安徽省皖东名校2024-2025学年高一（下）5月物理试卷（C）（含解析）

安徽省皖东名校2024-2025学年高一（下）5月物理试卷（C）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.电荷周围有电场，具有质量的物体周围有引力场，引力场与电场有很多相似之处，和描述电场一样，描述引力场也用引力场强度、引力势、引力线等。设地球质量为，半径为，地球表面处的重力加速度为，引力常量为，结合有关静电场的知识进行合理的类比和猜想，则下列关于引力场说法错误的是( )
A. 地球附近某点引力场强度就是该点的重力加速度
B. 类比电场强度，质量为的质点在与之相距处的引力场强度
C. 类比电势，引力场中某点的“引力势”反映引力场能的性质，大小与零势面选取有关
D. 如果把地球抽象为一个孤立质点，它的“引力场线”分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布
2.壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，把运动员击出的壁球做的运动看作平抛运动，则壁球击出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 壁球运动的轨迹是曲线且一直处于超重状态
B. 壁球所受重力的瞬时功率与下落的高度成正比
C. 壁球做匀变速曲线运动，在相等的时间内速度的变化量都相同
D. 壁球在任意相等时间内动能的变化量相等
3.如图所示是真空中两个等量异种点电荷、周围的电场分布情况电场线方向未标出图中点为两点电荷连线的中点，、为两点电荷连线的中垂线上的两点，下列说法中正确的是( )
A. 、、三点的电场强度大小关系是
B. 、、三点在同一个等势面上
C. 同一试探电荷在、、三点受到的静电力方向不相同
D. 将一自由电荷从点静止释放，它将沿做直线运动
4.汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则下面四个图像中，哪个图像正确表示了司机从减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( )
A. B.
C. D.
5.如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部处安装一个压力传感器，其示数表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度处由静止下滑，通过处时，下列表述正确的有 ( )
A. 小于滑块重力 B. 等于滑块重力 C. 越大表明越大 D. 越小表明越大
6.年月日时分，神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道，顺利将名航天员送上太空。神舟十二号载人飞船与“天和”核心舱快速对接后，月日，在“天和”机械臂的辅助下刘伯明、杨洪波完成太空行走，如图所示。下列过程中，能把研究对象看作质点的是( )
A. 刘伯明出舱，进行太空行走的过程
B. 神舟十二号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程
C. 研究神舟十二号载人飞船绕地球一圈的时间
D. “天和”机械臂的工作过程
7.如图所示，位于竖直面内的绝缘光滑半圆轨道上静止着两个相同的带等量同号电荷的小球和可视为质点，它们之间的距离等于轨道半径。现用外力缓慢推左球使其到达圆周最低点，此时球又恰好静止在点图中点未画出，与开始位置相比( )
A. 球所受轨道的弹力增加 B. 球所受轨道的弹力大小不变
C. 球所受的静电力增加 D. 球所受的静电力减小
8.如图所示，倾角为、长度为的光滑斜面固定，一质量为小物块从斜面顶端由静止开始下滑，重力加速度取，则( )
A. 整个过程中重力做功
B. 重力势能减少了
C. 整个过程中重力做功的平均功率是
D. 小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.如图所示，质量相同的、两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的、点，绳长、的关系为，将轻绳水平拉直，并将小球、由静止开始同时释放，取释放的水平位置为参考平面，则下列说法正确的是( )
A. 在下落过程中，当两小球到同一水平线上时具有相同的重力势能
B. 两小球分别下落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C. 球通过最低点时的重力势能比球通过最低点时的重力势能大
D. 、两小球只要在相同的高度，它们的重力势能就相等
10.我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成．空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成，如图所示．设三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径关系为下列说法正确的是( )
A. 的线速度比的小 B. 的角速度比的小
C. 和的周期之比为 D. 和的线速度之比为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某物理小组做“探究平抛运动的特点”的实验
采用如图所示的实验装置，实验时需要下列哪个器材 ；
A.弹簧测力计 重锤线 打点计时器
在该实验中，下列说法正确的是
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.将描出的点用刻度尺连成折线
