精品解析：江苏省宿迁市文昌高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

宿迁市文昌高级中学2024-2025学年度第二学期高一年级物理试卷 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 人类对天体运动的认识，经历了漫长的发展过程，直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律，才成功解释了天体运动的规律，其公式为，其中为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，G为引力常量．关于G的单位，用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由万有引力定律有 可得 若用国际单位制的基本单位表示为 故选A。 2. 关于静电的利用和防范，下列说法中错误的是（　　） A. 雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观，这是静电屏蔽现象 B. 油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链可以防止静电产生危害 C. 静电喷漆时，被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷 D. 避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击 【答案】A 【解析】 【详解】A．“雷火炼殿”是由于金殿作为导体与带电云层间发生尖端放电，形成电弧，并非静电屏蔽。静电屏蔽是导体内部电场为零的现象，故A错误； B．油罐车拖一铁链可将摩擦产生的静电导入大地，避免电荷积累引发危险，故B正确； C．静电喷漆利用异种电荷相吸，使带电极性相反的油漆雾滴吸附到工件表面，故C正确； D．避雷针通过尖端放电中和云层电荷或引导电流入地，保护建筑物，故D正确。 本题选错误的，故选A。 3. 2023年10月26日，“神舟十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后成功与在轨的“天宫”空间站核心舱对接。已知对接后的“神舟十七号”飞船与空间站组合体在轨做匀速圆周运动，运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度g，仅利用上述数据可以求得（　　） A. 地球的平均密度 B. 地球的质量 C. 组合体的在轨运行高度 D. 组合体受到的万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】在地面表面有 可得 地球的平均密度为 设组合体的在轨运行高度为，由万有引力提供向心力可得 可得 由于不知道万有引力常量和组合体的质量，故仅利用上述数据可以求得组合体的在轨运行高度。 故选C。 4. 质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为（ ） A. fv B. （ma+f）v C. mav D. （ma－f）v 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律得, 则发动机的实际功率 ，故B正确； 故选B 5. 静置于水平地面上质量为1kg的物体，在水平拉力（式中F为力的大小、x为位移的大小，力F、位移x的单位分别是N、m）作用下，沿水平方向移动了3m。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度g＝10m/s2，则在物体移动3m的过程中拉力所做的功为（　　） A. 20J B. 30J C. 36J D. 45J 【答案】C 【解析】 【详解】拉力随位移变化的关系为，是线性变力。初始，末，平均力 则在物体移动3m的过程中拉力所做的功为，故选C。 6. 人类观测发现宇宙中有两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”。假设由A、B两颗恒星组成的双星系统，已知A的质量大于B的质量，下列说法正确的是（　　） A. A的线速度大于B的线速度 B. A的角速度大于B的角速度 C. A的向心力小于B的向心力 D. A的加速度小于B的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】C．两星间的万有引力提供彼此的向心力，根据牛顿第三定律，两星的向心力大小相等，故C错误； B．双星的角速度始终相同，故B错误； A．双星系统中，两星的角速度相同。设A的质量为，轨道半径为，B的质量为，轨道半径为，根据 可得 轨道半径与质量成反比。可知，质量大的A轨道半径更小，根据可知，A的线速度小于B的线速度，故A错误； D．加速度，因且相同，故A的加速度小于B的加速度，故D正确。 故选D。 7. 下列关于电容器充电时，电流与时间的关系、电容器的电容和所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电容器充电时随着电容器带电量逐渐增大，电流逐渐减小，当充电完毕时，电流为0，故A正确，B错误； C．电容只由电容器自身决定，与电压无关，则图像为一条与横轴平行的直线，故C错误； D．根据，可知电容器所带电荷量与电压成正比，则图像为一条过原点的倾斜直线，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动．在小球向左压缩弹簧的过程中 A. 小球做匀减速运动 B. 小球和弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 小球克服弹力做功，机械能减少 D. 小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误； B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误； C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确； D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误． 9. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是（　　） A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点 D. 丁图：匀强电场中的a、b两点 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图为单独一个正电荷，则a、b两点电势相等，电场强度大小相等但方向不同，A错误； B．乙图为等量异种电荷，则a、b两点电势均为零，且电场强度相同，B正确； C．丙图中a电场强度小于b点电场强度，a点距负电极板更近，电势低于b点电势，C错误； D．丁图为匀强电场，则a、b两点电场强度相同，沿电场线方向电势降低，则a点电势低于b点电势，D错误。 故选B。 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（　　） A. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B. 带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 C. 带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ABD．根据轨迹弯曲的方向，可知电荷从P到Q运动时，电场力做负功，动能减少，电势能增加，所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小。由于粒子仅受到电场力，所以粒子的动能与电势能之和不变。AD错误，B正确； C．电场线的疏密表示电场的强弱，所以带电粒子在R点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小。C错误。 故选B。 11. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定程序与天和核心舱对接。神舟十九号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III，神舟十九号飞船处于圆轨道I，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II由A处运动到处与天和核心舱对接，则神舟十九号飞船（　　） A. 在轨道II上处的速度大于A处的速度 B. 在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等 C. 