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临江高中2024-2025-2高一年级期末考前检测

物理试题

注意：请在答题卡上作答

一、单选题（本大题共10小题，共40分）

1. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时，电容器的（　　）

A. 极板间的电压变大 B. 电容变小

C. 极板的电量变大 D. 极板间的场强变小

【答案】C

【解析】

【详解】A．因电容器与电源连接，则电势差不变，故A错误；

B．当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式

可知电容增大，故B错误；

C．根据

可知，电荷量变大，故C正确；

D．依据

极板间距变小，因不变，则变大，故D错误。

故选C。

2. 如题1图所示的旋转飞椅是一种经典的游乐设施，飞椅未旋转时简化模型如题2图所示。当其以恒定转速运行时，可认为飞椅在水平面内做匀速圆周运动。外侧飞椅与内侧飞椅相比（）

A. 线速度较大 B. 线速度较小

C. 角速度较大 D. 角速度较小

【答案】A

【解析】

【详解】CD．外侧飞椅与内侧飞椅绕同一个轴转动，具有相同的周期，根据可知，角速度相同，故CD错误；

AB．外侧飞椅与内侧飞椅相比转动的半径较大，根据可知，外侧飞椅比内侧飞椅的线速度大，故A正确，B错误。

故选A。

3. 某“失重”餐厅的传菜装置如图所示，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，小车（　　）

A. 机械能保持不变 B. 动量保持不变

C. 处于失重状态 D. 所受合力不为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，速度大小不变，动能不变，小车高度减小，即重力势能减小，可知，小车的机械能减小，故A错误；

B．小车做螺旋运动，速度大小不变，方向改变，根据动量表达式有

可知，小车的动量大小不变，动量的方向发生变化，即动量发生了变化，故B错误；

C．由于小车沿等螺距轨道向下做匀速率运动，沿轨道方向的速度大小不变，即小车沿轨道方向的合力为0，即沿轨道方向的加速度为0，又由于该轨道各处弯曲程度相同，则轨道对小车的指向图中轴心的作用力提供圆周运动的向心力，该作用力方向沿水平方向，可知，小车的加速度方向方向沿水平方向，小车不存在竖直方向的加速度，即小车既不处于超重，又不处于失重，故C错误；

D．根据上述可知，小车沿轨道方向的合力为0，轨道对小车的指向图中轴心的作用力提供圆周运动的向心力，即小车的合力不为零，合力方向总指向图中轴心，故D正确。

故选D。

4. 如图所示是一儿童游戏的图片，儿童站在固定竖直圆轨道的最低点，用力将一足球由静止踢出，发现足球能够沿着圆轨道通过最高点，已知轨道半径为R，足球的质量为m，重力加速度为g，不考虑摩擦和空气阻力作用，由此可判断儿童对小球做的功（　　）

A. 可能等于 B. 可能等于

C. 可能等于 D. 可能等于

【答案】A

【解析】

【详解】足球刚好沿圆轨道通过最高点时有

解得

所以足球能够沿着圆轨道通过最高点应满足

设儿童对小球做的功为W，对足球从最低点到最高点的过程由动能定理有

解得

即

故选A。

5. “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，运动均看做匀速圆周运动，且仅受太阳引力作用。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. 水星距离太阳最近，周期最大

D. 水星距离太阳最近，加速度最大

【答案】D

【解析】

【详解】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。水星距离最近，周期应最小，故C错误；

D．根据牛顿第二定律有

解得

即距离越小，加速度越大。水星距离最近，因此加速度最大，故D正确。

故选D。

6. 2024年10月30日，神舟十九号成功发射并对接中国空间站，标志着中国航天进入新的阶段。神舟十九号与中国空间站对接过程的示意图如图所示，神舟十九号先在近地圆轨道I上运行，再变轨至椭圆轨道II，最后与在圆轨道III上运行的中国空间站对接。已知地球表面的重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　）

A. 中国空间站在轨道III运行的线速度大小可能为

B. 神舟十九号在轨道II运动时的向心加速度大于

C. 对接后中国空间站中航天员处于超重状态

D. 神舟十九号在轨道I上运行的周期比中国空间站在轨道III上运行的周期小

【答案】D

【解析】

【详解】A．第一宇宙速度近似等于近地卫星的环绕速度，即近地圆轨道I的线速度近似等于，根据

解得

由于圆轨道III的轨道半径大于近地圆轨道I的轨道半径，则圆轨道III的线速度大于近地圆轨道I的线速度，即中国空间站在轨道III运行的线速度大小一定小于，故A错误；

B．根据牛顿第二定律有

解得

则近地圆轨道I的向心加速度近似等于，由于轨道II上卫星与地心连线间距大于或近似等于地球半径，则神舟十九号在轨道II运动时的向心加速度小于或等于，故B错误；

C．对接后中国空间站在圆轨道III上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则中国空间站中航天员处于完全失重状态，故C错误；

