精品解析：江苏省常州市北郊高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024~2025学年第二学期期中考试 高一物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题（每小题4分，共40分，每小题只有一个选项正确） 1. 下列物理量前加正负号，表示大小的是（　　） A. 电势 B. 静电力做功 C. 电荷量 D. 静电力 【答案】A 【解析】 【详解】A．电势有正负，电势的正负表示大小，故A正确； B．静电力做功有正负，静电力做功的正负表示性质，故B错误； C．电荷量有正负，电荷量的正负表示性质，故C错误； D．静电力有正负，静电力的正负表示方向，故D错误。 故选A。 2. 对于水平抛出的垒球，忽略空气阻力，在空中做（　　） A. 变加速曲线运动 B. 匀加速曲线运动 C. 匀减速曲线运动 D. 直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】水平抛出的垒球，忽略空气阻力，垒球做平抛运动，加速度始终为重力加速度，垒球做匀加速曲线运动。 故选B。 3. 某卫星的椭圆轨迹如图所示， A、B是椭圆上的近地点和远地点， 下列说法正确的是（　　） A. 卫星和地球中心连线相同时间在B点扫过的面积大于A点扫过的面积 B. A点的速度小于B点的速度 C. A点的速度一定大于7.9km/s D. 若地球半径为R，质量为M，引力常量G，可列式计算A点的线速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星和地球中心连线相同时间在B点扫过的面积等于A点扫过的面积，A错误； B．根据开普勒第二定律，A点的速度大于B点的速度，B错误； C．在A点卫星加速才能从近地轨道进入椭圆轨道，7.9km/s是卫星在近地轨道上运行的速度，所以A点的速度一定大于7.9km/s，C正确； D．若地球半径为R，质量为M，引力常量G，列式计算出来速度，是A点所在圆轨道的线速度，不是椭圆轨道的线速度，D错误 故选C。 4. “eV”常作为能量单位，“1eV”表示一个电子经过1V电压加速后获得的能量，则“80eV”的能量是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知 故有 故选B。 5. 如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. 大车轮与小车轮的角速度之比为9∶1 B. 手轮圈与小车轮的角速度之比为8∶9 C. 大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1 D. 大车轮与手轮圈两边缘的角速度之比为8∶9 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，大车轮与小车轮边缘的线速度大小相等，由公式 可知，大车轮与小车轮的角速度之比 故A错误； BD．根据题意可知，大车轮与手轮圈的角速度相等，则 故BD错误； C．大车轮轴心与小车轮轴心保持相对静止，一起平动，则大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1，故C正确。 故选C。 6. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，物体停在B处。此过程中（　　） A. 手的支持力一直做正功 B. 弹簧的弹性势能先增加后减少 C. 物体与弹簧组成的系统机械能守恒 D. 物体与弹簧组成的系统机械能一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．手支持力方向向上，物体位移方向向下，可知，手的支持力一直做负功，故A错误； B．根据题意可知，弹簧拉伸形变量逐渐变大，则弹簧的弹性势能一直增加，故B错误； CD．结合上述可知，手的支持力对物体做负功，则物体与弹簧组成系统的机械能减小，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，B为两个等量正点电荷连线上的中点，A、C分别为两点电荷连线和中垂线上的点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. B点的电势等于C点的电势 C. 从B到C电场强度一定一直增加 D. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线分布的疏密程度能够表示电场的强弱，根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知，A点的电场线分布比B点的电场线分布密集一些，则A点的电场强度大于B点的电场强度，故A正确； B．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷电场线的分布规律可知，B点的电势高于C点的电势，故B错误； C．根据等量同种正点电荷电场线的分布规律，结合电场叠加原理可知，B点的电场强度为0，由于在中垂线连线上无穷远位置的电场强度也为0，可知，从B沿中垂线到无穷远，电场强度先增大后减小，即从B沿中垂线到无穷远，电场强度存在最大值，可知，从B到C电场强度可能一直增加，也可能先增加后减小，故C错误； D．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷电场线的分布规律可知，A点的电势高于B点的电势，根据 可知，电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，某平面内实线为电场线，虚线为一电子经过该区域的运动轨迹，A、B为运动轨迹上两点，电子只受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子一定是从A运动到B B. A、B两点电势关系为 C. 电子在A、B两点速率关系一定是 D. 电子在A、B两点加速度关系一定是 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度方向未知，无法判断电子的运动方向，A错误； B．轨迹向左弯曲，电子所受电场力向左，电场线向右，因为沿着电场线方向电势降低，所以A、B两点电势关系为， B正确； C．电子所受电场力向左，若电子向右运动，电场力做负功，电子的电势能增大，电子的动能减小，速度减小，所以电子在A、B两点速率关系一定是，C错误； D．电场线越密的地方，电场强度越大，电子所受电场力越大，电子的加速度越大，所以电子在A、B两点加速度关系一定是，D错误。 故选B。 9. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的小 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的小 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设空气阻力和摩擦阻力之和为f，由平衡条件可得，在ab段有 F1=mgsinθ+f 则在ab段汽车输出功率为 P1=F1v 联立解得 P1=mgsinθ•v+fv bc段有 F2=f 在bc段汽车的输出功率为 P2=F2v 联立解得 P2=fv 在cd段有 F3=f-mgsinθ 在cd段汽车的输出功率为 P3=F3v 联立解得 P3=fv-mgsinθ•v 可知，P1、P2、P3均保持不变，且有 P1＞P2＞P3 故选D。 10. 如图所示，一个负点电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力的作用下，沿电场线运动到点。关于该电荷速度、加速度随时间以及动能、电势能随位移变化关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于电场线向左，粒子带负电，受到的电场力向右，粒子仅在电场力的作用下从A沿直线运动到B，电场力做正功即合外力做正功，动能增大，速度变大，电场线变稀疏，电场力变小，所以加速度变小，v-t图像斜率变小，故AB错误； C．根据动能定理得 可知，图像斜率表示电场力，结合选项A分析，图像斜率变小，故C正确； D．结合选项A分析可知，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选C。 二、非选择题（共5题，共60分） 11. 如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的I−t图像。 （1）要观察电容器的充电现象时，应把开关打到______（填“1”或“2”），充电过程中电容器的电容C______（填“变大”“变小”或“不变”）充电过程中电流______（填“变大”“变小”或“不变”） （2）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （3）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的I−t图像可能是______。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 1 ②. 不变 ③. 变小 （2）电压表不是理想电压表 （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]当电容器与电源相连时，电容器处于充电状态，即要观察电容器充电现象时，应把开关打到“1”； [2]根据可知，充电过程中，ε、S、d都不变，故电容不变； [3]在充电过程中，电容器所带电荷量不断增大，则电容器两端电压逐渐增大，而电源电压不变，故电容器两端与电源两端的电势差越来越小，故电流在变小。 【小问2详解】 用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。 【小问3详解】 电容器充电时，电流从左到右，刚开始电流比较大，充电结束后，电流为0，根据 可知，当电容器正对面积迅速变大，电容迅速增大，又由 可得电容器的带电量Q增加，故电容器再次充电，电流方向从左到右，充电结束后电流为0。 故选A。 12. 天问一号探测器测出火星表面重力加速度为g，已知火星的质量为M，自转周期为T，引力常量为G，求： （1）火星的半径R； （2）火星同步卫星轨道离火星表面的高度h。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 火星表面上的物体，受到的重力等于万有引力，则有 可得火星的半径为 【小问2详解】 火星同步卫星绕火星做匀速圆周运动的周期等于火星自转周期，则有 结合上述解得 13. 如图所示，O点小球以初速度v0=20m/s抛出，方向与水平方向间夹角θ=53°，之后和斜面垂直碰撞于P点，斜面和水平面夹角也为θ=53°。重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）到达P点的速度大小； （2）OP的水平方向距离。 【答案】（1）15m/s （2）30m 【解析】 【小问1详解】 小球做斜抛运动，运动过程水平速度不变，则有vx=v0cosθ 在P点，速度方向和水平方向夹角α=37° 根据速度分解有 解得vP=15m/s 【小问2详解】 小球做斜抛运动，结合上述，竖直方向上有 解得t=2.5s 水平方向上x=vxt 解得x=30m 14. 如图，半圆形光滑轨道MN半径为R=2m，最低点M处与水平粗糙地面平滑连接，半圆形轨道左侧有平行于地面向右的匀强电场E=1×105N/C，水平地面上P、Q两点处分别有不带电小物块A和带电量为q=1×10−4C的小物块B。A、B质量相等为m，且m=1kg，与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5。某时刻，将B由静止释放，同时给A一个水平向右的初速度v0，B恰好能运动至半圆轨道最高点N处，重力加速度为g=10m/s2，过程中A、B不相撞，求： （1）B到达N点时的速度大小； （2）Q点与M点间距离； （3）若P、Q间距20m，为保证A、B不会在水平地面上相撞，求v0满足的条件。 【答案】（1） （2）10m （3）v0<20m/s 【解析】 【小问1详解】 B恰好能运动至半圆轨道最高点N处，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 物块B由Q点到N点过程，根据动能定理有 解得L=10m 【小问3详解】 B在运动至M点过程，根据动能定理有 解得vM=10m/s 为了保证A、B不会在水平地面上相撞，则有 对B在加速过程进行分析，根据速度公式有 根据牛顿第二定律有µmg=maA，qE−µmg=maB 解得v0<20m/s 15. 如图所示，长为3L的轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一个质量为m的小球A，穿过固定板光滑小孔P的足够长细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量也为m的小球B，用水平拉力F拉着小球A，使小球A处于静止状态。这时轻杆与竖直方向夹角为53°，A、P间细线与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g，小球均可视为质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）水平拉力F的大小； （2）撤去拉力一瞬间，小球A的加速度大小； （3）撤去拉力后，小球A摆至最低点时所具有的速度。 