精品解析：江苏省镇江市丹阳市2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024~2025学年（下）期中质量监测 高一物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2、答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在电场中某点分别放上不同的试探电荷，关于该点的电场强度E、试探电荷带电量q、试探电荷所受电场力F，三者的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 近日，科学家通过詹姆斯·韦布空间望远镜又发现了一批“迷你”小行星。若其中一颗小行星到太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的2.5倍，则该小行星绕太阳公转周期约为（　　） A. 1年 B. 2.5年 C. 4年 D. 6.25年 3. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球静止卫星与现在的相比（　　） A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大 C. 线速度变大 D. 角速度变大 4. 如图所示，A、B、C是三个相同金属球（可视为质点），分别位于边长为l正三角形的三个顶点，其中A球带电量为Q，B球和C球均不带电。现将B球先后与A、C接触后放回原处，则A球所受静电力为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，A、B是一对用绝缘柱支持且不带电的导体，它们相互接触，下方各贴有一对金属箔片。手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则（　　） A. A、B下方金属箔片都张开 B A、B下方金属箔片都带负电 C. A内部电场比B内部电场强 D A左端电势比B右端电势高 6. 如图所示，三个斜面的高度相同，倾角θ1<θ2<θ3，质量相同的小物块A、B、C分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端，已知小物块与斜面间的动摩擦因数均相同。则（　　） A. 重力对A物块做的功最多 B. 摩擦力对C物块做的功最多 C. 重力对B物块做功的平均功率最大 D. 到达斜面底端时C物块重力的功率最大 7. 如图所示，、是地月系统的两个拉格朗日点，飞行器处于这两点时可与月球同步绕地球做匀速圆周运动。现有两颗质量相同的卫星分别位于、，则（　　） A. 处卫星的动能大于处卫星 B. 处卫星的向心力小于处卫星 C. 处卫星的角速度小于处卫星地球 D. 处卫星的向心加速度大于处卫星 8. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，一电子仅在电场力作用下沿实线运动，先后经过A、B两点。下列说法正确的是（　　） A. 电子由A点到B点做加速运动 B. 电子在A点的加速度比在B点的大 C. 电子在A点的电势能比在B点的小 D. 三个等势面中，a等势面的电势最高 9. 质量为m的汽车在平直公路上从静止开始运动，其运动的图像如图所示。其中时间内为倾斜直线；时刻速度为，之后保持额定功率运动；时刻达到最大速度。整个过程汽车所受阻力恒为f，则（　　） A. 汽车的额定功率为 B. 时刻，汽车的牵引力为 C. 时间内，汽车牵引力做的功为 D. 时间内，汽车牵引力做的功为 10. 如图所示，一轻弹簧上端固定，下端连接一个小球。将小球自弹簧处于原长处由静止释放，以释放点为原点，竖直向下为正方向建立x轴，弹簧始终处于弹性限度内。在小球下落至最低点过程中，其动能和机械能E随位置x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C D. 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组设计了图甲所示装置，利用小球下落过程减少的重力势能转化为弹簧弹性势能，来验证系统机械能守恒。已知弹簧弹性势能表达式为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。实验操作步骤如下： ①按图甲安装好实验器材，测得小球自然静止时力传感器的示数为。 ②用手将小球缓慢向上托起，当传感器示数恰好为零时由静止释放小球，已知弹簧始终处于弹性限度范围内，测得小球下落过程传感器示数的最大值为。 ③换用不同质量的小球重复①②步骤，测出小球静止时对应的传感器示数（、、……）和小球下落过程中力传感器示数的最大值（、、……）。 根据以上实验步骤，回答下列问题： （1）实验中大小相同的小球应选用哪种__________； A. 塑料球 B. 铁球 C. 木球 （2）为使小球位置变化更明显，应选择劲度系数适当__________（选填“大”、“小”）一些弹簧； （3）该实验__________（选填“需要”、“不需要”）测出弹簧的劲度系数； （4）若不考虑弹簧质量，图乙中图线的斜率为__________，即可验证系统的机械能守恒； （5）若考虑弹簧自身质量（劲度系数视为不变），图线的斜率__________（选填“变大”、“不变”、“变小”），理由是__________。 