浙江省宁波市2025-2026学年第二学期高一期中物理自编模拟练习

浙江省宁波市2025学年第二学期高一期中考自编模拟练习 一、单选题（每小题3分，共27分） 1．如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在、盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，、轮半径之比为，、两轮在同一皮带带动下匀速转动下列说法正确的是（　　） A．钢球①、②角速度大小之比 B．钢球①、②线速度大小之比 C．钢球①、②加速度大小之比 D．钢球①、②受到的向心力大小之比 2．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，玻璃管内有一个圆柱体红蜡块，玻璃管倒置时红蜡块能以的速度匀速上升。现将玻璃管倒置，在红蜡块从管底开始匀速上升的同时，让玻璃管以的加速度水平向右做匀加速直线运动，玻璃管内清水的高度为。红蜡块从管底运动到水面的过程中（　　） A．红蜡块的运动轨迹是3 B．红蜡块的运动轨迹是2 C．红蜡块到达水面时的速度大小为 D．红蜡块发生的水平位移是 3．如图所示，两个物体以相同大小的初始速度从空中O点同时分别向x轴正负方向水平抛出，它们的轨迹恰好是抛物线方程，重力加速度为g，（曲率半径可认为等于曲线上该点的瞬时速度所对应的匀速率圆周运动的半径）那么以下说法正确的是（　　） A．初始速度为 B．初始速度为 C．O点的曲率半径为k D．O点的曲率半径为2k 4．质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（　　） A．25N B．10N C．15N D．5N 5．2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式是一种估算黑洞大小的方法，公式中引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，光速c=3.0×108 m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg，假如它变成一个黑洞，则该黑洞的直径的数量级为（　　） A．10-5m B．10-2m C．105m D．103m 6．如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为 v0的带电微粒，在电场力和重力作用下沿图中虚直线由 A 运动至B，其能量变化情况是（　　） A．动能减少，重力势能增加，电势能减少 B．动能减少，重力势能增加，电势能增加 C．动能不变，重力势能增加， 电势能减少 D．动能增加，重力势能增加，电势能减少 7．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面s蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，且b点的动能大于a点的动能，则下列说法正确的是（　　） A．a点的电势高于b点的电势 B．电子在b点的加速度小于在a点的加速度 C．从a点至c点的运动过程中，电子的电势能一直减小 D．从a点至c点的运动过程中，电子的动能先增大后减小 8．如图所示，两个完全相同的正点电荷A和B，其连线沿竖直方向，中心为O，一重力不可忽略的带电小球C（图中未画出，可视为点电荷）恰能在点电荷A、B形成的电场中做匀速圆周运动，不计空气阻力，小球质量为m，带电荷量为q，速度大小为v，下列说法正确的是（　　） A．小球可能带正电也可能带负电 B．小球做圆周运动的圆心在之间的某点 C．若m不变，q减小，v适当改变时，小球仍可在原轨道做圆周运动 D．若换一个质量不同但比荷相同的小球，小球仍可在原轨道做匀速圆周运动 9．如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s，忽略空气阻力，则由上述物理量可估算出（　　） A．弹簧的弹性势能的最大值 B．上升过程中重力所做的功 C．水平滑行过程中摩擦力所做的功 D．笔与桌面间的动摩擦因数 二、多选题（每小题4分，共16分） 10．如图，一半径为R的光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面相切于B点，整个空间存在水平向右的匀强电场。一带电小球从A点以某一初速度向左运动，经过P点时重力与静电力的合力恰好给小球提供向心力。已知轨道上的M点与圆心O等高，OP与竖直方向夹角为37°，取，，重力加速度大小为g，则小球（　　） A．所受重力与静电力之比为 B．经过M点的速度大于C点的速度 C．经过P点的速度大于C点的速度 D．经过C点的速度大小为 11．关于曲线运动，下列说法中正确的有（　　） A．做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定不断改变 B．只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心 C．