精品解析：海南省省直辖县级行政单位临高县新盈中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

临高县新盈中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题 考试时间：100分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 只有天体之间才有万有引力 B. 物体对地球的引力小于地球对物体的引力 C. 引力常量G是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它没有单位 D. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 2. 对点电荷的理解，你认为正确的是（　　） A. 点电荷不能是带电荷量很大的带电体 B. 点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20C C. 只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷 D. 当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷 3. 两个质点间的距离为r，它们间的万有引力为，现要使它们间的万有引力变为，它们间的距离将变为（　　） A B. C. D. 4. 如图所示，用两根绝缘轻细线悬挂两个小球A和B，这时上、下两根细线中的拉力分别为T1和T2；使两个小球都带上正电荷时，上、下两根细线中的拉力分别为T1＇和T2＇。则：（　　） A. B. C. D. 5. 如图，从地面上方某点，将一质量为1kg小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出．小球经过1s落地．不计空气阻力，g=10m/s2．则可求出 A. 小球抛出时离地面的高度是10m B. 小球落地时重力的瞬时功率为100W C. 小球落地时的速度大小是15m/s D. 小球落地时的速度方向与水平地面成30o角 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A. 三个等势面中，c等势面电势最高 B. 电场中Q点的电势能大于P点 C. 该带电质点通过P点时动能较大 D 该带电质点通过Q点时加速度较大 7. 为了计算地球的质量必须知道一些数据，下列各组数据加上已知的万有引力常量G，可以计算地球质量的是（　　） A. 人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T B. 月球绕地球运行的周期T和地球的半径R C. 地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离r D. 地球自转周期T和地球的平均密度 8. 如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（　　） A. 加速度大小为a=g B. 下降的高度为 C. 所需的时间为 D. 电场力所做功为W=Eqd 二、多项选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 下列所示各图中，小磁针涂黑的一端为小磁针的N极的指向正确的是 A. B. C. D. 10. 如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是（　　） A. 甲图中，与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图中，两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图中，匀强电场中的a、b两点 11. 如图所示，从倾角为θ的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球（　　） A. 水平位移之比为1∶2 B. 下落高度之比为1∶4 C. 在空中飞行的时间之比为1∶2 D. 落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶4 12. 如图所示，空间分布着匀强电场，竖直方向的实线为其等势面，一质量为，带电量为的小球从O点由静止开始恰能沿直线OP运动，且到达P点时的速度大小为，重力加速度为（规定O点的电势为零），下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小 B. P点的电势 C. P点的电势能 D. 小球机械能的变化量为 三、实验题：本大题共小题，每小题5分，共16分。 13. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的 ________ 而增大，随其所带电荷量的 ____________ 而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 __________ （选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。 14. 某同学利用如图装置对轻质弹簧弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好位于桌面边缘，如图所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离△x后由静主释放；小球离开桌面后落到水平地面上。通过分析和计算，回答下列问题： （1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的______________（填正确答案标号）。 A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s C.桌面到地面的高度h D.弹簧的原长l0 （2）用所选取的量和已知量表示Ek，得Ek=____________。 （3）图中的直线是实验测量得到的水平射程s和压缩量△x关系的s—△x图线。从理论上可推出，如果h不变。m减小，s-△x图线的斜率会___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-△x图线的斜率会____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep随△x的增大会_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 四、解答题：本题共3小题，共32分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 15. 据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的3倍。若某人在地球表面最多能举起质量m0=60kg的物体，试求： （1）此人在这个行星表面能举起的物体的质量m1为多少？ （2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？ 16. 一辆质量m=2.0×103kg的小轿车，驶过半径R=40m的一段凸形圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2。求： (1)汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？ (2)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？ 17. 如图所示，光滑斜倾角为37°，A、B两点距离。一质量m=1×10−2kg、带电荷量q=1×10−6C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）该电场的电场强度大小； （2）求B、A两点间的电势差UBA； （3）若电场强度变为原来的，当小物块由静止沿斜面从A下滑至B点时，求物块在B处速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 临高县新盈中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题 考试时间：100分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 只有天体之间才有万有引力 B. 