精品解析：河北省邯郸市西部九校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

高一下学期期中考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前、考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡| 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第七、八章，必修第三册第九章 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A 同种电荷相互吸引 B. 电荷量的正负表示电荷量的方向 C. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 D. 带电体的电荷量可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．同种电荷相互排斥，故A错误； B．电荷的多少叫作电荷量，电荷量的正负表示带电物体的电性，故B错误； C．根据电荷守恒定律得一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故C正确； D．带电体的电荷量为元电荷的整数倍，即的整数倍，不可能为，故D错误。 故选C。 2. 绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球（均视为点电荷），将甲固定，使乙逐渐远离甲，则在乙远离甲的过程中，甲所受乙的静电力F和两小球间的距离x的变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AC．根据库仑定律得 随着距离的增大，静电力减小，AC错误； BD．根据库仑定律得 静电力F和两小球间的距离x不是一次函数，B错误，D正确。 故选D。 3. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头（逆时针）方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的e点，e点在（　　） A. d、a两点之间 B. d点 C. c点 D. c、d两点之间 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律，近日点最快远日点最慢，则 ， 若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道e点，e点在c、d两点之间。 故选D。 4. 质量为50kg小王站在升降机内，若升降机竖直上升的位移随时间变化的规律为，取重力加速度大小，则在0~2s内，升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率为（　　） A. 2000W B. 2400W C. 3000W D. 3600W 【答案】B 【解析】 【详解】根据 结合 可知， 对小王，由牛顿第二定律有 其中，联立解得支持力大小 2s内物体位移 则升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率 故选B。 5. 中国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。如图所示，探测器从地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入月球表面附近的工作轨道，开始对月球进行探测。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时的加速度不相等 B. 探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小 C. 探测器在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 D. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为M，探测器质量为m，根据 解得加速度 故探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时的加速度相等，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 由于轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短，故B正确； C．根据 解得 月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，卫星在轨道Ⅲ上的半径大于月球半径，可知卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故C错误； D．卫星在轨道Ⅱ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小，故D错误。 故选B。 6. 一质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力F1对物体做的功为3J，力F2对物体做的功为4J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的速度大小为（　　） A B. C. 5m/s D. 7m/s 【答案】B 【解析】 【详解】合力对物体做的功W=3J+4J=7J 根据动能定理有 解得 故选B。 7. 月球是人类开展地外空间探索的理想基地。某宇航员在月球表面将一物体从距水平月面高度为h处以大小为的速度水平抛出，物体在水平月面上的落点到抛出点的水平距离为x。若月球的半径为R，不计月球的自转，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设物体在空中运动的时间为t，月球表面的重力加速度大小为，则有， 由第一宇宙速度的物理意义为 则月球的第一宇宙速度 联立解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某物体从一定高度处由静止下落，若空气阻力不能忽略，则在物体下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功 B. 重力对物体做负功 C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能减少 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．题意可知物体重力向下，位移向下，则小球下落过程中重力做正功，故A正确，故B错误； C．机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。物体下落时空气阻力不能忽略，空气阻力方向与物体运动方向相反，空气阻力对物体做负功。根据功能关系，除重力之外的其他力做功会导致机械能变化，所以物体机械能不守恒，故C错误； D．因为空气阻力做负功，根据功能关系，除重力外其他力做负功会使物体的机械能减少 ，故D正确。 故选 AD。 9. 设想宇航员随飞船绕月球飞行，飞船贴近月球表面时可视为绕月球做匀速圆周运动。已知月球表面的重力加速度大小以及引力常量，将月球看成一个球体，若宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道上绕行的周期，则下列物理量可求出的是（　　） A. 月球的质量 B. 月球的半径 C. 月球的自转周期 D. 月球的平均密度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设月球质量为M，月球半径为R，飞船周期为T（已知），月球表面的重力加速度大小为g（已知），根据 解得 根据黄金代换式 联立解得 由于G、g、T已知，故可求出月球的质量和月球的半径，故AB正确； C．根据已知条件无法求出月球的自转周期，故C错误； D．月球密度 因为R、M已知，故可求出月球密度，故D正确。 故选 ABD。 10. 如图所示，用一水平向左的力将质量为0.4kg的滑块（视为质点）压在竖直墙面上，滑块从离地面的高度为5m处由静止开始滑下，当采用国际单位制时，力的大小F与滑块下滑的距离x之间的函数关系式为。已知滑块与墙面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑过程中克服摩擦力做的功为8J B. 滑块下滑过程中机械能的减少量为6J C. 滑块下滑过程中动能的增加量为14J D. 滑块滑到地面前瞬间的速度大小为10m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据滑动摩擦力的公式 因为（N） 联立整理得（N） 根据图像 可得摩擦力做功为 滑块下滑过程中克服摩擦力做的功为6J，由功能关系可知，滑块下滑过程中机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，即滑块下滑过程中机械能的减少量为6J，故A错误，B正确； C．由动能定理有 其中，联立解得，故C正确； D．因为 代入题中数据，联立解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的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。 （1）若小球的质量为m，重力加速度大小为g，小球所受物体A的静电力大小为F，认为物体A与小球在同一水平线上，则丝线偏离竖直方向的角度的正切值tanθ=___________；F越大，小球偏离竖直方向的角度___________（填“越大”或“越小”）。 （2）把丝线系在横杆上的位置左右移动，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。实验表明，电荷之间的静电力随着它们之间的距离的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 （3）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。实验表明，电荷之间的静电力随着它们的电荷量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 【答案】（1） ①. ②. 越大 （2）减小 （3）增大 【解析】 【小问1详解】 [1]根据平衡条件得 [2] 根据，F越大，tanθ越大，小球偏离竖直方向的角度θ越大； 【小问2详解】 实验表明，距离增大，θ减小，静电力F减小，则电荷之间的静电力随着它们之间的距离的增大而减小； 【小问3详解】 实验表明，电荷量增大，θ增大，静电力F增大，则电荷之间的静电力随着它们的电荷量的增大而增大。 12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，电火花计时器的打点周期为T，当地的重力加速度大小为g，所用钩码和夹子的总质量为m。在实验中得到一条点迹清晰的纸带，纸带中连续的四个计时点O、A、B、C之间的距离如图乙所示，其中O点是打下的第一个点。 （1）电火花计时器工作时需要的电源是_______。 A. 8V直流电源 B. 8V交流电源 C. 220V直流电源 D. 220V交流电源 （2）在电火花计时器打下O点到打下B点过程中，钩码（包括夹子）的重力势能的减少量_______，动能的增加量_______。 （3）若实验中的操作规范，则产生误差的可能原因是_______（任写一条即可）。 【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）纸带与打点计时器之间存在摩擦（或空气阻力的影响）。 【解析】 【小问1详解】 电火花计时器工作时需要的电源是220V交流电源。 故选D。 【小问2详解】 [1]在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，钩码（包括夹子）的重力势能的减少量； [2]在电火花计时器打下B点时m的速度大小 在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，动能的增加量 【小问3详解】 若实验中的操作规范，则产生误差的可能原因是钩码（包括夹子）会受到空气阻力，纸带受到计时器的摩擦力。 13. 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车较小，电动汽车的前景被广泛看好。某款电动汽车进行性能测试，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则最大速度。汽车的质量，认为汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力。 （1）求路面对汽车的阻力大小f； （2）采用国际单位制，求汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中通过的距离s与所用时间t之间的函数关系式。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设山坡的倾角为， 当汽车沿山坡向下做匀速直线运动时，由平衡条件可得 当汽车上坡达到最大速度时，驱动力为 速度最大时，汽车加速度为0，由平衡条件可得 联立解得 【小问2详解】 汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中，根据动能定理可得 因为 联立可得 14. 有a、b两颗人造地球卫星，如图所示，a在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，对地张角，b为贴地飞行的超低空轨道卫星（图中未画出）。地球（视为质量分布均匀的球体）的半径为R，地球的密度为，地球自转的周期为，引力常量为G，球的体积公式为，其中r为球的半径。 （1）求a运行的周期以及b运行的周期； （2）若a、b的运行方向相同，求二者不能直接通信的连续时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设地球的质量为M，a的质量为m1，根据几何关系可知，a的轨道半径为，有 地球的体积 又 解得 设b的质量为m2，对b有 解得 【小问2详解】 在时间t内，a、b转过的角度分别为、 经分析可知 解得 15. 如图所示，水平地面与半径的粗糙半圆轨道（固定）相连接，且在同一竖直平面内，点是半圆轨道的圆心，、、在同一竖直线上。质量的物块（视为质点）在大小的水平恒力的作用下，从点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过点。已知、两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）求物块通过点时所受半圆轨道的支持力大小； （2）求物块从点运动到点的过程中克服阻力做的功； （3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过点后落到地面上的位置到点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块通过点时的速度大小为，对物块在地面上从点运动到点的过程，根据动能定理有 解得 又 解得 【小问2详解】 设物块通过点时的速度大小为，有 解得 对物块从点运动到点的过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 设当半圆轨道的半径为时，物块能通过点，且物块通过点时的速度大小为，对物块从点运动到点的过程，根据动能定理有 设物块通过点后在空中运动的时间为，有 物块通过点后落到地面上的位置到点的距离 可得 当时，物块通过点后落到地面上的位置到点的距离最大，有 解得‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一下学期期中考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前、考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡| 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第七、八章，必修第三册第九章 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 同种电荷相互吸引 B. 