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动 D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 12．如图所示，足够长的水平传送带由电动机带动着始终保持速度v匀速运动，一质量为m的小物块轻轻放在传送带左端。已知物块到达传送带右端前已经开始匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小物块开始运动到加速至v的过程中（　　） A．小物块加速运动时间为 B．传送带对小物块做功的平均功率为μmgv C．传送带对小物块的摩擦力做的功为 D．小物块在传送带上产生的摩擦热为 13．工地上安装了一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的有用功率达到最大值P，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，假设整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g．有关此过程下列说法正确的是 A．钢丝绳的最大拉力为 B．升降机的最大速度 C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功 D．升降机速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小 三、实验题（共14分） 14．用图甲所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。小球置于长槽的A、B处和短槽的C处时，球心到各自转轴中心距离之比为，如图乙所示。 (1)本实验采用的实验方法是________； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)若变速塔轮采用图丙组合方式，此时左右塔轮的角速度之比为________； (3)当探究向心力大小与角速度的关系时，将质量相同的两个小球置于图乙中挡板A处和挡板C处，仍选择如图丙的塔轮组合方式。旋转稳定时，观察到左右标尺露出的等分格如图丁所示。可得出的实验结论是：________。 15．某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的，打点计时器的打点周期为T，O点是重物做自由落体运动的起点，当地的重力加速度大小为g。 (1)重物在下落过程中，会对实验的验证带来误差的力为_______。（写出一个即可） (2)打B点时重物的速度大小为______。（用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示） (3)测得O、B两点之间的距离为h，若在误差允许范围内，______，则重物下落过程中机械能守恒。（用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示） 四、解答题（共43分） 16．如图所示，光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱，与水平方向成θ=60°的恒力F作用于物体，恒力F=2.0N。当木箱在力F作用下由静止开始运动4.0s，求 （1）4.0s内力F做的功； （2）4.0s内力F的平均功率； （3）4.0s末拉力F的瞬时功率。 17．如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为L=2d，两金属板间加如图乙所示的电压（初始时上金属板带正电），其中。一粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。该粒子源能随时间均匀发射质量为m、电荷量为+q的带电粒子（初速度，重力忽略不计）。 （1）判断t=0时刻进入的粒子能否飞出极板间； （2）若时刻进入两极板之间，粒子飞出极板时的偏移量y是多少。    18．有一质量的物块在外力F作用下，从A点由静止开始向右运动，物块与水平面之间的动摩擦因数右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道，圆弧轨道的最低点为B，圆心为O，C为圆弧轨道最高点且与水平方向夹角。物块在到达B点之前已撤去外力F。经过B点时物块对圆弧轨道的压力是物块重力的5倍，已知间距离，圆弧的半径，重力加速度。求： (1)外力F做的功； (2)物块在C点受到的弹力大小。 19．在芯片制造过程，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形区域。已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为垂直纸面向里的匀强磁场；，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求： (1)离子进入匀强磁场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小； (2)若区域内只存在方向平行CD的匀强电场，要求离子刚好打在点上，求电场强度的大小； (3)若区域内只存在垂直纸面向里的磁场，要求离子能最终打在边上，求磁场磁感应强度的取值范围； 试卷第8页，共8页 试卷第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 《浙江省宁波市2025学年第二学期期中考自编模拟练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D B B C D D AB 题号 11 12 13 答案 BC AC BD 1．C 【详解】A.皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，根据 得 根据同轴转动角速度相等，钢球①、②角速度大小之比 故A错误； B.根据 得，钢球①、②线速度大小之比 故B错误； C.钢球①、②加速度大小之比 故C正确； D. 钢球①、②受到的向心力大小之比 故D错误。 故选C。 2．C 【详解】AB．蜡块向右加速，说明合力向右，而曲线运动中合力指向轨迹的凹面，所以运动轨迹是1，故AB错误； C．由 则水平速度为 则红蜡块到达水面时的速度大小为 故C正确； D．红蜡块发生的水平位移是 故D错误。 故选C。 3．C 【详解】AB．设小球平抛运动的时间为t，则有 x=v0t 联立可得抛物线方程 解得初速度为 故AB错误； CD．抛物线方程 求导得 根据数学知识得知，O点的曲率半径为 故C正确，D错误。 故选C。 4．D 【详解】根据圆周运动向心力公式有 则 解得 D正确，ABC错误。 故选D。 5．B 【详解】根据题干中所给公式有 所以黑洞直径为 故选B。 6．B 【详解】由题，带电微粒做直线运动，所受的合力必须与AB在同一直线上，则知带电微粒所受电场力方向水平向左，所以合力方向与速度方向相反，合力做负功，由动能定理得知，动能减小。重力做负功，重力势能增加。电场力做负功，则电势能增加。 故选B。 【点睛】物体做直线运动的条件是，合外力与速度始终共线。根据条件判断出电场力的方向，继而根据功能关系得出结论。 7．C 【详解】A．由电场线与等势面处处垂直和电子运动轨迹的弯曲方向可知，若电子从a点运动到b点，电场力做正功，则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能；若电子从b点运动到a点，电场力做负功，则电子在a点时电势能依然大于其在b点的电势能。由于电子带负电，a点的电势低于b点的电势，A错误； B．等差等势面越密集，场强越大，所以b点的场强大于a点的，根据可知，电子在b点的加速度大于在a点的加速度，B错误； C．由电场线的方向可判断出φc > φa，电子在电势低的地方电势能大，在电势高的地方电势能小，从a点至c点的运动过程中，电势逐渐增大，故电子的电势能一直减小，C正确。 D．从a点至c点的运动过程中，电子的电势能一直减小，根据能量守恒可知，动能一直增大，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．小球在A、B两点电荷形成的电场中做匀速圆周运动，小球受重力、两点电荷的电场力，电场力竖直分量与重力平衡，水平分量充当向心力，指向AB连线上的圆心，故小球必定带负电，A错误； B．球在水平面内做匀速圆周运动，圆心一定在AB连线上，由于重力竖直向下，要求电场力一定斜向上指向AB连线，竖直分量与重力平衡，水平分量充当向心力，A、B点电荷激发的电场线如图所示 图中a、c两处均有可能是小球做圆周运动路径上的一点，若在b处，则电场力竖直分量向下，不可能与重力平衡，即对应的轨道圆的圆心不可能在OB之间，B错误； C．若m不变，q减小，原轨道上小球所受电场力减小，竖直分量减小，不可能与重力平衡，不可能在原轨道做圆周运动，C错误； D．设电场强度方向与竖直方向夹角为θ，则 可得 若换一个质量不同但比荷相同的小球，则电场力在竖直方向的分力仍可以和重力平衡，电场力在水平方向的分力提供向心力，所以小球仍可在原轨道做匀速圆周运动，D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．设笔的质量为m，笔竖直上升到达最高点，根据能量守恒定律可得弹簧的弹性势能的最大值为 由于笔的质量未知，所以不能计算出弹簧的弹性势能的最大值，故A错误； B．上升过程中重力所做的功为 由于笔的质量未知，所以不能计算出上升过程中重力所做的功，故B错误； CD．笔在水平滑行过程中，有 所以 由此可知，不能计算出水平滑行过程中摩擦力所做的功，但可以计算出笔与桌面间的动摩擦因数，故C错误，D正确。 故选D。 10．AB 【详解】A．经过P点时重力与静电力的合力恰好给小球提供向心力，则有 可知小球所受重力与静电力之比为 故A正确； B．小球从M点到C点过程，根据动能定理可得 可知小球从M点到C点动能减小，则小球经过M点的速度大于C点的速度，故B正确； CD．小球经过P点时重力与静电力的合力恰好给小球提供向心力，则有 解得 小球从P点到C点过程，根据动能定理可得 解得 故CD错误。 故选AB。 11．BC 【详解】A．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动。故A错误。 B．