江苏省常州市联盟2024-2025学年高一（下）期中调研物理试卷（含解析）

江苏省常州市联盟2024-2025学年高一（下）期中调研物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次，决定式侧重对因果关系的解释。下列表达式中，侧重解释因果关系的是( )
A. B. C. D.
2.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，下述说法正确的是( )
A. 某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
B. 油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是利用铁的导电性将运输中产生的静电导走
C. 打雷时，待在汽车里要比待在大街上更危险
D. 汽车上坡要换高速挡，其目的是增大速度，得到较小的牵引力
3.在科幻电影流浪地球中，流浪了年的地球终于围绕质量约为太阳质量的比邻星做匀速圆周运动，将“新太阳时代”的地球与现在相比较，下列说法正确的是( )
A. 所受引力之比为： B. 公转半径之比为：
C. 公转速率之比为： D. 公转加速度之比为：
4.如图所示，在水平地面上点正上方的、两点水平抛出两个相同小球，两小球同时落在水平面上的点，则两球( )
A. 可能同时抛出 B. 落在点的速度方向可能相同
C. 落在点的速度大小一定不同 D. 落在点时重力的瞬时功率一定不同
5.如图所示，原来不带电的长为的导体棒水平放置，现将一个带正电的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处。已知为棒的中点，当棒达到静电平衡后( )
A. 棒整体带负电 B. 点电势比点电势高
C. 感应电荷在处的场强方向水平向左 D. 点场强大小为
6.“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写设瀑布的水流量约为，水位落差约为若利用瀑布水位落差发电，发电效率为，则发电功率大致为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上放着，木块置于木板上，动摩擦因数为一定值，现用一水平恒力作用在上使其由静止开始运动，下列说法正确的有( )
A. 对的摩擦力的功率是不变的
B. 力做的功一定等于、系统动能的增加量
C. 力对做的功等于动能的增加量
D. 对的摩擦力做的功等于动能的增加量
8.下图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是( )
A. 到达集尘极的尘埃带正电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
9.如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为和，固定在直角三角形的两点，其中，若长度为，则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
10.年月，我国首次火星探测任务探测器“天问一号”成功进入周期为的大椭圆环火轨道。天后，“天问一号”成功实施近火制动图中未画出，进入近火点高度、远火点高度、周期为的火星停泊轨道。已知火星半径。则大椭圆轨道半长轴为( )
A. B.
C. D.
11.如图所示，质量均为的两木块和用竖直轻质弹簧连接处于静止状态，现对木块施加一竖直向上的恒力，木块恰对地面没有压力。已知向上运动过程中的最大速度为，且弹簧始终处在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 恒力的大小为
B. 整个过程中，、和弹簧组成的系统机械能先减小后增大
C. 达到最大速度时，对地面的压力小于
D. 从静止至最大速度的过程中，弹簧弹力对所做的功
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.分某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于点，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条遮光条质量远小于钢球的质量。将钢球拉至不同位置由静止释放，计算并比较钢球在释放点和点之间的重力势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。
用计算钢球动能变化的天小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示________。某次测量中，计时器的示数为，则遮光条经过光电门的速度为________。
已知钢球质量为，释放时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，则_______________用、、、表示。
为了减小遮光条速度和钢球速度之间的差异，该同学进行了如下改进：分别测出光电门中心到悬点的长度和钢球球心到悬点的长度，请写出小球动能变化的大小表达式___________________用、、、及表示。
分别从不同高度释放钢球得到多组对应的角度与时间，作出图像，若满足___________________用、、、表示，则说明在误差允许的范围内机械能守恒。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.分如图所示，一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动，已知地球半径为，将飞船转移到另一个半经为的圆轨道上去，已知地球质量为，万有引力常数为。
求飞船在轨道的环绕速度；
飞船在轨道环绕加速度。
14.分如图所示，水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆，一质量为、带电荷量为的圆环套在竖直杆上，滑块与地面间的动摩擦因数为，、均保持静止，静电力常量为，重力加速度为
圆环所带电荷种类；
圆环所受支持力和库仑力；
圆环所受摩擦力。
15.分如图所示，在水平向右的、强度的匀强电场中，质量方向和水平方向成的初速度从点射入，发现它恰能做直线运动。以点所在的等势面为参考平面，电场区域足够大。试求：
粒子的电性和电量；
粒子沿直线前进的最大距离；
粒子在问过程中电势能的变化量是多少。结果可保留根号
