山东菏泽市郓城县第一中学2025-2026学年高一下学期第二次定时测试物理试题

**基本信息** 以神舟飞船返回、等离子体屏蔽等科技前沿，滚筒洗衣机、校园闯关等生活实际，记里鼓车等文化传承为情境，聚焦运动与相互作用、能量等物理观念，通过科学推理与模型建构，覆盖静电场、圆周运动等核心知识的高一物理期末定时训练卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/24|电荷吸附（题1）、风力发电功率计算（题2）|基础概念辨析，结合生活现象| |多选|4/16|天体运动（题10）、动能图像分析（题12）|能力层级区分，综合物理过程| |非选择|6/60|电容器放电实验（题13）、轨道闯关能量综合（题18）|科学探究与模型建构，注重实际问题解决|

2025级高一下学期第二次定时训练 物理试题 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某空气净化器中有一个带正电的集尘板，当空气通过净化器时，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上。以下说法正确的是（ ） A．集尘板带正电，是因为得到电子 B．灰尘颗粒可能带负电 C．灰尘颗粒可能带正电 D．灰尘颗粒一定不带电 2. 横截面积为S的均匀气流，以速度v垂直吹向风力发电机叶片，经过叶片后速度变为v/2，空气密度为ρ。发电机将气流损失动能转化为电能的效率为η，不计其他能量损耗。下列说法正确的是（ ） A．发电机的发电功率为P=3ηρSv3/8 B．单位时间内气流损失的动能为△Ek=ρSv3/4 C．单位时间内冲击叶片的气流质量m0=ρSv2 D．若风速增大为原来的2倍，其余条件不变，发电机发电功率将变为原来的4倍 3. 记里鼓车是中国古代用于计量车辆行驶距离的机械装置。如图所示为《宋史》记载卢道隆所制记里鼓车：马匹拉车使车轮转动，带动一套齿轮传动。车轮转动100圈时，车行距离恰好为一里。因为立轮和车轮固定在同一轴上，立轮也转动100圈，下平轮和旋风轮转动33.3圈，中平轮转动1圈。此时通过凸轮杠杆机构，拉动木人，实现车每行1里下层木人击鼓。下列说法正确的是（ ） A．中平轮与旋风轮的周期之比为1:33.3 B．中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:33.3 C．立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度 D．立轮与下平轮的角速度之比为33.3:100 4. 如图所示，将小球从倾角为θ=300的斜面上的某一点以初速度v0垂直斜面抛出，其轨迹的最高点为P，斜面上位于P点正下方的点为Q，PQ两点间的距离为L，若将小球以v0/2的初速度垂直斜面抛出，此时将轨迹的最高点记为P/，斜面上位于P/正下方的点记为Q/（图中未画出），则P/Q/间的距离为（ ） A．L B．2L L/2 C．L/2 D．L/4 5. 如图所示，在足够大的水平转盘中心放置着质量为M的物块B，距离中心为d处放置着质量为m的物块A，物块A、B与转盘之间的动摩擦因数均为，两物块通过轻绳连接且轻绳刚好伸直但无拉力。现使转盘开始转动且角速度缓慢增大，物块A、B始终和转盘保持相对静止。已知重力加速度为g。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在上述过程中，下列说法正确的是（ ） A．物块A始终受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力的作用 B．若物块B与转盘之间有相对滑动趋势，则转盘的角速度 C．转盘的最大转速为 D．无论何时剪断轻绳，物块A都将立即相对转盘滑动 6. 取无穷远处为电势能零点，真空中距离为r、电荷量分别为q1和q2的两个点电荷所组成的系统的电势能为EP=k q1 q2/r，式中k为静电力常量。如图所示，三个点电荷依次排列在同一条直线上，从左至右电荷量分别为q、2q、3q，相邻电荷间距依次为L、2L，忽略其他电场影响，则该点电荷系统的总电势能为（ ） A． B． C． D． 7. 如图所示，倾角为600的粗糙直杆固定在水平地面上，质量为m的滑块套在直杆上，并与固定在O点的轻弹簧相连，整个装置处于同一竖直面内。初始时弹簧水平且压缩量为d。现对滑块施加一水平向右的恒力F，使滑块由静止沿杆向上运动，位移为L时，速度为v，弹簧的伸长量为d。已知弹簧的劲度系数为k，则滑块从静止向上运动L的过程中（ ） A．