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2024-2025学年第二学期高一年级期末模拟检测（物理）

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每小题只有一个选项最符合题意

1．下列说法正确的是（　　）

A．避雷针的原理是静电屏蔽

B．高压输电线上方两条导线是为了防止尖端放电

C．静电除尘装置中，尘埃被吸附在中间的负极上

D．煤矿里，工作人员要防止静电的产生和积累，因为静电火花会导致瓦斯爆炸

2．如图所示，半径为R的圆筒，绕通过其中心轴线的竖直轴OO′匀速转动，一个物块a紧靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的摩擦因数为μ。为使物块不下滑，圆筒转动的角速度ω至少多大（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，将一截面为矩形的特殊材料静置于水平面上，从距材料上表面高度为h处由静止释放一个质量为m的小球（可视为质点），小球进入材料后恰好能运动至材料中距上表面的d处。已知小球在该材料中所受的阻力f=kx（k为大小恒定但未知的系数，x为小球在材料中运动的位移大小）。重力加速度为g，不计空气阻力，则k的大小为（　　） 

A． B． C． D．

4．如图所示，三个相同的绝缘小球a，b，c(均可看成质点)带上不同的电荷量，放在水平放置的光滑绝缘真空玻璃管内。静止时，a，b间的距离是L，b、c间的距离是2L，三个小球带量分别为q_a、q_b、q_c，下列说法正确的是（　　）

A．若a带正电，则b可能带正电也可能带负电  B．

C．         D．

5．如图所示为“嫦娥六号”月球探测器沿椭圆轨道环月绕行的示意图，，为椭圆轨道长轴端点，、为椭圆轨道短轴端点，探测器沿图中箭头所示方向运行。已知探测器绕行周期为，若只考虑月球对探测器的引力作用，下列说法正确的是（　　）

A．探测器在点和点的加速度相同             

B．探测器在点的速度小于在点的速度

C．探测器在点的机械能等于在点的机械能      

D．探测器从点到点的运行时间为

6．如图，积雨云内部产生正负电荷层，底层为负电；顶层为正电。一带负电的雨滴从凹凸不平的积雨云底部落向地面，下列说法正确的是（　　）

A．雨滴下落过程中，电势能逐渐减少

B．雨滴下落过程中，电势逐渐降低

C．雨滴下落过程中，受到的电场力保持不变

D．雨滴下落过程中，电势能的变化量等于动能的变化量

7．今年国庆期间深圳龙岗大运城万架无人机表演特别震撼，每架无人机携带着显像屏从地面升空到达表演地点。如图，一架无人机竖直升空过程先从静止做匀加速运动再做匀减速运动至静止，下列说法正确的有（　　）

A．显像屏一直处于超重状态

B．无人机对显像屏支持力先做正功后做负功

C．显像屏克服重力做功的功率先增大后减小

D．无人机及显像屏构成系统上升过程机械能守恒

8．如图所示，正三角形的三个顶点固定三个等量电荷，其中B带正电，A、C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法中正确的是（　　）

A．电场强度          B．O、N两点电势

C．M、N两点电势      D．同一负电荷在P点电势能比在O点时要小

9．关于电容器及其充放电过程，下列说法中正确的是（　　）

A．如图甲，若加在电容器两端的电压小于5.5V，电容器将不能正常工作

B．如图乙，若两块导体间的电介质由空气换成真空，该电容器使用时一定会被击穿

C．如图丙，保持电容器所带电荷量不变，当极板间距增大时，电容器储存的能量将增大

D．如图丁，电子束加速后通过平行板电容器时，一定做匀变速直线运动

10. 某同学利用图甲所示的电路演示电容器的充、放电过程，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 图像中两阴影面积一定相等 B. 放电过程中，电容器下极板带正电

C. 减小R可以增大图像中两阴影面积 D. 减小R可以延长充放电的时间

二、非选择题：共5题，共60分.