12. 木星是太阳系中“行星之王”，其质量是地球的318倍，半径是地球的11倍。现从地球向木星发射一个探测器，取，。 （1）当地球和木星对探测器的引力大小相等时，求探测器到木心与到地心的距离之比； （2）已知地球第一宇宙速度为，求探测器贴近木星表面沿圆轨道运动的速度。 13. 在微观领域中存在“电子偶素”这一现象，即一个负电子和一个正电子在库仑力作用下，绕它们连线的中点做匀速圆周运动而形成相对稳定的系统。已知某“电子偶素”系统中正、负电子间的距离为l，正、负电子的质量均为m，电荷量均为e（符号相反），静电力常量为k。求： （1）“电子偶素”系统中一个电子运动的动能； （2）“电子偶素”系统中电子运动的周期T。 14. 如图所示，光滑绝缘轨道ABC位于竖直平面内，其中AB水平，BC为半径的半圆弧，圆心为O。空间存在与水平面成夹角斜向上的匀强电场，场强。一质量、电荷量的带正电小球由P点静止释放，经过C点时与轨道恰无挤压。不计空气阻力，，，取重力加速度。求： （1）小球刚释放时的加速度大小a； （2）BC两点间的电势差； （3）释放点P到B点的距离s。 15. 如图所示，小物块P套在水平固定的光滑细杆上，一根跨过定滑轮A的不可伸长的轻绳一端连在P上，另一端连接物块Q。初始P在水平向左的拉力F作用下静止于杆上B点，绳与杆的夹角，杆上C点位于滑轮正上方。撤去拉力F，P沿杆向右滑动。已知物块P质量为m，物块Q质量为3m，AC间距离为L，不计滑轮的大小，质量和摩擦，不计空气阻力，，，重力加速度为g。求： （1）拉力F的大小； （2）P向右运动过程中的最大速度； （3）撤去F瞬间，绳中的张力大小T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年（下）期中质量监测 高一物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共6页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2、答题前，请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在电场中某点分别放上不同的试探电荷，关于该点的电场强度E、试探电荷带电量q、试探电荷所受电场力F，三者的关系图像正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电场中某点的电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量q以及所受的电场力F无关，选项AB错误； CD．根据F=Eq可知场强一定，电场力与试探电荷的电量q成正比，选项C正确，D错误。 故选C。 2. 近日，科学家通过詹姆斯·韦布空间望远镜又发现了一批“迷你”小行星。若其中一颗小行星到太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的2.5倍，则该小行星绕太阳公转周期约为（　　） A 1年 B. 2.5年 C. 4年 D. 6.25年 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律可知 可得 故选C。 3. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球静止卫星与现在的相比（　　） A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大 C. 线速度变大 D. 角速度变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．静止卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律 可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，静止卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确； BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误． 4. 如图所示，A、B、C是三个相同金属球（可视为质点），分别位于边长为l的正三角形的三个顶点，其中A球带电量为Q，B球和C球均不带电。现将B球先后与A、C接触后放回原处，则A球所受静电力为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】将B球先后与A、C接触后，A、B、C分别带电量为，放回原处后A球所受静电力为 故选D。 5. 如图所示，A、B是一对用绝缘柱支持且不带电的导体，它们相互接触，下方各贴有一对金属箔片。手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则（　　） A. A、B下方金属箔片都张开 B. A、B下方金属箔片都带负电 C. A内部电场比B内部电场强 D. A左端电势比B右端电势高 【答案】A 【解析】 【详解】AB．