电荷量的正负表示电荷量的方向 C. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 D. 带电体的电荷量可能为 2. 绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球（均视为点电荷），将甲固定，使乙逐渐远离甲，则在乙远离甲过程中，甲所受乙的静电力F和两小球间的距离x的变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头（逆时针）方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的e点，e点在（　　） A. d、a两点之间 B. d点 C. c点 D. c、d两点之间 4. 质量为50kg的小王站在升降机内，若升降机竖直上升的位移随时间变化的规律为，取重力加速度大小，则在0~2s内，升降机地板（水平）对小王的支持力做功的平均功率为（　　） A. 2000W B. 2400W C. 3000W D. 3600W 5. 中国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。如图所示，探测器从地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入月球表面附近的工作轨道，开始对月球进行探测。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时的加速度不相等 B. 探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小 C. 探测器在轨道Ⅲ上运行速度比月球的第一宇宙速度大 D. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小 6. 一质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力F1对物体做的功为3J，力F2对物体做的功为4J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的速度大小为（　　） A. B. C. 5m/s D. 7m/s 7. 月球是人类开展地外空间探索的理想基地。某宇航员在月球表面将一物体从距水平月面高度为h处以大小为的速度水平抛出，物体在水平月面上的落点到抛出点的水平距离为x。若月球的半径为R，不计月球的自转，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某物体从一定高度处由静止下落，若空气阻力不能忽略，则在物体下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功 B. 重力对物体做负功 C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能减少 9. 设想宇航员随飞船绕月球飞行，飞船贴近月球表面时可视为绕月球做匀速圆周运动。已知月球表面的重力加速度大小以及引力常量，将月球看成一个球体，若宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道上绕行的周期，则下列物理量可求出的是（　　） A. 月球的质量 B. 月球的半径 C. 月球的自转周期 D. 月球的平均密度 10. 如图所示，用一水平向左的力将质量为0.4kg的滑块（视为质点）压在竖直墙面上，滑块从离地面的高度为5m处由静止开始滑下，当采用国际单位制时，力的大小F与滑块下滑的距离x之间的函数关系式为。已知滑块与墙面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑过程中克服摩擦力做功为8J B. 滑块下滑过程中机械能的减少量为6J C. 滑块下滑过程中动能的增加量为14J D. 滑块滑到地面前瞬间的速度大小为10m/s 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所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。 （1）若小球的质量为m，重力加速度大小为g，小球所受物体A的静电力大小为F，认为物体A与小球在同一水平线上，则丝线偏离竖直方向的角度的正切值tanθ=___________；F越大，小球偏离竖直方向的角度___________（填“越大”或“越小”）。 （2）把丝线系在横杆上的位置左右移动，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。实验表明，电荷之间的静电力随着它们之间的距离的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 （3）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。实验表明，电荷之间的静电力随着它们的电荷量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。 12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，电火花计时器的打点周期为T，当地的重力加速度大小为g，所用钩码和夹子的总质量为m。在实验中得到一条点迹清晰的纸带，纸带中连续的四个计时点O、A、B、C之间的距离如图乙所示，其中O点是打下的第一个点。 （1）电火花计时器工作时需要的电源是_______。 A. 8V直流电源 B. 8V交流电源 C. 220V直流电源 D. 220V交流电源 （2）在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，钩码（包括夹子）的重力势能的减少量_______，动能的增加量_______。 （3）若实验中的操作规范，则产生误差的可能原因是_______（任写一条即可）。 13. 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车较小，电动汽车的前景被广泛看好。某款电动汽车进行性能测试，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则最大速度。汽车的质量，认为汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力。 （1）求路面对汽车的阻力大小f； （2）采用国际单位制，求汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中通过的距离s与所用时间t之间的函数关系式。 14. 有a、b两颗人造地球卫星，如图所示，a在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，对地张角，b为贴地飞行的超低空轨道卫星（图中未画出）。地球（视为质量分布均匀的球体）的半径为R，地球的密度为，地球自转的周期为，引力常量为G，球的体积公式为，其中r为球的半径。 （1）求a运行周期以及b运行的周期； （2）若a、b的运行方向相同，求二者不能直接通信的连续时间t。 15. 如图所示，水平地面与半径的粗糙半圆轨道（固定）相连接，且在同一竖直平面内，点是半圆轨道的圆心，、、在同一竖直线上。质量的物块（视为质点）在大小的水平恒力的作用下，从点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过点。已知、两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）求物块通过点时所受半圆轨道的支持力大小； （2）求物块从点运动到点的过程中克服阻力做的功； （3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过点后落到地面上的位置到点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$