物体做匀速圆周运动，它的速度的大小是不变的，所以物体一定不受改变速度大小的加速度，但速度的方向在变，一定要受到改变速度方向的加速度，而改变速度方向的加速度是指向圆心的，所以所受的合外力一定指向圆心，故B正确。 C．无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确。 D．匀速圆周运动的物体受到的合力方向始终是指向圆心的，即合力方向始终与速度方向垂直；但合力垂直于初速度的方向，并不一定始终与速度的方向垂直，比如平抛运动的受力就是这样，故D错误。 故选BC。 12．AC 【详解】A．小物块开始运动时的加速度 加速运动时间为 选项A正确；     B．传送带对小物块做功的平均功率为 选项B错误； C．由动能定理可知，传送带对小物块的摩擦力做的功为 选项C正确； D．小物块在传送带上产生的摩擦热为 选项D错误。 故选AC。 13．BD 【详解】分析：匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv求出最大拉力；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2= 求出最大速度；根据动能定理判断钢丝绳的拉力对升降机所做的功与升降机克服重力所做的功的关系，根据F= 判断拉力F的变化情况． 解答：解：A、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得Fm=，A错误； B、重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2==，故B正确； C、对整个过程运用动能定理得：WF-WG=mv22，所以钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误； D、升降机速度由v1增大至v2的过程中，功率不变，根据F=可知，v增大，F减小，故D正确． 故选BD． 点评：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉． 14．(1)C (2)1∶2 (3)控制质量和转动半径时，向心力大小与角速度平方成正比 【详解】（1）本实验采用实验方法为控制变量法。 故选C。 （2）皮带传动方式，线速度大小相同，根据 所以 （3）当两小球置于A、C位置时有m1=m2，旋转半径r1=r2，塔轮采用图丙组合方式，ω1∶ω2=1∶2，而观察到格子数之比为1∶4，即向心力之比为1∶4，所以F与ω2成正比。 15．(1)空气对重物的阻力 (2) (3) 【详解】（1）重物在下落过程中，会对实验的验证带来误差的力为空气对重物的阻力。 （2）根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，打B点时重物的速度大小为 （3）若重物下落过程中机械能守恒，有 结合 得 16．（1）0.8J；（2）0.2W；（3）0.4W 【详解】（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分 解，根据牛顿第二定律得 代入数据解得 移动的距离是 根据功的定义式可知，木箱在4.0s内力F所做的功 （2）4.0s内力F的平均功率 （3）4s末箱的速度为 4s末拉力F的瞬时功率 【点睛】根据牛顿第二定律求出木箱的加速度大小，结合位移时间公式求出木箱的位移，从而得出F做功的大小；根据平均功率的公式求出F做功的平均功率。根据速度时间公式求出木箱的速度，结合瞬时功率的公式求出拉力F的瞬时功率。 17．（1）不能；（2） 【详解】（1）假设t=0时刻进入的粒子能飞出极板，粒子在极板间做类平抛运动，竖直方向加速度为 粒子飞出极板时经过的时间为 竖直方向位移为 故假设不成立，粒子不能飞出极板间； （2）若时刻进入两极板之间，在粒子竖直方向做匀加速运动，该段时间粒子在竖直方向位移为 在电场反向，粒子在竖直方向做匀减速运动，根据对称性可知时，粒子在竖直方向速度刚好减小为0，该段时间竖直方向位移为 整个过程中粒子在水平方向运动的距离为 因为有 可知粒子最后恰好从金属板右端的上边缘水平射出，故粒子飞出极板时的偏移量y为 18．(1)40J (2) 【详解】（1）对物块在B点时进行受力分析，根据牛顿第二定律有 物块由A点运动至B点过程中，根据动能定理有 可得外力F做的功J （2）物块由B点到C点过程，根据动能定理有 在C点根据牛顿第二定律有 解得 19．(1)； (2) (3) 【详解】（1）离子经过加速电场，由动能定理可知 解得 离子在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 解得 （2）离子在水平方向做匀加速运动 竖直方向做匀速运动 解得 （3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 解得 离子能打在上，则既没有从边出去，也没有从边上出去，则离子运动径迹的边界如图所示 由几何关系知，离子能打在上，必须满足 则有 答案第12页，共12页 答案第11页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $