精品解析：贵州省黔西南州顶兴高级中学2024-2025学年高一下学期期中测试物理试卷

顶兴高级中学春季学期高一年级期中考试卷 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册第七章至第八章，必修第三册第九章至第十章第2节。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（　　） A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B. 拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升 C. 抛出的小石块在空中运动 D. 在粗糙水平面上运动小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来 【答案】C 【解析】 【详解】A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落时，其动能不变，重力势能减小，二者之和即机械能减小，A错误； B．小木块在拉力作用下沿着光滑的斜面匀速上升时，其动能不变，重力势能变大，二者之和即机械能变大，B错误； C．被抛出的石块在空中运动时，只有重力做功，其机械能守恒，C正确； D．小球碰到弹簧被弹回的过程中有摩擦力和弹簧弹力做功，所以小球的机械能不守恒；对于小球和弹簧组成的系统，摩擦力做功，系统的机械能也不守恒，D错误。 故选C。 2. 关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A. 印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 C. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D. 超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料是为了静电屏蔽 【答案】D 【解析】 【详解】A．印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，故A错误； B．电子点火器需要瞬间高压放电，尖端电荷更容易聚集，所以燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了尖端放电，故B错误； C．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应及时把产生的静电导走，有利于消除静电，故C错误； D．超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料构成金属网,起到静电屏蔽的作用，故D正确。 故选D。 3. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 引力常量G的单位为 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 若，则两物体之间所受万有引力比的大 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 有 根据单位运算可知，引力常量G的单位为，故A正确； B．当r趋近于无穷远时，万有引力趋近于无穷小，但当间距为零时，万有引力定律不适用，故B错误； C．两物体彼此之间的万有引力是一对相互作用力，大小总是相等，故C错误； D．万有引力定律可以普遍使用，不仅仅只适用于两个质点间万有引力大小的计算，故D错误。 故选A。 4. 质量为1000kg的电动汽车在平直公路上行驶，汽车所受阻力恒为，汽车的额定功率为。若汽车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则该匀加速过程最多能持续的时间为（　　） A 3s B. 4s C. 5s D. 6s 【答案】A 【解析】 【详解】匀加速启动的过程由牛顿第二定律可得 解得 匀加速过程结束时汽车的速度为 故匀加速持续的时间为 故选A。 5. 甲、乙、丙三个完全相同的可视为质点的金属小球分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球甲的带电量为+q，球乙的带电量为+6q，球丙不带电。此时球甲、乙之间的静电力大小为F。现使球丙先与球乙触接，再与球甲接触，然后将球丙移至远处，此时球甲、乙之间的静电力大小为（　　） A. F B. C. D. 2F 【答案】A 【解析】 【详解】设甲、乙的距离为r，初始时，根据库仑定律可得 使球丙先与球乙触接，则球乙、丙的电荷量均为 丙再与球甲接触，则球甲、丙的电荷量均为 然后将球丙移至远处，此时球甲、乙之间的静电力大小为 故选A。 6. 如图所示是真空中三个等量点电荷形成的电场线和等势线，下列说法正确的是（　　） A. 点所在的线为电场线 B. 点电场强度的大小大于点电场强度的大小 C. 为同种点电荷 D. 与为异种点电荷，与为同种点电荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据点电荷周围电场线与等势线分布的特点知，点所在的线为等势线，故A错误； B．由电场线的疏密程度反映场强大小可知，点电场强度的大小小于点电场强度的大小，故B错误； CD．根据电场线的分布情况可知， 与为同种点电荷，与为异种点电荷，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，一带电小球N用绝缘柄固定不动，再将一个质量为m，电荷量为qM的带正电小球M用一根不可伸长的轻质绝缘丝线悬挂起来，悬点O在小球N的正上方高度H处，当丝线与竖直方向夹角为θ=30°时，小球M静止，此时M、N两球连线与丝线OM垂直。重力加速度大小为g，静电力常量为k，两球均可视为点电荷，下列说法正确的是（ ） A. 小球N带负电 B. 小球M受到的库仑力的大小为0.2mg C. 小球M所在处的电场强度的大小为 D. 