精品解析：江苏省南京市励志高级中学2024-2025学年高一下学期第四次调研考试物理试题

南京市励志高级中学2024--2025年度高一年级第二学期 第四次调研考试物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。 2、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。 3、本卷命题范围是人教版（2019）必修二第6、7、8章；必修三第9、10章，第11章前2节。 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 如图所示，质量为m足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A. 从1到2动能减少 B. 从1到2重力势能增加 C. 从2到3动能增加 D. 从2到3机械能不变 2. 两个相同的带电小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1：7，在真空中相距为r时，两球间斥力大小为F，现将两球接触后再放回原处，则它们间的静电力大小变为（　　） A. F B. F C. F D. F 3. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的周期比Q的大 B. 相同时间内，P通过的路程比Q的大 C. 任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D. 同一时刻P向心加速度的方向与Q的相同 4. 在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 这个电场是匀强电场 B. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是 C. 同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加 D. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是 5. 龙年首发，“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功，卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。下列说法正确的是（　　） A. 同步卫星的加速度大于地球表面的重力加速度 B. 卫星在同步轨道运行过程中受到的万有引力不变 C. 所有同步卫星都必须在赤道平面内运行 D. 同步卫星的运行速度小于7.9km/s 6. 假设一次闪电流动的电荷量约为800C，持续的时间大约是0.004s，则形成的平均电流约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为，绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. B. C. D. 8. 2024年12月29日，随着一声嘹亮的鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前速度为200km/h，提速后速度为400km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（　　） A. B. C. D. 9. 电场中有A、两点，一个点电荷在A点的电势能为，在点的电势能为。已知A、两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为，那么（ ） A. 该电荷为负电荷 B. 该电荷在A点所受的电场力比在点所受的电场力大 C. A、两点的电势差 D. 把电荷从A到，电场力做功为 10. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( ) A. 重力做功2mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功 11. 在直角坐标系xOy中，y轴上M、N两点关于坐标原点对称，且距O点2L。x轴上三点坐标分别为，当M、N分别固定两点电荷时，x轴上的电场强度E随x变化关系如图所示，图中的阴影部分面积为a，的阴影部分面积为b。一质量为m、电荷量为的带电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，沿x轴负方向运动，则在此过程中下列说法正确的是（　　） A. M、N两点电荷均为负电荷 B. 粒子的最大速度为 C. 粒子运动到处的动能为 D. 粒子在两处的加速度大小之比为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为________；（选填“由a到b”或“由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积______；（选填“>”、“<”或“=”） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时间将________；（填“变长”、“不变”或“变短”） （4）图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为________C，电容器的电容为C=________F。（计算结果均保留两位有效数字） 13. 执行火星探测任务“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知引力常量为G，不考虑火星的自转。 （1）“天问一号”环绕火星运动的角速度ω； （2）火星的质量M。 14. 如图所示，在水平圆盘上放一质量为m的滑块，滑块到转轴的距离为r，滑块与圆盘间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）若圆盘在时间t内匀速转动了n圈，滑块与圆盘无相对滑动，求该过程中滑块受到摩擦力大小； （2）使圆盘的转速缓慢增大，求滑块与圆盘刚发生相对滑动时圆盘的角速度大小。 15. 如图，一篮球质量m=0.60kg，运动员使其从距离地面高度h1=1.8m处由静止自由落下，反弹高度h2=1.2m. 若使篮球从距离地面高度h3=1.5m高度静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹高度也为1.5m。设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间t=0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能比值k恒定，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 求 （1）比值k的大小； （2）运动员拍球过程中对篮球所做的功； （3）运动员拍球时对篮球作用力的大小。 16. 如图甲所示，竖直正对放置的平行极板A、B间存在一匀强电场，在A极板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板A、B间的电场加速后由B极板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板C、D的中心线进入偏转电场．C、D两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图乙所示的交变电压，时间段内极板C的电势高于极板D的电势。电子被加速后离开极板A、B间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板C、D间的偏转电场里运动时均不会打到C、D两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应。