江苏省无锡市普通高中2024-2025学年高一下学期6月期终调研考试物理试卷（解析版）

这是一份江苏省无锡市普通高中2024-2025学年高一下学期6月期终调研考试物理试卷（解析版），共16页。
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）。
1. 如图所示，小强同学正在荡秋千，关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】CD．绳上a点和b点在相同时间内转过的弧度相同，故角速度相等，即
C错误，D正确；
AB．由可知a点转动半径较小，线速度较小，即
故AB错误。
故选D。
2. 在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的摩天轮，正在向最高点运动。对此过程，小明的（ ）
A 动能保持不变B. 重力势能保持不变
C. 机械能守恒D. 重力的瞬时功率保持不变
【答案】A
【解析】A．摩天轮匀速转动，小明速度大小不变，则动能保持不变，故A正确；
B．小明正在向最高点运动，高度不断增大，则其重力势能正在增大，故B错误；
C．小明所具有的机械能等于他的动能与重力势能之和，当其上升时，机械能增加，故C错误；
D．小明所受重力与速度的夹角时刻在变化，小明在竖直方向的速度逐渐减小，则重力的瞬时功率减小，故D错误。
故选A
3. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则
A. a点场强的大小比b点大
B. b点场强的大小比c点小
C. a点电势比b点高
D. b点电势比c点低
【答案】D
【解析】由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低．
由点电荷的场强公式可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，故D正确．
4. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（ ）
A. 0B. -mgh
C. D.
【答案】B
【解析】雨滴以恒定速率下落，动能变化量
根据动能定理，总功等于动能变化
其中，重力做功
代入得
故选B。
5. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ）
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力最大
C. 由E到O的时间等于由O到F的时间
D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】AB．带负电的点电荷在E点由静止释放，将以O点为平衡位置做往复运动，在O点所受电场力为零，故AB错误；
C．根据运动的对称性可知，点电荷由E到O的时间等于由O到F的时间，故C正确；
D．点电荷由E到F过程中电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用T、Ek、E、S分别表示卫星的周期、动能、机械能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的是（ ）
A. TAEkBD. EA>EB
【答案】D
【解析】A．由开普勒第三定律得
由图示可知RA>RB，则TA>TB，故A错误；
B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积
由图示可知RA>RB，则SA>SB，故B错误；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
卫星动能
由于卫星质量m相等而RA>RB则：EkARB，所以，故D正确。
故选D。
7. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】汽车速度最大时，加速度为0，牵引力等于摩擦力则有
当汽车的车速为时，汽车的牵引力为
汽车的加速度为
联立解得
所以C正确；ABD错误；
故选C。
8. 中国预计将向月球与火星发射更多的探测器。探测器在落到火星表面之前，绕火星做匀速圆周运动，距离火星表面的距离等于R，火星的半径为R。已知在火星表面附近，质量为m的探测器由静止开始做自由落体运动，在时间t内获得的速度为v0。下列说法正确的是（ ）
A. 火星的第一宇宙速度为
B. 探测器在圆轨道上，向心加速度为
C. 探测器在圆轨道上，速度为
D. 探测器在圆轨道上，角速度为
【答案】B
【解析】A．探测器轨道半径
火星表面重力加速度
由
可得
根据
第一宇宙速度为，故A错误；
B． 根据
向心加速度，故B正确；
C． 根据
轨道速度，故C错误；
D．角速度，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线OO'是竖直的，若有两个相同的小球（均视为质点）在圆锥内壁上沿不同的圆轨道运动，设O点为重力势能零点。则两小球（ ）
A. 动能相同B. 运动的周期相同
C. 锥壁对它们的支持力不同D. 动能与势能之比相同
【答案】D
【解析】设AB两个小球，对小球受力分析，受重力和支持力，如图：
由几何知识知：
两小球质量相同，则合力F相同。
A．根据牛顿第二定律，有
解得
A的半径较大，则v较大，即动能较大，故A错误；
B．根据
A的半径r较大，则周期T较大，故B错误；
C．由图中几何关系
α相同，故N相同，故C错误；
D．球的动能为
球的势能
则动能与势能之比为
α为定值，故动能与势能之比为定值，与距离顶点的高度无关，故D正确。
故选D。
10. 空间存在一静电场，x轴上各点电势φ随x变化的情况如图所示。若在-x₀处由静止释放一电子，仅在电场力的作用下运动到x₀的过程中，下列关于电子的速度随时间和电势能随位置变化的图线中，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】AB．φ-x图像的斜率表示电场强度，从-x₀到x₀的过程中电场强度先减小后增大，方向沿x轴负半轴，电子带负电，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，粒子的加速度也是先减小后增大，所以v-t图像的斜率先减小后增大，故A错误，B正确；
CD．由于粒子带负电，根据电势能
可知，Ep-x变化规律与φ-x变化规律相反，故CD错误。
故选B。
二、非选择题：本题共6小题，共60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，答案中必须写出数值和单位。
