江苏省连云港市赣榆区2024-2025学年高一（下）期中物理试卷（含解析）

江苏省连云港市赣榆区2024-2025学年高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.在下面列举的各个实例中除外都不计空气阻力，机械能守恒的过程是( )
A. 货物沿滑梯匀速下滑 B. 雨滴在空中匀速下落
C. 抛出的标枪在空中运动 D. 座舱随摩天轮匀速转动
2.空间站在距地面约的圆轨道上绕地球稳定运行，则空间站( )
A. 运行周期比地球同步卫星的大 B. 角速度比地球同步卫星的大
C. 线速度比地球同步卫星的小 D. 加速度比地球同步卫星的小
3.某静电除尘装置由带电的金属圆筒和带电的电极组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，、、、四点到距离相等，下列说法正确的是( )
A. A、两点电场强度相同
B. 点的电场强度比点大
C. 金属圆筒带正电，电极带负电
D. 带正电的粉尘在点和点，所受电场力相同
4.某宇宙飞船靠近一恒星表面做匀速圆周运动，要想计算恒星的平均密度，已知引力常量，还仅需测量哪个物理量( )
A. 恒星的质量 B. 恒星的半径 C. 飞船的运行速度 D. 飞船的运行周期
5.如图所示两个质量相同的小物块和，分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点由静止滑向底部，则下列说法正确的是( )
A. 它们到达底部时动能相等 B. 它们到达底部所用时间相等
C. 物块下滑过程中重力做的功多 D. 它们到达底部时重力的功率相等
6.质量为的汽车在平直公路上以额定功率行驶，最大速度为，阻力保持不变当汽车的加速度为时，牵引力大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，将带正电荷的导体球靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将导体分成、两部分，这两部分所带电荷量分别为、。下列关于电性和电荷量绝对值大小比较正确的是( )
A. 端带正电， B. 端带正电，
C. 端带正电， D. 端带负电，
8.如图所示，电荷量为的正点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心若图中点的电场强度为，静电力常量为，则点的电场强度( )
A. 方向水平向右 B. 大小为 C. 大小为 D. 大小为
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知土星的公转周期约为年，则它相邻两次冲日的时间间隔约为( )
A. 年 B. 年 C. 年 D. 年
10.年月日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行则鹊桥二号在捕获轨道运行时的说法错误的是( )
A. 近月点的速度大于远月点的速度
B. 近月点的加速度大于远月点的加速度
C. 近月点的速度等于在冻结轨道运行时近月点的速度
D. 近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度
11.一个小球从地面以一定初速度竖直向上抛出然后落回原处，假设小球始终沿直线运动且所受的空气阻力大小与速率成正比，下列图像分别描述了小球在空中运动的动能、机械能选地面为参考平面随小球距离地面高度的变化关系，其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中：
如图所示实验装置中，器材安装使用正确的是____。
如图所示是实验中得到的一条纸带，点是打下的第一个点。在纸带上选取三个相邻的点、、，测得它们到点的距离分别为、、。已知重锤质量为，当地重力加速度为，电源频率为。则在打下点时重锤的速度___________________；
若验证打点过程中重物机械能守恒则测得的物理量满足的关系式___________________。选用、、、、、表示
经过计算，发现在打下点时重锤的动能大于过程重力势能的减少量，造成这个结果的原因可能是____。
A.存在空气阻力和摩擦力
B.先释放纸带后接通电源
C.实际电源的频率比大
D.打点计时器的工作电压偏高
该小组选用两个重物和分别进行实验，多次记录下落高度并计算对应的速度大小，作出的图像如图所示。对比图像分析可知，选重物____选填“”或“”进行实验误差较小，请叙述理由：_______。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.年英国物理学家卡文迪什测出引力常量，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为，地球表面处的重力加速度为，地球半径为，一颗质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为，忽略地球自转，求：
地球的质量；
卫星的线速度。
14.如图所示，倾角和的光滑固定斜面，电荷量分别为，的两带电小球、静止在斜面上，且、两球处于同一水平线上。已知、的水平距离为，静电力常量为，带电小球均可视为点电荷。求：
、两球间的库仑力大小；
、两球的质量之比。
15.如图所示，质量的物块放置在水平面上，与水平面间的动摩擦因，右端连接一轻质细线，细线绕过光滑的轻质滑轮与质量的物体相连且始终竖直，开始时托住，处于静止状态且细线恰好伸直，然后由静止释放，当下降的高度时落地，物体落地后不反弹。取，不计空气阻力。求：
在下降过程中物块克服摩擦力做的功；
物块落地时的速度大小；
为使物块不会撞击滑轮，释放时物块距滑轮的最小距离。
16.在水平桌面上用竖直光滑挡板围成固定圆形轨道，半径为，俯视图如图所示，在点处有一个大小不计的加速装置，小滑块可视为质点的质量为，当小滑块速度大小为时，每次通过加速装置后，小滑块速度大小变为加速时间不计。现小滑块从点右侧以大小为的速度，通过加速装置沿轨道内侧逆时针运动，每次经过点时速度大小为，已知轨道处桌面粗糙，其他摩擦均不计，重力加速度为，求小滑块：
经过点时，所受挡板弹力的大小；
在轨道处与桌面的动摩擦因数；
沿轨道内侧逆时针运动的周期。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、货物沿滑梯匀速下滑，说明货物的动能不变，而高度降低，重力势能减小。机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能减小，故 A错误；
、雨滴在空中匀速下落，动能不变，高度降低，重力势能减小，机械能减小，故 B错误；
、抛出的标枪在空中运动，不计空气阻力，只有重力做功。根据机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功时机械能守恒，所以标枪的机械能守恒，故 C正确；
、座舱随摩天轮匀速转动，动能不变，但座能的高度在不断变化，重力势能改变，机械能不守恒，故 D错误。
2.【答案】
【解析】、根据万有引力提供向心力，可得。地球同步卫星的轨道高度约为，空间站距地面约，空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径。所以空间站运行周期比地球同步卫星的小，故A错误；
、由，可得。由于空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，所以空间站的角速度比地球同步卫星的大，故B正确；
、根据，可得。因为空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，所以空间站线速度比地球同步卫星的大，故C错误；
、由，可得。由于空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，所以空间站加速度比地球同步卫星的大，故D错误。
3.【答案】
【解析】根据电场的叠加及对称性可知，、两点电场强度大小相等，但方向不同，带正电的粉尘在点和点，所受电场力不相同，故AD错误；
B.电场线密集的地方电场越大，点的电场强度比点小，故B错误；
C.电场线由正电荷指向负电荷，可知金属圆筒带正电，电极带负电，故C正确；
故选：
4.【答案】
【解析】、仅知道恒星的质量，无法求出恒星的半径，也就不能计算出体积，从而不能得出平均密度， A错误；
、仅知道恒星的半径，不知道恒星的质量，无法计算平均密度， B错误；
、已知飞船的运行速度，由，虽然可得到速度与半径、周期的关系，但无法单独确定恒星的质量和半径，不能计算平均密度， C错误；
D、由万有引力提供向心力，可得。恒星的体积，则恒星的平均密度。所以知道飞船的运行周期，就可以计算出恒星的平均密度， D正确。
5.【答案】
【解析】、铁块到达底部时的动能，、同，动能相同，故A正确；
B.小铁块和在光滑斜面运动时间长短无法确定，故B错误。
C、重力做功，由于、相等，则重力做功相等，故C错误；
D、铁块下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，大小相等，方向不同，根据知重力瞬时功率不同，故D错误；
故选：。
6.【答案】
【解析】当它最大速度为、加速度加速前进时，由牛顿第二定律：，可计算出牵引力，当汽车以额定功率，行驶速度达到最大时，牵引力，即，所以，故ABC错误，D正确。
7.【答案】
【解析】根据静电感应现象可知，导体近端感应出负电荷，远端感应出正电荷，即端带正电，端带负电；导体原来不带电，只是在丙的电荷的作用下，导体中的自由电子向乙部分移动，使乙部分多带了电子而带负电，甲部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，甲部分转移的电子数目和乙部分多余的电子数目是相同的，两部分的电荷量总是相等的，即，故A正确，BCD错误，
故选：。
8.【答案】
【解析】在点形成的电场强度大小为：，方向向左，
因点场强为零，故薄板在点的电场强度方向向右，大小为，
由对称性可知，薄板在点的电场强度大小为，方向向左，
在点的电场强度大小为，方向向左，
则点的电场强度大小为：，方向向左，所以ABD错误，C正确。
故选C。
9.【答案】
【解析】已知年，年，设相邻两次冲日的时间间隔为，根据几何关系有，
代入数据解得年，故B正确，ACD错误。
故选：
10.【答案】
【解析】、根据开普勒第二定律，对于同一颗卫星在椭圆轨道上运行，在相等时间内扫过相等的面积，所以近月点的速度大于远月点的速度， A正确；
、根据牛顿第二定律，万有引力，可得，近月点的小于远月点的，所以近月点的加速度大于远月点的加速度， B正确；
、从捕获轨道进入冻结轨道，在近月点需要减速做近心运动才能进入更低的冻结轨道，所以捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度， C错误；
、在近月点，卫星受到的万有引力，根据牛顿第二定律，加速度，只要在近月点，相同，加速度就相同，与轨道无关，所以近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度， D正确。
11.【答案】
【解析】、根据功能原理得：上升过程有
得，减小，减小，图像应是斜率变小曲线，故AB错误。
、根据动能定理得：上升过程有，得，减小，减小，图像应是切线斜率逐渐减小的曲线。
下降过程有，得 ，增大，减小，图像应是切线斜率逐渐减小的曲线。故C错误，D正确。
故选：。
12.【答案】；；；；，见解析
【解析】为获得更多点迹，打点计时器应靠近重锤，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据匀变速直线运动规律有
重锤动能增量
重锤重力势能的减少量
若机械能守恒满足
即
存在空气阻力和摩擦力做负功，会导致重力势能偏大，故A错误；
B.先释放纸带后接通电源，测得速度偏大，则动能偏大，故B正确；
C.实际电源的频率比大，则速度测量值偏小，故C错误；
D.打点计时器的工作电压偏高对结果无影响，故D错误；
故选：。
设重物下落过程中受到的阻力为，根据动能定理可得
整理可得
则图像的斜率为
由题目图可知重物的斜率较大，则质量较大，因此选重物进行实验误差更小。
13. 【解析】】由于忽略地球自转，根据黄金代换式，
得；
由人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得，
则。

14.【解析】、两球间的库仑力大小相同，方向相反，所以根据库仑定律可得：
分别对、进行受力分析
则：
代入解得：
15.【解析】在下降过程中物块克服摩擦力做的功为
设物块落地时的速度大小为。
对整体，根据动能定理得
解得
设物体落地后继续滑行的距离为，根据动能定理得
解得
所以为使物块不会撞击滑轮，释放时物块距滑轮的最小距离为
16.【解析】匀速圆周运动：
对段运用动能定理：，
联立解得：
到过程：小球运动的时间，
到过程：小球运动的时间：，
到过程：摩擦力大小不变，方向始终与速度方向相反，则该过程有：，
解得，
综上得，
代入数据可得：
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