小球N的电荷量 【答案】C 【解析】 【详解】A．M球带正电，由题意可知，M、N间存在库仑斥力，故N球也带正电，A错误； B．对M球由平衡条件可得，受到的库仑力大小为，B错误； C．由场强定义可得，小球M所在处的电场强度的大小为，C正确； D．由库仑定律可知，M、N两球间的库仑力可表示为 联立解得，D错误。 故选C。 8. 如图所示，图甲中、为等量异种点电荷连线上关于中点对称的两点，图乙中、为等量同种正点电荷连线中垂线上关于对称的两点，图丙中、在以正点电荷为球心的球面上，图丁中、为相距较近带等量异种电荷平行板之间的两点，则关于各点的电场强度、电势说法正确的是（　　） A. 图甲中、两点电场强度和电势均相同 B. 图乙中、两点电场强度和电势均相同 C. 图丙中、两点电场强度不同，电势相同 D. 图丁中、两点电场强度相同，电势不同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷电场分布特点，结合对称性可知，图甲中、两点电场强度大小相等，方向相同，均向右；根据沿电场方向电势降低可知，点电势高于点电势，故A错误； B．根据等量同种点电荷电场分布特点，结合对称性可知，图乙中、两点电场强度大小相等，方向相反；、两点电势相等，故B错误； C．根据点电荷电场分布特点可知，图丙中、两点电场强度大小相等，方向不同；、两点处于等势面上，所以电势相等，故C正确； D．平行板间的电场为匀强电场，则、两点电场强度相同，点比点更靠近带正电极板，则点电势高于点电势，故D正确。 故选CD。 9. 对于在离地约高的环地球轨道上工作生活的航天员，下列判断正确的是（　　） A. “天宫”空间站的运行速度大于地球同步卫星的运行速度 B. 在“天宫”空间站中，航天员不可以使用弹簧拉力器锻炼身体 C. “天宫”空间站的运行速度介于与之间 D. “天宫”空间站的运行周期比地球同步卫星的周期短 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 “天宫”空间站的运行半径小于地球同步卫星的半径，则“天宫”空间站的运行速度大于地球同步卫星的运行速度，故A正确； B．弹簧拉力器依靠弹簧形变产生弹力，与重力无关。在微重力环境中，航天员仍可通过拉伸弹簧锻炼，故B错误； C．第一宇宙速度（）是近地轨道的最大环绕速度。天宫轨道半径略大于近地轨道，其速度略小于，故C错误； D．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 “天宫”空间站的运行半径小于地球同步卫星的半径，“天宫”空间站的运行周期比地球同步卫星的周期短，故D正确。 故选AD。 10. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动，运动员质量为，水对运动员的阻力大小恒为，那么在运动员减速下降深度为的过程中（已知重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了 C. 运动员克服阻力做功 D. 运动员的机械能增加了 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．运动员在减速下降深度为的过程中，根据动能定理知，动能的减小量等于克服合力做的功，为，A错误，B正确； CD、减速下降深度为的过程中，运动员克服阻力做功，机械能的减小量等于克服阻力做的功，运动员的机械能增加了，C正确，D错误； 故选BC。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 如图甲所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。 （1）该实验用到的研究方法是__________（填正确选项前的字母，单选） 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）如图乙所示，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式=__________。 （3）如图乙所示，接着该同学增大（或减少）小球所带的电荷量，并在竖直方向上缓慢移动小球A的位置，保持A球在悬点的正下方并与B在同一水平线上，悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端的小球B的带电量不变，比较小球B所受库仑力大小的变化。在两次实验中，B处于受力平衡时，细线偏离竖直方向的角度分别为和，两次实验中A的电荷量分别为和，则__________。 【答案】（1）D （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在研究电荷之间作用力大小与两小球的电荷量和以及距离的关系时，采用控制变量的方法进行，根据小球的摆角变化可以看出小球所受作用力随电量或距离变化情况。 故选D。 【小问2详解】 根据小球B受力平衡，由几何关系可得 【小问3详解】 对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有 解得 可得两次实验中A的电量之比为 12. “验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图甲所示。 （1）关于本实验，下列说法中正确的是______。 A. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 B. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为0.02s，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J（结果均保留两位小数）。 （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因是______（写一条即可）。 【答案】（1）A （2） ①. 8.00 ②. 8.25 （3）重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力 【解析】 【小问1详解】 A．实验前，手提住纸带上端，使纸带竖直，可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器，从而减小摩擦对实验的影响，故A正确； B．应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，这样可以充分利用纸带，使纸带上数据点多，若先释放纸带后接通电源，纸带上数据点会很少，甚至没有数据，故B错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]由自由落体运动规律知，中间时刻瞬时速度等于这一段平均速度，则打下点时重物的速度大小为 重物的动能增加量为 联立解得 [2]由重力做功与重力势能变化关系知 代入得 【小问3详解】 由于阻力的作用，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求： （1）求A点电场强度； （2）A、B两点间的电势差； （3）若取A点为零电势位置，求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。 【答案】（1）大小为，方向由A指向B （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据电场强度定义式可知，A点电场强度大小为 由于该点电荷从A点移到B点，电场力做正功，表明该点电荷在A点所受电场力方向由A指向B，又因为该点电荷带正电，则A点电场强度方向由A指向B。 【小问2详解】 根据电场力做功与电势差的关系可知，A、B两点间的电势差为 【小问3详解】 因， 则 则该点电荷在B点电势能为 14. 火星探测器“天问一号”是由环绕器、着陆器和巡视器三部分组成，总重量达到5吨左右，其中环绕器的作用之一是为“祝融号”提供中继通信，是火星车与地球之间的“通信员”。目前，环绕器已在航天员的精确操控下，进入遥感使命轨道，已知遥感使命轨道离火星表面的距离为h，环绕器在遥感使命轨道的运动可视为匀速圆周运动，绕行周期为T，火星的半径为R，火星的自转周期为，引力常量为G，球体体积（为球体半径），求： （1）火星的密度； （2）火星赤道处的重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 可得火星质量 又 火星的密度 （2）在赤道处 解得 （3）卫星在火星表面运行时 解得 15. 如图所示，质量的小物块以的初速度水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD（足够长）平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37°角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数，轨道其他部分光滑，最右侧是一个半径为的光滑半圆弧轨道，C点是半圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g取，，。 （1）求小物块经过A点时的速度大小； （2）求小物块经过B点时对轨道的压力大小； （3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。 【答案】（1） （2）62N （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动的规律则有 解得小物块经过点时的速度大小 【小问2详解】 小物块从点运动到点，根据动能定理有 小物块经过点时，根据牛顿第二定律则有 解得， 根据牛顿第三定律，小物块经过点时对轨道的压力大小是62N 【小问3详解】 小物块刚好能通过点时，由牛顿第二定律得 小物块从点运动到点的过程中，根据动能定理有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 顶兴高级中学春季学期高一年级期中考试卷 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册第七章至第八章，必修第三册第九章至第十章第2节。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（　　） A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B. 拉着一个小木块使它沿着光滑斜面匀速上升 C. 抛出的小石块在空中运动 D. 在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来 2. 关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A. 印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 C. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D. 超高压带电工人穿戴的工作服选用含金属的材料是为了静电屏蔽 3. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 引力常量G的单位为 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 若，则两物体之间所受万有引力比的大 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 4. 质量为1000kg电动汽车在平直公路上行驶，汽车所受阻力恒为，汽车的额定功率为。若汽车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则该匀加速过程最多能持续的时间为（　　） A. 3s B. 4s C. 5s D. 6s 5. 甲、乙、丙三个完全相同的可视为质点的金属小球分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球甲的带电量为+q，球乙的带电量为+6q，球丙不带电。此时球甲、乙之间的静电力大小为F。现使球丙先与球乙触接，再与球甲接触，然后将球丙移至远处，此时球甲、乙之间的静电力大小为（　　） A. F B. C. D. 2F 6. 如图所示是真空中三个等量点电荷形成电场线和等势线，下列说法正确的是（　　） A. 点所在的线为电场线 B. 点电场强度的大小大于点电场强度的大小 C. 为同种点电荷 D. 与为异种点电荷，与为同种点电荷 7. 如图所示，一带电小球N用绝缘柄固定不动，再将一个质量为m，电荷量为qM的带正电小球M用一根不可伸长的轻质绝缘丝线悬挂起来，悬点O在小球N的正上方高度H处，当丝线与竖直方向夹角为θ=30°时，小球M静止，此时M、N两球连线与丝线OM垂直。重力加速度大小为g，静电力常量为k，两球均可视为点电荷，下列说法正确的是（ ） A. 小球N带负电 B. 小球M受到的库仑力的大小为0.2mg C. 小球M所在处的电场强度的大小为 D. 小球N的电荷量 8. 如图所示，图甲中、为等量异种点电荷连线上关于中点对称的两点，图乙中、为等量同种正点电荷连线中垂线上关于对称的两点，图丙中、在以正点电荷为球心的球面上，图丁中、为相距较近带等量异种电荷平行板之间的两点，则关于各点的电场强度、电势说法正确的是（　　） A. 图甲中、两点电场强度和电势均相同 B 图乙中、两点电场强度和电势均相同 C. 图丙中、两点电场强度不同，电势相同 D. 图丁中、两点电场强度相同，电势不同 9. 对于在离地约高的环地球轨道上工作生活的航天员，下列判断正确的是（　　） A. “天宫”空间站的运行速度大于地球同步卫星的运行速度 B. 在“天宫”空间站中，航天员不可以使用弹簧拉力器锻炼身体 C. “天宫”空间站的运行速度介于与之间 D. “天宫”空间站的运行周期比地球同步卫星的周期短 10. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动，运动员质量为，水对运动员的阻力大小恒为，那么在运动员减速下降深度为的过程中（已知重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了 C. 运动员克服阻力做功 D. 运动员的机械能增加了 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 如图甲所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。 （1）该实验用到的研究方法是__________（填正确选项前的字母，单选） 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）如图乙所示，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式=__________。 （3）如图乙所示，接着该同学增大（或减少）小球所带的电荷量，并在竖直方向上缓慢移动小球A的位置，保持A球在悬点的正下方并与B在同一水平线上，悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端的小球B的带电量不变，比较小球B所受库仑力大小的变化。在两次实验中，B处于受力平衡时，细线偏离竖直方向的角度分别为和，两次实验中A的电荷量分别为和，则__________。 12. “验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图甲所示。 （1）关于本实验，下列说法中正确的是______。 A. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 B. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为0.02s，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J（结果均保留两位小数）。 （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因是______（写一条即可）。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求： （1）求A点电场强度； （2）A、B两点间的电势差； （3）若取A点为零电势位置，求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。 14. 火星探测器“天问一号”是由环绕器、着陆器和巡视器三部分组成，总重量达到5吨左右，其中环绕器的作用之一是为“祝融号”提供中继通信，是火星车与地球之间的“通信员”。目前，环绕器已在航天员的精确操控下，进入遥感使命轨道，已知遥感使命轨道离火星表面的距离为h，环绕器在遥感使命轨道的运动可视为匀速圆周运动，绕行周期为T，火星的半径为R，火星的自转周期为，引力常量为G，球体体积（为球体半径），求： （1）火星的密度； （2）火星赤道处的重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度v。 15. 如图所示，质量的小物块以的初速度水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD（足够长）平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37°角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数，轨道其他部分光滑，最右侧是一个半径为的光滑半圆弧轨道，C点是半圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g取，，。 （1）求小物块经过A点时的速度大小； （2）求小物块经过B点时对轨道的压力大小； （3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$