2025-2026学年江西省宜春市丰城市第九中学高一（上）期中物理试卷（日新班）（含答案）

这是一份2025-2026学年江西省宜春市丰城市第九中学高一（上）期中物理试卷（日新班）（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于图中场景，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒
B. 乙图中，A固定在水平面上，物体B沿粗糙斜面下滑，物体B的机械能守恒
C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B所组成的系统机械能守恒
D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能改变
2.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b，则下列判断正确的是( )
A. 球b落地前瞬间速度大小为 gh
B. 在球b下落过程中，球a的机械能不变
C. 在球b下落过程中，球b的加速度大小为g
D. 经过时间 2hg，球b恰好落地
3.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且PC=DQ=R.现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为 ( )
A. kq2R2B. kq4R2C. kq4R2+ED. kq2R2−E
4.如图所示，均匀带电绝缘棒AB带电量为Q，一带正电微粒绕棒的中点O做半径为r的匀速圆周运动，轨迹平面与棒垂直。已知微粒带电量为q，质量为m，圆周运动周期为T，静电力常量为k，不计微粒重力，则( )
A. 带电棒AB可能带正电
B. 微粒轨迹上各点的电场强度相同
C. 微粒受到的电场力大小为kQqr2
D. 微粒所在轨迹处的电场强度大小为4π2mrqT2
5.一平行板电容器充电后，开关保持闭合，上极板接地，在两极板间有一负电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的电场强度，Q表示电容器的带电荷量，φ表示P点的电势，Ep表示负电荷在P点的电势能。若保持下极板不动，将上极板移到图中虚线所示的位置，则
A. φ不变，E不变B. E变小，Ep变大C. Q变小，Ep不变D. φ变小，Q不变
6.某电场的电场线分布如图所示(实线)，以下说法正确的是( )
A. c点场强小于a点场强
B. b和c处在同一等势面上
C. 若将一试探电荷−q由b点移动到d点，电荷的电势能将减少
D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点以某一初速度运动到d点，可判断该电荷一定带正电
7.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点．已知∠COD=60°，且不计空气阻力，则( )
A. 两小球同时落到D点
B. 两小球在此过程中动能的增加量相等
C. 在击中D点前瞬间，重力对两小球做功的瞬时功率之比为2：1
D. 两小球初速度之比v1：v2= 6：3
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，质量为m的小滑块从离地面高为h处的A点沿光滑斜面下滑并运动到半径为R的光滑圆轨道上，然后沿粗糙的斜面BD运动到D时速度刚好为0，并停于此处，BD的竖直高度为H，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 小滑块在A、C两点的机械能不相等
B. 小滑块从B运动到D过程中，动能减少量为mgh
C. 小滑块从B运动到D过程中，机械能减少量为mg(h–H)
D. 若改变小滑块释放点的高度h，要使小滑块不脱离轨道，应满足h≥2.5R或h≤R
9.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则( )
A. C点的电场强度大小为零
B. A点的电场强度大小为零
C. q1带正电，q2带负电，且q1的带电量小于q2的带电量
D. 将一负点电荷沿x轴从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
10.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为17V、33V、49V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为1V
B. 电场强度的大小为5V/m
C. 匀强电场的方向由O点指向c点
D. 质子从b点运动到c点，电场力做功为−16eV
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.利用如图所示装置做验证机械能守恒定律实验
(1)图中打点计时器为电火花计时器，需要电源为 (填选项前的字母)．
A.交流电220V B.直流电220V C.交流电4∼6V D.直流电4∼6V
(2)在实验中，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，O为起点，A、B、C点均为计时点，已知相邻计时点间时间间隔为T=0.02s，如图所示，单位：cm，重力加速度g=9.8 m/s2，那么从打O点到打B点的过程中：打点计时器打下计数点B时，重物的重力势能减少量ΔEp= J，动能变化量ΔEk= J (以上两空结果均保留两位有效数字)
12.某学习小组利用高电阻放电法研究电容器的充、放电，实验是利用高阻值电阻延长充、放电时间，绘制电容器充、放电电流与时间的 i−t 图像来研究电容器的充、放电规律。某同学先按图甲连接好实验电路。然后继续实验操作如下：
(1)先接通开关S1、S2，调节电阻箱R 的阻值，当微安表的示数不变时记下电压表的示数U0=6.0 V；
(2)断开开关S2，同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次电流i 的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间 t 为横坐标、电流 i 为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点。请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线 ；
(3)根据图线估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量Q0约为 C；(结果保留两位有效数字)
(4)根据公式_ ____来计算电容器的电容。(只要求用题中所给字母写出表达式，不要求计算结果)
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与电场强度方向平行，bc与电场强度方向成60°，ab=3cm，bc=12cm。现将一个带电荷量为4×10−4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10−3J。求：
(1)该电场的电场强度大小；
(2)ac间的电势差Uac；
(3)若b点的电势为3V，则该正电荷在b、c点的电势能Epb、Epc。
14.如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，其中轨道半径为R的六分之一光滑圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于 8gR3的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回。若∠COB=30°，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为83mg，从A至C小球克服库仑力做的功为2− 32mgR，重力加速度为g。求：(结果用m、g、R表示)
(1)小球第一次到达B点时的动能；
(2)小球在C点受到的库仑力大小；
(3)小球返回A点前瞬间，对圆弧杆的弹力。
15.如图所示，物体A、B之间夹有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中bc是半径为R=0.1m的半圆形轨道。长为L=0.4m的传送带顺时针转动速度为v=2m/s，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，已知物体A、B可以看成质点，质量分别为2m、m，g=10m/s2。
(1)如果m=1.0kg，开始时弹簧的弹性势能为Ep=6.75J，解除弹簧锁定后，物体A获得的速度大小为vA=1.5m/s，求物体B的速度大小；
(2)在(1)中物块B在传送带上滑动时，因摩擦产生的热量；
(3)为了使物体B在运动中能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定后，求物体B获得的速度必须满足的条件．
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.D
5.B
6.D
7.D
8.BCD
9.AD
10.AD
11.A
0.49
0.48
12.
（2）7.5×10−3 (在7.0×10−3∼8.0×10−3C之间均可)
（3）C=Q0U0