16.分如图所示，是光滑的水平轨道，端与半径为的光滑半圆轨道相切，将弹簧水平放置，一端固定在点。现使质量为的小滑块从点以速度进入轨道，然后沿着运动压缩弹簧，重力加速度大小为，求：
在点时轨道对小滑块的作用力大小；
弹簧压缩到最短时的弹性势能；
若水平轨道粗糙，小滑块从点静止释放，且，且运动过程中不脱离轨道，求小滑块与间的动摩擦因数的范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.加速度，是决定式侧重解释因果关系；
、电阻，与电压和电流无关，电势与电势能和电荷量的比值有关；电场强度，与电场力和电荷量无关，故BCD错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】A、某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来接收无线电信号的；
B、油罐车在运动的过程中，会与油罐壁摩擦产生静电，可能会引发火花。因此，是利用铁的导电性将运输中产生的静电导走，故B正确；
C、由于汽车金属外壳的静电屏蔽作用，故C错误；
D、汽车上坡要换低速挡，得到较大的牵引力。
故选：。
3.【答案】
【解析】B.地球绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，
解得：，
由此可知，“新太阳时代”的地球公转半径与现在地球公转半径之比满足：，
故B错误；
A.根据万有引力公式可知：，
由此可知，有“新太阳时代”的地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比满足：，
故A错误；
C.地球绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，
解得：，
由此可知，有“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率之比为：，
故C错误；
D.根据牛顿第二定律可得：，
由此可知，有“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球公转加速度之比为：，
故D正确；
故选：。
4.【答案】
【解析】A、平抛运动的时间为 ，知两球下落的高度不等，同时落在水平面上的点，故A错误；
B、平抛运动的轨迹为抛物线，分别从，在点的切线方向也不同，故B错误；
C、水平位移为，越高，相等，越短。落在点的速度大小为。故C错误；
D、落在点时重力的瞬时功率为，相同，一定不同；
故选：。
5.【答案】
【解析】A.根据电荷守恒定律可知，所以不带电；
B.由静电平衡可知，所以其表面上各点电势处处相等；
由静电平衡可知，感应电荷在处电场强度与正点电荷在处产生的电场强度大小相等。正电荷在点的电场强度方向向右，故C正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】单位时间内瀑布流出水的质量，下落过程中重力做功，转化成的电能为，单位时间内转化成的电能即为发电功率，故发电功率， B正确．
7.【答案】
【解析】A、对的摩擦力一定，由知对的摩擦力的功率增大。
B、对整体分析可知；故F做的功一定大于。故B错误。
C、由动能定理可知，故C错误。
D、只有对的摩擦力对做功。故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】A.尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，故A错误；
B.由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，故B错误；
C.负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，故C错误；
D.根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】两个点电荷在点产生的电场强度的方向如图所示：
其中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也为，
由于夹角为，由平行四边形定则有。
故B正确，ACD错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】设大椭圆轨道半长轴为，停泊轨道的轨道半长轴为
根据开普勒第三定律有：
解得：
故B正确，ACD错误；
故选：。
11.【答案】
【解析】A、设弹簧的劲度系数为，当，设弹簧的压缩量为。对木块，根据平衡条件有
当木块运动到最高点时，木块恰对地面没有压力，对木块，由平衡条件有
显然
则在、静止时与速度减为零时，对木块上升过程
可得：，故A错误；
B、整个过程中，所以，故B错误；
C、当速度达到最大值时，即合外力为，对木块
而
则可得：
即此时弹簧处于原长，对地面的压力等于；
D、由上分析可知，弹簧恢复原长，上升的距离为，对木块，由动能定理有
解得弹簧弹力对所做的功为：，故D正确。
故选：。
12.【答案】，；
【解析】刻度尺的最小刻度是，结合刻度尺读数的方法，所以读数为，计时器的示数为，解得；
根据实验原理和重力势能公式可得；
由题图知，在该实验中所求的速度是遮光条的速度，二者之间的速度略有差别，它们具有相同的角速度，钢球的速度与遮光条的速度之间的关系为；
要验证机械能守恒只需验证钢球增加的动能等于钢球减少的重力势能，即，化简得。
13.【解析】根据万有引力提供向心力
有；
根据牛顿第二定律
，
得。
14.【解析】根据题意，圆环能保持静止，圆环也带正电；
根据牛顿第三定律，滑块受到的库仑力大小等于圆环受到的库仑力大小
得库仑力的大小为
圆环所受支持力
对、组成的系统整体进行受力分析如图所示
水平方向上受力平衡，滑块受到地面的静摩擦力大小为
15.【解析】由粒子可以沿直线运动，可知粒子受到的合力与运动方向共线
根据电场线方向，可知粒子的电性为负电，解得：；
由粒子受力与初速度方向相反，可知粒子的加速度大小满足：，
结合匀变速直线运动特点，可知粒子沿直线前进的最大距离为：；
由电场力做功的公式和功能关系，可得电势能的变化量满足：，解得：。
16.【解析】小滑块在点时，根据牛顿第二定律得
结合
解得
根据滑块和弹簧组成的系统机械能守恒得：
解得
小滑块恰能运动到点时，根据功能关系有
解得
小滑块恰能沿着轨道运动到点时，有
解得
所以
小滑块恰能沿着轨道运动点，有
由功能关系有
解得
所以
综上或
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