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2024-2025学年永和中学第二学期高一年级期末考试
物理试题
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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,再选涂其他答案标号。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、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项是符合题目要求。）
1．关于做曲线运动的质点。下列说法正确的是（　　）
A．质点的速率一定变化 B．质点的动量一定变化
C．质点的加速度一定变化 D．质点的动能一定变化
2．2025年5月11日上午7点，“奔跑江淮”大黄山马拉松赛（安庆站）在怀宁县市民广场鸣枪开跑，万名跑者用脚步丈量“蓝莓之乡”，感受马拉松带来的激情与活力。比赛中，一运动员起跑阶段视为匀加速直线运动，从某刻开始计时，在前4s 内经过的位移为12m，紧接着在第二个4s内经过的位移是32m。该运动员运动的加速度为（　　）
A．1.25m/s2 B．1.50m/s2 C．2.25m/s2 D．2.50m/s2
3．二十四节气入选联合国教科文组织非物质文化遗产代表作名录。在国际气象界中，二十四节气被誉为“中国第五大发明”。2025年春分、夏至、秋分和冬至在椭圆轨道所处位置和对应时间如图所示，关于这四个节气，下列说法正确的是（　　）
A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值
B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值
C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大
D．若按照圆轨道处理，根据地球的公转周期和轨道半径可估算出地球的质量
4．自行车是常见的代步工具，其主要构成部件包括前轮、后轮、小齿轮、链条、大齿轮等，部分结构示意图如图所示。某同学骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，已知三个轮子边缘上一点分别标记为a、b、c。下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点的角速度相等
B．a、b两点的线速度大小相等
C．c、b两点的向心加速度大小相等
D．后轮受到地面的静摩擦力，方向向后
5．质量为的物体放在水平面上，现在物体上施加大小为的恒力，第一次恒力斜向右上方，第二次恒力斜向右下方，如图1、2所示，两次拉力与水平方向的夹角均为，物体均从静止开始沿水平面移动相同的距离。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度取，。下列说法正确的是（　　）
A．第一次与第二次拉力做功之比为1∶7
B．第一次与第二次克服摩擦力做的功相同
C．第一次与第二次合力做功之比为7∶1
D．第一次与第二次物体的末速度大小之比为7∶1
6．“天问一号”探测器着陆之前先在停泊轨道绕火星做椭圆运动，运动轨迹如图所示，其中A点离火星最近，B点离火星最远。下列说法正确的是（　　）
A．探测器在A点的速度等于在B点的速度
B．探测器在A点的角速度小于在B点的角速度
C．由A点运动到B点的过程中，探测器受到火星的引力变小
D．由A点运动到B点的过程中，探测器的动能变大
7．如图，一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上，台面水平且光滑。质量均为的甲、乙两小球用一根劲度系数为的轻质弹簧拴接在一起，小球乙与竖直挡板接触（不固定），用力推压小球甲使弹簧压缩，弹簧压缩量为时锁定小球甲。现解除对小球甲的锁定，同时给小球甲施加一个水平向左的外力F，使小球甲由静止开始向左以的加速度做匀加速直线运动，当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F。有关甲、乙两小球的运动情况的判断，下列说法正确的是（　　）

A．外力F的最大值为
B．弹簧锁定时弹性势能为
C．小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为
D．外力F对小球甲做的功为
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题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．一辆汽车沿平直的公路行驶，经过一段时间开始刹车，通过计算机描绘了该汽车刹车后的平均速度随时间的变化规律，如图所示.则下列说法正确的是（ ）
A．汽车刹车时的加速度大小为5m/s2
B．汽车经12s的时间停止运动
C．汽车刹车的位移为180m
D．汽车刹车后4s与刹车后8s的位移大小之比为8：9
9．如图，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S直到电路稳定，则（ ）
A．S闭合电路稳定时，电容器b极板带正电
B．S断开电路稳定时，电容器的电压为3V
C．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为
D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为
10．如图所示，一对电荷量均的点电荷被固定在空间中的A、B两点，O是A、B两点连线的中点，P、N是A、B连线的中垂线上的点，且，在P点放一个电荷量为、质量为m的带电粒子并给它一个初速度，使它恰好绕O点做匀速圆周运动，已知静电力常量为k，不计粒子重力则下列说法正确的是（ ）