若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得，，，后，需要验证的关系是 。用表示已知频闪周期为，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是
A. ． ． ．
在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对应的周期为 ，该小球做平抛运动的初速度为 ；抛出点距点的竖直距离 。
某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示，是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽图中、槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板上。实验时依次将板插入板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示。每次将板向内侧平移距离，是为了 。
12.某实验小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．
甲同学进行如下操作并测出如下数据．
用天平测定小球的质量为
测出小球的直径为
用刻度尺测出电磁铁下端小球球心到光电门中心的距离为
电磁铁先通电，让小球吸在开始端
电磁铁断电，小球自由下落
在小球经过光电门的时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为，由此可算得小球经过光电门时的速度大小为__________结果保留三位有效数字
计算此过程中重力势能的减小量为__________，小球动能的增加量为__________．重力加速度取，结果均保留三位有效数字
乙同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用表示小球到光电门的距离，用表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的图像，则当地的实际重力加速度大小为__________结果保留两位有效数字
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着、、三个带电小球，它们的质量都为，彼此间距离均为，、带正电，电荷量均为现对施加一个水平力的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距不变，试求：三个小球均可视为点电荷
球的电性和电荷量大小．
水平力的大小．
14.如图所示的光滑斜面长为，宽为，倾角为，一物块可看成质点沿斜面左上方顶点水平射入，恰好从底端点离开斜面，设重力加速度为试求：
物块由运动到所用的时间；
物块由点水平射入时的初速度；
物块离开点时速度的大小．
15.光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形轨道在点相切，轨道半径，一个质量的小球在处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能，如图所示．放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点，不计空气阻力，取求：
小球脱离弹簧时的速度大小；
小球从到阻力做的功；
小球离开点后落回水平面的位置到点的距离．
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.地球表面附近的重力是一定的，大小为，那么类似的引力场强度就是引力与质量的比值，得到重力加速度，故A正确；
B.引力场强度就是万有引力与的比值，得到，故B正确；
C.引力势能也可以做克服引力做功来表征，再与质量的比值，也需要有参考面的，故C正确；
D.质量为的物体受到的引力是指向地心的，故类似于负点电荷的电场线，故D错误。
本题选错误的，故选D。
2.【答案】
【解析】解：、壁球做平抛运动，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；
B、根据自由落体的运动公式可知
结合功率的计算公式可得：
，可知重力的瞬时功率与下落的高度不成正比，故B错误；
C、壁球的加速度为重力加速度，运动类型为匀变速曲线运动，在相等的时间内速度变化量为，即相等的时间内速度变化量都相等，故C正确；
D、依题意，壁球在水平方向上做匀速直线运动，水平方向上动能不变；所以壁球的动能变化量只发生在竖直方向上，由于在竖直方向上做自由落体运动，速度越来越快，在任意相等的时间内，下落的高度差越来越大，根据动能定理可知，壁球在任意相等时间内动能的变化量越来越大，故D错误；
故选：。
3.【答案】
【解析】A.等量异种电荷的中点的场强最大，从中点沿着中垂线向两边逐渐减小，并且是对称的，所以，故A错误；
B.、是等量异种电荷连线的中垂线上的两点，而等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，所以、、三点的电势相同，在一个等势面上，故B正确；
C.等量异种电荷的中垂线上的电场强度的方向都是水平指向负电荷一侧的，所以、、三点的电场强度方向相同，同一试探电荷在、、三点受到的电场力方向相同，故C错误；
D.把电荷从点静止释放，电荷受到的电场力是在水平方向的，电荷将向左或向右运动，不会沿做直线运动，故D错误；
故选B。
4.【答案】
【解析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故汽车做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，汽车重新做匀速直线运动，由公式可知，此时的速度为刚开始匀速行驶速度的一半；故B正确，ACD错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】【分析】在点，滑块由竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律结合动能定理求出滑块对点压力的大小．