11.（15分） 实验小组用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）下列操作或分析中正确的是______

A. 打点计时器应接交流电源

B. 释放纸带时夹子应靠近打点计时器

C. 实验时，应先释放重物，再打开电源

D. 可以用或计算某点的速度

（2）某次实验中，小明同学选出一条开始两点距离接近2mm且点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，将刻度尺的零刻度线与起始点O对齐，测量如图乙所示，己知交流电频率为50Hz，重物质量为1kg，重力加速度；

①图中B点对应的读数为______cm；

②从打O点到B点的过程中，重物的重力势能减少了______J，动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字）

③小明同学选择的纸带除点迹清晰外，还要求纸带开始的两点距离接近2mm，其原因是                    。

12.（8分） 2021年11月8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求：

（1）火星的质量M；

（2）环绕器的运行周期T。

13.（8分） 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直轨道上方高度的P点，固定一个电荷量为的点电荷，一质量为、带电荷量为的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为，已知PA连线与水平轨道的夹角为，求：

（1）物块在A点时对轨道的压力；

（2）AB之间的电势差。

14．（14分）如图所示，一倾角的光滑倾斜轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上M点的左侧光滑、右侧粗糙且足够长。质量均为的滑块A和B，用长且与斜面平行的轻杆相连，置于光滑倾斜轨道上，B到斜面底端P点的距离、两点的距离均为L，滑块与粗糙轨道间的动摩擦因数均为。两滑块可视为质点，不计两滑块经过P点的机械能损失，重力加速度g取。现同时静止释放A、B，求：

（1）A从释放运动到P点过程中，两滑块系统重力势能的减少量；

（2）A从释放运动到P点过程中，轻杆对B做的功；

（3）A停止运动时的位置与M点的距离。

15．（15分）某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R₁和R₂的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求：

(1)固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v₀；

(2)偏转器中心虚线处的电场强度大小E₁；

(3)要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E₂需满足什么条件？

高一物理期末模拟答案

11.【答案】（1）AB    （2）    ①. 22.40    ②. 2.20    ③. 2.10   ④. 为了确保打第一个点时重物的速度为零

【解析】【小问1详解】

A．无论电磁打点计时器还是电火花打点计时器使用的均为交流电源，A正确；

B．为了充分利用纸带，释放重物时夹子应靠近打点计时器，B正确；

C．为了在纸带上打的点足够多，实验时，应先打开电源，再释放重物，C错误；

D．本实验的目的是验证机械能守恒定律，因此不可以用或计算某点的速度，D错误。

故选AB。

【小问2详解】

[1] [2] [3][4] 刻度尺的最小分度为1毫米，所以图中B点对应的读数为22.40cm；重力做正功，重力势能减少，则

交流电频率为50Hz，每打一个点为T=0.02s ,B点的速度为

动能增加量为

重物做初速度为零的匀加速直线运动，交流电频率为50Hz，每打一个点为T=0.02s,纸带开始的两点距离为

为了确保打第一个点时重物的速度为零，所以小明同学选择的纸带除点迹清晰外，还要求纸带开始的两点距离接近2mm。

12.【答案】（1）；（2）

【解析】（1）在火星表面，有    

解得      

（2）环绕器运行时，有         

解得            

13.【答案】（1），方向竖直向下；（2）

【解析】（1）物块在A点时，竖直方向根据受力平衡可得      

又               

联立解得轨道对物块的支持力大小为      

根据牛顿第三定律可知物块在A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下；

（2）物块从A点到B点过程，根据动能定理可得      

解得AB之间的电势差为   

14.【答案】（1）；（2）；（3）

【知识点】应用动能定理求变力的功、用杆连接的系统机械能守恒问题

【详解】（1）A从释放运动到P点过程中，两滑块系统重力势能的减少量为

（2）A从释放运动到P点过程中，根据系统机械能守恒可得

解得A运动到P点时，A、B的速度大小均为    

对B根据动能定理可得   

解得轻杆对B做的功为    

（3）设A停止运动时的位置与M点的距离为，以A、B为整体，根据动能定理可得

解得    

15.【答案】(1)    (2)        (3)

【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算

【详解】（1）根据动能定理可得    

所以      

（2）颗粒进入偏转器后做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则           

联立可得    

（3）颗粒进入收集电场中做类平抛运动，当电场强度较小时有

联立解得

当电场强度较大时有

联立解得

所以要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足