【答案】（1）3mg （2）0.9g （3） 【解析】 【小问1详解】 在F作用下，对A进行受力分析，设杆中弹力为FN，绳中拉力为T，根据平衡条件有， 对B进行分析有T=mg 解得F=3mg 【小问2详解】 撤去F瞬间，A、B沿绳方向加速度相等，则有 以A为研究对象，则有 以B为研究对象，则有 解得aA=0.9g 【小问3详解】 当A运动到最低点时，B也到达最低点，此时 在A下摆的过程中，A下降的高度 B下降的高度 在A开始运动到最低点的过程中有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年第二学期期中考试 高一物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题（每小题4分，共40分，每小题只有一个选项正确） 1. 下列物理量前加正负号，表示大小的是（　　） A. 电势 B. 静电力做功 C. 电荷量 D. 静电力 2. 对于水平抛出的垒球，忽略空气阻力，在空中做（　　） A. 变加速曲线运动 B. 匀加速曲线运动 C. 匀减速曲线运动 D. 直线运动 3. 某卫星的椭圆轨迹如图所示， A、B是椭圆上的近地点和远地点， 下列说法正确的是（　　） A. 卫星和地球中心连线相同时间在B点扫过面积大于A点扫过的面积 B. A点的速度小于B点的速度 C. A点的速度一定大于7.9km/s D. 若地球半径为R，质量为M，引力常量G，可列式计算A点的线速度 4. “eV”常作为能量单位，“1eV”表示一个电子经过1V电压加速后获得能量，则“80eV”的能量是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. 大车轮与小车轮的角速度之比为9∶1 B. 手轮圈与小车轮的角速度之比为8∶9 C. 大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1 D. 大车轮与手轮圈两边缘的角速度之比为8∶9 6. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，物体停在B处。此过程中（　　） A. 手的支持力一直做正功 B. 弹簧的弹性势能先增加后减少 C. 物体与弹簧组成系统机械能守恒 D. 物体与弹簧组成的系统机械能一直减小 7. 如图所示，B为两个等量正点电荷连线上的中点，A、C分别为两点电荷连线和中垂线上的点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. B点的电势等于C点的电势 C. 从B到C电场强度一定一直增加 D. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能 8. 如图所示，某平面内实线为电场线，虚线为一电子经过该区域的运动轨迹，A、B为运动轨迹上两点，电子只受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子一定是从A运动到B B. A、B两点电势关系为 C. 电子在A、B两点速率关系一定是 D. 电子在A、B两点加速度关系一定是 9. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的小 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的小 10. 如图所示，一个负点电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力的作用下，沿电场线运动到点。关于该电荷速度、加速度随时间以及动能、电势能随位移变化关系的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题（共5题，共60分） 11. 如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的I−t图像。 （1）要观察电容器的充电现象时，应把开关打到______（填“1”或“2”），充电过程中电容器的电容C______（填“变大”“变小”或“不变”）充电过程中电流______（填“变大”“变小”或“不变”） （2）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （3）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的I−t图像可能是______。 A. B. C. D. 12. 天问一号探测器测出火星表面重力加速度为g，已知火星质量为M，自转周期为T，引力常量为G，求： （1）火星的半径R； （2）火星同步卫星轨道离火星表面的高度h。 13. 如图所示，O点小球以初速度v0=20m/s抛出，方向与水平方向间夹角θ=53°，之后和斜面垂直碰撞于P点，斜面和水平面夹角也为θ=53°。重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）到达P点的速度大小； （2）OP的水平方向距离。 14. 如图，半圆形光滑轨道MN半径为R=2m，最低点M处与水平粗糙地面平滑连接，半圆形轨道左侧有平行于地面向右的匀强电场E=1×105N/C，水平地面上P、Q两点处分别有不带电小物块A和带电量为q=1×10−4C的小物块B。A、B质量相等为m，且m=1kg，与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5。某时刻，将B由静止释放，同时给A一个水平向右的初速度v0，B恰好能运动至半圆轨道最高点N处，重力加速度为g=10m/s2，过程中A、B不相撞，求： （1）B到达N点时的速度大小； （2）Q点与M点间距离； （3）若P、Q间距20m，为保证A、B不会在水平地面上相撞，求v0满足条件。 15. 如图所示，长为3L的轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一个质量为m的小球A，穿过固定板光滑小孔P的足够长细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量也为m的小球B，用水平拉力F拉着小球A，使小球A处于静止状态。这时轻杆与竖直方向夹角为53°，A、P间细线与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g，小球均可视为质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）水平拉力F的大小； （2）撤去拉力的一瞬间，小球A的加速度大小； （3）撤去拉力后，小球A摆至最低点时所具有的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$