福州二中2024年高一下学期期末考试物理试卷含答案.pdf

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1、第1页/共8页 学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司福州二中福州二中 20202323-20202424 学年第学年第四四学段考试学段考试 高一年级物理必修高一年级物理必修 2 2 必修必修 3 3（第一章）（第一章）试卷试卷 （满分：100 分，考试时间：75 分钟）一、一、单项选择题（单项选择题（每题每题 4 4 分，共分，共 1616 分；只有一个正确答案，答案填在答题填涂卡上分；只有一个正确答案，答案填在答题填涂卡上）1.如图，电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为（）AFq，方向与F相反B2

2、Fq，方向与F相反CFq，方向与F相同D2Fq，方向与F相同2.如图，A 为地面上的待发射卫星，B 为近地圆轨道卫星，C 为地球同步卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为Av、Bv、Cv，角速度大小分别为A、B、C，周期分别为AT、BT、CT，向心加速度大小分别为Aa、Ba、aC，则（）A.ABCC.ACBvvv=D.ACBaaa=3.如图所示为某一带电粒子从 a 到 b 通过一电场区域时速率随时间变化的 vt 图像。该带电粒子只受电场力作用，用虚线表示该带电粒子的运动轨迹，则粒子运动轨迹和电场线分布情况可能是（）第2页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公

3、司 A B C D 4.如图所示，一质量为m的滑块以初速度0v从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦，kE代表动能，E代表机械能，pE代表势能，a代表加速度，x代表路程，t代表时间，下图中能正确反映物理量之间关系的图像是（）A.B.C.D.二、二、双双项选择题项选择题（本题共本题共 4 4 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 2424 分。在每个小题给出的四个选项中，分。在每个小题给出的四个选项中，有有两两项符合题目要求。全部选对得项符合题目要求。全部选对得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得

4、 0 0 分。分。）5.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为 2r，左侧点电荷带电荷量为+2q，右侧点电荷带电荷量为-q，P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（）第3页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 AP、Q两点的电场强度相同 BM点的电场强度大于N点的电场强度 C若将一试探正电荷由M点静止释放，它将沿电场线运动到P点 D两点电荷连线的中点处的电场强度为23kqr 6.2024 年 3 月 20 日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月

5、球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为 24 小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（）A离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道 B在捕获轨道运行的周期大于 24 小时 C在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D经过A点的加速度比经过B点时小 7.如图，光滑绝缘水平面上的 A、B 两点分别固定两个带等量点电荷 M、N，O 为 AB 连线的中点，CD为 AB 连线的垂直平分线，a、b 分别为 AB、CD 连线上的点。下列说法正确的是（）第4页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 A如果 M、N 都带负电，

6、则 b 点的电场强度方向沿 Ob 指向 C B如果 M 带正电、N 带负电，则 b 点的电场强度方向垂直 Ob 向右 C如果 M 带正电、N 带负电，则 b 点的电场强度小于 a 点的电场强度 D如果 M、N 都带正电，则 O 点的电场强度大于 b 点的电场强度 8 8如图所示，倾角为 30的斜面体置于粗糙的水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小定滑轮O。现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时物块B静止不动。将 A由静止释放，在其下摆到最低点的过程中，斜面体始终保持静止，已知A的质量为m，B的质量为 4

7、m。下列判断中正确的是 A小球A速度增加得越来越快 BA和B组成的系统机械能不守恒 C物块B受到的摩擦力先增大后减小 D地面对斜面体的摩擦力方向一直向右 三、填空题三、填空题（本题共本题共 3 小题，共小题，共 12 分。分。）9.目前我国新能源汽车发展迅猛，其中有一款总质量为 2 吨，发动机额定功率为80kW的新能源汽车。在水平路面上行驶时，其所受阻力恒定为34.0 10 N，则该新能源汽车所能达到的最大速度是_m/s；若该新能源汽车以恒定功率工作，当行驶速度达到16m/s时，此时新能源汽车的加速度是_2m/s。10.如图，在光滑绝缘的水平面上有三个带电小球 A、B、C，其中 A 球带正电，

8、电荷量为 16Q，B 球带负电，电荷量为Q，已知 A、B、C 三个小球均处于静止状态，且 AB 之间的距离为L、则 C 球带电量为 ，BC 距离 。11利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管 A 和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示 A、B 之间有很强的电场，距 B 越近，场强_（填“越大”或“越小”）B 附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到_（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中 B O 30 A 第5页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 四四、实验题（共、

