内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中素养训练
高一物理
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(共10小题,单选题每题4分,多选题每题5分,满分43分。其中1-7题只有一个正确选项,8-10题有多个正确选项,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选的得0分)
1. 如图所示为我国新型隐形战机歼-35A。某次飞行表演时歼-35A正沿图示轨迹减速运动,则飞机所受合力与速度关系可能是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,在地球赤道上的物体A和在天津的物体B,它们均随地球自转而做匀速圆周运动。当两个物体质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 两个物体的线速度大小相等
B. 物体A的向心加速度大于物体B的向心加速度
C. 物体A的周期大于物体B的周期
D. 两个物体受到的万有引力大小不相等
3. 两个点电荷在真空中所产生的电场的电场(方向未标出)如图所示。图中C点为两个点电荷连线的中点,为两个点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于左右对称。则下列说法正确的是( )
A. 这两个点电荷是不等量的异种电荷
B. C点的电场强度比D点的电场强度小
C. C点的电势比D点的电势高
D. 将这两个点电荷互换位置后,C、D两点场强都将发生变化
4. 将一电量为+1.6×10-8C的电荷在电场中从A点移动到B点,克服电场力做功为,则A、B两点间电势差为( )
A. 400V B. -400V C. 600V D. -600V
5. 如图所示,单摆摆球的质量为m,摆长为l,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 合外力对摆球做功等于0 B. 摆球运动到最低点B时绳的拉力为
C. 重力对摆球做的功为 D. 重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
6. 嫦娥六号探测器于2024年5月成功发射,并将月球上采得的样品带回地球。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面重力加速度约为月球表面的6倍。下列说法正确的是( )
A. 样品带回地球后,样品质量变大
B. 根据已知条件可计算出月球半径
C. 地球半径与月球半径之比约为
D. 嫦娥六号探测器在地球上的最小发射速度为
7. 如图所示,带电小球P、Q质量均为m,带电荷量均为q。P用绝缘轻质细线悬挂于O点,Q与P处于同一水平线上,P平衡时细线与竖直方向成角()。现在同一竖直面内向右下方缓慢移动Q,使P能够保持在原位置不动,直到Q移动到P位置的正下方。P、Q均可视为点电荷,静电力常量为k。则此过程中,P、Q间的最大距离为( )
A. B. C. D.
8. 如图为两颗人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的轨迹,根据万有引力的知识,则有( )
A. 线速度 B. 线速度
C. 公转周期 D. 公转周期
9. 复兴号动车首次实现速度自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,经时间达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。则动车在时间内( )
A. 加速度逐渐增大 B. 做匀加速直线运动 C. 牵引力做功为 D. 牵引力的功率
10. 如图所示,原长为l的轻弹簧,一端固定在O点,另一端与套在固定光滑竖直杆上的小球相连,控制小球静止于a点使弹簧处于原长状态。已知小球的质量为m,重力加速度为g,,垂直于杆。将小球从a点由静止释放,第一次经过b点时速度为v,到达d点时速度为零。对于这一过程,下列说法正确的是( )
A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧具有的最大弹性势能为
C. 小球经过c点时速度为 D. 小球到达d点时,小球的机械能最小
二、实验探究题(每空2分,共16分)
11. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。
(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,调节该装置直至斜槽末端切线________。图丙是乙同学通过实验记录的小球在运动途中的三个位置,已知每小格的边长,重力加速度g取,则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s,运动到B点时的速度大小为________m/s。
12. 小明利用图甲所示装置验证机械能守恒定律,并记录了如图乙所示的一条纸带。已知O为起始点,A、B、C为纸带上相邻三个计数点,电源频率为50Hz,重物质量为,重力加速度。(结果均保留三位有效数字)
(1)根据数据可求得______m/s;
(2)从O到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量______J,重物的动能的增加量______J。
(3)导致与不相等的原因可能是______。(至少列举1条)
三、计算题(本题共三个小题,写出必要的文字说明、公式推导和数字演算,只给出答案的不给分,第13题10分,14题15分,15题16分,满分41分)