A．A、B电荷在N点电场强度E的大小为
B．该粒子做圆周运动的过程中电势能保持不变
C．该粒子做圆周运动的周期为
D．该粒子做圆周运动形成的等效电流的平均电流强度大小为
三、非选择题（共54分。）
11．（6分）如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．
实验步骤如下：
A．用天平测出物块质量M＝500g、重物质量m＝200g；
B．调整长木板上的轻滑轮，使细线水平；
C．调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力；
D．打开电源，让物块由静止释放，打点计时器在纸带上打出点迹；
E．多次重复步骤（D），选取点迹清晰的纸带，求出加速度a；
F．根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．
回到下列问题：
（1）以上实验步骤中，不需要的步骤是 ；
（2）某纸带如图所示，各点间还有4个点未标出，则物块的加速度a＝ m／s2（结果保留三位有效数字）；
（3）根据实验原理，动摩擦因数μ＝ （用M、m、a和重力加速度g表示）．
12．（10分）学校物理兴趣小组用自由下落法验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，实验中所用重物的质量，当地的重力加速度大小。同学们按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中A、B、C、D、E、F、G为七个连续的计时点，部分相邻计时点间的距离已在图乙中标出。计算结果均保留三位有效数字。
(1)当打点计时器打下D点时，重物的速度大小 。
(2)从打点计时器打下D点到打点计时器打下F点，重物重力势能的减少量 J，重物动能的增加量 J。
(3)根据（2）中数据处理的结果可知 （填“>”“=”或“<”），该误差是由未考虑各种阻力的影响造成的，属于 （填“偶然”或“系统”）误差。
13．（10分）导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为，求：
（1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围；
（2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。
14．（12分）如图所示，倾角、足够长的斜面底端固定有挡板P，轻质弹簧一端固定在挡板P上，另一端拴接着物块B。斜面右上端处与半径的光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心在斜面的延长线上，圆弧上点在圆心的正下方，。处固定有一光滑轻质滑轮，用跨过滑轮的轻质细绳将物块B与小球A相连，初始时刻小球A锁定在点。斜面上的弹簧、细绳始终与斜面平行，初始时细绳恰好绷直而无张力，弹簧处于压缩状态，B恰好不上滑。已知小球A、物块B的质量分别为，物块B与斜面间的动摩擦因数，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能表达式，其中弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内，取重力加速度大小。
（1）求初始时弹簧的弹性势能；
（2）某时刻解除小球A的锁定，小球A由静止开始运动，求小球A运动到点时弹簧对物块B做的功；
（3）在第（2）问条件下，求小球A运动到点时物块B的速度大小。
15．（16分）如图所示，一绝缘细直杆AC固定在水平向左、电场强度大小的匀强电场中，直杆与电场线成37°角，杆长，一套在直杆上的电荷量为的带负电荷的小环，从杆顶端A点以初速度开始下滑，小环离开杆后恰好通过杆底端C点正下方的P点。已知小环的质量，环与杆间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：
（1）小环在C点的速度；
（2）小环从C点到P点的时间；
（3）小环运动到杆下端C向正下方P点的动能。
2024-2025学年永和中学第二学期高一年级期末考试
物理试题参考答案
1．B 2．A 3．B 4．B 5．C 6．C 7．C
8．AD 9．ABD 10．AB
11． C （2分） 1.25 （2分） （2分）
12．(1) （2分）
(2) （2分） （2分）
(3) （2分） 系统 （2分）
13．（1）光线不被折射出侧面，说明发生了全反射。此时光线到达侧面的入射角为C（如图2甲所示），由折射定律可知
由几何关系
解得
（5分）
（2）如图乙所示，光从O到达半圆的时间为
光在导光柱中的传播速度为v，则
设射到AD或BC侧面的入射角为α时，到达 CD面所用时间最长，此时光沿AD方向的速度v 大小为
沿此方向传播的距离为
解得
光线的传播时间为
由题意
解得最长时间
（5分）
14．（1）对物块B受力分析，有
其中
此时弹簧的弹性势能
解得
， （4分）
（2）小球A运动到点时物块B沿斜面上滑的距离
可知此时弹簧恰好处于原长位置，由功能关系有
解得
（4分）
（3）对物块B与小球A构成的系统有
小球A、物块B沿绳方向的速度相等，则
解得
（4分）
15．（1）设小环在细直杆上运动时的加速度大小为，受到的支持力大小为，受到的摩擦力大小为，小环在C点的速度为，则对小环进行受力分析可得，沿杆方向
垂直杆方向
其中
解得加速度
根据速度位移公式
解得
（5分）
（2）小环从C点到P点在水平方向只受到电场力，则水平方向的加速度大小为
小环在C点水平方向的分速度为
设小环从C点到P点的时间为t，根据位移时间公式有
（5分）
解得
（3）小环到P点水平方向的速度大小为
在竖直方向，根据牛顿第二定律
竖直方向的速度大小为
小环到P点速度大小为
所以小环到P点的动能为
（6分）

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