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2024-2025学年海南省海口市高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.科学家推动了物理学的不断发展，使人类对自然界的认识达到了前所未有的深度和广度，并为现代科技的进步提供了坚实的理论基础，以下说法符合物理学史实的是( )
A. 德国天文学家开普勒研究了丹麦天文学家第谷的观测数据，提出了日心说
B. 英国物理学家牛顿提出了万有引力定律，并用扭秤实验测量了引力常量
C. 法国科学家库仑通过对电荷之间的相互作用力的研究，提出了库仑定律
D. 英国物理学家卡文迪什认为电荷之间的相互作用通过场来传递，提出了电场的概念
2.年月日时分，航天员陈冬、陈中瑞、王杰乘坐神舟二十号飞船奔向中国空间站“天宫一号”，开启为期个月的巡天之旅。如图所示，“天宫一号”的轨道高度约为，同步卫星的轨道高度约为，则( )
A. 天宫一号的角速度小于同步卫星的角速度
B. 天宫一号的周期大于同步卫星的周期
C. 天宫一号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D. 天宫一号的线速度小于同步卫星的线速度
3.将一小球可视为质点，从距地高处，以初速度竖直向上抛出不计空气阻力，重力加速度为，则小球从抛出到落地经过的时间为( )
A.
B.
C.
D.
4.人站在电梯中随电梯一起向上运动，下列说法正确的是( )
A. 当电梯减速上升时，人处于超重状态
B. 当电梯加速上升时，人处于超重状态
C. 当电梯加速上升时，人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力
D. 当电梯减速上升时，人对电梯地板的压力小于电梯地板对人的支持力
5.如图，人在岸上拉船，某一时刻，轻绳与水平面的夹角为，船的速度大小为，人对绳的拉力大小为，则以下说法正确的是( )
A. 人拉绳的速度为
B. 要使船匀速靠岸，人拉绳的速度应该保持不变
C. 人对绳的拉力功率为
D. 人对绳的拉力功率为
6.如图为一个风力测量装置，核心部件是一个平行板电容器，其中右极板固定且连在静电计上，左极板接地且会因为风力而向右移动，风力越大，向右移动距离越大两板不接触，电容器所带电荷量不变。在可测量限度内，下列说法正确的是( )
A. 风力越大，电容器的电容越小
B. 风力越大，电容器的电容越大
C. 风力越大，静电计的张角越大
D. 风力越大，静电计的张角不变
7.如图，、两艘快艇在海面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比：，速度方向改变的角度之比是：，则它们( )
A. 所受的合力均保持不变 B. 线速度大小之比为：
C. 角速度大小之比为： D. 向心加速度大小之比为：
8.如图，在光滑的绝缘水平面上，有两个相距为的甲、乙小球均可视为点电荷，带电荷量分别为和、质量分别为和，在水平恒力作用下甲、乙小球一起做匀加速直线运动。已知静电力常量为，水平恒力的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
9.如图，民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，人沿气囊加速下滑过程中，下列说法正确的是( )
A. 人所受到的支持力对人做负功
B. 人受到的重力对人做正功
C. 人受到的摩擦力对人做负功
D. 人所受合力对人不做功
10.如图是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是( )
A. 甲带正电，乙带负电
B. 点电势低于点电势
C. 将一个正试探电荷从点移到点，电势能增大
D. 点处的电场强度大于点处的电场强度
11.如图，将一个可视为质点的物体从点水平抛出，到达点时沿着切线方向进入与轨道无碰撞半径为的光滑圆弧轨道，点与圆心点等高，空气阻力忽略不计，以下说法正确的是( )
A. 物体从点到点过程中机械能守恒
B. 物体从点到点过程中机械能不守恒
C. 物体到达点时速度不为零
D. 物体到达点时速度为零
12.电场中有、、三点，将电荷量的试探电荷放在点，所受的电场力，将该电荷从点移动到点，静电力做功，从点动到点，电势能减少了，设点的电势，则下列说法正确的是( )
A. A、两点间的电势差为