9、实验题（共 1 16 6 分，每空分，每空 2 2 分）分）12.图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制_和_两个变量保持不变；（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，=v_（用题中所给字母表示）；（3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据

10、，通过数据处理描绘出了2Fv图线（图乙），若半径0.2mr=，则金属块的质量m=_kg（结果保留 2 位有效数字）。13.某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A 是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）该实验采用的方法是 。（填正确选项前的字母）A.理想实

11、验法 B.控制变量法 第6页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 C.等效替代法（2）若球质量为 m，在 P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为 。（3）在实验中，同学让两半径为 R 的小球分别带上 q1和 q2的正电，并使两小球球心相距 3R 时处于平衡状态，利用公式 Fk12(3)2来计算两球之间的库仑力，你以为该值与第二问的结果相比应该 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），理由是：。五五、计算题：、计算题：（本题共本题共 3 3 小题，共小题，共 3 32 2 分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的分。解题时写出必要的文字说明、方程式和

12、重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。）14.2020 年 6 月 23 日 9 时 43 分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V=43R3，忽略地球自转的影响。求:(1)地球的平均密度；(2)该人造卫星绕地球运动的周期T。15在匀强电场中相距为2 3L的A、B两点固定电荷量均为Q的正电荷，放置在AB中垂线上C点的负电荷恰好能

13、静止，已知负电荷的质量为m、电荷量为q、重力不计，O为AB的中点，OCL=。（1）求匀强电场的电场强度大小和方向；（2）撤去匀强电场后给负电荷一个合适的速度v，使它恰好能做匀速圆周运动，求v的大小。第7页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 16.如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知：导轨半径0.4mR=，小滑块的质量0.1kgm=，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数0.2=，AB的长度2.0mL=，重力加速度取210m/s。求：（1）小

14、滑块对圆轨道最低处B点的压力大小；（2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能；（3）若仅改变AB的长度L，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出L的可能值。第8页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第第四四学段考试学段考试参考答案参考答案 一、一、单项选择题（单项选择题（每题每题 4 4 分，共分，共 1616 分；只有一个正确答案，答案填在答题填涂卡上分；只有一个正确答案，答案填在答题填涂卡上）1、C 2、【答案】B【解析】【详解】A为地面上的待发射卫星，C为地球同步卫星，则有 ACTT=，AC=由图可知

15、 ABCrrr 可得 BAC=故 A 错误；B根据2T=，由于 BC 可知 BCTT 即 BACTTT 又根据vr=可知 CAvv 则 BCAvvv 故 C 错误；D根据万有引力提供向心力 2GMmmar=可得 2GMar=可知 BCaa 根据2ar=可知 CAaa 则 BCAaaa 故 D 错误 故选 B。学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 3、【解答】解：由 vt 图像结合数学知识可知带电粒子加速度减小，带电粒子只受电场力作用，根据牛顿第二定律有 FmaqE，可知，电场强度 E 减小，电场线越疏的场强越小，可知带电粒子应该从电场线密的地方向电场线疏的地方运动；带电粒子从

16、 a 到 b 运动时，轨迹切线方向表速度方向，力指向轨迹的凹侧面，且带电粒子速度减小，所以力和速度夹角成钝角。故 ABC 错误，D 正确。故选：D。4.【答案】D【解析】【分析】【详解】A滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，根据速度图象的“面积”等于位移，两个过程的位移大小相等，可知，下滑时间大于上滑时间，所以 A错误；B由于下滑时间大于上滑时间，故 B错误；C物块的重力势能 psinEmghmgx=可知重力势能与 x之间的关系是线性关系，故 C 错误；D由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小克服摩擦力做的功 cos?fWmgx=是位

17、移 x的线性函数，所以机械能也是位移的线性函数，故 D正确。故选 D。二、多项选择题二、多项选择题（本题共本题共 4 4 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 2424 分。在每个小题给出的四个选项中，有分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得多项符合题目要求。全部选对得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分。分。）5BD 6、【答案】BD【详解】A 鹊桥二号离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，A 错误；学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 B由开普勒第三

18、定律32akT=，鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，B 正确；C在 P点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，必须降低速度，经过 P 点时，需要点火减速，C 错误；D根据万有引力提供向心力知 2MmGmar=解得 2GMar=则经过 A 点的加速度比经过 B 点时小，D 正确；故选 BD。7、【解答】解：A如果 M、N 都带负电，根据等量同种电荷电场线分布可知，则 b 点的电场强度方向沿 bO指向 O，选项 A 错误；B如果 M 带正电、N带负电，由叠加可知，则 b点的电场强度方向垂直 Ob向右，选项 B 正确；C如果 M 带正电、N带负电，a点的电场强度大于 O 点

19、的场强，O点的场强大于 b点的场强，即 b点的电场强度小于 a 点的电场强度，选项 C 正确；D如果 M、N都带正电，则 O点的电场强度等于零，小于 b 点的电场强度，选项 D 错误。故选：BC。8 8、AD 三、填空题三、填空题（本题共本题共 3 小题，共小题，共 12 分。分。）9、【答案】.20 .0.5【解析】【详解】1当达到最大速度时，汽车牵引力和阻力平衡，则根据功率和速度的关系 48 10 WPFvfv=解得 20m/sv=2当速度为 16m/s 时，汽车的牵引力为 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 43118 10 W5 10 N16m/sPFv=根据牛顿第

20、二定律可得 1maFf=解得 20.5m/sa=10、【答案】169Q 13L【详解】12B 球受力平衡，可知 C 球带正电，设小球 C 带电量为 q，BC 之间距离为 r。因为三个小球均静止，所以对 B 球受力分析有 2216QQQqkkLr=对 C 球有()2216QqQqkkrLr=+联立解得 13rL=169Qq=11 越大 A 四四、实验题（共、实验题（共 1 16 6 分，每空分，每空 2 2 分）分）12、【答案】.质量 .半径 .2 rT .0.18【解析】【分析】学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【详解】（1）12某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控

21、制质量和半径两个变量保持不变；（2）3现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为 r，光电计时器读出转动的周期 T，则线速度 2 rvT=（3）4根据 22vmFmvrr=由图像可知 910mr=解得 m=0.18kg 13、【解答】解：（1）该实验采用的方法是控制变量法，故 B 正确，AC 错误；故选：B。（2）对球受力分析，受力分析图如图所示：由平衡条件得：F库mgtan（3）在实验中，同学让两半径为 R 的小球分别带上 q1和 q2的正电，并使两小球球心相距 3R 时处于平衡状态，利用公式 Fk12(3)2来计算两球之间的库仑力，该值与第二问的结果相比应该偏大。理由是：同种电荷相互排斥，

22、电荷间等效距离大于 3R，库仑力的实际值小于 Fk12(3)2。故答案为：（1）B；（2）mgtan；（3）偏大；同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于 3R，库仑力的实际值小于 Fk12(3)2。学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 五五、计算题：、计算题：（本题共本题共 3 3 小题，共小题，共 3 32 2 分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。）14、【答案】(1)3

23、4gGR；(2)()322RhgR+【解析】(1)在地球表面附近，有 G2MmR=mg 解得 M=2gRG 又=MV，V=43R3 得34gGR=(2)根据万有引力提供向心力，有 G2()MmRh+=m224T(R+h)解得()32RhTGM+=又知 GM=gR2 所以()322RhTgR+=15、【答案】（1）24kQL，方向沿 CO方向；（2）4kqQvLm=【详解】（1）由几个关系 AC=2L，放置在 AB中垂线上 C 点的负电荷恰好能静止，可知 C点的场强为零，则 222cos60(2)4kQkQELL=方向沿 CO方向；（2）撤去匀强电场后，C点的场强方向指向 O点，大小为 E，则由

24、牛顿第二定律 2vEqmL=解得 4kqQvLm=学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 16、【答案】（1）6N；（2）1.4JPAE=；（3）5m7mL或者2mL 【解析】【详解】（1）在 C 点，根据牛顿第二定律有 2CvmgmR=在 B 点，根据牛顿第二定律有 2NBvFmgmR=小滑块从 B至 C 根据动能定理有 2211222CBmgRmvmv=代入数据得 N6NF=根据牛顿第三定律，小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小6N；（2）小滑块 A 至 B根据功能关系有 2P12ABEmgLmv=由（1）可得B20m/sv=，代入数据得 P1.4JAE=（3）物块滑上圆轨道，但不越过14圆弧，设刚好到达14圆弧时，轨道长1L，刚好到达 B点时，轨道长为2L，则 P1AEmgLmgR=P20AEmgL=学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 代入数据解得 125.0m,7.0mLL=故物块滑上圆轨道，但不越过14圆弧的条件为：5m7mL；依题意，2.0mL=时，刚好不脱离最高点：故物块要在整个圆弧运动要求2mL；综上述二种情况有 5m7mL或者2mL 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司