F对滑块做的功为FL B．重力对滑块做的功为 C．弹簧弹力对滑块做的功为kd2 D．滑块克服摩擦力做的功为 8. 等离子体是物质除固态、液态、气态外的第四态，由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成，整体呈电中性。当外来电荷放入等离子体中时，等离子体中的异号电荷会向其聚集，同号电荷会远离，形成“屏蔽层”。屏蔽层会抵消外来电荷的大部分电场，使电场仅在德拜长度λ0内显著存在，超过λ0后，等离子体重现“准中性”，电场强度近似为零。现将电荷量为+Q的试探电荷放入等离子体中，不考虑试探电荷运动，电子和离子均视为静止电荷。下列说法正确的是（ ） A．试探电荷+Q 在距离其2λ0处产生的电场为0 B．试探电荷+Q 在距离其λ0/2处产生的电场为0 C．等离子体在距离试探电荷+Q 为2λ0处的电场指向试探电荷 D．在距离试探电荷+Q 为λ0/2处的电场指向试探电荷 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，竖直墙面上固定一个带正电的小球A，A正下方L1处有一个铰链连接的长度为L2的绝缘轻杆，杆的另一端固定着带负电的小球B，静止时，轻杆与墙面之间的夹角为θ。已知L1=L2=L，mA=mB=m，A、B所带的电荷量分别为QA、QB，不计一切摩擦，忽略铰链及小球的大小。下列变化中能保持夹角不变的是（　　） A． B． C．， D．，， 10. 2025年11月，神舟二十一号载人飞船返回舱首次实施3圈自主快速返回，标志着我国载人飞船再入返回技术实现新突破。如图所示，返回舱从圆轨道1的P点变轨后，沿椭圆轨道2运动到Q点，再次变轨后进入圆轨道3。P为1、2轨道的切点，Q为2、3轨道的切点。已知1、3轨道半径之比为，返回舱在轨道1运行的周期为，则返回舱（   ） A．从P点进入轨道2时需要减速 B．从P点运行至Q点所需的最短时间小于T/2 C．在轨道3与轨道1上运行的速率之比为 D．在轨道2上运行时经过P、Q点的速率之比为 11. 内、外壁均光滑的圆筒水平固定，截面如图所示，O是圆心，半径为R。小球甲从圆筒内最低点以大小为的水平速度向右运动，小球乙从外壁上的P点沿切线以大小为的速度向上运动；已知两球质量均为m，OP与竖直方向的夹角为370，重力加速度为g，sin370=0.6,cos370=0.8，下列说法正确的是（ ） A．甲不能通过内壁最高点 B．甲到达最高点的速度为 C．乙在P点对圆筒的压力为mg/5 D．乙在最高点对圆筒的压力为mg 12. 如图甲所示，小明沿倾角为的斜坡向上推动平板车，将一质量为10kg的货物运送到斜坡上某处，货物与小车之间始终没有发生相对滑动。已知平板车板面与斜坡平行，货物的动能随位移x的变化图像如图乙所示，，则货物（　　）   A．在0~3m的过程中，所受的合力逐渐增大 B．在3m~5m的过程中，所受的合力逐渐增大 C．在0~3m的过程中，机械能先增大后减小 D．在3m~5m的过程中，机械能先增大后减小 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. （5分）学校物理兴趣小组用电流传感器观察电容器的放电过程。实验电路如图甲所示，其中电源电动势。 (1)开关S接1时，电容器处于______（填“充电”或“放电”）状态。 (2)将电流传感器的数据清零，经过较长时间后，将开关S拨到2的同时启动数据采集，电流方向为______（填“”或“”）。 (3)电流数据如下表： 时间 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 电流 15.00 9.02 5.42 3.26 1.96 1.18 0.80 0.42 0.20 0.13 0.08 ①在图乙中标出时的点，并绘制图线____； ②图线与轴所包围的面积约为______，则电容器的电容为______。（结果均保留三位有效数字） 14. （9分）某小组用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，实验装置如图甲所示。实验步骤如下： (1)将气垫导轨固定在水平桌面上，在气垫导轨上安装光电门1、2。接通气源，将滑块放在气垫导轨左侧。向右轻推滑块，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，为使气垫导轨水平，应调节右端旋钮，使气垫导轨右端________（选填“升高”或“降低”）； (2)实验中有两根弹簧甲和乙。先将弹簧甲左端固定，右端与滑块相连。