13.(1)带电粒子从a移到b的过程，电场力做正功，有W=qU，U=Edab
解得E=100V/m；
(2)ac间的电势差Uac=E(dab+dbccs60°)
解得Uac=9V；
(3)若b点的电势为3V，bc间电势差Ubc=Edbccs60°
又由Ubc=φb−φc
解得φc=−3V
则该正电荷在b、c点的电势能Epb=qφb=4×10−4×3J=1.2×10−3J
Epc=qφc=4×10−4×(−3)J=−1.2×10−3J。
14.解：(1)设小球第一次到达B点时的动能为Ek，因从A至B库仑力不做功
故由机械能守恒定律有12mv2=Ek+mgR(1−cs60​∘)
将v= 83gR代入上式解得Ek=56mgR
(2)设小球在A点受到的库仑力大小为F ，第一次过A点后瞬间，由牛顿第二定律结合题意有F+N−mg=mv2R
将N=83mg、v= 83gR代入上式得F=mg
因∠COB=30°，故知OC平行于水平杆 由几何关系得OC=Rcs30​∘=2 33R
设两电荷所带电荷量分别为Q和q，静电力常量为k
在A点，库仑力大小F=kqQR2=mg
在C点，库仑力大小F′=kqQOC2
联立解得F′=34mg
(3)从A至C，设小球克服库仑力和摩擦力做的功分别为W1和W2
由动能定理有−W1−W2−mgR=0−12mv2
将W1=2− 32mgR、v= 83gR代入上式得W2=3 3−46mgR
从C至A，由对称关系可知，小球克服摩擦力做功也为W2 设小球返回A点前瞬间的速度为v′，对圆弧轨道的弹力为N′
小球从A至C再返回A点的整个过程中，库仑力做功为0，重力做功为0
由动能定理有−2W2=12mv′2−12mv2
解得12mv′2=8−3 33mgR
在A点，由牛顿第二定律有F+N′′−mg=mv​′2R
解得N′′=2(8−3 3)3mg，方向向上
由牛顿第三定律可得，小球对圆弧杆的弹力大小为N′=2(8−3 3)3mg，方向向下

15.解：(1)设B获得的速度大小为vB，
则Ep=12mvB2+12·2mvA2，
解得vB=3m/s；
(2)设物块滑上传送带时的速度为vc，
由能量守恒得−mg⋅2R=12mvc2−12mvB2，
解得vc= 5m/s，
物块B在传送带上滑动时的加速度大小为a=μg=5m/s，
则物块B减速到零的位移x0=vc22a=0.5m>L，
故物块B从传送带左端抛出，有vc2−ve2=2aL，
到达左端的速度ve=1m/s
物块B在传送带上滑行的时间为t=vc−vea= 5−15s，
此过程传送带运动的路程为x=vt=2( 5−1)5m，
因摩擦产生的热量为Q=μmg(L+x)=0.5×1×10×25 5J=2 5J。
(3)设物块B恰好能通过轨道的c点时速度为vc1，
由mg=mvc12R得：vc1= gR=1m/s，
此时物体B从解除锁定到运动至c点过程：−mg⋅2R=12mvc12−12mvB12，
解得：vB1= 5m/s，
设解除锁定后物块B的速度为vB2时，刚好能运动到传送带的e端：
从d到e的过程中：−μmgL=0−12mvd2，
解得vd=2m/s，
从解除锁定到d的过程中：−mg⋅2R=12mvd2−12mvB22，
解得vB2=2 2m/s，
所以B的速度必须满足： 5m/s≤vB≤2 2m/s。