精品解析：重庆市江北巴川量子学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

巴川量子学校高2026届高一下学期期中考试（物理） 物理试题 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. 下列关于电荷的说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，实际不存在 B. 物体所带的电荷量可以是任意值 C. 只有很小的球形带电体才叫做点电荷 D. 摩擦能起电，是因为摩擦创造了新的电荷 【答案】A 【解析】 【详解】A．点电荷是一种理想化模型，实际并不存在，故A正确； B．自然界中所有带电物体所带电荷量均为元电荷的整数倍，即元电荷是自然界中最小的电荷量单位，成为基本电荷，故B错误； C．点电荷是一种理想化模型，在所研究的问题中可以忽略带电体的形状、大小时均可将该物体看成点电荷，故C错误； D．摩擦能起电的实质是电荷的转移，自然界中的电荷遵循守恒定律，既不能凭空产生也不能凭空消灭，故D错误。 故选A。 2. 为了道路交通安全，在一些路段设立了刹车失灵避险车道（上坡路），如图所示。故障车刹车驶入避险车道后（ ） A. 重力势能增大 B. 重力做正功 C. 机械能增大 D. 动能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车进入上坡路后高度增大，根据可知重力势能增大，故A正确； B．汽车进入上坡路后高度增大，重力做负功，故B错误； C．由于阻力做负功，机械能减小，故C错误； D．汽车进入上坡路后，需克服重力和阻力做功，动能减小，故D错误 故选A。 3. 要使两质点间的万有引力减小到原来的，以下不可行的是（　　） A. 使两物体的质量各减少一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C. 使两物体间的距离和质量都减少原来的 D. 使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力的公式 可知，两物体的质量各减少一半，距离不变，两质点间的万有引力减小到原来的，故A正确，不符合题意； B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，两质点之间的万有引力将减小为原来的，故B正确，不符合题意； C．使两物体间的距离和质量都减少原来的，两物体间的万有引力不变，故C错误，符合题意； D．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，两质点之间的万有引力将减小为原来的，故D正确，不符合题意。 故选C。 4. 两个等量同种点电荷的电场线如图所示，图中电场线上下左右均对称，点P、Q，点M、N，点R、S关于两点电荷连线的中点O对称，则（ ） A. P、Q两点电场强度相同 B. M、N两点电场强度相同 C. 在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小 D. 在R点放一个带负电小球，小球会向O点做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场的矢量叠加可知，P、Q两点电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．根据电场的矢量叠加可知，M、N两点电场强度大小相等，方向相反，故B错误； C．两正点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相反，根据电场的矢量叠加可知，O点合电场强度为零，在两正点电荷连线的中垂线上除O点外，电场强度均大于零，故在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小，故C正确； D．在R点放一个带负电小球，小球受到向下的电场力，小球会向O点运动，由于两正点电荷连线的中垂线上不是匀强电场，小球做的是变加速直线运动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，A、B两物块放置在足够长的光滑斜面上，当A、B一起沿斜面向下滑动的过程中（　　） A. A物体处于平衡状态 B. A物体对B物体的作用力竖直向下 C. B物体对A物体做正功 D. B物体的机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．斜面光滑，则AB整体的加速度不为零，可知物体A加速度不为零，A物体不处于平衡状态，故A不符合题意； BCD．根据牛顿第二定律可得，整体的加速度为 a=gsinθ 可知A的加速度也为gsinθ，则B对A的作用力方向垂直斜面向上，A对B的作用力垂直斜面向下，则物体下滑时，A、B两物体间不做功，只有重力做功，则B物体机械能守恒，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 如图，两条长度均为L绝缘细线一端拴在同一点，另一端分别拴在两个质量相同的带电小球A、B上，两球平衡时处于同一水平面，细线夹角为90°。若将小球B换成质量相同的带电小球C，细线夹角变为120°，则带电小球B和C的电荷量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设三个小球的电量分别为和，质量为，带电小球平衡时，之间的距离为 以带电小球A为对象，根据受力平衡可得 若将小球B换成质量相同的带电小球C，平衡时，之间的距离为 以带电小球A为对象，根据受力平衡可得 联立可得带电小球B和C的电荷量之比为 A正确，BCD错误。 故选A。 7. 宇宙中的孤立双星系统由两个星体构成，每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。某双星系统中每个星体的质量都是，两者相距，它们围绕两者连线的中点做圆周运动。若理论计算出的该双星系统的运动周期和实际天文观测中的不同，且。为了与的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。将模型简化后，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质若不考虑其他暗物质的影响，根据这一模型和上述观测结果确定该双星系统之间这种暗物质的质量为（　　）。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力知 对于计算周期为 根据万有引力提供向心力知 对于观测周期为 代入得 故选A。 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题所给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分） 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a、c的角速度相同，则根据 可知，a的加速度小于c的加速度，则a的加速度不是最大的，故A错误； B．a、c的角速度一样，根据 可知，a的线速度小于c，又根据 得 可知b的速度大于c、d的速度，可知b的线速度最大，故B正确； CD．根据开普勒第三定律可知，b、c、d中d的周期最大，而a、c周期相等，可知a、b、c、d中，d的周期最大。同理根据开普勒第三定律可知，b、c、d中b的角速度最大，而a、c角速度相同，所以可知a、b、c、d中，b的角速度最大，故D错误，C正确。 故选BC。 9. 如图所示，在倾角为的足够大的固定斜面上，长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端拴连质量为m的小球。小球在最低点A获得初速度v，并开始在斜面上做圆周运动，小球可通过最高点B．重力加速度大小为g，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列选项正确的是（　　） A. 小球通过B点时，轻绳的弹力可能为0 B. 小球通过B点时，最小速度为 C. 小球通过A点时，轻绳的弹力可能为0 D. 小球通过A点时，斜面对小球的支持力与小球的速度无关 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小球通过B点，当小球的重力和斜面对小球的支持力的合力恰好提供向心力时，轻绳的弹力为零，故A正确； B．小球通过B点时，当绳上拉力恰好为零时，对应的速度最小，由牛顿第二定律可得 解得 故B正确； C．小球通过A点时，若轻绳的弹力为零，小球的重力和斜面对小球的支持力的合力不可能沿斜面向上指向圆心，故C错误； D．斜面对小球的支持力始终等于重力沿垂直于斜面方向的分量，与小球的速度无关，即 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在倾斜固定的直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，B套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，两直杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30°角）连接，A、B从静止释放，B开始沿水平杆向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B及轻杆组成的系统机械能守恒 B. 当A到达B所在的水平面时，A的速度为 C. B到达最右端时，A的速度大于 D. B的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．不计一切摩擦，在运动的过程中，A、B及轻杆组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，A正确； B．从开始到A到达与B同一水平面的过程，由系统的机械能守恒得 其中 解得A的速度为 B错误； C．B滑块到达最右端时，速度为零，此时轻杆与斜杆垂直，由系统的机械能守恒得 解得A的速度为 C正确； D．当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大，此时A的速度为零，由系统的机械能守恒得 解得B的最大速度为 D错误； 故选AC。 三、实验题（本大题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。11题每题2分，12题前三空每空2分，第四空1分，第五空2分。） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素，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等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 （1）图中实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而______。（填“增大”“减小”或“不变”） （3）带电体A的电荷量用表示，小球的电荷量用表示、质量用表示，物体与小球间的距离用表示，静电力常量为，重力加速度为，可认为带电体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为______。 【答案】 ①. D ②. 减小 ③. 【解析】 【详解】（1）[1] 此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，改变小球所带电荷量，比较小球所受静电力的大小，是采用了控制变量的方法，故选D。 （2）[2] 实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 （3）[3] 小球偏离竖直方向的角度的正切值为 12. 某同学利用下面方法间接测量物体质量M，并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示，一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为。 （1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，其中，，，，，。则系统运动的5点的速度________m/s，加速度______； （2）忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为________kg； （3）利用纸带还可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为h，求出1点速度为，5点的速度为，根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于________，系统动能的增加量等于________，通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒（表达式用题中M、m、、、g、h字母表示）。 【答案】（1） ①. 2.1 ②. 5.5 （2）11 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，系统运动的5点的速度 [2]根据逐差法求出加速度为 【小问2详解】 对Q、Z整体分析，根据牛顿第二定律有 对P分析，根据牛顿第二定律有 联立解得物块Z质量的测量值为 【小问3详解】 [1]重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于 [2]系统动能的增加量等于 四、解答题（本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题18份，共42分） 13. 如图所示，真空中带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r。，，已知静电力常量，求： （1）两点电荷连线中点O的场强的大小和方向； （2）在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的点的场强大小。 【答案】（1），方向由A指向B；（2） 【解析】 【详解】（1）根据电场强度的叠加法则可知，两点电荷连线的中点O的场强如图 可得 方向由指向 （2）在处产生的场强为 方向与水平方向成斜向上 在处产生的场强为 方向与水平方向成斜向下，与大小相等，夹角为，如图 根据电场强度叠加法则可知，点的场强 由对称性可知当在连线的下方时，电场强度的大小与在连线上方时相同。 14. 某汽车发动机的额定功率为P，驾驶员和汽车的总质量m＝2 000 kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始在水平路面上匀加速启动，t1＝5 s时，速度v1＝10 m/s，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，t2＝65 s时速度达到最大值vm＝30 m/s，汽车运动的vt图像如图所示，g取10 m/s2。求： （1） 汽车在0～t1期间牵引力的大小F及牵引力做的功W； （2） 汽车在t1～t2期间的位移s2。 【答案】（1）6 000 N，1.5×105 J；（2）1400 m 【解析】 【详解】（1）从0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为 a＝＝m/s2＝2 m/s2 汽车做匀加速直线运动的位移 x1＝a＝25 m 汽车受到的阻力 f＝0.1mg＝2 000 N 根据牛顿第二定律可得 F－f＝ma 解得 F＝6 000 N 在0～t1期间牵引力做的功 W＝Fx1＝1.5×105 J （2）当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的额定功率 P＝F牵vm＝fvm＝60 000 W＝60 kW 在t1～t2期间，由动能定理得 P(t2－t1)－fs2＝m－m 解得 s2＝1 400 m 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为，则 物块从A点到B点的运动时间为 物块在B点时重力的功率为 （2）物块在B点的速度为 根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 得 （3）根据牛顿第二定律 对物块 对木板 得 ， 物块与木板共速时 得 物块与木板的位移分别为 ， 则物块与木板之间摩擦产生的热能为 板块共速后一起匀减速运动的加速度为 匀减速的位移为 木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 巴川量子学校高2026届高一下学期期中考试（物理） 物理试题 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1. 下列关于电荷的说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，实际不存在 B. 物体所带的电荷量可以是任意值 C. 只有很小的球形带电体才叫做点电荷 D. 摩擦能起电，是因为摩擦创造了新的电荷 2. 了道路交通安全，在一些路段设立了刹车失灵避险车道（上坡路），如图所示。故障车刹车驶入避险车道后（ ） A. 重力势能增大 B. 重力做正功 C. 机械能增大 D. 动能增大 3. 要使两质点间的万有引力减小到原来的，以下不可行的是（　　） A. 使两物体的质量各减少一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C. 使两物体间的距离和质量都减少原来的 D. 使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 4. 两个等量同种点电荷的电场线如图所示，图中电场线上下左右均对称，点P、Q，点M、N，点R、S关于两点电荷连线的中点O对称，则（ ） A. P、Q两点电场强度相同 B. M、N两点电场强度相同 C. 在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小 D. 在R点放一个带负电小球，小球会向O点做匀加速直线运动 5. 如图所示，A、B两物块放置在足够长的光滑斜面上，当A、B一起沿斜面向下滑动的过程中（　　） A. A物体处于平衡状态 B. A物体对B物体的作用力竖直向下 C. B物体对A物体做正功 D. B物体的机械能守恒 6. 如图，两条长度均为L的绝缘细线一端拴在同一点，另一端分别拴在两个质量相同的带电小球A、B上，两球平衡时处于同一水平面，细线夹角为90°。若将小球B换成质量相同的带电小球C，细线夹角变为120°，则带电小球B和C的电荷量之比为（　　） A. B. C. D. 7. 宇宙中的孤立双星系统由两个星体构成，每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。某双星系统中每个星体的质量都是，两者相距，它们围绕两者连线的中点做圆周运动。若理论计算出的该双星系统的运动周期和实际天文观测中的不同，且。为了与的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。将模型简化后，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质若不考虑其他暗物质的影响，根据这一模型和上述观测结果确定该双星系统之间这种暗物质的质量为（　　）。 A B. C. D. 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题所给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分） 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 9. 如图所示，在倾角为的足够大的固定斜面上，长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端拴连质量为m的小球。小球在最低点A获得初速度v，并开始在斜面上做圆周运动，小球可通过最高点B．重力加速度大小为g，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列选项正确的是（　　） A. 小球通过B点时，轻绳的弹力可能为0 B. 小球通过B点时，最小速度为 C. 小球通过A点时，轻绳的弹力可能为0 D. 小球通过A点时，斜面对小球的支持力与小球的速度无关 10. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在倾斜固定的直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，B套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，两直杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30°角）连接，A、B从静止释放，B开始沿水平杆向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B及轻杆组成的系统机械能守恒 B. 当A到达B所在的水平面时，A的速度为 C. B到达最右端时，A的速度大于 D. B的最大速度为 三、实验题（本大题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。11题每题2分，12题前三空每空2分，第四空1分，第五空2分。） 11. 某物理兴趣小组利用图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：把系在丝线上带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 （1）图中实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而______。（填“增大”“减小”或“不变”） （3）带电体A的电荷量用表示，小球的电荷量用表示、质量用表示，物体与小球间的距离用表示，静电力常量为，重力加速度为，可认为带电体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为______。 12. 某同学利用下面方法间接测量物体质量M，并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示，一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为。 （1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，其中，，，，，。则系统运动的5点的速度________m/s，加速度______； （2）忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为________kg； （3）利用纸带还可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为h，求出1点速度为，5点的速度为，根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于________，系统动能的增加量等于________，通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒（表达式用题中M、m、、、g、h字母表示）。 四、解答题（本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题18份，共42分） 13. 如图所示，真空中带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r。，，已知静电力常量，求： （1）两点电荷连线中点O的场强的大小和方向； （2）在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的点的场强大小。 14. 某汽车发动机的额定功率为P，驾驶员和汽车的总质量m＝2 000 kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始在水平路面上匀加速启动，t1＝5 s时，速度v1＝10 m/s，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，t2＝65 s时速度达到最大值vm＝30 m/s，汽车运动的vt图像如图所示，g取10 m/s2。求： （1） 汽车在0～t1期间牵引力的大小F及牵引力做的功W； （2） 汽车在t1～t2期间的位移s2。 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$