解决本题的关键搞清滑块做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律和动能定理联合求解．
【解答】解：、在点，根据牛顿第二定律有：，得：，则知支持力大于重力，则根据牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大于重力，故AB错误；
、根据动能定理得，代入解得：，越大，则越大则越大，故C正确，D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】A.宇航员太空行走，要关注其动作，不能将其看成质点，故A错误；
B.飞船和核心舱对接时，要注意对接位置以及对接时机等，其形状对此过程有影响，不能忽略，故不能将它们看作质点，故B错误；
C.研究神舟十二号载人飞船绕地球运行时间，可以把神舟十二号载人飞船的形状和大小忽略，把它看成质点，故C正确。
D.机械臂在工作时，要关注其每一个动作，不能将其看作质点，故D错误；
故选C。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查库仑力作用下平衡问题。利用相似三角形和库仑定律求出两球间距离。
【解答】
设小球电量为，由库仑定律得，两相同带电小球之间的库仑力为：，由平衡条件得，，联立解得，，此时轨道弹力为；外力缓慢推球到最低点，如图所示，画出球受力图，设之间距离为，由几何关系，利用相似三角形知识可得：，又因，联立解得，，得，故所受轨道的弹力减小，由于小于，静电力增加。故ABD错误，C正确。
故选C。
8.【答案】
【解析】重力做功，所以重力势能减少了，故AB错误；
C.下滑过程中加速度为，
所需时间，
重力平均功率为，故C正确；
D.下滑到斜面底端时的速度为，故，故D错误。
9.【答案】
【解析】A、下落过程中，当两小球到同一水平线上时，高度相同，它们是质量相同球，则具有相同的重力势能，故A正确；
B、根据重力势能的变化量大小与重力做功多少相等可知，两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能不相等，故B错误；
C、取释放的水平位置为零势能的参考面，球通过最低点时的重力势能比球通过最低点时的重力势能小，故C错误；
D、两小球质量相同，所以两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等，故D正确；
故选：．
10.【答案】
【解析】解：卫星都绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
、整理可得线速度为：，由题意知轨道半径关系为，可得的线速度大小与的线速度大小相等，和的线速度之比为：，故A错误，D正确；
B、整理解得线速度为：，由题意知轨道半径关系为，可得的角速度小于的角速度，故B正确；
C、整理解得线速度为：，由题意知轨道半径关系为，可得和的周期之比为：，故C错误。
故选：。
11.【答案】
保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
【解析】由于不需要测量力，则不需要弹簧测力计，故A错误；
B.实验需要描绘平抛运动的轨迹，则需要重锤线确定竖直方向，故B正确；
C.由于不需要测量时间，则不需要打点计时器，故D错误；
故选B。
斜槽轨道不需要光滑，只需要小球每次从相同位置由静止释放，就可以保证小球具有相同的初速度，故A错误；C正确；
B.斜槽轨道末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，故B错误；
D.将描出的点用平滑的曲线连接起来，故D错误；
故选C。
小球在水平方向做匀速直线运动，则有，位移越大，测量的误差越小，则求得的水平速度，误差较小的是，故D正确；ABC错误；
故选D。
设照相机的闪光频率对应的周期为，则有，代入数据解得，该小球做平抛运动的初速度为，点在竖直方向的速度为。从开始到点所用时间，抛出点距点的竖直距离为；
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，每次将板向内侧平移距离，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同。
12.【答案】 ；；
【解析】利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：
小球经过光电门时的速度为：
小球从电磁铁处下落到经过光电门时，小球重力势能减小量为：
小球动能变化量为：
本题中根据机械能守恒可知，，
即有：，
所以图象中图象的斜率表示，
由图可知，斜率，
故当地的实际重力加速度
13.【解析】球受到球沿方向的库仑斥力和球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以球对球的库仑力为引力，球带负电。
对球，有，所以
对根据牛顿第二定律有，
对整体根据牛顿第二定律，，
故F．
14.【解析】沿斜面向下有，，联立解得
沿水平方向有
，
物块离开点时的速度大小

15.【解析】根据机械能守恒定律

解得：
由动能定理得
小球恰能通过最高点，故
由得：
球离开点后做平抛运动
解得：
答：小球脱离弹簧时的速度大小为；
小球从到阻力做的功为；
小球离开点后落回水平面的位置到点的距离为。
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