D．根据开普勒第三定律有

由于圆轨道III的轨道半径大于近地圆轨道I的轨道半径，则神舟十九号在轨道I上运行的周期比中国空间站在轨道III上运行的周期小，故D正确。

故选D。

7. 关于下列四幅图中的情景（均不计空气阻力），说法正确的是（）

A. 甲图中，火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒

B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒

C. 丙图中，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒

D. 丁图中，运动员撑杆向上的过程中，运动员的机械能一直守恒

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲图中，火箭点火升空过程中，火箭的动能和重力势能均增加，火箭的机械能增加，故A错误；

B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客，游客的动能不变，重力势能发生变化，所以游客的机械能不守恒，故B错误；

C．丙图中，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，由于不计空气阻力，只有重力对铅球做功，铅球的机械能守恒，故C正确；

D．丁图中，运动员撑杆向上的过程中，由于杆的弹力对运动员做功，运动员的机械能不守恒，故D错误。

故选C。

8. 两个带电小球放置在足够宽广的真空环境中，带正电、带负电，且，两电荷附近的电场分布如图所示。若从足够远处观察这两个电荷，可以把两电荷视作一个点，则在足够远处观察到的电场分布正确的是（）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】由题意可知，在足够远处的电场相当于将两电荷合在一起时形成的电场，由于带正电、带负电，且，即相当于的正点电荷产生的电场。

故选A。

9. 如图所示，兴趣小组在参观科技馆中“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（）

A. 人在转动手柄的过程中创造了电荷

B. 大金属球带正电是因为它有多余的电子

C. 小金属球不带电是因为它内部没有电子

D. 小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥

【答案】D

【解析】

【详解】A．人在转动手柄的过程中并没有创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，故A错误；

B．大金属球带正电是因为大金属球的原子核的核外电子转移到了其他物体上，故B错误；

C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球的原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误；

D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确

故选D。

10. 如图所示，OA为竖直绝缘墙面，A点固定电荷量为＋Q的小球，电荷量为＋q的小球B通过轻绳与O点相连，小球B处于静止状态。已知OA＝OB，将小球A视为场源电荷，小球B视为试探电荷，若小球B的电荷量逐渐减小，则在B靠近A的过程中（　　）

A. 小球B受到的静电力大小逐渐减小

B. 小球B所处位置的电场强度逐渐减小

C. 小球B所处位置的电势逐渐减小

D. 小球B的电势能不变

【答案】A

【解析】

【详解】A．对小球B受力分析，三个力构成首尾相连的三角形，如图所示

根据相似三角形可得

由于重力mg不变，OA、OB不变，AB逐渐减小，则小球B受到的静电力大小逐渐减小，故A正确；

B．根据可知，r变小，则小球B所处位置的电场强度逐渐增大，故B错误；

C．越靠近场源正电荷，电势越高，小球B所处位置的电势逐渐增加，故C错误。

D．对AB系统的机械能和电势能之和守恒，则小球B缓慢下降时，重力势能减小，则电势能增加，选项D错误。

故选A。

二、实验题（本大题共1小题，共9分）

11. 用如图甲实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m₁=50g、m₂=150g，g取10m/s²，则：

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s；

（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔE_k=___J，系统势能的减少量ΔE_p=___J。（第（2）问结果均保留三位有效数字）

【答案】①. 2.4②. 0.576③. 0.600

【解析】

【详解】（1）[1]每相邻两计数点间还有4个点，相邻两计数点间的时间间隔为

在纸带上打下计数点5时的速度

（2）[2]两物体初速度为零，所以在打点0~5过程中系统动能的增加量为

[3]系统势能的减少量包括m₁增加的重力势能和m₂减少的重力势能，为

三、解答题（本大题共4小题，共51分）

12. 在离地面高度处，以初速度斜向上抛出一个质量为的物体，落地时的速度大小为，g取。求：

（1）从抛出到落地，重力做的功；

（2）从抛出到落地，克服阻力做功。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题可知从抛出到落地，重力做的功为

（2）由动能定理有

代入数据得阻力做功为

即从抛出到落地，克服阻力做的功大小为

13. “嫦娥四号”探月卫星即将登月。它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。假如“嫦娥四号”探月卫星靠近月球后，先在近月轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T．然后经过一系列过程，在离月球表面高为处悬停，即相对于月球静止。关闭发动机后，探测器自由下落直至达到月球表面。求：

（1）月球的第一宇宙速度；

（2）月球的密度ρ；

（3）探测器落地的速度大小v．

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】(1)月球的第一宇宙速度

(2)此时万有引力提供向心力

可得月球的质量为

由于月球的体积为

可得月球的密度为

(3)不考虑自转，万有引力等于重力

探测器做自由落体运动

因此落地速度大小为

14. 如图所示，平行板电容器的两个极板M、N长均为L，极板间距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从M的左端沿板方向以速度射入极板间，粒子恰好从N板的右端射出。不计粒子的重力和空气阻力。求：

（1）粒子在M、N间运动的时间t。

（2）M、N间的电压U。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）粒子在极板运动的过程中，在沿极板方向上有

求得

（2）设板间的场强为E，粒子的加速度为a，则

由牛顿第二定律

在垂直于极板方向上

解得

15. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：

（1）电场强度E的大小。

（2）小球在A、B两点的速度大小。

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）在匀强电场中，根据公式可得场强为

（2）在A点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得

A到B过程根据动能定理得

联立解得