江苏南京四校2025-2026学年高一下学期期末调研物理试题（含解析）

这是一份江苏南京四校2025-2026学年高一下学期期末调研物理试题（含解析），共39页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共100分，考试用时75分钟。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列各种运动过程中，说法正确的是（忽略空气阻力）（ ）
A. 手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程，圆珠笔的机械能守恒
B. 在一根细线的中央悬挂着一个物体，双手拉着细线慢慢分开的过程，物体的机械能守恒
C. 将箭搭在弦上，拉弓的整个过程，箭的机械能守恒
D. 过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，过山车的机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程，对于圆珠笔系统，只有重力和系统内的弹力做功，圆珠笔的机械能守恒，故A正确；
B．双手拉着细线慢慢分开，细线的拉力对物体做正功，物体的机械能增加；故B错误。
C．拉弓的过程人对弓和箭做功，系统的机械能增加；故C错误。
D．过山车在动力作用下缓慢上行，动力对过山车做正功，过山车的机械能增加，故D错误。
故选A。
2. 为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针，已知产生闪电的积雨云底层带负电，由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等差等势线，a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为、，一带负电的雨滴从a下落至b，则（ ）
A. >
B. Ea>Eb
C. 雨滴在a点的电势能小于在b点的电势能
D. 避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．因积雨云带负电，故避雷针尖端感应出正电荷，电场线由正电荷出发终止与负电荷，电场线向上，沿电场线方向电势减小，则
A错误；
B．等势线的疏密表示电场的强弱，则
B错误；
C．因
雨滴带负电，所以雨滴在a点的电势能大于在b点的电势能，C错误；
D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象。D正确。
故选D。
3. 某同学通过实验，描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线。如图所示，两条图线交于P点，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4，下列说法正确的是（ ）
A. R1电阻为tan45°=1Ω
B. R2电阻随电压的增大而增大
C. U=1V时，R2电阻大于R1电阻
D. U=1V时，R2电阻为10Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．R1电阻为，A错误；
B．图线上各点到原点连线的斜率倒数等于电阻，可知R2电阻随电压的增大而增大，B正确；
CD．图线上各点到原点连线的斜率倒数等于电阻，可知U=1V时，R2电阻等于R1电阻，均为2Ω，CD错误。
故选B。
4. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（ ）
A. 对物体，动能定理的表达式为，其中WN为支持力做的功
B. 对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功
C. 对物体，动能定理的表达式为
D. 对电梯和物体整体，动能定理的表达式为，其中WT为钢索拉力做的功
【答案】C
【解析】
【详解】以物体为研究对象，上升高度过程中，根据动能定理
​ A．由以上解析可知支持力做功，故A错误；
B．由以上解析可知，故B错误；
C．根据动能定理，故C正确；
D．对电梯和物体整体分析：整体总重力为，拉力做功为​，整体的动能变化是电梯和物体的动能变化之和，应用动能定理 ，故D错误。
故选C 。
5. 某一电解池，如果在1s内共有个一价正离子和个二价负离子沿相反方向通过某一横截面，已知元电荷，则通过这个横截面的电流是（ ）
A. 1.28AB. 0.96AC. 0.32AD. 0A
【答案】A
【解析】
【详解】1s内通过横截面的总电荷量大小
根据电流公式，故选A。
6. 如图所示，电荷量为的均匀带电圆盘B固定在竖直面内，为过圆盘中心的中轴线，、到点的距离均为。绝缘细线一端固定在点，另一端连接电荷量为、质量为的金属小球，小球恰好在点保持静止，细线与水平面的夹角为，已知静电力常量为，重力加速度为，金属小球可视为点电荷，则点的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据平衡条件可知，小球受到的电场力为
则均匀带电圆盘B在小球静止处的电场强度大小为
结合对称性及电场叠加可知点的电场强度为圆盘和金属小球产生电场矢量和，大小为
故选D。
7. 为监测土壤湿度，某智慧农业系统采用电容式湿度传感器，其原理简化图如图所示，连接在电路中的平行金属板电容器的两极板插入土壤（视为电介质）中。已知土壤的相对介电常数随着土壤中含水量的增大而增大。闭合开关S后，当土壤逐渐变干燥时，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容增大
B. 电容器两板间的电压增大
C. 电容器带的电荷量增加
D. 通过电流表的电流方向为从M到N
【答案】D
【解析】
【详解】A．土壤逐渐变干燥时，含水量降低，由题意可知土壤相对介电常数减小。
根据平行板电容器电容决定式 ，、不变，减小，因此电容减小，故A错误；
B．闭合开关后，电容器始终与电源相连，极板间电压等于电源电动势，保持不变，故B错误；
C．根据电容定义式，不变、减小，因此电容器带电量减小，电容器放电，故C错误；
D．电容器左极板接电源正极，带正电；放电时左极板的正电荷流出，经电流表从流向，因此电流方向为到，故D正确。
故选 D。
8. 如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为（－4 cm，3 cm）。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为4 V、20 V、8 V，将一电荷量为－2×10-5 C的点电荷从a点沿abcd移动到d点，下列说法不正确的是（ ）
A. 坐标原点O的电势为－8 V
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 该点电荷在a点的电势能为3.2×10-4 J
D. 将该点电荷从a点移动到d点的过程中，电场力做功为4.8×10-4 J
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于该电场是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势差相等，故φc-φb=φd-φO，代入数据解得：φO=-8V，故A正确；
C．因dO=2Oa，则φd-φO=2（φO-φa），解得φa=-16V
该点电荷在a点的电势能为Epa=qφa=-2×10-5×（-16）J=3.2×10-4J，故C正确；
B．沿x轴正向的场强
沿y轴负向的场强
匀强电场的电场强度大小为，B错误；
D．该点电荷从a点移到d点，电场力做功为：Wad=Uadq=（-16-8）×（-2×10-5）J=4.8×10-4J，故D正确。
此题选择不正确的，故选B。
9. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力恒定不变，在末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（ ）

A. 汽车受到的阻力
B. 汽车启动过程中最大牵引力为
C. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为
D. 过程中汽车牵引力做的功为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，由图乙可知，汽车的额定功率为
由图甲可知，汽车的最大速度为
则有
解得
故A错误；
B．由图甲可知，汽车在内做匀加速直线运动，加速度大小为
汽车做匀加速直线运动时加速度最大，由牛顿第二定律有
可知，此时的牵引力最大，最大牵引力为
故B正确；
CD．根据题意，由图乙可知，过程中汽车的功率不变，则牵引力做的功为
由动能定理有
解得
故CD错误。
故选B。
10. 如图所示，平行板电容器水平放置，一带正电粒子从两极板间的中线上的O点射入电容器，初速度方向与中线成一锐角，并仅在静电力作用下穿过电容器。以O点为原点建立坐标系，x表示垂直极板方向的位置，Ek表示粒子的动能，Ep表示粒子的电势能，t表示粒子运动的时间，φ表示粒子所在位置的电势，取负极板电势为零，以电场强度方向为正方向。关于粒子在电场中运动的过程，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．带电粒子在最高点时动能最小，但不等于0，A错误；
B．带电粒子的轨迹向下弯曲，表明带电粒子所受的电场力向下，电场强度向下，电场线向下，沿着电场线向下电势降低。带电粒子先向上运动电势升高，后向下运动电势降低；
图像的斜率是
图像的斜率表示电场强度，因为平行板电容器内部电场是匀强电场，电场强度不变，所以图像的斜率不变，图像是直线，B正确；
C．图像的斜率是
平行板电容器内部是匀强电场，电场强度不变，带电粒子的速度先减小后增大，所以图像的斜率应该先减小后增大，不是直线，C错误；
D．粒子在垂直极板方向做的是匀变速直线运动，电势随位置均匀变化，则电势随时间不均匀变化，图线应为曲线，D错误。
故选B。
11. 如图所示，一带电粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，粒子只受静电力，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角。下列说法中不正确的是（ ）
A. 点电荷q带正电
B. 粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力
C. a点的电势高于b点电势
D. 粒子q在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，粒子做曲线运动，受到的静电力指向轨迹的凹侧，即大致向右。将a、b两点的场强方向延长交于右侧一点，该点即为点电荷Q的位置。由图知场强方向指向Q，故Q带负电。粒子受力方向与场强方向相同，故粒子q带正电，故A正确；
B．由几何关系可知，a点到Q的距离大于b点到Q的距离，根据点电荷场强公式可知，a点场强小于b点场强，由可知，粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力，故B正确；
C．点电荷Q带负电，离Q越近电势越低，a点离Q较远，故a点的电势高于b点电势，故C正确；
D．粒子q带正电，从a点运动到b点的过程中，静电力做正功，电势能减小，故粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能，故D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5题，共56分。12~15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，有数值计算的，在答案中必须明确写出数值和单位。
12. 图甲是一种测量平行板电容器电容的电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下：
A.按如图甲所示的电路图接好电路
B.接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I＝490μA，电压表的示数U＝6.0V，I、U分别是电容器放电时的初始电流和电压。
C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上，如图乙中小黑点所示。（计算结果均保留两位有效数字）
（1）在图乙中画出i－t图线_______
（2）电容器在开始放电时所带的电荷量是________C。
（3）该电容器电容为________F。
（4）若增加平行板电容器两极板之间的距离，重复实验（电容器放电时的初始电压和电流不变），则放电时间_________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压U随电荷量Q变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是_________。
A. U－Q图线的斜率越大，电容C越大
B. 搬运Δq的电量，克服电场力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面积
C. 对同一电容器，电容器储存的能量E与两极间电压U成正比
D. 若电容器电荷量为Q时储存的能量为E，则电容器电荷量为时储存的能量为
【答案】（1） （2）8.5×10-3 C（8.0×10-3 C～9.0×10-3 C）
（3）1.4×10-3（1.3×10-3～1.5×10-3）
（4）变小 （5）BD
【解析】
【小问1详解】
画出i－t图线如图
【小问2详解】
由电流的定义式ΔQ=i•Δt可知电荷量为i-t图像与坐标轴所包围的面积，则面积的物理意义为电容器在开始放电时所带的电荷量；图乙中图线与坐标轴所围成面积约为34格，即电容器的电荷量为Q=34×50×10-6×5C=8.5×10-3C
【小问3详解】
根据
解得：C=1.4×10-3F
【小问4详解】
若增加平行板电容器两极板之间的距离，根据，则C减小，根据Q=CU可知，Q变小，则重复实验（电容器放电时的初始电压和电流不变），则放电时间变小。
【小问5详解】
A．U-Q图线的斜率为，
解得，斜率越大，电容越小，故A错误；
B．类似速度—时间图像的面积代表位移，则U-Q图像的面积代表克服电场力所做的功，所以搬运Δq的电量，克服电场力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面积，故B正确；
C．他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积：
解得
则E与U2成正比，故C错误；
D．根据与可知
又，可知，故D正确；
故选BD。
13. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直轨道上方高度的P点，固定一个电荷量为的点电荷，一质量为、带电荷量为的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为，已知PA连线与水平轨道的夹角为，求：
（1）物块在A点时对轨道的压力；
（2）AB之间的电势差。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】
【详解】（1）物块在A点时，竖直方向根据受力平衡可得
又
联立解得轨道对物块的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知物块在A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下；
（2）物块从A点到B点过程，根据动能定理可得
解得AB之间的电势差为
14. 如图甲是某XCT机的实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙所示，图中P、Q之间的加速电压为U0，M、N两板之间的偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线OO′射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量m，电荷量为e，偏转极板M、N长L，间距也为L，虚线OO'距离靶台竖直高度为h＝2L，靶台水平位置可以调节，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时的初速度大小，不计空气阻力。求：
（1）电子进入偏转电场区域时速度的大小；
（2）若M、N两板之间电压大小U＝U0时，为使X射线击中靶台中心点C，靶台中心点C离N板右侧的水平距离s；
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中，根据动能定理有
解得电子进入偏转电场区域时速度的大小
【小问2详解】
若M、N两板之间电压大小时，根据类平抛运动规律有，
根据牛顿第二定律有
解得
根据几何关系可知
根据，解得
15. 如图所示，AB是长为2R的水平粗糙轨道，B点与一半径为R的光滑圆轨道相切，整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为＋q、质量为m的小物体从A点由静止释放，经过B点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g。
（1）求电场强度的大小；
（2）求物体在圆轨道上运动时的最大速率；
（3）若AB长度不变，圆轨道半径可以改变，为了保证物体刚好能通过圆轨道，求圆轨道半径的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物体在点时竖直方向合力提供向心力
其中大小为，代入解得
从点到点，由动能定理可得
联立解得
【小问2详解】
如图
电场力和重力的合力
因为
即方向与竖直方向成，斜向右下方。从点到动能最大点
解得
【小问3详解】
物体刚好能通过圆轨道，即物体刚好能够通过点上方与竖直方向成的位置，设刚好到该位置时圆轨道半径为，则
由动能定理
联立解得
16. 如图所示，光滑平台上一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m=1 kg、可视为质点的小物块压缩，且弹簧与物块不拴接，弹簧储存的弹性势能为，弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带，AB间距离为，传送带以的速率顺时针转动，物块与传送带间的动摩擦因数（不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失）。与传送带相邻的粗糙水平面BC长，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直半圆轨道与BC平滑连接，在圆弧的最高点F处有一竖直固定弹性挡板。现将小物块释放，小物块恰能滑到半圆轨道最高点F，且物块撞上挡板后以原速率反弹。取。求：
（1）小物块第一次滑上传送带运动到B点时能否与传送带共速？求在该过程中产生的热量Q；
（2）半圆轨道的半径R；
（3）小物块最终停下的位置距离B点的距离d。
【答案】（1）可以，4.5J
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
分析可知弹簧弹性势能全部转化为物块动能，则有
解得
物块初速度小于传送带速度，可知物块在传送带上做加速运动，加速度大小
设物块能与传送带共速，则物块加速到6m/s用时
该时间内物块位移
可知假设成立。
根据功能关系可知，该过程中产生的热量。
【小问2详解】
小物块恰能滑到半圆轨道最高点F，在F点有
解得
物块从B到F过程，根据动能定理有
联立解得，
【小问3详解】
因为挡板是弹性挡板，因此碰后物块机械能不损失，则物块从B到F再返回到B过程，根据动能定理有
解得
又因为
可知物块以滑上传送带后，返回传送带时的速率仍为，再次滑上BC段，物块第二次滑上BC段，能滑行的距离
可知物块从B点向C滑行5.5m后到达C点，剩余动能
物块再次冲上半圆轨道，返回C点后，滑上BC段，根据动能定理有
解得
可知物块从C点向B滑行1.5m后停下，距离B点。