B. 点的电场强度大小，与放入的试探电荷无关
C. A、、三点的电势大小关系为：
D. 该试探电荷在点的电势能为
13.如图所示，一同学物理课上参与了一个趣味游戏，、、、四个相同木板紧挨放在水平地面上，使小滑块以某一水平初速度从的左端滑上木板，若滑块分别停在、、、上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为、质量为，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为可视为质点，滑块与木板上表面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。下列说法正确的是( )
A. 滑块在木板上滑动时的加速度大小均为
B. 滑块在各木板上滑过时，木板均保持静止
C. 若获得四等奖，滑块初速度的最大值为
D. 若获得一等奖，因摩擦产生的总热量的取值范围为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
14.某实验小组用如图所示装置探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系。
本实验与下列实验中采用的科学方法相同的是______选填“”、“”、“”或“”。
要探究向心力与角速度的关系，将质量相同的两个小球，分别放在挡板、处，将皮带处于左右半径______选填“相等”或“不等”的塔轮上。
如图所示为桶装水的电动抽水器，某实验小组欲使用平抛运动的规律来测量该抽水器的抽水流量流量是单位时间内液体通过管道横截面的体积，其计算式为，为管道的横截面积，为液体的流动速度。
测量抽水器出水管内径直径，调节管口方向，使其______选填“水平”或“竖直”。
启动抽水器后水均匀从管口水平射出，待水柱稳定后，用刻度尺测出管口到落地点的水平距离和______写出所测物理量及其符号。
已知重力加速度大小为，则该抽水器的流量______用所测物理量的符号表示。
15.在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学选用如图甲所示的实验装置进行实验。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。
除了图甲所示的器材外，要完成本实验还需的器材有______。
A.交流电源
B.直流电源
C.托盘天平
D.刻度尺
这位同学实验操作完成后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，选取连续打出的、、、、、、七个计时点，并测出各计时点到起始点的距离，如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，根据纸带上的测量数据，求出点的速度填入表格。以点为计时起点，根据表格中的数据在坐标纸中作出图像。
计数点
时间
速度 ______
由图像求得重物下落的加速度为______保留三位有效数字。由此判断，在误差允许范围内重物下落过程中机械能守恒。
另一同学用图丙所示装置进行实验，部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在钩码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。若滑块和遮光条的总质量为，钩码质量为，遮光条宽度为，依次经过光电门、的遮光时间为、，两光电门之间的距离为，当地重力加速度为，以上物理量在误差范围内满足关系式______，则验证了机械能守恒定律。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
16.如图所示，一个质量为，电荷量大小为的带电小球在匀强电场的作用下静止在光滑绝缘斜面的顶端，斜面倾角，长度，电场强度方向平行斜面向上。现将原电场快速撤去并加上平行斜面向下的匀强电场，场强大小不变。已知重力加速度取，空气阻力忽略不计，电场改变所用时间可忽略，不考虑因电场变化产生的电磁感应。求：
小球带什么电？匀强电场的电场强度大小；
小球下滑过程中的加速度大小和到达斜面底端时的速度大小。
17.如图为显像管显示器的内部原理图，现有一电子从发热灯丝逸出初速度大小忽略经加速电场加速后，从板中心孔沿偏转电场的中心线射入偏转电场，穿出偏转电场后，再经过一段匀速直线运动最后打到荧光屏上的点。已知加速电压为，偏转电场的两平行板间的电压为，板长为，板间距为，平行板右端到荧光屏的距离为，电子的电荷量为，质量为，不计电子的重力，偏转电场仅存在于两平行板正对的范围内。求：
电子从孔射出时的速度大小；
电子进入偏转电场时的加速度和穿过偏转电场的时间；
电子从偏转电场射出时偏离中心线的距离和荧光屏上两点的距离。
18.如图，静止的水平传送带的左端有一固定的半径为的竖直四分之一光滑圆弧轨道，末端点与长为传送带相切，右端有一固定的倾角为的光滑斜面。一质量为的滑块可视为质点从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经过点后立即让传送带以的速率顺时针方向匀速转动，滑块第一次冲上斜面能达到的最高点为。已知传送带与滑块间的动摩擦因数为，不计空气阻力，滑块经过和点时均无碰撞造成机械能损失，重力加速度取，求：
滑块经过点时受到轨道的支持力大小和两点间的距离；
滑块第二次滑上传送带后，向左滑行的最远距离和向左运动的时间；
滑块从第二次滑上传送带到离开传送带过程中，滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量。
参考答案
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14.；不等； 水平；喷水口到地面的竖直高度；
15.； ； ；
16.对小球进行受力分析，小球受到重力、斜面的支持力和电场力。重力方向竖直向下，支持力方向垂直斜面向上，由于电场强度方向平行斜面向上，且小球静止在斜面上，所以电场力方向必然平行斜面向上，与电场方向相同，根据正电荷所受电场力方向与电场方向相同，可知小球带正电。
根据共点力的平衡条件，沿斜面方向上合力为零，即电场力与重力沿斜面向下的分力大小相等，方向相反。已知电场力，则有，可得。
撤去原电场并加上平行斜面向下的匀强电场，电场强度大小不变，此时小球受到的电场力，方向平行斜面向下，重力沿斜面向下的分力为。根据牛顿第二定律，沿斜面方向上合力，又因为，所以。则加速度。
已知小球沿斜面做初速度为的匀加速直线运动，斜面长度，加速度。根据匀变速直线运动的速度位移公式其中，可得，则。
答：小球带正电，匀强电场的电场强度大小为。
小球到达底端的加速度大小为，速度大小为。
根据小球静止在斜面上，可知其所受合力为零，结合电场力的方向与电场方向的关系来判断小球的带电性质，再利用平衡条件求出电场强度的电场强度大小。
先对撤去原电场并加上反向电场后的小球进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度大小，再利用匀变速直线运动的速度位移公式求出到达斜面底端时的速度大小。
17.电子经加速电场加速的过程由动能定理得：
解得：
电子在偏转电场中由牛顿第二定律得：
又有：
联立解得电子进入偏转电场时的加速度大小为：，方向垂直于极板向下。
电子在平行于极板方向做匀速直线运动，则有：
解得穿过偏转电场的时间为：
电子在偏转电场中，在垂直于极板方向做匀加速运动，由运动学公式得：
解得：
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由类平抛运动的推论，如上图所示，结合几何关系可得：
解得：
答：电子从孔射出时的速度大小为；
电子进入偏转电场时的加速度大小为，方向垂直于极板向下。穿过偏转电场的时间为；
电子从偏转电场射出时偏离中心线的距离为，荧光屏上两点的距离为。
18.滑块从点运动到点过程中，由动能定理得：
滑块到达点时，由牛顿第二定律得：
联立解得：
滑块从点运动到点过程中，由动能定理得：
代入数据得：
滑块从点开始运动到第二次滑上传送带的过程中，由动能定理得：
解得：
从滑块第二次滑上传送带开始计时，到滑块向左滑行到最远距离的过程中，由动能定理得：
解得：
由牛顿第二定律得：
解得：
且
代入数据可得：
设滑块从第一次向左滑到最远处到第二次滑出传送带过程的时间为，由运动学公式得：
解得：
滑块从第二次滑上传送带到第二次离开传送带的过程中，滑块相对于传送带滑动的路程为：
产生的摩擦热为：
解得：。
答：滑块经过点时受到轨道的支持力为和两点间的距离为。
滑块第二次滑上传送带后，向左滑行的最远距离为和向左运动的时间为。
滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量为。
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