11. 图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置。让质量为m的重物自由下落，打出一条较为理想的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E，并测量出OA间的距离为s₁，AC间的距离为s₂，CE间的距离为s₃，如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电频率为f，请你回答：（当地重力加速度g）
（1）在固定打点计时器时，应将其限位孔处于________方向；
（2）手持纸带保持竖直方向，使重物静止在靠近打点计时器的地方，接着要完成的是________（填字母）
A. 放开纸带B. 接通电源
（3）与重物相连接的是图乙中纸带的________端（选填“左”或“右”）；
（4）打点计时器从打第一个点O到打点C的过程中，重物的重力势能的减少量为|ΔEp|=________，重物的动能的增加量为ΔEk=________。
【答案】（1）竖直 （2）B
（3）左 （4）
【解析】
【小问1解析】
若打点计时器没有固定在竖直平面内，物体不可能做自由落体运动，无法验证机械能是否守恒，所以必须让限位孔保持竖直；
【小问2解析】
打点时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带进行实验。
故选B。
【小问3解析】
物体做加速运动，纸带上的点迹间的距离应越来越大，故纸带的左端与重物相连；
【小问4解析】
根据重力势能的定义可知，从打第一个点O到打点C的过程中，重物的重力势能的减少量为；
打点计时器使用的交流电的频率为，则打点的时间间隔为
则打C点时重物的速度
重物动能的增加量
12. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

（1）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是______。（填正确答案标号）
A.迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B.亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C.迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
（2）将电阻箱的阻值调为（），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为______（填“”或“”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的______（填“电压”或“电荷量”）。
【答案】（1）C （2） 电荷量
【解析】（1）电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，电容器将放电，随电量减小，电容器两端电压减小，电流减小，最终放电完成，电流为0，可知相接后小灯泡亮度变化情况可能是迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭。
故选C。
（2）电源电动势一定，将电阻箱的阻值调为，由于
可知，充电初始状态的电流变小，即充电过程中，在0时刻，回路中的电流变小，可知实线是电阻箱阻值为时的结果；
根据电流定义式有
解得
可知，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。
13. 一个带电荷量为的油滴，从点以速度射入水平向右的匀强电场中恰好做直线运动，的方向与电场方向成角。已知油滴的质量为，重力加速度为，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）点和最高点之间的电势差。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
对油滴受力分析可知，油滴受到水平向左的电场力和竖直向下的重力。当合力方向与速度方向在一条直线时，油滴做直线运动，可得
故
【小问2解析】
设O点与最高点之间水平距离为d，则水平方向有
因为
联立解得
14. 如图所示，水平放置的两块金属板长为，间距为，两板间电压为，电极射出的电子（初速度不计）经加速电场加速后，由小孔以速度沿水平金属板间的中心线射入板间，电子的质量为、电量为、重力不计，求：
（1）间加速电压；
（2）电子飞出偏转电场时速度的大小；
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
在SK间加速，根据动能定理有
解得
【小问2解析】
对类平抛运动的过程，沿板方向有
垂直板方向有
其中
联立解得
15. 如图为一小朋友在一个空心水泥管里“踢球”。现将水泥管简化为竖直面内半径为的光滑固定圆环，在圆环的最低点有一质量为的小球，现给小球一水平向右的瞬时速度。小球沿圆环内侧运动，重力加速度为。求：
（1）若，小球通过圆环最高点受到的压力大小；
（2）若小球不脱离圆环，则速度需满足的条件。
【答案】（1） （2）或
【解析】
【小问1解析】
设小球到达最高点的速度为，根据机械能守恒定律可得
在最高点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得
联立解得
【小问2解析】
若小球刚好到达圆心等高处，根据机械能守恒定律可得
解得有最小值
小球刚过圆周最高点时，此时重力提供向心力，则有
根据机械能守恒可得
联立解得
小球不脱离圆环，则速度需满足的条件或
16. “深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度v=4m/s，对夯杆的压力均为F=2×104N，与夯杆的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1.0×103kg，坑深h=6.4m，重力加速度g=10m/s2，不计夯实坑底引起的深度变化，试计算：
（1）夯杆加速到4m/s时，上升的高度h1；
（2）每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功W；
（3）每个打夯周期中，摩擦轮与夯杆因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
夯杆受到的滑动摩擦力
由牛顿第二定律可得
解得夯杆得加速度大小为
夯杆上升的高度
【小问2解析】
夯杆匀速运动的位移
匀速运动的摩擦力
所以整个过程中，摩擦轮对夯杆做的功
【小问3解析】
夯杆和滚轮之间的相对位移
所用时间
解得
摩擦轮与夯杆因摩擦产生的热量