求： （1）极板A、B之间的电势差； （2）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时速度偏角的正切值； （3）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京市励志高级中学2024--2025年度高一年级第二学期 第四次调研考试物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。 2、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。 3、本卷命题范围是人教版（2019）必修二第6、7、8章；必修三第9、10章，第11章前2节。 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A. 从1到2动能减少 B. 从1到2重力势能增加 C. 从2到3动能增加 D. 从2到3机械能不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从1到2重力势能增加，则1到2动能减少量大于，故A错误，B正确； CD．从2到3由于空气阻力作用，则机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加小于，故CD错误。 故选B。 2. 两个相同的带电小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1：7，在真空中相距为r时，两球间斥力大小为F，现将两球接触后再放回原处，则它们间的静电力大小变为（　　） A. F B. F C. F D. F 【答案】A 【解析】 【详解】由两个小球相斥可知两电荷同性，设一个带电荷量q，另一个带电荷量7q，根据库仑定律可知原来两个球之间的力为 接触后分开，两个小球带电量各为4q，则两球的库仑力大小 ， 所以 故选A。 3. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的周期比Q的大 B. 相同时间内，P通过的路程比Q的大 C. 任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D. 同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故P、Q两质点的角速度相等，P、Q两质点的周期相等，故A错误； B．根据，由于P质点的半径大于Q质点的半径，则P质点的线速度大于Q质点的线速度，所以相同时间内，P通过的路程比Q的大，故B正确； C．由于P、Q两质点的周期相等，在一个周期内P、Q两质点通过的位移均为0，故C错误； D．向心加速度的方向指向圆心，所以同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相反，故D错误。 故选B。 4. 在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 这个电场是匀强电场 B. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是 C. 同一点电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加 D. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．根据电场强度的定义式，图像斜率的大小表示电场强度的大小，斜率越大电场强度越大 AB错误，D正确； C．电场强度与试探电荷无关，C错误。 故选D。 5. 龙年首发，“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功，卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。下列说法正确的是（　　） A. 同步卫星的加速度大于地球表面的重力加速度 B. 卫星在同步轨道运行过程中受到的万有引力不变 C. 所有同步卫星都必须在赤道平面内运行 D. 同步卫星的运行速度小于7.9km/s 【答案】D 【解析】 详解】A．根据 解得 同步卫星的轨道半径大于地球半径，则同步卫星的加速度小于地球表面的重力加速度，故A错误； B．卫星在同步轨道运行过程中受到的万有引力大小不变，方向改变，即卫星在同步轨道运行过程中受到的万有引力发生变化，故B错误。 C．周期、角速度与地球自转周期、角速度相等的卫星叫同步卫星，可知，同步卫星的轨道不一定在赤道平面内，故C错误； D．地球的第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据 解得地球的第一宇宙速度为 同步卫星的轨道半径大于地球半径，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D正确。 故选D。 6. 假设一次闪电流动的电荷量约为800C，持续的时间大约是0.004s，则形成的平均电流约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由电流的定义式 可得 故选B。 7. 如图，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为，绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律，当该同学荡到秋千支架的正下方时，有 解得每根绳子平均承受拉力约为 故选B。 8. 2024年12月29日，随着一声嘹亮的鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前速度为200km/h，提速后速度为400km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】列车匀速运动时牵引力 则列车发动机功率 可知发动机功率与速度三次方成正比，即提速前与提速后机车发动机的功率之比 故选B。 9. 电场中有A、两点，一个点电荷在A点的电势能为，在点的电势能为。已知A、两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为，那么（ ） A. 该电荷为负电荷 B. 该电荷在A点所受的电场力比在点所受的电场力大 C. A、两点的电势差 D. 把电荷从A到，电场力做功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，而由图可知，电场线由B指向A，则A点电势低于B点电势，故该电荷一定为负电荷，故A正确； B．因该电场线周围的电场线分布情况未知，所以两点的场强大小无法比较，电场力大小也无法判定，故B错误； C．根据 得 故C错误； D．从A到B电场力做功 故D错误。 故选A。 10. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( ) A. 重力做功2mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：mgR，选项A错误； C．恰好到达B点有 由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为 选项C错误； D．由P到B，由 可得：克服摩擦力做功为mgR，选项D正确； B．有上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为mgR，选项B错误。 故选D。 【名师点睛】对功能关系的理解与应用 功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示： 功 能量改变 关系式 W合：合外力的功（所有外力的功） 动能的改变量（ΔEk） W合＝ΔEk WG：重力的功 重力势能的改变量（ΔEp） WG＝－ΔEp W弹：弹簧弹力做的功 弹性势能的改变量（ΔEp） W弹＝－ΔEp W其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功 机械能的改变量（ΔE） W其他＝ΔE Ff·Δx：一对滑动摩擦力做功的代数和 因摩擦而产生的内能（Q） Ff·Δx＝Q（Δx为物体间的 相对位移） 11. 