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2024-2025学年湖南省名校联盟（YDYC）高一（下）期末考试物理试卷B卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.“判天地之美，析万物之理”，领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下列四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A. 甲和丁 B. 乙和丁 C. 乙和丙 D. 甲和乙
2.关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 公交车拐弯时乘客有倒向弯道内侧的趋势B. 秋千摆到最低点时，坐在秋千上的小孩对秋千的压力可能小于小孩受到的重力C. 火车轨道在弯道处外轨略高于内轨，可使火车拐弯时轮缘对内、外轨的弹力均为0D. 汽车经过拱形桥的最高点时处于超重状态
3.哈尔滨2025年第九届亚洲冬季运动会短道速滑项目上，我国选手林孝埈夺得男子500米金牌。比赛中林孝埈减速滑过弯道时他受合力及速度方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.“七星连珠”是一种罕见的天文现象，指太阳系中距太阳由近到远的七颗行星水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星在天空中几乎排列成一条直线。假设某次“七星连珠”发生时，七颗行星按照距离太阳由近到远的顺序在太阳同一侧排列成一条直线，行星绕太阳的运动均看作匀速圆周运动，且仅考虑受太阳引力作用。则下列说法中正确的是( )
A. 水星距离太阳最近，受到太阳引力最大 B. 水星距离太阳最近，线速度最小C. 海王星距离太阳最远，周期最大 D. 海王星距离太阳最远，加速度最大
5.2025年1月7日，中国航天实现开门红，实践25号双机械臂的在轨服务卫星成功发射，标志我国在该领域技术水平居于世界前列。研发过程中，实验室测试机械臂抛投物体，把质量为m的小球从同一高度的A、B两点抛出，均能垂直击中竖直墙壁上的目标点P，轨迹如图。忽略空气阻力，下列说法正确的是
A. B点抛出的运动时间更短 B. B点抛出的运动时间更长C. A点抛出的初速度的水平分量更小 D. A点抛出的初速度的水平分量更大
6.2024年底CR450动车组成功下线，其最高速度可超过450公里/小时，再一次让世界为中国高铁惊叹。该动车组由8节车厢组成，其中2、3、6、7号车厢为动力车厢，其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F，每节车厢所受阻力大小均为f，各车厢的质量均为m。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时，下列说法正确的是
A. 若列车匀速行驶，则车厢间拉力均为零B. 若列车匀速行驶，则车厢间拉力均不为零C. 若列车匀加速行驶，则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为D. 若列车匀加速行驶，则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理B. 图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C. 图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上D. 图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
8.如图所示，边长为的正方形ABCD处在匀强电场中，且正方形平面与电场线平行。已知，，，O是对角线AC、BD的交点，下列说法正确的是
A. D点的电势 B. O点的电势C. 电场强度大小为 D. 电场强度大小为
9.穿越机比无人机有着更高的速度，更强的机动性。如图，某穿越机沿水平方向做加速直线运动，某时刻空气对其作用力F与运动方向成角，速度为v，穿越机重力为G，则此时
A. 重力的功率为0 B. 重力的功率为C. 空气对其作用力的功率为 D. 空气对其作用力的功率为
10.2025年3月4日，《上观新闻》消息，我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一艘货运飞船，执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道即近地圆形轨道，之后进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接，如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道，距地面高度为h，飞船在停泊轨道运行的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是
A. 从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速B. 天和核心舱的向心加速度大小为C. 可估得地球密度为D. 飞船从P点运行到Q点需要的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。
按图1所示连接电路，将开关S拨到1时，通过电流表的电流方向_____________填“向左”或“向右”。等待充电完成后，将开关S拨到2，读出电流表的示数并记录在表格中，若在图2中作出的图像与坐标轴围成的面积为85格，则电容器放电前所带的电荷量为___________________结果保留三位有效数字。
若作出的图像为图3中的曲线a，现仅增大R的阻值，重复上述步骤，作出的图可能是图3中的曲线__________填“a”“b”或“c”。
12.验证“机械能守恒定律”实验装置如图所示，实验使用电磁打点计时器。
除图1所示器材外，还需选用 多选；
A.刻度尺 秒表 学生电源
如图2为截取实验所获一条纸带的部分，已知O为测量起点，A、B、C、D为4个连续打下的点，打点频率为50Hz，则打点“C”时，重锤的速度为 保留2位有效数字；
实验中发现，各标记点的动能大于从O至该点过程中重力势能减少量，其原因可能是 单选
A.工作电压偏低 B.存在空气阻力和纸带的摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
改用如图3所示的气垫导轨进行实验，将气垫导轨调至水平，将滑块移至图示位置，静止释放滑块，读出挡光片通过光电门的挡光时间t，测出挡光片的宽度d和挡光片到光电门的距离l，用天平称出托盘和砝码的总质量m以及滑块和挡光片的总质量M。若要验证机械能守恒定律的结论，以上物理量应满足的关系式是 。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，绝缘丝线与竖直方向夹角为，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中。静电量常量为k，重力加速度g，求：
、B两球之间静电力大小；
、B两球之间的距离。
14.汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上直线行驶时，阻力是车重的倍，。
求汽车的最大行驶速度；
若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，则经过多长时间汽车功率达到额定值？
若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度，则汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？
15.如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列图中只画出4个，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为L，两板间距离为2L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上。
求第1个金属圆筒的长度；
若金属圆筒个数，求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离；
金属圆筒个数n取何值时，电子打在荧光屏上的动能最小，动能最小值为多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】甲图：匀变速直线运动位移公式的推导，丁图：物体沿曲面滑下时重力做的功，甲和丁都用到了微元法，乙图：观察微小形变示意图，用到了微小形变放大法，丙图：研究合力与分力，用到了等效法，故甲和丁包含的物理思想方法相同，选A。
2.【答案】C
【解析】A.因为惯性，公交车拐弯时乘客有倒向弯道外侧的趋势，故A错误；B.秋千摆到最低点时，根据牛顿第二定律可得秋千对小孩的支持力，根据牛顿第三定律可知坐在秋千上的小孩对秋千的压力大于小孩受到的重力，故B错误；C.火车转弯时，外轨略高于内轨的设计是为了利用重力和支持力的合力提供向心力，从而减少轮缘对铁轨的侧向压力，理想情况下，如果倾角设计合理，火车可以完全依靠重力和支持力的合力提供向心力，此时轮缘对内、外轨的弹力均为0，故C正确。汽车在拱形桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，即 ，因此，支持力小于重力，加速度竖直向下，处于失重状态，故D错误；
3.【答案】D
【解析】解：根据曲线运动的特点，速度沿切线方向和合外力指向曲线凹侧，及减速曲线运动的条件，合力方向与速度方向夹角大于90度，故D正确，ABC错误。故选：D。
4.【答案】C
【解析】A.根据万有引力定律有
引力的大小取决于太阳质量、行星质量和距离。题目中没有给出行星的质量信息，故A错误；
B.根据牛顿第二定律有
解得
即距离越小，线速度越大。因此，水星距离最近，线速度应最大，而不是最小，故B错误；
C.根据周期和线速度的关系有
即即距离越大，周期越大。海王星距离最远，周期应最大，故C正确；
D.根据牛顿第二定律有
解得
即距离越小，加速度越大。海王星距离最远，因此加速度最小，故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【解析】AB .两次抛体运动均垂直击中P点，说明末速度竖直分量为零，由逆向思维可把P到A、B看出平抛运动，根据 ， ，由于高度相同，可知两抛体竖直初速度 相同，运动时间t相同，AB错误；CD .根据 ，因为 t 相同，A点水平位移更大，可知其水平初速度 更大，D正确，C错误。
6.【答案】D
【解析】当动车组做匀速运动时，对整体有 则
则根据平衡条件可知第一列车厢有 对于一、二列车厢整体有
可得二、三节车厢间作用力 以此类推，可知 ， ， ， ，
则可知各车厢间的作用力不是都为零，故AB错误；
若列车动力全开匀加速行驶，根据牛顿第二定律
整列车的加速度大小为
对后五节车厢整体，根据牛顿第二定律
解得 故D正确。
7.【答案】AB
【解析】A.图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理，故A正确；
B.图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；
C.图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，故C错误；
D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生引力，故D错误。
故选AB。
8.【答案】BD
【解析】由于A点电势为2V，C点电势为6V，O是AC中点，由匀强电场特点知，O点电势为4V，故对角线BD为等势线，，A错误，B正确;电场强度大小为，代入得，C错误， D正确。
9.【答案】AC
【解析】解：AB、重力的方向竖直向下，方向与穿越机的运动方向垂直，所以重力不做功，重力的功率为0，故A正确，B错误；CD、空气对穿越机的作用力在运动方向的分力大小为，所以功率大小为，，故C正确，D错误。
10.【答案】BCD
【解析】A.飞船需要通过加速从停泊轨道进入转移轨道，故A错误；
B.设天和核心舱的向心加速度大小为 a ，地表物体 受的重力为 ，由 ，解得 ，故B正确；
C.飞船在停泊轨道运行的周期为 T ，根据万有引力提供向心力有 ，解得 ，则地球的密度为 ，解得 ，故C正确；
D.设飞船在转移轨道运行的周期为 ，由开普勒第三定律有 ，整理可得 ，故飞船在转移轨道上从 P 点飞到 Q 点所需的时间为 ，故D正确。
故选BCD。
11.【答案】向右；
b

【解析】图1可知，将开关拨到1时，通过电流表的电流方向向右；根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量，图2中每一小格表示的电量为 ，故电容器放电前所带的电荷量为
因 图像的面积等于电容器带电量，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变，仅增大 R 的阻值，电容器放电电流越小，则放电时间越长，故 图可能是图3中的曲线b。
12.【答案】AC
C

【解析】除图1所示器材外，还需选用刻度尺测量计数点间的距离和学生电源为电磁打点计时器提供交流电，不需要秒表，打点计时器本身可以计算时间，故选AC。
由匀变速直线运动规律可知，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，故C点的瞬时速度为。
A.工作电压偏低，对实验结果无影响，故A错误；
B.若存在空气阻力和纸带的摩擦力，重力势能的减少量大于动能的增加量，故B错误；
C.接通电源前释放了纸带，此时测得的C点的速度时下降的距离大于纸带上打点起点到C点间的距离，则此时C点的速度偏大，故动能的增加量大于从O至该点过程中重力势能减少量，故C正确。
挡光片通过光电门的速度，动能的增加量，重力势能的减少量，
若关系式满足，即，可验证机械能守恒定律。
13.【答案】解：以小球B为研究对象，对小B球进行受力分析，根据小球处于平衡状态得B受到的电场力大小：根据库仑定律得小球B所受库仑力大小为：联立上式，解得A、B两球之间的距离为：答：、B两球之间静电力是；、B两球之间的距离为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：若汽车保持额定功率不变从静止启动，时到达最大行驶速度由牛顿第二定律可得：，可得：，匀加速获得的速度为：，加速时间为：；若汽车保持额定功率不变从静止启动，时到达最大行驶速度，则有：，全程列动能定理：，代入数据，解得从静止到开始到匀速运动时所通过的路程：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：根据图乙可知，为了达到同步加速，电子在圆筒中做匀速直线运动，运动的时间均为，电子第一次加速过程，根据动能定理有，第1个圆筒的长度为，解得：；设电子从第4个圆筒射出后的速度为，根据动能定理有，电子在偏转电场中做类平抛运动，设运动时间为t，水平方向：，竖直方向加速度：，电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为：，解得：，射出极板后电子做匀速直线运动，沿轴线方向有沿竖直方向，解得电子打在荧光屏的位置与O点间的距离为设有n个金属圆筒，电子在加速电场中做功为：，电子在偏转电场中做类平抛运动，设运动时间为，水平方向：，电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为：，电子在偏转电场中做功为：，电子从开始加速到离开偏转电场过程根据动能定理有解得解得当时，动能最小，，
【解析】详细解答和解析过程见【答案】

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