由轨道I变轨到轨道II，需在A处减速 D. 在轨道II和轨道III上经过处时加速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知B处的速度小于A处的速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，对于同一轨道卫星，与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等，故B错误； C．飞船从低轨道变到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以飞船由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A处加速，故C错误； D．在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上分别经过B处时，根据牛顿第二定律有，解得，知加速度相等，故D正确。 故选D。 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。 12. 某同学利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，图乙是实验中选出的一条纸带，测得连续三点A、B、C到打点计时器打下的第一个点O的距离如图所示，已知连续两点间的时间间隔为0.02s，重物的质量m=1kg，g=9.8m/s2。 （1）以下实验操作不正确的是________ A. 重物最好选用质量较大，体积较小的 B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上 C. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 D. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 （2）可以确定图乙中纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （3）从起点O到B点的过程中，重物重力势能的减少量等于__________J，此过程中重物动能的增加量等于__________J。（计算结果保留3位有效数字） （4）通过计算发现，重物重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是_________________________________。 【答案】（1）D （2）左 （3） ①. 0.491 ②. 0.480 （4）存在空气阻力和摩擦阻力等 【解析】 【小问1详解】 A．重物最好选用质量较大，体积较小的，可以减小阻力的影响，故A正确，不符合题意； B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以免纸带和限位孔之间的摩擦太大，故B正确，不符合题意； C．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直，减小纸带和打点计时器之间的摩擦，故C正确，不符合题意； D．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开纸带，故D错误，符合题意。 故选D。 【小问2详解】 重物下落时的速度越来越大，相邻点间的距离越来越大，由乙图可知，纸带左端相邻点间的距离小，右端相邻点间的距离大，故纸带左端与重物相连。 【小问3详解】 [1]从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是 [2]根据匀变速直线运动的推论可得，B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有 动能的增加量为 【小问4详解】 实验中发现，势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是存在空气阻力和摩擦阻力等。 13. 某一电场的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q＝＋2.0×10－8 C的点电荷在A点所受电场力F1＝4.0×10－5 N，在仅受电场力的作用下，将该点电荷从A点移动到B点，电场力做功W＝6.0×10－7 J，求： （1）A点电场强度的大小EA； （2）A、B两点间的电势差UAB。 【答案】（1）2.0×103 N/C （2）30 V 【解析】 【小问1详解】 A点电场强度的大小 【小问2详解】 A、B两点间的电势差 14. 2024年5月，嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射，之后进入地月转移轨道，5月8日探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，做周期为T的匀速圆周运动，之后登陆月球，完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后，在月球表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球质量M； （2）环月轨道距月球表面的高度h。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意 在月球表面 解得月球质量 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力，有 联立以上解得 15. 如图所示，在真空中存在着竖直向下的匀强电场，一根绝缘细线长为L，一端固定在图中的O点，另一端固定有一个质量为m、电荷量为＋q、可视为点电荷的小球，O点距离地面的高度为2L，匀强电场的电场强度大小为，将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放。重力加速度为g，求： （1）小球运动到O点正下方B点时的速度大小； （2）此刻细线对B点处的小球的拉力大小； （3）若小球通过B点时，细线恰好断开，求小球落地点与O点的水平位移x。 【答案】（1）2 （2）6mg （3）2L 【解析】 【小问1详解】 小球从A到B过程，由动能定理可得mgL＋qEL＝mv2－0 由题意可知qE=mg 代入解得小球到达B点时的速度大小为v＝2 【小问2详解】 在B点，对小球由牛顿第二定律可得FT－mg－qE＝ 解得FT＝6mg 【小问3详解】 对小球，在细线断开后的类平抛运动，由牛顿第二定律则有qE＋mg＝ma 竖直方向L＝at2 水平方向x＝vt 联立解得x＝2L 16. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量m=2kg的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道BC后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，速度减为零。已知光滑圆弧轨道的半径为R=0.96m，水平轨道BC长为0.8m，与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2，光滑斜面CD部分长为1.2m，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道BC上停止的位置距C点的距离。 【答案】（1）4m/s （2）4J （3）0.8m 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到C点，由动能定理可得 代入数据解得vC=4m/s 【小问2详解】 设滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能为Ep，则滑块从C点到D点的过程，由滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，可得 代入数据解得Ep=4J 【小问3详解】 由于圆弧轨道和斜面均光滑，所以滑块最终停止在水平轨道BC间，设滑块在BC段运动的总路程为s，则滑块运动的全过程，由动能定理可得 代入数据解得s=4.8m=6LBC 即滑块最终恰好停在B点，此位置距C点的距离为0.8m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宿迁市文昌高级中学2024-2025学年度第二学期高一年级物理试卷 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 人类对天体运动的认识，经历了漫长的发展过程，直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律，才成功解释了天体运动的规律，其公式为，其中为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，G为引力常量．