在直角坐标系xOy中，y轴上M、N两点关于坐标原点对称，且距O点2L。x轴上三点坐标分别为，当M、N分别固定两点电荷时，x轴上的电场强度E随x变化关系如图所示，图中的阴影部分面积为a，的阴影部分面积为b。一质量为m、电荷量为的带电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，沿x轴负方向运动，则在此过程中下列说法正确的是（　　） A. M、N两点电荷均为负电荷 B. 粒子最大速度为 C. 粒子运动到处的动能为 D. 粒子在两处的加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知两点电荷电量相等，电性相同，一个质量为m、电荷量为的带负电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿y轴负方向运动，受到引力作用，所以M、N带等量正电荷，故A错误； B．由图可知b是到O之间的电势差的绝对值，带电粒子运动过程中最大速度在O点，由动能定理得 解得最大速度为 故B正确； C．图乙中面积代表电势差，所以带电粒子运动到位置时，电场力做功为 根据动能定理可知，粒子运动到位置时动能为，故C错误； D．设点电荷带电量为Q，带电粒子距离O点距离为，根据牛顿第二定律有 根据几何关系可知 所以带电粒子在、两点处的加速度大小之比 故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为________；（选填“由a到b”或“由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积______；（选填“>”、“<”或“=”） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时间将________；（填“变长”、“不变”或“变短”） （4）图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为________C，电容器的电容为C=________F。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 由a到b ②. = ③. 变短 ④. ## ⑤. #### 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时上极板正电荷通过电阻流向下级板，故流过电阻R的电流方向为由a到b。 （2）[2]根据电流的定义式 则 乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故 （3）[3] 根据电流的定义式 可得 如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，则放电电流将增大，由上式可知放电时间将变短。 （4）[4]根据图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为 数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为32格，则电容器充电完毕后的电荷量为 因从图中数格数有一定误差，故结果也可能为 [5]根据电容的定义知，电容器的电容为 因电荷量有一定误差，故电容的计算值也可以是或。 13. 执行火星探测任务的“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知引力常量为G，不考虑火星的自转。 （1）“天问一号”环绕火星运动的角速度ω； （2）火星的质量M。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 可得“天问一号”环绕火星运动的角速度为 （2）设“天问一号”的质量为m，由万有引力提供向心力得 解得火星的质量为 14. 如图所示，在水平圆盘上放一质量为m的滑块，滑块到转轴的距离为r，滑块与圆盘间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）若圆盘在时间t内匀速转动了n圈，滑块与圆盘无相对滑动，求该过程中滑块受到的摩擦力大小； （2）使圆盘的转速缓慢增大，求滑块与圆盘刚发生相对滑动时圆盘的角速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）圆盘的周期 圆盘的摩擦力提供向心力 （2）静摩擦力提供圆周运动所需的向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，此时的角速度为最大角速度，则 解得 15. 如图，一篮球质量m=0.60kg，运动员使其从距离地面高度h1=1.8m处由静止自由落下，反弹高度h2=1.2m. 若使篮球从距离地面高度h3=1.5m的高度静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹高度也为1.5m。设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间t=0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能比值k恒定，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 求 （1）比值k的大小； （2）运动员拍球过程中对篮球所做的功； （3）运动员拍球时对篮球作用力的大小。 【答案】（1）；（2）4.5J；（3）9N 【解析】 【详解】（1）由 可得 （2）第二次从1.5m的高度静止下落，同时向下拍球，在篮球反弹上升的过程中，由动能定理可得 第二次从1.5m的高度静止下落，同时向下拍球，篮球下落过程中，由动能定理可得 因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系 代入数据可得 （3）因作用力是恒力，在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动，因此有牛顿第二定律可得 在拍球时间内运动的位移为 做得功为 联立可得 （舍去） 16. 如图甲所示，竖直正对放置的平行极板A、B间存在一匀强电场，在A极板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板A、B间的电场加速后由B极板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板C、D的中心线进入偏转电场．C、D两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图乙所示的交变电压，时间段内极板C的电势高于极板D的电势。电子被加速后离开极板A、B间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板C、D间的偏转电场里运动时均不会打到C、D两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应。求： （1）极板A、B之间的电势差； （2）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时速度偏角的正切值； （3）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在A、B板之间加速后获得速度为 根据动能定理可得 极板A、B之间的电势差为： 【小问2详解】 电子进入极板C、D间的偏转电场后在电场力的作用下做类平抛运动，沿水平方向做匀速直线运动有 解得 时刻进入极板C、D间的偏转电场的电子，前时间内加速度大小为 后时间内加速度大小为 则有 得 则有 【小问3详解】 时刻进入极板C、D间的偏转电场的电子在时刻射出，时刻有 时刻有 故偏移量为 代入解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $