间站在24小时内大约可以环绕地球16次
C.空间站的向心加速度大于地球表面的重力加速度7.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,重物A、B处于静止状态,释放后A、B开始运动。已知A、B的质量均为m,重力加速度为g,不计摩擦阻力和空气阻力。当A的位移为h时,下列说法正确的是(
)A.重物B所受拉力大小为mg
B.重物A的机械能增加量为mgh
C.重物B动能是重物A动能的2倍
D.重物A的速度大小为8.如图所示,A、B两带电小球用绕过光滑定滑轮长为L的绝缘轻线连接,B球紧靠竖直光滑绝缘挡板。系统静止时,A、B球处于同一高度,悬挂A球的轻线与水平方向夹角为37∘,悬挂B球的轻线竖直。已知A、B球带等量正电荷,B球质量为m,静电力常量为k,重力加速度为g,两小球均可视为质点,sin37∘=0.6,cos
A.A球的质量为m B.A球所受库仑力大小为0.6mg
C.A球所带的电荷量为mgL29.我国于2025年5月29日发射“天问二号”探测器,首要目标是对近地小行星2016HO3进行探测、取样并返回地球。返回过程可简化为:飞船先在较高圆轨道Ⅰ上运行,在A处点火进入椭圆轨道Ⅱ,由远地点A向近地点B运动,在B处进行二次点火进入近地圆轨道Ⅲ并稳定运行。忽略两次点火的时长,上述全过程中飞船的速率随时间变化的图像可能正确的是(
)
A. B.
C. D.10.如图所示为洞头鹿西岛风电场,共有2台风力发电机,叶片转动时可形成半径为50m的圆面。某时段风速为10m/s,风向恰好与圆面垂直。已知空气密度为1.2kg/m3,风力发电机将圆内10%A.每秒冲击每台发电机叶片圆面的气流体积约为7.5×103m3
B.每秒冲击每台发电机叶片圆面的空气动能约为4.5×106J
C.二、多选题:本大题共3小题,共12分。11.下列说法正确的是(
)
A.图甲中,油罐车车尾铁链用于吸附灰尘,防止灰尘进入油罐
B.图乙中,静电除尘中,尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附
C.图丙中,雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全
D.图丁中,高压设备导体的表面尽量光滑,是为了避免尖端放电12.如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正三角形,顶点到O点的距离均为R。在正三角形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q的正点电荷,且电荷量为2q的点电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度(
)A.方向沿x轴负方向
B.大小为3kqR2
C.方向与x轴负方向成3013.图甲为某快递自动分拣系统,其中某一水平传送带俯视简化图如图乙所示,其表面为边长L=1.6m的正方形ABCD,以速度v=2m/s匀速向左运动。质量m=0.4kg的货物(视为质点)A.若v0=0,货物将从传送带ABCD右侧离开
B.若v0=0,货物离开传送带所需的时间为1.0s
C.若v0三、实验题:本大题共3小题,共14分。14.某实验小组用图1装置开展“探究平抛运动的特点”实验。
(1)除了如图1所示的器材外,还需要的仪器有
。
A.弹簧测力计
B.白纸和复写纸
C.天平
(2)图2和图3是实验后得到的记录纸。图2产生的原因可能是
,图3产生的原因可能是
。
A.斜槽末端切线不水平
B.选择的斜槽轨道表面粗糙
C.释放小球的初始位置不同
(3)某同学改变实验方案,装置如图4所示。竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动相同的距离,重复实验,在白纸同一竖直线上依次留下点迹1、2、3,其位置关系可能是图5中
(选填“甲”、“乙”或“丙”)。以点迹O为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y,各点迹坐标值分别为y1、y2、y3。若钢球半径不可忽略,则y2
选填“>”、“15.某实验小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律。
(1)下列图中实验操作正确的是
。
(2)让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图所示。O点是打下的第一个点,A、B和C为另外3个连续打下的点。已知交流电的频率为50Hz,从打下O点开始至打下B点的过程中,重物下落的高度为
cm;打下B点时,重物的速度为
m/s(计算结果保留3位有效数字)。
(3)经计算,从O点到B点,重物的重力势能变化量的绝对值为0.59J,B点的动能为0.67J,出现这一结果的原因可能是
。
A.工作电压偏高
16.用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
(1)本实验采用的研究方法是
。
A.等效替代法
B.理想模型法
C.控制变量法
D.微小量放大法
(2)探究向心力大小与半径的关系时,应选择下列实验情景图中的
。
四、计算题:本大题共4小题,共44分。17.如图所示,竖直平面内有竖直向下的匀强电场,场强大小为mgq。质量为m、电荷量为q的带电小球A系在长为L的绝缘轻绳下端,悬挂点正下方固定一带正电的小球B。两小球静止于同一高度,轻绳与竖直方向成45∘角。A、B均视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)小球A带______电(选填“正”或“负”);
(2)A、B间的库仑力大小F;
(18.某品牌新能源汽车在平直公路上进行性能测试,汽车质量m=2×103kg,发动机额定功率P=60kW。汽车由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动,达到额定功率后,保持功率不变继续加速,理论上所能达到的最大速度。已知汽车加速至v=72km/h时所需时间t19.雪地转椅是一种游乐项目,其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图甲、乙所示,传动装置有一高度可调、半径R=5m的水平圆盘,可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳,轻绳另一端B连接质量m=50kg的转椅(视为质点)。转椅运动稳定后,其角速度与圆盘角速度相等。已知转椅与雪地间的动摩擦因数μ=0.6,不计空气阻力。
(1)在图甲中,圆盘在水平雪地上以角速度ω1=2rad/s匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径r1=6m的匀速圆周运动。求转椅所需向心力的大小Fn,及AB与OB之间夹角α的正切值;
(2)将圆盘升高,如图乙所示。已知边缘A到雪地的竖直高度H20.如图所示,装置由水平直轨道AB,半径R=2m、圆心角60∘的光滑圆弧轨道BC,和长度L=2.5m、倾角37∘的粗糙倾斜轨道DE构成。E处设有特殊弹射装置Q:当物块到达E处的速度不小于v=7m/s时,可穿过Q;否则将被反弹,反弹后动能变为反弹前动能的90%。质量m=1kg的物块P被弹簧弹出,经B点进入圆弧轨道后,从C点以vC=8m/s飞出,恰好从D点沿切线方向进入倾斜轨道DE。已知sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,重力加速度g取10m/s²,求:
(1)物块经答案和解析1.【答案】C
【解析】解:A.角速度是矢量,不满足标量条件;且角速度的标准单位为rad/s,r/s不是标准单位符号,故A错误;
B.周期是标量,周期的单位是秒(s),故B错误;
C.功率只有大小没有方向,是标量;且功率的单位瓦特符号为W,单位表示正确,故C正确;
D.电场强度既有大小又有方向,是矢量,不满足标量条件,故D2.【答案】A
【解析】解:A.爱因斯坦相对论时空观核心结论:时间、空间是相对的,与物质的运动状态有关;高速运动时会出现时间膨胀、长度收缩,故A正确;
B.真空中静止点电荷相互作用规律是库仑通过扭秤实验发现(库仑定律);卡文迪什的扭秤实验用于测量万有引力常量,和电荷作用力无关,故B错误;
C.行星运动三大定律由开普勒总结;牛顿通过万有引力定律解释行星运动的原因;密立根仅测定元电荷,和天体运动无关,故C错误;
D.完成雷电与摩擦电同一性实验、命名正负电荷的是富兰克林;法拉第贡献为电磁感应现象、引入场的概念,故D错误;
故选:A。
记忆相对论核心观点直接判断选项A;区分两个扭秤实验对应的物理规律,排除选项B;分清行星规律、规律成因、元电荷测量的三位科学家,排除选项C;区分富兰克林、法拉第的静电成就,排除选项D。
系统梳理力学、电磁、近代物理经典物理学史,集中区分多组极易混淆的科学家成就,纠正学生记忆错位,夯实物理基础常识,适合考前查漏补缺。典型易错陷阱:混淆库仑、卡文迪什的扭秤实验,分不清引力、电荷力;混淆开普勒(行星规律)、牛顿(规律成因)、密立根(元电荷)3.【答案】B
【解析】解:A.做曲线运动的物体速度方向一定变化,必然具有加速度,由牛顿第二定律可知合外力不为零,故A错误;
B.曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,机器人在圆弧轨道上运动,速度方向沿切线不断变化,故B正确;
C.匀速圆周运动的加速度为向心加速度,方向始终指向圆心,随位置变化而不断改变,故C错误;
D.由向心力公式F=mv2r可知,速度大小不变、轨道半径不变时,合外力大小保持不变,故D错误。
故选:4.【答案】D
【解析】解:A.雨滴b脱离风车后,水平方向有初速度,加速度为重力加速度,做平抛运动,故A错误;
B.若增大风车转速,雨滴b脱离风车后,水平方向初速度变大,竖直方向根据h=12gt2
可得t=2hg可知雨滴b落地时间与初速度无关,落地时间不变,故B错误;
C.设a离地高度为h′,根据vy2=2gh′
可得雨滴a落地前竖直方向的速度vy=2gh′
雨滴a落地前的重力的瞬时功率5.【答案】C
【解析】解:A.电场中某点的电场强度方向是唯一的,若两条电场线相交,则交点处电场强度方向不唯一,这与电场强度的性质矛盾,所以任意两条电场线都不可能相交,故A正确;
B.电场线从正电荷出发,终止于负电荷,电场线终止于指尖,所以指尖感应出负电荷,故B正确;
C.试探电荷的体积应足够小,才能等效为点电荷,准确对应电场中某一确定位置的场强,从而准确研究电场的性质,若体积很大,就不能看作试探电荷,故C错误;
D.电场线的疏密表示电场强度的大小,A点电场线比B点密,所以A点电场强度大于B点电场强度,根据F=qE可知同一带电粒子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,故D正确。
本题选不正确项,故选:C。
本题要求选出错误说法,通过分析可知,选项A、B、D均符合电场线的基本性质和定义,而选项C违背了“试探电荷”必须足够小以不影响原电场的理想化条件,故6.【答案】B
【解析】解:A、第一宇宙速度7.9km/s是卫星最大的环绕速度,是近地卫星的环绕速度,可知空间站运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B、根据万有引力提供向心力得:GMmr2=m4π2T2r
可得T=2πr3GM
则空间站的运行周期与地球静止卫星的运行周期之比为T空T静=(R地+h空R地+h静)7.【答案】D
【解析】解:A.由题可知,B下降的位移是A上升位移的两倍,由公式x=12at2可知,B的加速度是A加速度的两倍,对B分析,由牛顿第二定律有mg−T=ma
B.对A分析,由牛顿第二定律有2T−mg=maA,又aB=2aA
联立解得aA=g5T=35mg,故A错误;
C.由速度-时间关系v=at可知,由于B的加速度是A加速度的两倍,所以同一时刻,A的速度是B的一半,即vB=2vA
根据Ek=12mv8.【答案】C
【解析】解:A、对小球B研究,根据力的平衡,细线上的拉力大小为T=mg对小球A研究,根据平衡条件可得:Tsin37∘=mAg
解得:mA=0.6m,故A错误;
B、对小球A研究,水平方向根据平衡条件可得:,故B错误;
C、根据库仑定律可得库仑力大小为:F库=kq2r2
根据几何关系rtan37∘+rcos37∘=L,联立解得:q=mg9.【答案】A
【解析】解:圆轨道上速率恒定,因此v−t图初始为水平线段;从高圆轨道l进入椭圆轨道Ⅱ(向心运动),需要点火减速,因此速率突然减小;飞船靠近中心天体,万有引力做正功,动能增大,速率逐渐增大;椭圆轨道Ⅱ在近地点B的速率大于近地圆轨道Ⅲ的速率,因此需要再次点火减速,速率突然减小,之后圆轨道Ⅲ上速率恒定;根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2rv=GMr,轨道半径越小,速率越大。圆轨道l半径rⅠ大于圆轨道Ⅲ半径rⅢ
因此vⅢ>vl即最终稳定速率大于初始速率,最终水平线在初始水平线上方,故10.【答案】B
【解析】解:A.每秒内冲击圆面的气流体积为V=πR2vt=3×502×10×1m3=7.5×104m3,故A错误;
B.1秒内冲击圆面的空气质量为m=ρV,代入ρ=1.2kg/m3、V=7.5×104m3,可得m=1.2×7.5×10411.【答案】CD
【解析】解:A.油罐车车尾铁链是为了导走静电,防止静电产生的火花引起油罐爆炸,不是吸附灰尘,故A错误;
B.静电除尘中,尘埃带电后是因异种电荷相互吸引而被吸附到电极上,不是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.金属外壳的汽车可起到静电屏蔽作用,在雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全,故C正确;
D.高压设备导体的表面尽量光滑,是为了避免尖端放电,因为尖端处电荷容易聚集,容易发生尖端放电现象,故D正确。
故选:CD。
逐一分析各选项涉及的静电学原理,A选项油罐车铁链用于导走静电,B选项静电除尘利用异种电荷相吸,C选项汽车防雷利用了法拉第笼效应,D选项高压设备表面光滑为防止尖端放电,其中C和D均为正确描述,但D选项更直接地解释了图示设备的设计原理。
12.【答案】AB
【解析】解:根据点电荷电场强度公式,三个点电荷在O点的电场强度大小分别为E1=kqR2、E2=k2qR2、,方向如图所示:
将三个电场强度沿、y坐标轴正交分解,x方向有Ex=E1cos30∘−E3cos30∘,y方向有
可得Ex=−3kqR2,负号说明方向合分量沿轴负方向;13.【答案】CD
【解析】解:A、若v0=0,货物轻放在传送带CD边中点,相对地面初速度为零。
由于传送带向左运动,货物受到的滑动摩擦力向左,货物将向左做匀加速直线运动,故货物最终将从传送带的左侧(AD边)离开,故A错误;
B、若v0=0,货物的加速度大小a=μg=0.5×10m/s2=5m/s2。
货物加速到与传送带共速所需的时间t1=va=25s=0.4s,在此时间内货物对地位移。
由于货物从CD边中点放入,距离左侧边缘的距离为L2=1.62m=0.8m,因为,所以货物在到达左侧边缘前已与传送带共速。
共速后货物随传送带匀速运动,到达左侧边缘剩余的时间t2=L2−x1v=0.8−0.42s=0.2s。
则货物离开传送带所需的最短总时间t=t1+t2=0.4s+0.2s=0.6s,故B错误;
C、若v0=14.【答案】BAC乙>
【解析】解:(1)探究平抛运动的实验中,需要用白纸和复写纸记录小球的落点位置,本实验不需要测量力和小球质量,故AC错误,B正确;
故选:B。
(2)图2的轨迹向上弯曲,说明小球抛出时初速度斜向上,原因是斜槽末端切线不水平,小球不是平抛运动,
故选:A。
图3中各点不在同一条平滑轨迹上,原因是每次小球抛出的初速度不同,即释放小球的初始位置不同;斜槽粗糙只要每次从同一位置释放,初速度仍保持一致,不影响轨迹。故选:C。
(3)平抛运动水平方向为匀速直线运动,挡板每次向右移动相同距离,因此相邻两次撞击挡板的时间间隔Δt相等;竖直方向为自由落体运动,相等时间内竖直向下的位移越来越大,因此从上到下相邻点的竖直间距越来越大,符合该规律的是乙。
设钢球半径为r,挡板每次移动距离Δx,初速度v0则小球击中第n个点时,球心的水平位移为nΔx−r,对应运动时间竖直位移yn=12gtn2
代入得y1=12g(Δx−rv015.【答案】D30.202.60C
【解析】解:(1)释放纸带时手提拉着纸带的上端,使纸带呈竖直状态,重物要靠近打点计时器,纸带要适当长一些,故D正确,ABC错误。
故选:D。
(2)刻度尺的分度值为1mm,B点对应的刻度值为30.20cm,则从打下O点开始至打下B点的过程中,重物下落的高度为30.20cm;
已知交流电的频率为50Hz,则打点周期为T=150s=0.02s
根据打点纸带测量速度的原理,可得打下B点时,重物的速度为v=AC2T=(35.60cm−25.20cm)×10−22×0.02sm/s=2.60m/s。
(3)由题意可知从O点到B点的过程,重物下落到B点的动能大于重力势能的减少量。
A.工作电压偏高,不会影响实验数据的测量,故A错误;
B.存在空气阻力和摩擦力,会导致重物的机械能损失,会使重物下落到B点的动能小于重力势能的减少量,故B错误;
C.接通电源前释放了纸带,会导致打下打下第一个点O16.【答案】CB
【解析】解:(1)由于影响向心力大小的因素有半径、角速度和质量,因此本实验采用的研究方法是控制变量法,故C正确,ABD错误。
故选:C。
(2)探究向心力大小与半径的关系时,应保持两小球的质量相同,角速度相同;根据线速度与角速度的关系v=Rω可知,两塔轮的半径应该相等,故B正确,AC错误。
故选:B。
故答案为:(1)C;17.【答案】正
A、B间的库仑力大小F为2mg
小球B所带的电荷量Q为mg【解析】解:(1)由图可知,小球A、B之间的力为排斥力,则小球A、B带同种电荷,即小球A带正电;
(2)设绳子拉力为T,对小球A,根据平衡条件:
竖直方向
水平方向F=Tsin45∘
联立解得F=2mg
(3)根据库仑定律有F=kQq(Lsin45∘)2
解得小球B所带的电荷量Q=mgL2kq
答:(1)正;
(2)A、B间的库仑力大小F为2mg18.【答案】汽车所受的阻力大小Ff为1×103N
匀加速运动过程所需的时间t1为6s
前12s【解析】解:已知vm=216km/h=60m/s,v=72km/h=20m/s
(1)汽车达到最大速度时,牵引力和阻力大小相等,则有F=Ff
由P=Fvm=Ffvm得
(2)汽车做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律得
F−Ff=ma
设匀加速运动的末速度为v1,达到额定功率时,有P=Fv1
由运动学公式有v1=at1
联立解得:t1=6s,v1=12m/s
(3)19.【答案】在图甲中,圆盘在水平雪地上以角速度ω1=2rad/s匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径r1=6m的匀速圆周运动;转椅所需向心力的
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