将滑块向右拉动少许后松手，滑块连续两次通过光电门1的时间相差较大。再将弹簧甲换成弹簧乙，重复上述实验，滑块连续两次通过光电门1的时间近似相等。应选择弹簧________（选填“甲”或“乙”）完成后续实验； (3)选择合适弹簧后，按图甲安装实验器材。弹簧原长、滑块静止时的位置标记为O点，光电门1、2分别安装在关于O点对称的点A、B。将滑块拉至B点右侧某处由静止释放，滑块通过光电门1、2的时间近似相等。多次改变对称点位置，重复上述实验，通过光电门1、2的时间总是近似相等。由此可知弹簧弹性势能与其形变量的关系可描述为________； (4)取下光电门2。将光电门1安装在O点，将滑块向右拉至M处由静止释放，测出OM的距离x，光电门遮光时间t。改变M的位置，收集数据画出x-1/t图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x的关系是：________； (5)关闭气垫导轨气源，将滑块向左推至某处由静止释放，滑块向右运动后静止在气垫导轨上，测出滑块始、末位置弹簧的形变量x1、x2，滑块运动的位移d。滑块质量m，已知重力加速度g。能否用以上实验数据测出滑块与气垫导轨的动摩擦因数？请判断并写出原因________。 15. (9分）在某行星赤道上有一个基地，基地可与观测卫星守望者号通信，行星中心、基地和卫星共面。已知该行星的半径为，自转周期为，卫星在轨道上的加速度大小为行星两极表面重力加速度大小的1/4，运行方向与行星自转方向相同，卫星经过基地正上方的最小时间间隔为，引力常量为，第二宇宙速度大小为第一宇宙速度大小的倍，卫星轨道高度小于行星的静止同步卫星轨道高度，求： (1)卫星离行星表面的高度； (2)卫星的运行周期； (3)该行星的第二宇宙速度大小。 16. （8分）如图，A、B是水平面上带电荷量均为+q的固定点电荷，A、B间距离为L，在A、B连线的中点O有一固定竖直杆OD，一根绝缘细线一端系在杆上的D点，另一端连接一带电小球C，小球C的质量为m。小球C静止在水平面上且对水平面的压力为0，三角形ABC为等腰三角形，重力加速度大小为g，不计小球的大小，静电力常量为k，求： (1)AB两点电荷在小球C处产生的合场强大小； (2)小球C所带电荷量的大小。 17.（13分） 滚筒洗衣机是我们生活中常用的家用电器，其内筒的工作原理可以简化为竖直平面内的圆周运动模型。如图所示，一滚筒洗衣机的内筒半径为，在电动机带动下绕竖直轴以恒定角速度匀速转动。滚筒内壁上有一质量为的衣物（可视为质点），随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动。重力加速度g取，求： (1)为防止衣物脱离筒壁，求滚筒转动的最小角速度； (2)若滚筒转动的角速度为，求衣物转动到与竖直方向夹角为60°的B点时，衣物对筒壁的压力大小F； (3)在实际工作中发现，若衣物与筒壁间的动摩擦因数较小，衣物在转动过程中可能与筒壁发生相对滑动。已知衣物与筒壁间的动摩擦因数为，且滚筒转动的角速度从不会脱落的速度开始缓慢增大。衣物刚开始发生相对滑动时，滚筒的角速度大小与此时衣物所在位置（用其与圆心连线和竖直向上方向的夹角表示）。 。 18.．（16分）校园物理社团在学校科技节活动中举行小物块轨道闯关比赛：模型如图所示，光滑的水平高台上一小物块被弹簧水平弹出，做平抛运动后恰好沿切线进入A点，经光滑圆弧ABC滑上足够长的粗糙斜面CD，需要在粗糙的斜面CD上加上适当的润滑剂来改变动摩擦因数μ，要使小物块既不会停在斜面CD上，又不能从A点飞出闯关方为成功。已知：平台高度h=0.8m，小物块质量m=1kg，圆弧半径R=1m，OA与竖直方向夹角，OC与竖直方向夹角重力加速度，，。求： (1)弹簧储存的弹性势能； (2)小物块第一次到达圆弧最低点B时的速度大小vB； (3)要使闯关成功，动摩擦因数μ的取值范围。 2025级高一下学期第二次定时训练物理试题答案 1.【答案】B【详解】A．集尘板带正电，是因为它失去电子，故A错误； BCD．集尘板带正电，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上，异种电荷相互吸引，灰尘颗粒可能带负电，带电体可以吸引轻小物体，灰尘颗粒可能不带电，故B正确，CD错误。故选B。 2.【答案】A【详解】C．单位时间内冲击叶片的气流质量为m0=ρv/t=ρSv，故C错误； B．单位时间内气流损失的动能为,结合m0= =ρSv,可得△Ek=3ρSv3/8，故B错误； A．发电机的发电功率为P=η△Ek /t,其中t=1s,可得发电机的发电功率为P=3ηρSv3/8，故A正确； D．