手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，则A、B下方金属箔片分别带负电和正电而都张开，选项A正确，B错误； CD．达到静电平衡时，A内部与B内部电场强度均为零，A左端电势与B右端电势相等，选项CD错误。 故选A。 . 6. 如图所示，三个斜面的高度相同，倾角θ1<θ2<θ3，质量相同的小物块A、B、C分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端，已知小物块与斜面间的动摩擦因数均相同。则（　　） A. 重力对A物块做的功最多 B. 摩擦力对C物块做的功最多 C. 重力对B物块做功的平均功率最大 D. 到达斜面底端时C物块重力的功率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块下降的高度相同，根据 可知，三物块重力做功相同，故A错误； B．物块克服摩擦力做功为 可知，摩擦力对C做功最少，故B错误； C．根据牛顿第二定律得，物块下滑的加速度 由图可知，倾角θ越大，加速度越大，沿斜面运动的位移x大小越小，根据 可知运动时间越短，因为θ1<θ2<θ3，则t1>t2>t3，根据 可知P甲<P乙<P丙，故C错误； D．到达斜面底端时，重力做功相同，克服摩擦力做功C的最少，所以下滑到底端时速率最大，根据重力的瞬时功率P=mgvsinθ 可知C的重力功率最大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，、是地月系统的两个拉格朗日点，飞行器处于这两点时可与月球同步绕地球做匀速圆周运动。现有两颗质量相同的卫星分别位于、，则（　　） A. 处卫星的动能大于处卫星 B. 处卫星的向心力小于处卫星 C. 处卫星的角速度小于处卫星地球 D. 处卫星的向心加速度大于处卫星 【答案】B 【解析】 【详解】AC．处卫星与处卫星的角速度相同，均与月球绕地球运动的角速度相同，根据 可知处卫星的线速度较小，可知动能较小，选项AC错误； BD．根据 可知，处卫星的向心力小于处卫星，处卫星的向心加速度小于处卫星，选项B正确，D错误； 故选B 8. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，一电子仅在电场力作用下沿实线运动，先后经过A、B两点。下列说法正确的是（　　） A. 电子由A点到B点做加速运动 B. 电子在A点的加速度比在B点的大 C. 电子在A点的电势能比在B点的小 D. 三个等势面中，a等势面的电势最高 【答案】C 【解析】 【详解】AD．一电子仅在电场力作用下沿实线运动，根据题图，由等势面与电场线相交处互相垂直，电子所受的电场力方向与电场强度方向相反，电子做曲线运动所受的合外力指向运动轨迹的凹侧可知，电子所在的电场方向大致由左上逐渐变为右上，电子所受的电场力大致由右下逐渐变为左下，因为沿电场方向电势逐渐降低，则三个等势面中a等势面的电势最低，结合电子的运动方向可知，电子由A点到B点过程中，电场力一直做负功，由动能定理可知，该过程电子的动能减少，故电子由A点到B点过程中做减速运动，A错误，D错误； B．等势面的疏密反应场强的大小，故电子在A点的加速度比在B点的小，B错误； C．因为 故电子在点的电势能比在B点的小，C正确。 故选C。 9. 质量为m的汽车在平直公路上从静止开始运动，其运动的图像如图所示。其中时间内为倾斜直线；时刻速度为，之后保持额定功率运动；时刻达到最大速度。整个过程汽车所受阻力恒为f，则（　　） A. 汽车的额定功率为 B. 时刻，汽车的牵引力为 C. 时间内，汽车牵引力做的功为 D. 时间内，汽车牵引力做的功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．时刻汽车达到额定功率，在匀速时有，A错误； B．由瞬时功率表达式有 其中功率为 联立解得，B正确； C．时间内，汽车做匀加速直线运动，由动能定理有 匀加速阶段的位移为 联立解得时间内，汽车牵引力做的功为，C错误； D．汽车在阶段做匀加速直线运动，在时刻才达到额定功率，故整个过程牵引力做功要小于，D错误。 故选B。 10. 如图所示，一轻弹簧上端固定，下端连接一个小球。将小球自弹簧处于原长处由静止释放，以释放点为原点，竖直向下为正方向建立x轴，弹簧始终处于弹性限度内。在小球下落至最低点过程中，其动能和机械能E随位置x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在小球下落至最低点过程中，受到弹簧的弹力和重力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，小球先做加速运动后做减速运动，动能先增大后减小。根据动能定理得ΔEk=F合Δx 可知Ek-x图像的斜率 合力先减小后增大，则该图像的切线斜率绝对值先减小后增大，故A错误，B正确； CD．对小球，根据功能关系有ΔEk=F弹Δx 可知E-x图像的斜率 因下落过程中弹力不断增加，则该图像的切线斜率绝对值不断增大，故CD错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组设计了图甲所示装置，利用小球下落过程减少的重力势能转化为弹簧弹性势能，来验证系统机械能守恒。已知弹簧弹性势能表达式为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。实验操作步骤如下： ①按图甲安装好实验器材，测得小球自然静止时力传感器的示数为。 ②用手将小球缓慢向上托起，当传感器示数恰好为零时由静止释放小球，已知弹簧始终处于弹性限度范围内，测得小球下落过程传感器示数的最大值为。 ③换用不同质量的小球重复①②步骤，测出小球静止时对应的传感器示数（、、……）和小球下落过程中力传感器示数的最大值（、、……）。 根据以上实验步骤，回答下列问题： （1）实验中大小相同的小球应选用哪种__________； A. 塑料球 B. 铁球 C. 木球 （2）为使小球位置变化更明显，应选择劲度系数适当__________（选填“大”、“小”）一些的弹簧； （3）该实验__________（选填“需要”、“不需要”）测出弹簧的劲度系数； （4）若不考虑弹簧质量，图乙中图线的斜率为__________，即可验证系统的机械能守恒； （5）若考虑弹簧自身质量（劲度系数视为不变），图线的斜率__________（选填“变大”、“不变”、“变小”），理由是__________。 【答案】（1）B （2）小 （3）不需要 （4） （5） ①. 不变 ②. 斜率与弹簧自身质量无关 【解析】 【小问1详解】 铁球的密度大，在相同体积下，铁球的质量大，当增加铁球的质量时，体积不会明确增大，空气阻力影响较小。 故选B。 【小问2详解】 弹簧进度系数越小，在相同的外力作用下，弹簧的形变量越大，弹簧形变量的测量值误差越小。 【小问3详解】 不考虑弹簧的质量，小球静止时，根据平衡条件有 小球下落过程中力的传感器显示最大值时，根据胡克定律有 根据机械能守恒有 联立解得 故图像的斜率为 因此不需要测量弹簧的劲度系数。 【小问4详解】 由上述分析可知图像的斜率为 【小问5详解】 [1]设小球质量为，弹簧的质量为，小球静止时，根据受力平衡有 小球下落过程中力的传感器示数的最大值时，根据胡克定律有 根据机械能守恒定律有 即 可得 可见图像斜率为 图像的斜率不变 [2]理由是图像的斜率与弹簧自身的重力无关。 12. 木星是太阳系中“行星之王”，其质量是地球的318倍，半径是地球的11倍。现从地球向木星发射一个探测器，取，。 （1）当地球和木星对探测器的引力大小相等时，求探测器到木心与到地心的距离之比； （2）已知地球第一宇宙速度为，求探测器贴近木星表面沿圆轨道运动的速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设探测器到木心与到地心的距离分别为，。由 可得 【小问2详解】 由 可得 13. 在微观领域中存在“电子偶素”这一现象，即一个负电子和一个正电子在库仑力作用下，绕它们连线的中点做匀速圆周运动而形成相对稳定的系统。已知某“电子偶素”系统中正、负电子间的距离为l，正、负电子的质量均为m，电荷量均为e（符号相反），静电力常量为k。求： （1）“电子偶素”系统中一个电子运动的动能； （2）“电子偶素”系统中电子运动的周期T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由电场力提供向心力有 解得 【小问2详解】 由电场力提供向心力有 得 14. 如图所示，光滑绝缘轨道ABC位于竖直平面内，其中AB水平，BC为半径的半圆弧，圆心为O。空间存在与水平面成夹角斜向上的匀强电场，场强。一质量、电荷量的带正电小球由P点静止释放，经过C点时与轨道恰无挤压。不计空气阻力，，，取重力加速度。求： （1）小球刚释放时的加速度大小a； （2）BC两点间的电势差； （3）释放点P到B点的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在水平面上对小球进行受力分析可知：小球受重力、支持力和斜向右上方的电场力的作用，因为 故小球由P点静止释放后水平向右做匀加速直线运动。 水平方向牛顿第二定律方程有 解得 【小问2详解】 设B、C两点沿着电场线方向的长度为，故在匀强电场中有 由几何知识可知 代入上式解得 【小问3详解】 因为小球在C点时与轨道恰无挤压，故在C点有 解得 对小球从P点运动到C点全程列动能定理方程有 即 联立解得 15. 如图所示，小物块P套在水平固定的光滑细杆上，一根跨过定滑轮A的不可伸长的轻绳一端连在P上，另一端连接物块Q。初始P在水平向左的拉力F作用下静止于杆上B点，绳与杆的夹角，杆上C点位于滑轮正上方。撤去拉力F，P沿杆向右滑动。已知物块P质量为m，物块Q质量为3m，AC间距离为L，不计滑轮的大小，质量和摩擦，不计空气阻力，，，重力加速度为g。求： （1）拉力F的大小； （2）P向右运动过程中的最大速度； （3）撤去F瞬间，绳中的张力大小T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设静止时绳中张力大小为，对P受力分析，由平衡方程有 对Q受力分析由受力平衡有 联立解得 【小问2详解】 P运动至C点时有最大速度，由关联速度可知此时 P、Q系统机械能守恒，由机械能守恒定律有 其中 联立解得 【小问3详解】 设撤去F瞬间P的加速度大小为，Q的加速度大小为，对P受力分析，由牛顿第二定律有 对Q受力分析，由牛顿第二定律有 两物块速度都为零，两物块沿绳子方向的加速度大小相等，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$