2024-2025學(xué)年江蘇省南京師大附中高一（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.關(guān)于電荷和電場，下列說法正確的是(

)A.電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面

B.電場線不可以相交，但可以相切

C.電勢降低的方向就是電場線的方向

D.試探電荷在電場中受到的靜電力與它的電荷量成正比，故試探電荷的電荷量可以取任意值2.托球跑是校運(yùn)動會趣味項目，如圖所示，某段時間內(nèi)乒乓球相對球拍靜止一起水平向右勻速直線運(yùn)動，此過程中(

)A.乒乓球所受合力做正功

B.支持力對乒乓球不做功

C.空氣阻力對球拍不做功

D.乒乓球?qū)η蚺牡膲毫η蚺淖鲐?fù)功3.某質(zhì)點在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動，現(xiàn)對它施加一水平恒力，則下列說法正確的是(

)A.施加水平恒力后，質(zhì)點可能做勻速圓周運(yùn)動

B.施加水平恒力后，質(zhì)點可能做速率先減小再增大的曲線運(yùn)動

C.施加水平恒力后，質(zhì)點的運(yùn)動軌跡一定沿水平恒力方向

D.施加水平恒力后，質(zhì)點的速率一定隨時間均勻變化4.如圖所示，兩虛線為等量異種點電荷的連線與中垂線。帶負(fù)電的試探電荷沿虛線從a點經(jīng)b點移到c點，此過程中試探電荷(

)A.所受的電場力方向一直不變

B.所受的電場力先減小后增大

C.所經(jīng)過a、c點的電勢φa>φ5.春耕季節(jié)農(nóng)民常用拋灑種子的方式進(jìn)行育苗。a、b兩粒種子同時從O點拋出，其空中運(yùn)動軌跡如圖所示，在同一平面內(nèi)，相交于P點，不計空氣阻力，下列說法正確的是(

)A.a、b兩粒種子在P點相遇

B.種子a的速度變化率大于種子b

C.種子a在最高點時的速度小于種子b在最高點時的速度

D.從O點到P點重力對種子a、b做的功一定相等6.如圖甲、乙所示，斜面固定且粗糙，分別用力F1、F2將同一物體由靜止以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端。下列關(guān)于此過程說法正確的是(

)A.甲圖中物體重力做功的平均功率大 B.乙圖中物體克服摩擦力做的功少

C.物體到達(dá)頂端時F2做功的功率大于F1 7.跳傘員跳傘過程中，打開傘前可看作自由落體運(yùn)動，打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，此過程人先減速下降，最后勻速下落。下列關(guān)于人的下落速度v、重力勢能EP、動能Ek、機(jī)械能E隨下落時間t或下落高度h的關(guān)系圖像可能正確的是(

)A. B.

C. D.8.如圖，某探測器先后在橢圓軌道Ⅰ、圓軌道Ⅱ上繞地球逆時針運(yùn)動，圓的半徑與橢圓的半長軸相等，兩軌道相交于A、B兩點(A、B恰為橢圓短軸端點)，則下列說法中正確的是(

)A.探測器在軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點的速度v1小于軌道Ⅱ上的速度v2

B.探測器在兩軌道上經(jīng)A點的向心加速度大小相同

C.探測器經(jīng)軌道Ⅰ從B運(yùn)動到A，比經(jīng)軌道Ⅱ時間短

D.探測器在軌道9.一輛質(zhì)量為20kg的玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始勻加速啟動，達(dá)到額定功率后保持功率不變，其加速度a隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。已知賽車在跑道上運(yùn)動時受到的阻力恒為40N，賽車從起點到終點所用的時間為35s，賽車到達(dá)終點前已達(dá)到最大速度，下列說法正確的是(

)A.賽車勻加速行駛的距離是10m B.賽車最大速度是10m/s

C.賽車額定功率是400W D.10.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在足夠長斜面頂端，另一端與物塊栓接，且與斜面平行，O點為彈簧原長位置。斜面的傾角為θ，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=12tanθ。將物塊從O點上方A處由靜止釋放，到達(dá)最低點B后又沿斜面向上運(yùn)動到C點速度為零(B和C在圖中未畫出)，物塊質(zhì)量為mA.物塊從B上滑到C的過程中在O點下方mgsinθk處速度最大

B.OA>OB

C.二、實驗題：本大題共1小題，共12分。11.如圖(a)所示的裝置叫阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗證機(jī)械能守恒定律，如圖(b)所示，實驗時，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：

a.將質(zhì)量均為M(A的含擋光片)的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。

b.在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動，光電門記錄擋光片擋光的時間為Δt。

c.測出擋光片的寬度d，計算重物運(yùn)動的速度。

d.利用實驗數(shù)據(jù)驗證機(jī)械能守恒定律。

已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

(1)本實驗______(填“需要”或“不需要”)天平測量出三個物塊的質(zhì)量。

(2)步驟d中，如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系為______(用實驗中字母表示)。

(3)改變遮光條與光電門之間的高度h(滿足h遠(yuǎn)大于d，多次實驗，測出各次的擋光時間Δt，在以1h為橫軸、Δt2為縱軸的平面直角坐標(biāo)系中作出圖像，該圖像的斜率為k，在誤差允許范圍內(nèi)，若k=______(用實驗中字母表示)，則驗證了該系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

(4)某次實驗分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)重力勢能減少量小于系統(tǒng)動能增加量，造成這個結(jié)果的原因可能是三、計算題：本大題共4小題，共48分。12.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。求：

(1)地球的第一宇宙速度；

(2)地球的平均密度13.如圖所示，絕緣豎直平面外L處固定有一電量為Q的正點電荷，它到豎直平面的垂線交豎直平面于O點。平面上A、O兩點位于同一豎直線上，AO=L，點電荷Q的電場在A點和O點的電勢分別為φA和φO。現(xiàn)有電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)，從A點靜止釋放，到達(dá)O點時速度為v。已知物塊與平面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，靜電力常量為k，求：

(1)小物塊在A點的加速度的大小；

(14.如圖所示，一質(zhì)量為M的人站在臺秤上，手拿一根長為R的懸線一端并始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，懸線另一端系一個質(zhì)量為m的小球，給小球一定的初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且小球恰好能通過圓軌道最高點b，已知重力加速度為g，不計空氣阻力，求：

(1)為保證繩始終不被拉斷，繩至少能承受的拉力；

(2)小球通過與圓心等高的位置a

15.足夠長的水平傳送帶，在電動機(jī)的帶動下從t=0時刻由靜止開始一直加速轉(zhuǎn)動，上表面向右運(yùn)動，加速度恒為a=0.5m/s2，t=3s時，將一質(zhì)量為m=1kg的長木板A無初速地放在傳送帶左端，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2，t=6s時，將一質(zhì)量也為m=1kg的小物塊B無初速地放在A的右端，B與A之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.5。之后的過程中，B未從A上掉落，已知各接觸面的滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等，重力加速度g

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A.根據(jù)等勢面及其與電場線的關(guān)系可知，電場線的方向始終與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故A正確；

B.電場方向的唯一性要求每條電場線在空間中獨立分布，則電場線不可相交，也不可相切，故B錯誤；

C.電勢降低的方向不唯一，但沿電場線的方向是電勢降低最快的方向，故C錯誤；

D.根據(jù)電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系可知，試探電荷在電場中受到的靜電力與它的電荷量成正比，但試探電荷的電荷量必須足夠小以避免干擾原電場，因此不能取任意值，故D錯誤；

故選：A。

A.根據(jù)等勢面及其與電場線的關(guān)系，即可分析判斷；

B.根據(jù)電場線的基本特征，即可分析判斷；

C.沿電場線的方向是電勢降低最快的方向，據(jù)此分析判斷；

D.根據(jù)電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系及試探電荷的特點，即可分析判斷。

本題主要考查等勢面及其與電場線的關(guān)系，解題時需注意：等勢面與電場線一定處處正交(垂直)2.【答案】D

【解析】解：A、乒乓球做勻速直線運(yùn)動，則可知乒乓球所受合力為零，則可知乒乓球所受合力做功為零，故A錯誤。

B、在此過程中，支持力與平拋球位移之間的夾角為銳角，則根據(jù)功的計算公式W=FLcosθ可知，支持力對乒乓球做正功，故B錯誤；

C、在此過程中，空氣阻力的方向與乒乓球位移的方向相反，則根據(jù)功的計算公式W=FLcosθ可知，空氣阻力對乒乓球做負(fù)功，故C錯誤；

D、乒乓球?qū)η蚺牡膲毫Υ怪鼻蚺南蛳拢古仪驅(qū)η蚺牡膲毫εc球拍位移的方向夾角為鈍角，乒乓球?qū)η蚺牡膲毫η蚺淖鲐?fù)功，故D正確；3.【答案】B

【解析】解：A.勻速圓周運(yùn)動要求合外力提供向心力，合力指向圓心是變力，故不可能做勻速圓周運(yùn)動，故A錯誤；

BC.施加水平恒力后，如果速度方向初始時刻與恒力成鈍角，則質(zhì)點可能做速率先減小再增大的曲線運(yùn)動，質(zhì)點的運(yùn)動軌跡也不是沿水平恒力方向，故B正確，C錯誤；

D.施加水平恒力后，質(zhì)點的速度一定隨時間均勻變化，故D錯誤。

故選：B。

4.【答案】A

【解析】解：A、從a到b，電場力方向一直與ab垂直，方向不變，故A正確；

B、根據(jù)電場線的疏密可知，a、b、c三點的場強(qiáng)大小關(guān)系是：Ea<Eb<Ec.電荷從a到b，電場力增大；從b到c，電場力增大；故B錯誤；

CD、由題ab是一條等勢線，c點的電勢比a、b的電勢高，故φa<φc，電荷帶負(fù)電，則電荷從a到b，其電勢能不變，從b到c，其電勢能減小，即在此全過程中，電荷的電勢能先不變后減小，故C錯誤，5.【答案】C

【解析】解：A、兩粒子做斜拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，雖然軌跡相交于P點，但由于水平初速度不同，從O點到P點所用時間不同，所以不會在P點相遇，故A錯誤；

B、不計空氣阻力，兩種子只受重力，加速度均為重力加速度g，速度變化率等于加速度，所以種子a的速度變化率等于種子b的速度變化率，故B錯誤；

C、斜拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動，在最高點時豎直方向速度為0，水平方向速度不變。由圖可知，種子a的水平射程小于種子b的水平射程，根據(jù)

x=v0xt

因為a運(yùn)動時間比b短，而水平射程還小，所以種子a的水平初速度小于種子b的水平初速度，即種子a在最高點時的速度小于種子b在最高點時的速度，故C正確；

D、重力做功

W=mgh

從O點到P點，雖然高度差相同，但兩種子質(zhì)量關(guān)系未知，所以重力對種子a、b做的功不一定相等，故D錯誤。

故選：C。

判斷兩粒子是否在P6.【答案】B

【解析】解：A、由題意可知，兩物體加速度相同，從斜面底端拉到頂端位移相同，根據(jù)x=12at2可得，t=2xa，所以運(yùn)動時間t相同，重力做功為W=?mgh，兩物體重力做功相同，根據(jù)平均功率公式PG?=WGt=mght可知，重力做功的平均功率相同，故A錯誤；

B、設(shè)斜面傾角為α，甲圖中物體受到的摩擦力為f1=μmgcosα；乙圖中物體受到的摩擦力為f2=μ(mgcosα?F2sinα)<f1，兩物體位移相同，根據(jù)W=FL可知，乙圖中物體克服摩擦力做的功少，故B正確；

C7.【答案】D

【解析】解：A.開始階段做自由落體運(yùn)動，速度隨時間均勻增加；開傘后先做減速運(yùn)動，空氣阻力與速度平方成正比，則由牛頓第二定律得：

kv2?mg=ma

則加速度隨時間逐漸減小，v?t圖像中減速的過程中斜率逐漸減小，對應(yīng)的是一段曲線，故A錯誤；

B.開始下落階段做自由落體運(yùn)動，則EP=EP0?mgh

可知此過程中EP?h圖像為直線，故B錯誤；

C.開始下落階段做自由落體運(yùn)動，動能等于減小的重力勢能，即Ek=mgh

則Ek?h為直線；在開始減速后的過程中

E8.【答案】A

【解析】解：A、設(shè)探測器在過軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點的圓軌道上運(yùn)行時速度大小為v3。探測器繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得

GMmr2=mv2r

可得v=GMr，可知v3<v2。

根據(jù)變軌原理可知v1<v3，所以v1<v2，故A正確；

B、根據(jù)GMmr2=ma，得a=GMr2，可知探測器在兩軌道上經(jīng)A點的加速度大小相同，探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)A點的向心加速度等于加速度。探測器在軌道Ⅰ上經(jīng)A點的向心加速度不等于加速度，所以探測器在兩軌道上經(jīng)A點的向心加速度大小不同，故B錯誤；

C、圓的半徑與橢圓的半長軸相等，根據(jù)開普勒第三定律可知，探測器在軌道Ⅰ與軌道9.【答案】D

【解析】解：A.根據(jù)位移-時間關(guān)系求位移：

x1=12a1t12=12×2×52m=25m，故A錯誤；

C.根據(jù)牛頓第二定律有：

F?f=ma1

解得：F=80N

5s末賽車的速度為

v=a1t1=2×5m/s=10m/s

賽車的額定功率為

P10.【答案】C

【解析】解：A.物塊從B上滑到C的過程中，速度最大點在O點下方mgsinθ2kmgsinθk處，而不是mgsinθk處，故A錯誤。

B.物塊從A點下滑到B點的過程中，彈簧壓縮量xB=3mgsinθ2k，因此OA<OB，故B錯誤。

C.物塊在下滑過程中的最大動能大于上滑過程中的最大動能，故C正確。

11.【答案】需要；

mgh=12(m【解析】解：(1)(2)系統(tǒng)重力勢能的減小量ΔEP=mgh

系統(tǒng)動能的增加量為ΔEk=12(m+2M)v2

其中v=dΔt

若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有mgh=12(m+2M)(dΔt)2

需要測量質(zhì)量

(3)將mgh=12(m+2M)(dΔt)2變形可得Δt2=d2(m+212.【答案】地球的第一宇宙速度為gR；

地球的平均密度ρ為【解析】解：(1)地球表面的物體受到的萬有引力等于物體的重力，有：GMmR2=mg

設(shè)近地衛(wèi)星的質(zhì)量為m0，第一宇宙速度為v，根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMm0R2=m0g

聯(lián)立解得地球的第一宇宙速度為：v=gR

(2)對地球表面上的物體有：GMmR2=13.【答案】小物塊在A點的加速度的大小為g?2(1+μ)kQ【解析】解：(1)根據(jù)牛頓第二定律

mg?22?kQq2L2?22?μkQq2L2=ma

解得