精品解析：江苏省南通市如东高级中学2024-2025学年高一下学期期中热身一物理试题

如东高级中学2024-2025级高一物理期中 热身试卷（一） 一、单项选择题（共 11题，每题4分，共 44分） 1. 在我国的一些古籍中，有对电学现象的描述。如：①张居正记述了“余每于冬月盛寒时，衣上常有火光，振之迸炸有声，如火花之状”的现象，即冬日摩擦衣物产生火花。②《搜神记》中有夜里“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”的记录，描述了夜晚尖锐的兵器表面有火光的现象。则（　　） A. ①现象产生的原理与煤气灶点火装置原理相同 B. ①现象发生时有电荷产生 C. ②现象产生的原理与避雷针原理不同 D. 高压设备中的导体表面做得尽量光滑是为了避免②现象 2. 如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是（　　） A B. C. D. 3. 2021年2月，我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。若“天问一号”绕火星做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，引力常量为G，则火星的质量为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口a点由静止开始进入槽内，则下列说法正确的(　 　) A. 小球在半圆形槽内运动全过程中，只有重力对它做功 B. 小球经过最低点b时处于失重状态 C. 小球能够到达与a点等高的右侧c点 D. 小球与槽构成的系统在整个过程中机械能守恒 5. 如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　） A. B. C. 电子的动能一直增加 D. 电子能运动到A所在的等势面 6. 如图所示，所带电荷量分别为+Q和+q（Q>q）的两个正点电荷位于同一直线上的M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP =PQ= QN。E、F是MN连线中垂线上关于MN连线对称的两点。则（　　） A. E、F两点电场强度大小相等，方向相反 B. P、Q两点电势相等 C. 若两点电荷的电荷量都变为原来的2倍，P、Q两点间电势差将变为原来的4倍 D. 若Q点电场强度为零，则Q=4q 7. 如图，质量为1 kg小物块从倾角为30°、长为2 m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重力加速度取10m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 A. 5 J，5 J B. 10 J，15 J C. 0，5 J D. 0，10 J 8. 如图，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（　　） A B. C. D. 9. “嫦娥四号”探测器于2018年12月8日由长征三号乙运载火箭发射升空，经过了26天飞行之后，于2019年1月3日成功着陆月球背面，通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。如图所示为“嫦娥四号”飞行轨道示意图。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”探测器在与火箭分离前始终处于失重状态 B. “嫦娥四号”探测器在月球附近降轨前后，速度增大 C. “嫦娥四号”探测器由地球飞向近月轨道过程中，万有引力逐渐减小 D. 不通过“鹊桥”中继星，在月球背面的着陆器无法将信息直接传回地球 10. 如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为（　　） A. B. C. D. 11. 直升机悬停在距离水平地面足够高的空中，无初速度投放装有物资的箱子，若箱子下落时受到的空气阻力与速度成正比，以地面为零势能面。箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、、x、P表示。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题（共5空，每空3分，共15分） 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）请指出实验装置甲中存在的一处明显错误：_________； （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应（　　） A. 先接通电源，再释放纸带 B. 先释放纸带，再接通电源 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为，打点计时器的打点周期为。理论上，若代入所测数据能满足表达式_________，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）； （4）实际数据分析，重物动能的增加量__________（选填“稍小于”、“等于”或“稍大于”）重力势能的减少量； （5）某同学作出了图像（图丙），则由图线得到的重力加速度________（结果保留3位有效数字）。 三、计算题（共4题，共 41分） 13. 我国科学家自主研制的“墨子号”卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）“墨子号”卫星所需的向心力大小； （2）地球的质量。 14. 在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为+Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡（如图所示，不计重力） （1）匀强电场场强E的大小、方向如何; （2）试探电荷+q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何; （3）试探电荷+q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何; 15. 如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=2kg的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道BC的圆心角α=37°，C点在O点的正下方，圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙，在水平面上固定一个弹簧，弹簧的左端D距C点的水平距离为L=0.4m，小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去，将弹簧压缩了x=0.1m后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数μ=0.2，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，圆弧半径R=0.75m，cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2。求： （1）小物块水平抛出时，初速度v0的大小； （2）小物块滑动至C点时的速度； （3）小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。 16. 如图所示，是倾角为的足够长粗糙直轨道，是光滑的圆弧数道，恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为，一个质量为的物本（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道间的动摩擦因数为。求： （1）物体做往返运动的整个过程中在轨道上通过的总路程： （2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，受到圆弧轨道的支持力的大小； （3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 如东高级中学2024-2025级高一物理期中 热身试卷（一） 一、单项选择题（共 11题，每题4分，共 44分） 1. 在我国的一些古籍中，有对电学现象的描述。如：①张居正记述了“余每于冬月盛寒时，衣上常有火光，振之迸炸有声，如火花之状”的现象，即冬日摩擦衣物产生火花。②《搜神记》中有夜里“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”的记录，描述了夜晚尖锐的兵器表面有火光的现象。则（　　） A. ①现象产生的原理与煤气灶点火装置原理相同 B. ①现象发生时有电荷产生 C. ②现象产生的原理与避雷针原理不同 D. 高压设备中的导体表面做得尽量光滑是为了避免②现象 【答案】D 【解析】 【详解】AB．①现象产生的原理是摩擦起电，该过程中只有电荷的转移，没有电荷的产生，与煤气灶点火装置原理，即尖端放电不相同，故AB错误； C．②现象、避雷针、煤气灶点火装置的原理均为尖端放电，故C错误； D．高压设备中的导体表面做得尽量光滑是为了避免尖端放电，即是为了避免②现象，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】三个球落地瞬间 B球落地瞬间 为速度与竖直方向的夹角 由可知 故选C。 3. 2021年2月，我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。若“天问一号”绕火星做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，引力常量为G，则火星的质量为（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】火星做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，则有火星做匀速圆周运动的半径 根据万有引力提供向心力有 联立解得火星的质量 故选A。 4. 如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口a点由静止开始进入槽内，则下列说法正确的(　 　) A. 小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B. 小球经过最低点b时处于失重状态 C. 小球能够到达与a点等高的右侧c点 D. 小球与槽构成的系统在整个过程中机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故A错误； B．小球经过最低点b时，加速度向上，处于超重状态，故B错误； C．由于球的机械能有部分转化为槽的动能，故小球最后不能上升到等高的右侧c点，故C错误； D．由于小球和槽组成的系统没有外力做功，故小球与槽组成的系统机械能是守恒的，故D正确。 故选D。 【点睛】考查动量守恒定律与机械能守恒定律。当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒。当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒。 5. 如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　） A. B. C. 电子的动能一直增加 D. 电子能运动到A所在的等势面 【答案】B 【解析】 【详解】AB．C点与A点之间的电势差 根据点电荷电场线的分布规律可知，AB之间任意位置的电场强度均大于BC之间任意位置的电场强度，由于AB间距等于BC间距，根据电场强度与电势差的关系式有 则有 又由于 解得 故A错误，B正确； C．由于， 解得 电场线沿高电势点指向低电势点，可知，电场线方向由C指向A，即点电荷Q带负电，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力作用，由于斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，可知，电子开始做减速运动，即电子开始的动能减小，故C错误； D．结合上述可知，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，电子在电场中做曲线运动，电子的速度开始减小，但由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，假设电子能够运动到A所在的等势面，则有 解得 而实际上由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，即电子不可能运动到A所在的等势面，故D错误。 故选B 6. 如图所示，所带电荷量分别为+Q和+q（Q>q）的两个正点电荷位于同一直线上的M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP =PQ= QN。E、F是MN连线中垂线上关于MN连线对称的两点。则（　　） A. E、F两点电场强度大小相等，方向相反 B. P、Q两点电势相等 C. 若两点电荷的电荷量都变为原来的2倍，P、Q两点间电势差将变为原来的4倍 D. 若Q点电场强度为零，则Q=4q 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据对称性，E、F两点电场强度大小相等，方向关于MN连线对称的，不是相反，故A错误； B．定性分析，因为Q>q，P点更靠近场源M，Q点离场源M更远，所以P、Q两点电势不相等 定量计算，根据电势决定式 得 令MP =PQ= QN=l 所以P、Q两点电势不相等且，故B错误； C．根据B选项定量分析知 当场源电荷量都增大2倍，则电势差也增大2倍，故C错误； D．Q点场强零，则 MP =PQ= QN 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图，质量为1 kg的小物块从倾角为30°、长为2 m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重力加速度取10m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 A. 5 J，5 J B. 10 J，15 J C. 0，5 J D. 0，10 J 【答案】C 【解析】 【详解】物体的机械能等于动能和重力势能的总和，选初始位置为零势能点，则初始位置的机械能，在运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以物体滑到斜面中点时的机械能为0．重力势能．所以动能是5J，C正确． 8. 如图，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】三个电荷量相等点电荷A、B、C，且三点到O点的距离相等，由于A、B带正电，C带负电，而三角形的中心O处的电场强度大小为E，因A、B电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，则各个电荷在O点的电场强度大小为，则有 当把点电荷C移至AB连线的中点D时，则C电荷在O点的电场强度大小为 联立可得 由平行四边形定则可知，此时中心O处的电场强度大小为 故选D。 9. “嫦娥四号”探测器于2018年12月8日由长征三号乙运载火箭发射升空，经过了26天飞行之后，于2019年1月3日成功着陆月球背面，通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。如图所示为“嫦娥四号”飞行轨道示意图。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”探测器在与火箭分离前始终处于失重状态 B. “嫦娥四号”探测器在月球附近降轨前后，速度增大 C. “嫦娥四号”探测器由地球飞向近月轨道过程中，万有引力逐渐减小 D. 不通过“鹊桥”中继星，在月球背面的着陆器无法将信息直接传回地球 【答案】D 【解析】 【详解】A．发射过程中，加速上升，处于超重状态，故A错误； B．“嫦娥四号”探测器在月球附近降轨时，需点火减速，故B错误； C．“嫦娥四号”探测器飞向近月轨道过程中，当地球对它的引力与月球对它的引力相等，万有引力等于0，所以整个过程中万有引力先减小后增大，故C错误； D．因月球绕地球公转与自转的周期相同，人类在地球上看到的月球只有一面始终面对地球，月球背面发出的信息，不借助卫星，信息将无法直接传回地球，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据机械能守恒定律可知，链条上端刚离开桌面时的动能等于链条重力势能的减小，即 故选D。 11. 直升机悬停在距离水平地面足够高的空中，无初速度投放装有物资的箱子，若箱子下落时受到的空气阻力与速度成正比，以地面为零势能面。箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、、x、P表示。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律有 解得 可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，图像的斜率表示加速度，图中图形开始的斜率变大，不符合要求，故A错误； B．阻力的瞬时功率大小 结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，则图像先为一条开口向上的抛物线，后为一个点，故B错误； C．结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，即箱子速度始终不等于0，箱子向下运动过程，箱子的动能不可能为0，以地面为零势能面，可知，箱子的机械能不可能等于0，图中图形描述的机械能最终等于0，不符合要求，故C错误； D．令箱子释放位置距离地面高度为H，以地面为零势能面，则箱子的重力势能 即图像为一条斜率为负值的倾斜直线，故D正确。 故选D。 二、实验题（共5空，每空3分，共15分） 12. 某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。 （1）请指出实验装置甲中存在的一处明显错误：_________； （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应（　　） A. 先接通电源，再释放纸带 B. 先释放纸带，再接通电源 （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为，打点计时器的打点周期为。理论上，若代入所测数据能满足表达式_________，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）； （4）实际数据分析，重物动能的增加量__________（选填“稍小于”、“等于”或“稍大于”）重力势能的减少量； （5）某同学作出了图像（图丙），则由图线得到的重力加速度________（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）见解析 （2）A （3） （4）稍小于 （5）9.67 【解析】 【小问1详解】 实验装置甲中存在一处明显错误是把打点计时器接“直流电源”。 【小问2详解】 进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带。 故选A。 【小问3详解】 根据匀变速直线运动规律可得 从点0之点3的过程运用动能定理得 联立解得 只要在误差允许的范围内验证该等式成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒； 【小问4详解】 实际数据分析，重物动能的增加量稍小于重力势能的减少量； 【小问5详解】 根据 可得 可知图线的斜率为 解得 三、计算题（共4题，共 41分） 13. 我国科学家自主研制的“墨子号”卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）“墨子号”卫星所需的向心力大小； （2）地球的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 “墨子号”卫星角速度为 则“墨子号”卫星所需的向心力大小为 【小问2详解】 根据万有引力提供“墨子号”卫星所需的向心力，有 解得地球的质量为 14. 在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为+Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡（如图所示，不计重力） （1）匀强电场场强E的大小、方向如何; （2）试探电荷+q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何; （3）试探电荷+q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何; 【答案】（1），方向沿db方向向下； （2），方向斜向左下方与ac成45°角； （3），方向沿db方向向下． 【解析】 【详解】(1)由题意可知 由 所以 可得 匀强电场方向沿db方向． (2)试探电荷放在c点 所以 方向与ac方向成45°角斜向下(如图所示)． (3)试探电荷放在b点 所以 方向沿db方向． 15. 如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=2kg的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道BC的圆心角α=37°，C点在O点的正下方，圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙，在水平面上固定一个弹簧，弹簧的左端D距C点的水平距离为L=0.4m，小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去，将弹簧压缩了x=0.1m后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数μ=0.2，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，圆弧半径R=0.75m，cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2。求： （1）小物块水平抛出时，初速度v0的大小； （2）小物块滑动至C点时的速度； （3）小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。 【答案】（1）4m/s （2） （3）26J 【解析】 【小问1详解】 设小物块做平抛运动的时间为t，则有 设小物块到达B点时竖直分速度为vy，有 由以上两式代入数据解得 由题意，速度方向与水平面的夹角为37°，有 解得 【小问2详解】 设小物块到达C点时速度为vC，从A至C，由动能定理得 解得 【小问3详解】 当弹簧压缩到最短时，由能量守恒定律可得 解得 16. 如图所示，是倾角为的足够长粗糙直轨道，是光滑的圆弧数道，恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为，一个质量为的物本（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道间的动摩擦因数为。求： （1）物体做往返运动的整个过程中在轨道上通过的总路程： （2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，受到圆弧轨道的支持力的大小； （3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件。 【答案】（1）8m；（2）7N；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）因为摩擦力始终对物全做负功，所以物体最终在圆心角为的圆弧轨道上柱复运动，对整体过程由动能定理得 所以总路程为 （2）对B→E过程 联立解得 （3）设物体刚好到D点，则 对全过程由动能定理得 联立解得L应满足的条件为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$