根据P=3ηρSv3/8可知若风速增大为原来的2倍，其余条件不变，发电机发电功率将变为原来的8倍，故D错误。故选A。 3.【答案】C【详解】A．中平轮与旋风轮的角速度之比为1:33.3 根据，中平轮与旋风轮的周期之比为33.3:1，A错误； B．旋风轮带动中平轮转动，中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:1，B错误； C．立轮和车轮同轴，立轮半径小，车轮半径大。根据，立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度，C正确； D．立轮与下平轮的角速度之比为100:33.3，D错误。故选C。 4.【答案】D【详解】到达P点的时间 从抛出到P点的竖直高度,水平位移 可知,则若将小球以初速度垂直斜面抛出，则.故选D。 5.【答案】B【详解】A．物块A始终受到重力、支持力的作用；开始角速度较小时物块受摩擦力作用，随转速增加，当摩擦力达到最大时，轻绳开始出现拉力，则A错误； B．若物块B与转盘之间刚有相对滑动趋势时，则对A分析可知 解得转盘的角速度,则若物块B与转盘之间有相对滑动趋势，则转盘的角速度，B正确； C．当转盘达到最大角速度时满足,解得 则转速，C错误； D．当角速度时，物块A与转盘间的摩擦力没有达到最大值，此时若剪断轻绳，物块A不会相对转盘滑动，D错误。故选B。 6.【答案】A【详解】根据题意，点电荷系统的总电势能等于系统中任意两个点电荷之间电势能的代数和. 与 之间的电势能为 与 之间的电势能为 与 之间的距离为 ，其电势能为 系统的总电势能 ，故A正确。故选A。 7.【答案】D【详解】A．恒力F水平向右，滑块位移L沿杆向上，由题图可知杆倾角为，则力F与位移方向夹角为，F对滑块做的功，故A错误； B．滑块沿杆向上运动L，竖直方向上升高度,重力做负功，故B错误； C．初始时弹簧压缩量为d，末状态弹簧伸长量为d，初末状态弹簧形变量大小相等，弹性势能相等，变化量为零，则弹簧弹力对滑块做的功为，故C错误； D．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，即 代入数据得 解得滑块克服摩擦力做的功，故D正确；故选D。 8.【答案】C【详解】AB．试探电荷+Q 自身产生的电场满足E=kQ/r2 距离其有限范围内，试探电荷产生的电场强度始终不为零，且方向背离试探电荷。故A、B错误； C．根据题干描述，等离子体对外来电荷的电场具有屏蔽效应，德拜长度为λ0。超过λ0后，电场强度近似为零，故等离子体在2λ0处产生的电场与试探电荷+Q 自身产生的电场等大反向，指向试探电荷，故C正确； D．德拜长度为λ0，电场仅在德拜长度内显著存在，在距离试探电荷+Q 为λ0/2处，等离子体的屏蔽作用不完全，总电场由+Q 的电场和等离子体的电场叠加而成，合电场方向背离试探电荷，故D错误。故选C。 9. 【答案】【答案】CD【详解】A．若，则两球间的距离变为原来的一半，两球将的库仑力将变为原来的4倍，若夹角不变，杆对小球B弹力方向不变，小球B不能保持平衡，故A错误； B．若，两球间的距离不变，库仑力不变，若夹角不变，杆对小球B弹力方向不变，小球B重力变为原来的一半，小球B不能保持平衡，故B错误； C．若，，两球间的库仑力变为原来的一半，若夹角不变，杆对小球B弹力方向不变，小球B重力变为原来的一半，小球B能保持平衡，故C正确； D．若，，，两球间的库仑力不变，若夹角不变，杆对小球B弹力方向不变，小球B重力不变，小球B能保持平衡，故D正确。故选CD。 10. 【答案】【答案】AB【详解】A．从点进入轨道2时，做近心运动，可知返回舱需要减速，故A正确； B．设轨道1的半径为，轨道3的半径为，椭圆轨道2的半长轴为 根据开普勒第三定律可得返回舱在轨道1运行的周期大于在椭圆轨道2的周期，从点运行至点所需的最短时间为，可知最短时间小于，故B正确； C．根据万有引力提供向心力可得，可得 因为1、3轨道半径之比为，可得在轨道3与轨道1上运行的速率之比，故C错误； D．在轨道2上运行时经过、点时，根据开普勒第二定律有,可得经过、点的速率之比，故D错误。故选AB。 11. 【答案】BD【详解】AB．假设甲能通过内壁最高点，则由机械能守恒定律,解得.恰能满足 即小球恰能通过最高点，且甲到达最高点的速度为，A错误，B正确； C．乙在P点时,解得 根据牛顿第三定律可知，乙对圆筒的压力为，C错误； D．乙从P点到最高点由机械能守恒定律 解得v=0，可知乙在最高点对圆筒的压力为mg，D正确。故选BD。 12. 【答案】【答案】BD 【详解】AB．由动能定理，解得 可知图乙所示图像的斜率的绝对值表示合外力的大小，则可知，在0~3m的过程中，图像斜率的绝对值逐渐减小，则货物所受的合力逐渐减小；在3m~5m的过程中，图像斜率的绝对值逐渐增大，则可知货物所受的合力逐渐增大，故A错误；B正确； C．根据图乙可知，在0~3m的过程中，动能逐渐增大，而随着板车沿着斜面向上运动，货物的势能也逐渐增大，由此可知，在0~3m的过程中，货物的机械能始终增大，故C错误； D．取处为零势能面，在处货物的重力势能为 做出重力势能随位移变化的图像如图所示   在x=3m时动能最大，之后动能减小，根据两图线的斜率对比，可知在x=3m之后动能随位移减小的快慢先是慢于重力势能随位移增加的快慢，此过程货物的机械能增大，在3m~5m之间的某位置之后，动能随位移减小的快慢又快于重力势能随位移增加的快慢，此过程货物的机械能减小，故在3m~5m的过程中，货物的机械能先增大后减小，故D正确。故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 【答案】(1)充电 (2)b→a (3) 见解析 5.70/5.80/5.90 570/580/590 【详解】（1）开关S接1时，电源与电容器相连，电源向电容器积累电荷，电容器处于充电状态。 （2）充电完成后，电容器上极板带正电；放电时，正电荷从电容器正极流出，经开关到达电阻的端，流过后流向端，因此电流方向为。 （3）①[1]图像如下 ②[2]图线与轴所包围的面积表示电容器放电的总电荷量Q ，数格可得面积约为5.70 [3]由，可得 14.【答案】(1)降低 (2)乙 (3)弹簧形变量相等，弹性势能相等 (4)与x2成正比 (5)不能，弹簧劲度系数未知 【详解】（1）滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，说明滑块速度减小，应调节右端旋钮，使气垫导轨右端降低。 （2）连续两次通过光电门1时间近似相等，说明滑块往返速度近似相等，弹簧弹性势能的损耗很小，实验误差小，因此选乙。 （3）光电门1、2关于原长位置O对称，即A点压缩形变量和B点拉伸形变量大小相等；滑块通过两个光电门时间近似相等，说明速度、动能近似相等，因此可得：弹簧弹性势能大小仅和形变量大小有关，弹簧形变量相同时弹性势能大小相等。 （4）弹性势能全部转化为滑块动能，即,滑块过光电门的速度（d为遮光条宽度，恒定）因此 由图乙得,因此.即弹性势能与成正比。 （5）根据能量守恒：初末弹性势能差等于摩擦力做功，即 滑块初始压缩、末态伸长，总位移,解得 由于弹簧劲度系数k未知，因此不能测出，原因是表达式中含有未知的劲度系数，无法得到动摩擦因数。 15.【答案】(1)R (2) (3) 【详解】（1）卫星在轨道上的加速度大小为行星两极表面重力加速度大小的1/4，则有,解得 （2）行星的静止同步卫星的周期与自转周期相等，均为T，则有,解得 （3）行星的第一宇宙速度近似等于绕其表面运动的卫星的线速度，则有 对题中卫星有 行星的第二宇宙速度,解得 16. 答案：【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据几何关系，A、C和B、C间的距离均为 根据电场叠加，A、B两点电荷在小球C处产生的合场强大小等于一个电荷在该点的场强大小，解得 （2）对小球C研究，根据力的平衡，解得 17. 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）当衣物刚好不脱离筒壁时，最高点筒壁对衣物的支持力为0，重力提供向心力， （2）在B点处，筒壁的支持力、摩擦力与重力的合力提供向心力： 沿半径方向，解得 根据牛顿第三定律，衣物对筒壁的压力大小等于筒壁对衣物的支持力大小，即 （3）设衣物位置与竖直向上方向的夹角为， 当衣物刚要滑动的条件为，静摩擦力。整理得 利用辅助角公式可求得，最大值为 对应角度满足：，则，此时 18. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）抛出点到A点 根据,得 弹簧储存的弹性势能 （2）抛出点到点高度差 由机械能守恒定律,得 （3）要求小物块既不能停在斜面上，又不能从点飞出，闯关方为成功 ①不停在斜面上，则,得 ②不从点飞出，则从点到点有 沿斜面上滑过程有 下滑过程有 恰好不从点飞出,联立得 综合可得。 解得圆弧半径R的取值范围为。 第7页/共10页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $