内容正文:
扬大附中东部分校2025-2026学年第二学期期中考试高一年级
物理学科试题
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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. 以下说法正确的是( )
A. 卡文迪许测量出万有引力常量,并提出万有引力定律
B. 牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
C. 开普勒提出日心说,并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
D. 洲际导弹的速度有时可达到,此速度在相对论中属于高速,导弹的质量会明显增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.卡文迪许测量出万有引力常量,提出万有引力定律是牛顿,故A错误;
B.牛顿通过著名的“地月检验”证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力,故B正确;
C.最早提出日心说的是哥白尼,故C错误;
D.远小于光速,仍符合经典力学规律,不需要要狭义相对论的规律,导弹的质量没有明显变化,故D错误。
故选B。
2. 真空中有两个静止的点电荷,若它们之间的距离变为原来的2倍,电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
A. 1倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍
【答案】A
【解析】
【详解】两点电荷之间的库仑力为
若它们之间的距离变为原来的2倍,电荷量都变为原来的2倍,则
故选A。
3. 下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据点电荷的电场强度公式可得各圆环上的电荷在O点的电场强度大小,再根据矢量合成,求出合场强,最后比较它们的大小即可.由于电荷均匀分布,则各圆环上的电荷等效集中于圆环的中心,设圆的半径为r,则A图O点处的场强大小为;将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加,等效两电荷场强方向间的夹角为90°,则在O点的合场强,方向沿x轴负方向;C图中两正电荷在O点的合场强为零,则C中的场强大小为,D图由于完全对称,易得合场强ED=0.故O 处电场强度最大的是图B.故答案为B.
【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算.难度:中等.
4. 图甲中AB是一条点电荷的电场线,图乙为在线上a、b处的正检验电荷所受静电力与电荷量之间的关系图像(向右为正方向),由此可知以下判断可能正确的是( )
A. 场源电荷可能是负电荷,且位于b点的右侧
B. 若将a点的检验电荷由静止释放,其一定沿着电场线向左运动
C. a点电场强度大小等于图像的斜率即:tan45°=1N/C
D. a、b两点的电场强度之比为8:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场强度的定义式有
结合图乙可知
由于正检验电荷所受静电力为正值,即方向向右,可知,电场强度方向也向右,根据点电荷电场线的分别规律,电场线方向向右,场源点电荷位于a点左侧,则场源点电荷带正电,故A错误;
B.若将a点的检验电荷由静止释放,由于其带正电,所受电场力方向向右,则其一定沿着电场线向右运动,故B错误;
C.物理坐标图像轴线的标度不一样,不能够用直线与横坐标夹角的正切求斜率,实际上,a点电场强度大小等于
故C错误;
D.b点电场强度大小等于
结合上述解得,a、b两点的电场强度之比为8:3,故D正确。
故选D。
5. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为TA:TB=l:8,则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为( )
A. 4:1,1:2 B. 1:4,2:1 C. 4:1,2:1 D. 1:4,1:2
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律可得
根据题意,周期之比已知为,即可求出半径之比为。根据万有引力提供向心力可得
变形可得
由此可得运动速率之比为,故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图所示,地球的公转轨道Ⅰ可近似看作圆,某彗星运动轨道Ⅱ是一个非常扁的椭圆,Q是近日点,P是远日点,N点是两轨道交点。不考虑地球和彗星间的引力,下列说法正确的是( )
A. 彗星和地球经过N点时速度相同
B. 彗星经过Q点的速率大于地球运动速率
C. 彗星从Q点到P点做加速度减小的加速运动
D. 彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹切线方向,根据图像可知彗星和地球经过N点时速度方向不相同,则彗星和地球经过N点时速度不相同,故A错误;
B.若过Q点作椭圆的内切圆,该圆半径小于地球的公转轨道Ⅰ的半径,根据
解得
可知,过Q点椭圆的内切圆上的卫星的线速度大于地球公转的线速度,由于过Q点椭圆的内切圆轨道相对椭圆是低轨道,由该轨道变轨到椭圆,需要在切点Q加速,即椭圆Q位置的速度大于过Q点椭圆的内切圆上的卫星的线速度,即彗星经过Q点的速率大于地球运动速率,故B正确;
C.彗星从Q点到P点过程,彗星到太阳的间距增大,万有引力减小,根据牛顿第二定律可知,彗星的加速度减小,又由于万有引力做负功,则彗星在该过程的速度减小,即彗星从Q点到P点做加速度减小的减速运动,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可知,在同一轨道上,某一行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同,但彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积不相同,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面体上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面体水平向左匀速运动距离l,物体始终与斜面体保持相对静止,重力加速度为g。则在斜面体水平向左匀速运动距离l的过程中( )
A. 摩擦力对物体做的功为
B. 斜面体对物体的支持力做的功为
C. 重力对物体做的功为mgl
D. 斜面体对物体做的功为零
【答案】D
【解析】
【详解】物体处于静止,对物体受力分析可得,在竖直方向
在水平分析
解得,
A.摩擦力做的功,故A错误;
B.支持力做的功为,故B错误;
C.重力方向与物体的位移方向垂直,重力做功为零,故C错误;
D.由于匀速运动,所以斜面体对物体作用力的合力竖直向上,与速度方向垂直,斜面体对物体做的功为零,故D正确。
故选D。
8. “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中,质量为m的“歼-20”战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动,经时间t飞机达到最大速度,刚好离地起飞,设战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变。则战斗机在该过程( )
A. 做匀加速直线运动 B. 速度增加的越来越快
C. 发动机的牵引力做功为Pt D. 克服阻力所做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动,战斗机的速度逐渐增大,则有牵引力
逐渐减小,战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变,由牛顿第二定律可得
可知加速度逐渐减小,因此战斗机做加速度逐渐减小的加速直线运动,则速度增加的越来越慢,AB错误;
C.由做功公式可得,发动机的牵引力做功为
C正确;
D.由动能定理可得
则克服阻力所做的功为
D错误。
故选C。
9. 下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系,正确的是( )
A. 物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化
B. 若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零
C. 物体所受的合外力做功,它的速度大小一定发生变化
D. 物体的动能不变,所受的合外力必定为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体做变速运动时(如匀速圆周运动),合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,AB错误;
C.物体所受的合外力做功,它的动能一定变化,速度大小也一定变化,C正确;
D.物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误。
故选C。
10. 质量为的物体从静止出发以的加速度竖直下降,下列说法中不正确的是( )
A. 物体的机械能减少
B. 物体的重力势能减少
C. 物体的动能增加
D. 重力做功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题意知,物体受到重力和竖直向上的阻力,由牛顿第二定律有
可得阻力大小为
机械能的变化用除重力以外的其他力做的功来度量,本题中的阻力做的功为
故物体的机械能应该减少,故A正确,不符题意;
C.物体动能的变化是由合外力做功来决定的,本题中的合外力为,做的功为,因此动能增加了,故C正确,不符题意;
BD.在此过程中重力做正功为,则重力势能减少,故B错误,符合题意;D正确,不符题意;
故选B。
11. 抛出的铅球在空中的运动轨迹如图所示,、为轨迹上等高的两点,铅球可视为质点,空气阻力不计.用、、、分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小,用表示铅球在空中从运动到的时间,则下列图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.铅球做斜上抛运动,机械能守恒,重力势能先增加后减小,故动能先减小后增加,速度先减小后增加,故AB错误;
C.以初始位置为零势能面,抛出时速度方向速度为,铅球的机械能守恒,则
故图象为抛物线,故C错误;
D.速度的水平分量不变,竖直分量先减小到零,后反向增加,故根据
重力的功率先均匀减小后均匀增加,故D正确;
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第12题~第15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. 某实验小组采用课本上介绍的参考案例:利用重锤的自由落体运动来验证机械能守恒定律。请回答下列问题:
(1)实验中除了铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、复写纸、夹子、低压交流电源等实验器材外,还需要________(填字母);
A. 天平 B. 秒表 C. 毫米刻度尺
(2)实验时,下列操作正确的是________(填字母);
A. 实验时,应选择密度小体积大的塑料球
B. 实验时,应先释放重锤再接通电源
C. 释放重锤时,重锤尽量远离打点计时器
D. 释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向
(3)某一次实验时,打出的纸带如上图所示,已知交流电源的频率为50Hz,图中的各点均为计时点,其中计时点3、4、5到O点的距离分别为35.28cm、40.02cm、46.08cm,O点为起始点,若重锤的质量为200g,重力加速度取,则打下第4点时重锤的动能为________J,该过程重锤减小的重力势能为________J(以上结果均保留两位小数)。
(4)另一同学通过分析,利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像,该图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为,若机械能守恒,则重力加速度为________(结果保留一位小数);通过计算发现与g不相等,请说出原因:________(写出一个理由即可)。
【答案】(1)C (2)D
(3) ①. 0.73 ②. 0.78
(4) ①. 9.6 ②. 重物下落时受阻力作用
【解析】
【小问1详解】
除了图中的实验器材外,测量纸带需要毫米刻度尺;要验证的关系两边都有质量m,可以约掉,不需要天平,同时打点计时器可以记录时间,不需要秒表。
故选C。
【小问2详解】
A.实验时,应选择密度大体积小的金属球,以减小阻力的影响,故A错误;
B.实验时,应先接通电源再释放重锤,故B错误;
C.释放重锤时,重锤尽量靠近打点计时器,以充分利用纸带,故C错误;
D.释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向,以减小纸带与打点计时器间的摩擦,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
[1]交流电源的频率为50Hz,所以打点周期为
所以打下第4点时重锤的速度为
动能为
[2]该过程减小的重力势能为
【小问4详解】
[1]若机械能守恒,则满足
所以
根据题意可得
所以
[2]通过计算发现g′与g不相等,原因是重物下落时受阻力作用。
13. 如图所示,一细线上端固定,下端拴一质量为m电量为的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场中,当细线偏角为时,小球处于平衡状态(重力加速度为g),试问:
(1)求出电场强度的大小;
(2)若剪断细绳,求小球运动的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析如图
根据平衡条件,有
解得
【小问2详解】
若剪断细绳,小球所受的重力和电场力大小不变,则合力为
根据牛顿第二定律有
解得
14. 2021年2月10日,执行中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器实施制动,进入环火轨道,已知天问一号的质量为m0,环火轨道半径为r,火星的半径为R,火星表面的重力加速度为g0,引力常量为G,设探测器沿环火轨道做匀速圆周运动,求:
(1)天问一号在环火轨道受到的火星引力大小;
(2)天问一号在环火轨道的角速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)火星对天问一号的引力
设火星表面有一质量为物体
得
(2)火星对天问一号的引力提供了向心力
得
15. 如图所示,质量为m=1kg的物体静止在水平地面上,当其受到与水平地面夹角为37°、大小F=10N的恒定拉力作用下开始做匀加速直线运动,移动的位移L=3m,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6。试求:
(1)合力所做的总功W总;
(2)在L=3m处拉力F做功的瞬时功率P。
【答案】(1)18J (2)48W
【解析】
【小问1详解】
根据功的计算公式可得
代入数据解得
【小问2详解】
根据动能定理可得
所以
在L=3m处拉力F做功的瞬时功率为
16. 如图所示,CAB为固定的竖直光滑半圆弧轨道,与水平滑道相切于C点,轨道半径为R,OA为水平半径。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,自由端位于滑道的E点,EC长为L,小物块与水平滑道MC间的动摩擦因数为μ。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入水平滑道后压缩弹簧,若小物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep=3mgR,且小物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知重力加速度为g。求:
(1)小物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小;
(2)弹簧的最大压缩量d;
(3)小物块从A处开始下滑时的初速度v0。
【答案】(1)6mg;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小物块恰能通过B点,有
从C到B,由动能定理得
在C点,由牛顿第二定律
联立解得
由牛顿第三定律得小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小为6mg。
(2)物块从弹簧压缩最短到C点,由能量守恒得
解得
(3)物块从A开始运动到压缩弹簧到最短再返回到C,由能量守恒得
联立得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
扬大附中东部分校2025-2026学年第二学期期中考试高一年级
物理学科试题
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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. 以下说法正确的是( )
A. 卡文迪许测量出万有引力常量,并提出万有引力定律
B. 牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
C. 开普勒提出日心说,并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
D. 洲际导弹的速度有时可达到,此速度在相对论中属于高速,导弹的质量会明显增大
2. 真空中有两个静止的点电荷,若它们之间的距离变为原来的2倍,电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
A. 1倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍
3. 下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是
A. B.
C. D.
4. 图甲中AB是一条点电荷的电场线,图乙为在线上a、b处的正检验电荷所受静电力与电荷量之间的关系图像(向右为正方向),由此可知以下判断可能正确的是( )
A. 场源电荷可能是负电荷,且位于b点的右侧
B. 若将a点的检验电荷由静止释放,其一定沿着电场线向左运动
C. a点电场强度大小等于图像的斜率即:tan45°=1N/C
D. a、b两点的电场强度之比为8:3
5. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为TA:TB=l:8,则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为( )
A. 4:1,1:2 B. 1:4,2:1 C. 4:1,2:1 D. 1:4,1:2
6. 如图所示,地球的公转轨道Ⅰ可近似看作圆,某彗星运动轨道Ⅱ是一个非常扁的椭圆,Q是近日点,P是远日点,N点是两轨道交点。不考虑地球和彗星间的引力,下列说法正确的是( )
A. 彗星和地球经过N点时速度相同
B. 彗星经过Q点的速率大于地球运动速率
C. 彗星从Q点到P点做加速度减小的加速运动
D. 彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同
7. 如图所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面体上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面体水平向左匀速运动距离l,物体始终与斜面体保持相对静止,重力加速度为g。则在斜面体水平向左匀速运动距离l的过程中( )
A. 摩擦力对物体做的功为
B. 斜面体对物体的支持力做的功为
C. 重力对物体做的功为mgl
D. 斜面体对物体做的功为零
8. “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中,质量为m的“歼-20”战斗机以恒定的功率P在平直跑道上由静止启动,经时间t飞机达到最大速度,刚好离地起飞,设战斗机在行驶过程中所受阻力保持不变。则战斗机在该过程( )
A. 做匀加速直线运动 B. 速度增加的越来越快
C. 发动机的牵引力做功为Pt D. 克服阻力所做的功为
9. 下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系,正确的是( )
A. 物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化
B. 若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零
C. 物体所受的合外力做功,它的速度大小一定发生变化
D. 物体的动能不变,所受的合外力必定为零
10. 质量为的物体从静止出发以的加速度竖直下降,下列说法中不正确的是( )
A. 物体的机械能减少
B. 物体的重力势能减少
C. 物体的动能增加
D. 重力做功
11. 抛出的铅球在空中的运动轨迹如图所示,、为轨迹上等高的两点,铅球可视为质点,空气阻力不计.用、、、分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小,用表示铅球在空中从运动到的时间,则下列图像中正确的是( )
A. B. C. D.
二、非选择题:共5题,共56分,其中第12题~第15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. 某实验小组采用课本上介绍的参考案例:利用重锤的自由落体运动来验证机械能守恒定律。请回答下列问题:
(1)实验中除了铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、复写纸、夹子、低压交流电源等实验器材外,还需要________(填字母);
A. 天平 B. 秒表 C. 毫米刻度尺
(2)实验时,下列操作正确的是________(填字母);
A. 实验时,应选择密度小体积大的塑料球
B. 实验时,应先释放重锤再接通电源
C. 释放重锤时,重锤尽量远离打点计时器
D. 释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向
(3)某一次实验时,打出的纸带如上图所示,已知交流电源的频率为50Hz,图中的各点均为计时点,其中计时点3、4、5到O点的距离分别为35.28cm、40.02cm、46.08cm,O点为起始点,若重锤的质量为200g,重力加速度取,则打下第4点时重锤的动能为________J,该过程重锤减小的重力势能为________J(以上结果均保留两位小数)。
(4)另一同学通过分析,利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像,该图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为,若机械能守恒,则重力加速度为________(结果保留一位小数);通过计算发现与g不相等,请说出原因:________(写出一个理由即可)。
13. 如图所示,一细线上端固定,下端拴一质量为m电量为的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场中,当细线偏角为时,小球处于平衡状态(重力加速度为g),试问:
(1)求出电场强度的大小;
(2)若剪断细绳,求小球运动的加速度大小。
14. 2021年2月10日,执行中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器实施制动,进入环火轨道,已知天问一号的质量为m0,环火轨道半径为r,火星的半径为R,火星表面的重力加速度为g0,引力常量为G,设探测器沿环火轨道做匀速圆周运动,求:
(1)天问一号在环火轨道受到的火星引力大小;
(2)天问一号在环火轨道的角速度大小。
15. 如图所示,质量为m=1kg的物体静止在水平地面上,当其受到与水平地面夹角为37°、大小F=10N的恒定拉力作用下开始做匀加速直线运动,移动的位移L=3m,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6。试求:
(1)合力所做的总功W总;
(2)在L=3m处拉力F做功的瞬时功率P。
16. 如图所示,CAB为固定的竖直光滑半圆弧轨道,与水平滑道相切于C点,轨道半径为R,OA为水平半径。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,自由端位于滑道的E点,EC长为L,小物块与水平滑道MC间的动摩擦因数为μ。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入水平滑道后压缩弹簧,若小物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep=3mgR,且小物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知重力加速度为g。求:
(1)小物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小;
(2)弹簧的最大压缩量d;
(3)小物块从A处开始下滑时的初速度v0。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$