物体对地球的引力小于地球对物体的引力 C. 引力常量G是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它没有单位 D. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，不仅仅天体间有，故A错误； B．物体对地球的引力与地球对物体的引力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，故B错误； C．引力常量G是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它有单位，故C错误； D．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故D正确。 故选D。 2. 对点电荷的理解，你认为正确的是（　　） A. 点电荷不能是带电荷量很大的带电体 B. 点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20C C. 只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷 D. 当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查对点电荷的理解。 【详解】ACD．能否视为点电荷与带电量无关，当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷，故AC错误，D正确； B．点电荷带电量必须是元电荷的整数倍，元电荷电量为，不是整数倍，故B错误。 故选D 3. 两个质点间的距离为r，它们间的万有引力为，现要使它们间的万有引力变为，它们间的距离将变为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据万有引力定律得 距离改变后，有 解得 故选B。 4. 如图所示，用两根绝缘轻细线悬挂两个小球A和B，这时上、下两根细线中的拉力分别为T1和T2；使两个小球都带上正电荷时，上、下两根细线中的拉力分别为T1＇和T2＇。则：（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．取整体为研究对象，根据平衡条件 则 A正确，B错误； CD．使两个小球都带上正电荷时，由于库仑斥力作用，下面绳的弹力增大，，CD错误。 故选A。 5. 如图，从地面上方某点，将一质量为1kg小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出．小球经过1s落地．不计空气阻力，g=10m/s2．则可求出 A. 小球抛出时离地面的高度是10m B. 小球落地时重力的瞬时功率为100W C. 小球落地时的速度大小是15m/s D. 小球落地时的速度方向与水平地面成30o角 【答案】B 【解析】 【详解】小球抛出点的高度h=gt2＝×10×1m＝5m；故A错误．小球落地时竖直分速度vy=gt=10m/s，落地时重力的瞬时功率为P=mgvy=100W，选项B正确；小球的速度大小，故C错误．设小球落地的速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝＝2，可知θ≠30°．故D错误． 6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A. 三个等势面中，c等势面电势最高 B. 电场中Q点的电势能大于P点 C. 该带电质点通过P点时动能较大 D. 该带电质点通过Q点时加速度较大 【答案】A 【解析】 【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，故A正确； BC．因为从Q到P电场力做负功，则电势能变大，动能减小，则Q点的电势能小于P点的电势能，带电质点通过Q点时动能较大，选项BC错误； D．由于相邻等势面之间的电势差相同。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强度比Q点较大，电场力大，根据牛顿第二定律，在P点的加速度也大，故D错误。 故选A。 7. 为了计算地球的质量必须知道一些数据，下列各组数据加上已知的万有引力常量G，可以计算地球质量的是（　　） A. 人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T B. 月球绕地球运行的周期T和地球的半径R C. 地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离r D. 地球自转周期T和地球的平均密度 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据周期公式得 根据牛顿第二定律得 解得 A正确； B．对月球，根据牛顿第二定律得 因为地月间的距离未知，所以无法求解。B错误； C．对地球，根据牛顿第二定律得 只能求出太阳质量，地球质量被约去而无法求解。C错误； D．地球自转周期T和静止卫星周期相等，所以对于静止卫星有 根据密度公式得 方程组中有三个未知量，故无法求解。D错误。 故选A。 8. 如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（　　） A. 加速度大小为a=g B. 下降的高度为 C. 所需的时间为 D. 电场力所做的功为W=Eqd 【答案】C 【解析】 【详解】A．电荷下落过程中，受到重力和电场力，故加速度不为g，故A错误； B．小球水平方向的位移为，由于重力和电场力关系未知，故竖直方向位移不一定为，故B错误； C．水平方向有 解得 故C正确； D．电场力做功为 故D错误； 故选C。 二、多项选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 下列所示各图中，小磁针涂黑的一端为小磁针的N极的指向正确的是 A B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【分析】用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极；据磁极间的作用规律、结合磁感线的方向分析判断即可解决； 【详解】由右手定则，螺线管内部磁场N极向左，小磁针N极与磁场方向相同，A正确；地球磁场从地理南极指向地理北极，故小磁针的N极向上，B正确；条形磁铁的磁场由N极指向S极，故中间位置磁场方向向下，故N极向下，C错误；U形磁铁的磁场由N极指向S极，小磁针的N极和磁场方向一致，D正确． 10. 如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是（　　） A. 甲图中，与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图中，两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图中，匀强电场中的a、b两点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据点电荷的电场的特点可知，图甲中a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误； B．图乙中等量异种点电荷电场中a、b两点的电场强度大小相等，场强方向都与中垂线垂直向左，则a、b两点的电场强度相同，故B正确； C．图丙中等量同种点电荷电场中a、b两点电场强度大小相等，方向相反方，则电场强度不同，故C错误； D．图丁匀强电场中a、b两点电场强度大小相等，方向相同，则a、b两点的电场强度相同，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，从倾角为θ的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球（　　） A. 水平位移之比为1∶2 B. 下落的高度之比为1∶4 C. 在空中飞行的时间之比为1∶2 D. 落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶4 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题目可知小球的位移偏转角为θ，设小球的速度偏转角为α，则根据平抛运动性质可知tanα=2tanθ。设两小球的平抛运动时间分别为ta、tb，落在斜面上的竖直方向速度分别为vya、vyb，水平位移分别为xa、xb。由平抛运动速度三角形性质可知 则平抛运动时间为、 则水平位移分别为、 则物体的水平位移比为xa∶xb=1∶4，故A错误； B．设小球下落高度分别为ya、yb，则根据三角形几何性质可知、 则，故B正确； C．由A选项可知，小球在空中飞行的时间之比为ta∶tb=1∶2，故C正确； D．根据平抛运动性质可知tanα=2tanθ，则两球落在斜面上是速度方向与斜面夹角均为α−θ 则两小球落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶1，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，空间分布着匀强电场，竖直方向的实线为其等势面，一质量为，带电量为的小球从O点由静止开始恰能沿直线OP运动，且到达P点时的速度大小为，重力加速度为（规定O点的电势为零），下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小 B. P点的电势 C. P点的电势能 D. 小球机械能的变化量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球沿直线OP运动，合力沿OP方向，如图所示 则有 解得，故A错误； BC．设OP=L，根据动能定理得 解得电场力做功 根据 解得 根据 且，解得 则P点的电势能为 故B正确，C错误； D．小球机械能的变化量等于电场力做的功，为 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共小题，每小题5分，共16分。 13. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的 ________ 而增大，随其所带电荷量的 ____________ 而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 __________ （选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 控制变量法 【解析】 【分析】 【详解】[1]设悬线与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件可得 当距离减小时，θ增大，可以判断库仑力F增大，故随距离减小，库仑力增大； [2]保持距离不变，q增大时，θ增大，根据上式可以判断库仑力F增大，故q增大，库仑力增大； [3]在判断中先令一个量不变，判断令两个量之间的关系，这种方法是控制变量法。 14. 某同学利用如图装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好位于桌面边缘，如图所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离△x后由静主释放；小球离开桌面后落到水平地面上。通过分析和计算，回答下列问题： （1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的______________（填正确答案标号）。 A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s C.桌面到地面高度h D.弹簧的原长l0 （2）用所选取的量和已知量表示Ek，得Ek=____________。 （3）图中的直线是实验测量得到的水平射程s和压缩量△x关系的s—△x图线。从理论上可推出，如果h不变。m减小，s-△x图线的斜率会___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-△x图线的斜率会____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep随△x的增大会_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. ABC ②. ③. 增大 ④. 增大 ⑤. 增大 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h。 故选ABC。 （2）[2]由平抛规律可知 竖直方向上 h=gt2 水平方向上 s=vt 而动能 Ek=mv2 联立可得 Ek= （3）[3]由题意可知如果h不变，m减小，则相同的△x对应的速度变大，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变大，s-△x图线的斜率会增大； [4]如果m不变，h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△x下要对应更大的水平位移s，故s-△x图线的斜率会增大； [5]弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即 Ep= 可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△x成正比，则Ep与△x的2次方成正比，故Ep随△x的增大会增大。 四、解答题：本题共3小题，共32分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 15. 据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的3倍。若某人在地球表面最多能举起质量m0=60kg的物体，试求： （1）此人在这个行星表面能举起的物体的质量m1为多少？ （2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设地球的质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，则有 行星表面重力加速度 由题可知 （2）地球第一宇宙速度 行星第一宇宙速度 联立可得 16. 一辆质量m=2.0×103kg的小轿车，驶过半径R=40m的一段凸形圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2。求： (1)汽车以10m/s速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？ (2)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？ 【答案】(1)；(2)20m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大小为 (2)当汽车通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力时，由重力提供向心力，则有 解得 17. 如图所示，光滑斜倾角为37°，A、B两点距离。一质量m=1×10−2kg、带电荷量q=1×10−6C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）该电场的电场强度大小； （2）求B、A两点间的电势差UBA； （3）若电场强度变为原来的，当小物块由静止沿斜面从A下滑至B点时，求物块在B处速度的大小。 【答案】（1）7.5×104N/C （2）4×104V （3）2m/s 【解析】 【小问1详解】 对小球分析可知 解得 【小问2详解】 B、A两点间的电势差 【小问3详解】 小球从A到B由动能定理 解得vB=2m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$