关于G的单位，用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于静电的利用和防范，下列说法中错误的是（　　） A. 雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观，这是静电屏蔽现象 B. 油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链可以防止静电产生危害 C. 静电喷漆时，被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷 D. 避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击 3. 2023年10月26日，“神舟十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后成功与在轨的“天宫”空间站核心舱对接。已知对接后的“神舟十七号”飞船与空间站组合体在轨做匀速圆周运动，运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度g，仅利用上述数据可以求得（　　） A. 地球的平均密度 B. 地球的质量 C. 组合体的在轨运行高度 D. 组合体受到的万有引力 4. 质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为（ ） A. fv B. （ma+f）v C. mav D. （ma－f）v 5. 静置于水平地面上质量为1kg的物体，在水平拉力（式中F为力的大小、x为位移的大小，力F、位移x的单位分别是N、m）作用下，沿水平方向移动了3m。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度g＝10m/s2，则在物体移动3m的过程中拉力所做的功为（　　） A. 20J B. 30J C. 36J D. 45J 6. 人类观测发现宇宙中有两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”。假设由A、B两颗恒星组成的双星系统，已知A的质量大于B的质量，下列说法正确的是（　　） A. A的线速度大于B的线速度 B. A的角速度大于B的角速度 C. A的向心力小于B的向心力 D. A的加速度小于B的加速度 7. 下列关于电容器充电时，电流与时间的关系、电容器的电容和所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动．在小球向左压缩弹簧的过程中 A. 小球做匀减速运动 B. 小球和弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 小球克服弹力做功，机械能减少 D. 小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大 9. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是（　　） A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点 D. 丁图：匀强电场中的a、b两点 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（　　） A. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B. 带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 C. 带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 11. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定程序与天和核心舱对接。神舟十九号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III，神舟十九号飞船处于圆轨道I，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II由A处运动到处与天和核心舱对接，则神舟十九号飞船（　　） A. 在轨道II上处的速度大于A处的速度 B. 在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等 C. 由轨道I变轨到轨道II，需在A处减速 D. 在轨道II和轨道III上经过处时加速度相等 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。 12. 某同学利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，图乙是实验中选出的一条纸带，测得连续三点A、B、C到打点计时器打下的第一个点O的距离如图所示，已知连续两点间的时间间隔为0.02s，重物的质量m=1kg，g=9.8m/s2。 （1）以下实验操作不正确的是________ A. 重物最好选用质量较大，体积较小的 B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上 C. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 D. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 （2）可以确定图乙中纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （3）从起点O到B点的过程中，重物重力势能的减少量等于__________J，此过程中重物动能的增加量等于__________J。（计算结果保留3位有效数字） （4）通过计算发现，重物重力势能的减小量总是略大于动能的增加量，其原因是_________________________________。 13. 某一电场的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q＝＋2.0×10－8 C的点电荷在A点所受电场力F1＝4.0×10－5 N，在仅受电场力的作用下，将该点电荷从A点移动到B点，电场力做功W＝6.0×10－7 J，求： （1）A点电场强度的大小EA； （2）A、B两点间的电势差UAB。 14. 2024年5月，嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射，之后进入地月转移轨道，5月8日探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，做周期为T的匀速圆周运动，之后登陆月球，完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后，在月球表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球质量M； （2）环月轨道距月球表面的高度h。 15. 如图所示，在真空中存在着竖直向下的匀强电场，一根绝缘细线长为L，一端固定在图中的O点，另一端固定有一个质量为m、电荷量为＋q、可视为点电荷的小球，O点距离地面的高度为2L，匀强电场的电场强度大小为，将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放。重力加速度为g，求： （1）小球运动到O点正下方B点时的速度大小； （2）此刻细线对B点处的小球的拉力大小； （3）若小球通过B点时，细线恰好断开，求小球落地点与O点的水平位移x。 16. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量m=2kg的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道BC后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，速度减为零。已知光滑圆弧轨道的半径为R=0.96m，水平轨道BC长为0.8m，与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2，光滑斜面CD部分长为1.2m，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道BC上停止的位置距C点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $