【物理】江苏省徐州市2024-2025学年高一下学期期中试题（解析版）

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1.本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷；
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分；
3.答题前，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在答题卡上。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 物理学家的科学发现推动了人类历史的发展，下列说法正确的是（ ）
A. 哥白尼创立了地心说
B. 牛顿创立了相对论
C. 开普勒发现了行星运动定律
D. 伽利略发现了万有引力定律
【答案】C
【解析】哥白尼创立了“日心说”；爱因斯坦创立了“相对论”；开普勒发现了行星运动定律；牛顿发现了万有引力定律。
故选C。
2. 下列各种现象中属于静电屏蔽的是（ ）
A. 电工钳柄上套有绝缘胶套
B. 高大建筑顶上安装有避雷针
C. 油罐车后面装有一条拖地的铁链
D. 野外高压输电线上方有两条与大地相连导线
【答案】D
【解析】A．电工钳柄上套有绝缘胶套，是为了使工人与电源隔离开，不是静电屏蔽，故A错误；
B．高大建筑上的避雷针是为了将雷雨天气中云层中所带的电荷导入大地，不是静电屏蔽，故B错误；
C．油罐车尾部有一条拖到地面上的铁链，是因为油罐在装载、运输及卸油过程中都会产生静电，这样有危险，所以需要用铁链将静电导向大地，不是静电屏蔽，故C错误；
D．野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线，是静电屏蔽，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，两颗人造地球卫星A、B均在同一平面内绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A. A的运行周期比B的大
B. A的运行速度比B的大
C. A的向心加速度比B的小
D. A受到地球的万有引力比B的小
【答案】B
【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力
解得
因为A的半径小，所以A的运行周期比B的小，故A错误；
B．根据
解得
因为A的半径小，所以A的运行速度比B的大，故B正确；
C．根据牛顿第二定律
解得
因为A的半径小，所以A的向心加速度比B的大，故C错误；
D．两卫星受到地球的万有引力为
由于两卫星的质量关系不确定，所以两卫星所受地球的万有引力大小不确定，故D错误。
4. 如图所示，对于电场中的A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A. A点电势高于B点电势
B. A点电场强度大于B点电场强度
C. 同一个电荷在A、B两点受的电场力方向相同
D. 同一个电荷在A点具有的电势能比在B点的大
【答案】A
【解析】A．根据顺着电场线电势降低，可知，故A正确；
B．电场线越密场强越大，B处电场线更密，则A点电场强度小于B点电场强度，故B错误；
C．点电荷受到的电场力方向沿电场线切线方向，某点电荷在A、B两点受到的电场力方向不同，故C错误；
D．因，由可知，只有正点电荷在A点具有的电势能才比在B点的大，故D错误。
故选A
5. 质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变。当它以速度v，加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作，则此后，汽车的（ ）
A. 速度保持不变
B. 加速度保持不变
C. 加速度逐渐减小至0
D 牵引力逐渐增大
【答案】C
【解析】发动机的实际功率恰好等于额定功率，此时的额定功率、
功率恒定后，速度继续增大，此时牵引力减小，所以加速度减小，汽车做加速度减小的加速直线运动，当a=0时，汽车做匀速直线运动，此时速度最大。
6. 一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿着直线运动到b点的过程中，动能随位移x变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】正点电荷从a运动到b，只有电场力做功，动能增加，根据动能定理有
可知，只有当为定值时，才与成正比，所以该电场是匀强电场；由于正电荷受静电力方向与场强方向相同，所以电场方向为由。
故选A。
7. 如图所示，一质量为m的小球，用长为l的细线悬挂于O点的正下方P点。已知重力加速度为g。小球在水平恒力F作用下，从P点运动到Q点，OQ与OP间的夹角为θ。在此过程中，（ ）
A. 小球的动能一定不变
B. 细线中的拉力做正功
C. 水平恒力做的功为
D. 小球重力做的功为mgl（1-csθ）
【答案】C
【解析】AB．小球运动过程中，外力做正功，重力做负功，细绳拉力不做功，二者大小未知，则动能可能改变，故AB错误；
C．根据做功的定义可知
故C正确；
D．小球重力做的功为
故D错误；
故选C。
8. 鹊桥二号为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供了地月间中继通信。鹊桥二号采用周期为24h 的环月椭圆冻结轨道，如图所示。近月点A距月心的距离约为，远月点B距月心的距离约为，则下列说法正确的是（ ）
A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h
B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为
C. 鹊桥二号在C点的速度方向垂直于其与月心的连线
D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于且小于
【答案】D
【解析】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，则从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故A错误；
B．鹊桥二号A点根据牛顿第二定律有
同理在B点有
代入题中数据联立解得
故B错误；
C．由于鹊桥二号做曲线运动，则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向，则可知鹊桥二号在C的速度方向不可能垂直于其与月心的连线，故C错误；
D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，四个图像描述了对给定的电容器充电时，电容器的带电量Q、两极板间的电压U和电容器的电容C之间的关系，其中正确的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】是电容的定义式，电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关，变形可得Q=CU，由于电容器不变，因此电量Q和电压U成正比。
故选C。
10. 如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄圆板相距2d，点电荷到薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则图中B点的电场强度大小为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】D
【解析】由于A点处的合场强为零，所以带点薄板在A处产生的场强与点电荷在A处产生的场强大小相等均为，方向相反，由带点薄板产生场强的特点可知，薄板在B点产生的场强大小等于，方向与q在B点产生的方向相同。因此B点的电场强度大小为
故选D。
11. 已知电荷量为Q点电荷，在与之相距其r处的电势表达式为；在点电荷系产生的电场中，某点的电势是各点电荷单独存在时在该点产生的电势的代数和：真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上的和0处。设无穷远处电势为0，x正半轴上各点的电势φ随x 变化的图像可能是（ ）
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】若规定无限远处的电势规定为零，根据点电荷的电势与距离的关系
如果电势为零，即两点电荷产生的电势的代数和为0时，有
解得零电势横坐标为
沿电场线方向电势降低，故之间，电势大于0，在时，电势小于0，故A符合题意。
故选A。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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. 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤及过程如下：
（1）将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。调节过程中，水平器中气泡的位置如图甲所示，可调节底脚螺丝将气垫导轨右端调_________（选填“高”或“低”）
（2）用毫米刻度尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=_________mm。
（3）用天平称出托盘和砝码的总质量m1滑块和遮光板的总质量m2。
（4）将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l。
（5）释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间Δt，则滑块经过光电门时的速度v=_________（用题目中给出的物理量符号表示）。
（6）通过改变滑块的释放位置，测量出多组l、Δt数据，利用实验数据绘制图像如图丙所示。若图中的直线的斜率近似等于_________（用m1，m2，g表示），可以认为该系统机械能守恒。
（7）滑块运动过程中受到一定的阻力，你认为系统减少的重力势能_________系统增加的动能（填写“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】（1）低 （2）5.0 （3） （6） （7）大于
【解析】（1）调节过程中，水平器中气泡的位置如图甲所示，说明右端太高，可调节底脚螺丝将气垫导轨右端调低。
（2）遮光条的宽度d=5.0mm。
（5）滑块经过光电门时的速度
（6）根据机械能守恒定律有
变形可得
图中的直线的斜率近似等于时，可以认为该系统机械能守恒。
（7）滑块运动过程中受到一定的阻力，由于阻力做负功，系统减少的重力势能大于系统增加的动能。
13. 2030年前，中国将首次实现载人登月。在月球上的宇航员，测得一个质量为m的钩码在月球表面的重力为F已知月球的半径为R，引力常量为G。求
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）月球的质量M
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
由重力公式F=mg
解得
【小问2解析】
由万有引力与重力的关系有
解得
14. 一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上，在0~2s内所受水平拉力F随时间t的变化关系图像如图甲所示，在0~2s内的速度图像如图乙所示。求
（1）前2s内拉力F做的功
（2）第2s末物体的动能
【答案】（1）20J （2）8J
【解析】
【小问1解析】
由图像可知，第1s内，拉力大小F1为6N，发生的位移为m=2m
拉力做的功为W1=F1x1=12J
第2s内，拉力大小F2为2N，发生的位移为m=4m，
拉力做的功为W2=F2x2=8J
所以，2s内拉力做的功WF=W1+W2=20J
【小问2解析】
由1s~2s内物块受力平衡可知，物块受到的摩擦阻力f大小为2N，2s内物块发生的位移x为
所以，2s内摩擦力对物块做功Wf=-fx=-12J
由动能定理得 WF+Wf=Ek-0
解得Ek=8J
15. 某区域分布着水平方向的足够大的匀强电场，一个质量为m，带电荷量为＋q的油滴，从O点以速度大小为v，方向与电场线成θ角射入匀强电场中，恰好做直线运动。重力加速度为g。求
（1）该匀强电场的电场强度E；
（2）油滴达到的最高点A与O点的距离l；
（3）O点和最高点之间的电势差
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
油滴恰好做直线运动，所受的合力方向与速度v的方向相反，如图所示
由几何关系有
解得
方向水平向左
【小问2解析】
根据平行四边形定则可知
由动能定理得，
解得
【小问3解析】
根据匀强电场电势差与电场的关系有
解得
16. 如图所示，偏转电场的两平行金属板长为L，板间距为d，距偏转电场极板的右侧为处有一水平放置，长度为的荧光屏，屏到两极板中心线OO＇的距离为d。若加速电场的极板间加上可调电压，偏转电场的两板之间加上恒定电压。一电子无初速地从O加速后进入偏转电场，经过偏转电场后可打在右侧的荧光屏上。已知电子的质量为m，电子的电荷量为e，不计电子的重力。
（1）求电子进入偏转电场时的速度大小v；
（2）求电子离开平行金属板时距中心线OO＇的偏移量y；
（3）若使电子能打在屏上，求的调节范围。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由动能定理得
解得
【小问2解析】
电子进入偏转电场后，水平方向做匀速直线运动
沿着电场力方向做初速为0的匀加速直线运动，则有
其中，根据牛顿第二定律
解得
【小问3解析】
电子打在荧光屏的临界情况如图
若电子打在荧光屏的最右端，由图可知，电子离开平行板时偏离中心线的距离为
由
得
若电子打在荧光屏的最左端，由图可知，电子离开平行板时偏离中心线的距离为
由
得
故使电子能打在屏上，U1的调节范围为