13. 如图所示,两个点电荷固定在直角三角形的、两点,所带电荷量分别为和,其中的长度为,求:
(1)两个点电荷分别在点产生电场的电场强度大小;
(2)若在点放有电荷量为的点电荷,则它受到的电场力的大小。
14. 如图所示,餐桌上表面离地面的高度,餐桌中心是一个半径为的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为,小物体与餐桌间的动摩擦因数为,小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,缓慢增大圆盘的转动速度,物体从圆盘上甩出后,在餐桌上做匀减速直线运动,恰好不会滑出餐桌落到地上,取,不计空气阻力。
(1)为使物体不会从圆盘滑到餐桌上,求圆盘的边缘线速的最大值;
(2)求餐桌半径;
(3)某次用餐时,环形餐桌上洒上了油,物体与餐桌间的动摩擦因数变为,求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。
15. 如图所示,A、B为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1kg、带电量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力),BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数为µ=0.2的粗糙绝缘水平面,CD段为倾角θ=53°且离地面DE高h=0.8m的斜面,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2。
(1)若H=1m,求物体到达A点时的速度大小;
(2)若H=1m,物体能沿轨道到达C,求物体到达C处的速度大小以及从C处射出后落点的位置(不讨论物体反弹以后的情况);
(3)通过计算判断:是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处。
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2025-2026学年度第二学期期中素养训练
高一物理
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(共10小题,单选题每题4分,多选题每题5分,满分43分。其中1-7题只有一个正确选项,8-10题有多个正确选项,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选的得0分)
1. 如图所示为我国新型隐形战机歼-35A。某次飞行表演时歼-35A正沿图示轨迹减速运动,则飞机所受合力与速度关系可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】歼-35A沿图示轨迹减速运动,速度方向沿轨迹线切线方向,飞机所受合力的方向在曲线运动的凹侧,与速度方向的夹角为钝角。
故选C。
2. 如图所示,在地球赤道上的物体A和在天津的物体B,它们均随地球自转而做匀速圆周运动。当两个物体质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 两个物体的线速度大小相等
B. 物体A的向心加速度大于物体B的向心加速度
C. 物体A的周期大于物体B的周期
D. 两个物体受到的万有引力大小不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.在地球赤道上的物体A和在天津的物体B,它们的角速度相等,物体A的轨道半径大于物体B的轨道半径,根据可得物体A的线速度大于物体B的线速度,故A错误;
B.根据可得物体A的向心加速度大于物体B的向心加速度,故B正确;
C.根据可得物体A的周期等于物体B的周期,故C错误;
D.根据,物体A和物体B距离地心的距离相等,两个物体质量相等,可知两个物体受到的万有引力大小相等,故D错误。
故选B。
3. 两个点电荷在真空中所产生的电场的电场(方向未标出)如图所示。图中C点为两个点电荷连线的中点,为两个点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于左右对称。则下列说法正确的是( )
A. 这两个点电荷是不等量的异种电荷
B. C点的电场强度比D点的电场强度小
C. C点的电势比D点的电势高
D. 将这两个点电荷互换位置后,C、D两点场强都将发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个等量异种电荷。故A错误;
B.在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,所以C点的电场强度比D点的电场强度大,故B错误;
C.根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,可知中垂线上每点的电场方向都与中垂线垂直,所以中垂线为等势线,则C点的电势等于D点的电势,故C错误;
D.若将这两个点电荷互换位置后,C、D两点场强大小不变,而方向都将发生变化,故D正确。
故选D。
4. 将一电量为+1.6×10-8C的电荷在电场中从A点移动到B点,克服电场力做功为,则A、B两点间电势差为( )
A. 400V B. -400V C. 600V D. -600V
【答案】B
【解析】
【详解】从A点移动到B点,克服电场力做功为,可知
根据电场力做功
可得A、B两点间电势差
故选B。
5. 如图所示,单摆摆球的质量为m,摆长为l,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 合外力对摆球做功等于0 B. 摆球运动到最低点B时绳的拉力为
C. 重力对摆球做的功为 D. 重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】AC.摆球从A运动到B的过程中,只有重力对摆球做功,所以合外力对摆球做功为,故A错误,C正确;
B.摆球运动到最低点B时,由牛顿第二定律可得
解得绳的拉力为,故B错误;
D.在A点的速度为0,所以在A点重力做功的瞬时功率为0;在B点的速度方向与重力垂直,所以在B点重力做功的瞬时功率为0,则重力对摆球做功的瞬时功率先增大后减小,故D错误。
故选C。
6. 嫦娥六号探测器于2024年5月成功发射,并将月球上采得的样品带回地球。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面重力加速度约为月球表面的6倍。下列说法正确的是( )
A. 样品带回地球后,样品质量变大
B. 根据已知条件可计算出月球半径
C. 地球半径与月球半径之比约为
D. 嫦娥六号探测器在地球上的最小发射速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.样品质量与所处位置无关,所以质量不变,故A错误;
B.根据已知条件可计算出半径的比值,不能算出月球半径大小,故B错误;
C.已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面自由落体加速度约为月球表面的6倍,根据可得
地球半径与月球半径比值约为,故C正确;
D.嫦娥六号探测器的发射速度为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,带电小球P、Q质量均为m,带电荷量均为q。P用绝缘轻质细线悬挂于O点,Q与P处于同一水平线上,P平衡时细线与竖直方向成角()。现在同一竖直面内向右下方缓慢移动Q,使P能够保持在原位置不动,直到Q移动到P位置的正下方。P、Q均可视为点电荷,静电力常量为k。则此过程中,P、Q间的最大距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,画出小球P的受力示意图
当小球P位置不动,Q缓慢向右下移动时,Q对P的库仑力先减小后增大,P、Q间库仑力最小时,P、Q间距离最大。则有
解得
故选B。
8. 如图为两颗人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的轨迹,根据万有引力的知识,则有( )
A. 线速度 B. 线速度
C. 公转周期 D. 公转周期
【答案】BC
【解析】
【详解】根据
可得,
因可知线速度,公转周期。
故选BC。
9. 复兴号动车首次实现速度自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,经时间达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。则动车在时间内( )
A. 加速度逐渐增大 B. 做匀加速直线运动 C. 牵引力做功为 D. 牵引力的功率
【答案】CD
【解析】
【详解】AB. 机车恒定功率运动时,由
得牵引力
根据牛顿第二定律:
整理得
随着速度增大,牵引力减小,加速度逐渐减小,机车做加速度逐渐减小的变加速直线运动,故AB错误;
C.机车功率恒定,根据功和功率的关系,牵引力做功,故C正确;
D.当速度达到最大速度时,加速度,牵引力与阻力平衡,即 ,因此
故D正确;
故选 CD。
10. 如图所示,原长为l的轻弹簧,一端固定在O点,另一端与套在固定光滑竖直杆上的小球相连,控制小球静止于a点使弹簧处于原长状态。已知小球的质量为m,重力加速度为g,,垂直于杆。将小球从a点由静止释放,第一次经过b点时速度为v,到达d点时速度为零。对于这一过程,下列说法正确的是( )
A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧具有的最大弹性势能为
C. 小球经过c点时速度为 D. 小球到达d点时,小球的机械能最小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球下滑过程,只有重力和弹簧弹力做功,所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒,故A正确;
B.小球从到过程,根据能量守恒可知小球处于处时,弹簧弹性势能为
由于小球与弹簧组成的系统机械能守恒,可知小球在处时,弹簧弹性势能最大,则有
故B错误;
C.由于,可知在处时,弹簧恢复原长,则小球从到过程,弹性势能变化量为0,则有
联立可得
可得
故C错误;
D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒,小球到达d点时,弹簧弹性势能最大,所以小球的机械能最小,故D正确。
故选AD。
二、实验探究题(每空2分,共16分)
11. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。
(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,调节该装置直至斜槽末端切线________。图丙是乙同学通过实验记录的小球在运动途中的三个位置,已知每小格的边长,重力加速度g取,则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s,运动到B点时的速度大小为________m/s。
【答案】(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2) ①. 水平 ②. 1.0##1 ③.
【解析】
【小问1详解】
用小锤打击弹性金属片,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
【小问2详解】
[1]为了保证小球的初速度水平,做平抛运动,斜槽末端切线应水平;
[2]分析图丙,由图可知,小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等,均为2L,则运动时间T相等,在竖直方向,由图示可知,由匀变速直线运动的推论可得,初速度;
[3]根据匀变速直线运动中,一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知,在B点竖直分速度,B点速度。
12. 小明利用图甲所示装置验证机械能守恒定律,并记录了如图乙所示的一条纸带。已知O为起始点,A、B、C为纸带上相邻三个计数点,电源频率为50Hz,重物质量为,重力加速度。(结果均保留三位有效数字)
(1)根据数据可求得______m/s;
(2)从O到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量______J,重物的动能的增加量______J。
(3)导致与不相等的原因可能是______。(至少列举1条)
【答案】 ①. 0.980 ②. 0.246 ③. 0.240 ④. 重物下落过程中受阻力影响
【解析】
【详解】(1)[1]根据数据可求得
(2)[2]从O到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量
[3]重物动能的增加量
(3)[4]导致与不相等的原因可能是重物下落过程中受阻力影响。
三、计算题(本题共三个小题,写出必要的文字说明、公式推导和数字演算,只给出答案的不给分,第13题10分,14题15分,15题16分,满分41分)
13. 如图所示,两个点电荷固定在直角三角形的、两点,所带电荷量分别为和,其中的长度为,求:
(1)两个点电荷分别在点产生电场的电场强度大小;
(2)若在点放有电荷量为的点电荷,则它受到的电场力的大小。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
正点电荷在点产生的场强大小为
负点电荷在点产生的场强大小为
【小问2详解】
由于夹角为,由平行四边形定则可知点电场强度大小为
在点放带电荷量为的点电荷受到的电场力的大小
14. 如图所示,餐桌上表面离地面的高度,餐桌中心是一个半径为的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为,小物体与餐桌间的动摩擦因数为,小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,缓慢增大圆盘的转动速度,物体从圆盘上甩出后,在餐桌上做匀减速直线运动,恰好不会滑出餐桌落到地上,取,不计空气阻力。
(1)为使物体不会从圆盘滑到餐桌上,求圆盘的边缘线速的最大值;
(2)求餐桌半径;
(3)某次用餐时,环形餐桌上洒上了油,物体与餐桌间的动摩擦因数变为,求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对物体,有
解得
(2)在餐桌上有
可得
恰好不会滑出桌面落到地上
可得
因物块是沿圆盘边缘切线飞出,则有
联立以上各式解得
(3)在餐桌上有
物体滑出桌面的过程中
飞出桌面后竖直方向
水平方向
故物体落地时距离圆桌中心的水平距离
可得
15. 如图所示,A、B为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1kg、带电量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力),BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数为µ=0.2的粗糙绝缘水平面,CD段为倾角θ=53°且离地面DE高h=0.8m的斜面,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2。
(1)若H=1m,求物体到达A点时的速度大小;
(2)若H=1m,物体能沿轨道到达C,求物体到达C处的速度大小以及从C处射出后落点的位置(不讨论物体反弹以后的情况);
(3)通过计算判断:是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处。
【答案】(1)
(2)2m/s,距离D点0.2m
(3)不存在,理由见解析
【解析】
【小问1详解】
物体由静止开始运动到A点的过程中有
解得
【小问2详解】
若H=1m,物体能沿轨道到达C,物体由静止开始运动到B点的过程中
物体由B点到C点的过程中,根据动能定理得
解得
物体在C点做平抛运动,假设落到地面上,有,
联立解得
C、D水平距离为
可知物体落到地面上,物体的落地点离D点水平距离为0.2m。
【小问3详解】
不存在。物体沿轨道AB经过最低点B的最小速度满足
解得
根据动能定理有
解得
可知不存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处。
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