江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年高一下学期期中调研物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年第二学期期中调研试卷高一物理（满分100分，考试时间75分钟）一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.以下物理量，与检验电荷无关的是（）A.电场力 B.电场力做功C电势能 D.电势〖答案〗D〖解析〗A．电场力F=qE与检验电荷有关，故A错误；B．电场力做的功与检验电荷有关，故B错误；C．电势能与检验电荷有关，故C错误；D．电势是由电场本身决定的，与检验电荷无关，故D正确。故选D。2.从安全角度看，请用学过的电学知识判断正确的是（）A.电工高压带电作业时穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用塑料比用金属好C.在建筑物的顶端安装避雷装置时球形比尖锐的金属棒好看且效果好D.打雷时，待汽车里比待在大树下要安全〖答案〗D〖解析〗A．电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，故电工高压带电作业时穿金属衣比穿绝缘衣安全，故A错误；B．塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，从而造成爆炸和火灾事故，故制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，故B错误；C．根据尖端放电原理，在建筑物的顶端安装避雷装置时尖锐的金属棒比球形效果好，故C错误；D．汽车是较好的避雷所，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下且形成静电屏蔽，故打雷时，待在汽车里比待在大树下要安全，故D正确。故选D。3.如图所示，两个小朋友合作抬水，抬水手臂相互垂直，通过一段位移后，通过测算，一人做功40J，另一人做功30J，则两人的合力做功为（）A.50J B.70J C.10J D.无法确定〖答案〗B〖解析〗当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于各个力对物体做功的和，两人的合力做功为故选B。4.研究人员对质量为m某款汽车性能进行了一项测试，测试中发现，若以恒定的功率P在坡底从静止启动做加速运动，经时间t到达坡顶时速度刚好达到最大值v；下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变，设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小均保持不变，下列说法正确的是（）A.坡道长度为B.上坡过程中，汽车运动，速度将超过C.关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力做功不为零D.关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒〖答案〗B〖解析〗A．上坡过程中，根据，汽车速度发生变化，牵引力变化，汽车不是做匀变速直线运动，平均速度不等于，坡道长度不等于，故A错误；B．上坡过程中，根据，汽车速度越来越大，牵引力越来越小，加速度越来越小，前时间内平均加速度大于后时间内平均加速度，所以汽车运动，速度将超过，故B正确；C．整个过程中，坡面对汽车的支持力与位移方向垂直，不做功，故C错误；D．关掉油门后的下坡过程，有摩擦力做功，汽车的机械能不守恒，故D错误。故选B。5.如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，先将两小球拉至同一水平位置从静止释放，当两绳竖直时有（）A.两球的速率一样大 B.两球的动能一样大C.两球的机械能一样大 D.B球上的绳子拉力较大〖答案〗C〖解析〗AB．将两小球拉至同一水平位置从静止释放，根据动能定理，当两绳竖直时有解得，故两球的速率不同，动能不同，故AB错误；C．开始下落时，两球重力势能相等，动能都为零，机械能相等，两球在下落过程中，机械能守恒，故下落到最低点时两球的机械能一样大，故C正确；D．当两绳竖直时，根据牛顿第二定律解得，故绳子拉力相等，故D错误。故选C。6.A、B是一条电场线上的两个点，一正点电荷仅在静电力作用下由静止释放，从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图所示.则此电场的电场线分布可能是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗正点电荷仅在静电力作用下由静止释放，从A点沿电场线运动到B点，由图可知，做加速度减小的加速运动，则电场线由A指向B，且B点的场强较A点小，可知A处电场线较B点密集，可知A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示，小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，对于小物块沿斜面下滑的过程，下列说法不正确的是（）A.小物块的重力势能减少量大于动能增加量B.斜面的机械能增加C.斜面对小物块的作用力垂直于接触面，对小物块不做功D.小物块和斜面组成的系统机械能守恒〖答案〗C〖解析〗AC．斜面对小物块的作用力垂直于接触面，与物体位移的夹角为钝角，对小物块做负功，根据动能定理可知，物块重力做功与斜面对小物块的作用力做功之和等于物块动能增加量，则物块重力做功大于动能增加量，根据功能关系，小物块的重力势能减少量大于动能增加量，故A正确，C错误；B．物体对斜面压力对斜面做正功，斜面的机械能增加，故B正确；D．物体和斜面组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故D正确。本题选错误的，故选C。8.如图，电荷量均为q（q>0）点电荷固定在等边三角形两个顶点上，A是三角形的另一个顶点，此时三角形中点O的电场强度大小是E.若在A点再放一个电荷量为的点电荷，则O点的电场强度大小是（）A.2E B.3E C.E D.〖答案〗A〖解析〗设三角形的边长为，则两个正电荷在O点的场强为方向指向A点，A点的−q的点电荷在O点的场强为方向指向A点，则O点的电场强度大小是故选A。9.如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的变化图像。一带电粒子从原点O处以一定的初速度沿x轴正方向射出，仅在电场力的作用下沿x轴做直线运动，到达x2时速度达最大，下列说法正确的是（）A.x1和x3处的电场强度相同B该带电粒子带负电荷C.该带电粒子在x1处的动能大于在x3处的动能D该带电粒子从原点O到x3过程中，电场力先做负功再做正功〖答案〗B〖解析〗A．图像斜率的绝对值表示电场强度大小，处的斜率大于处的斜率，故处的电场强度大于处的电场强度，故A错误；B．带电粒子到达x2时速度达最大，带电粒子到达x2时电场力做正功，且做功最多，则带电粒子到达x2时电势能最小，由图可知处的电势最大，故该带电粒子带负电荷，故B正确；C．x1处的电势等于x3处的电势，则带电粒子到达x1时电场力做功等于带电粒子到达x3时电场力做功，根据动能定理，该带电粒子在x1处的动能等于在x3处的动能，故C错误；D．该带电粒子从原点O到x3过程中，电势先增大后减小，电势能先减小后增大，故电场力先做正功再做负功，故D错误。故选B。10.如图甲所示，真空中水平放置两块长度为d的平行金属板P、Q，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板中线左侧有一粒子源A，自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，不计粒子重力及相互间的作用力，则错误的是（）A.在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小为v0B.在时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场C.在时刻进入的粒子在中线下方离开电场D.任意时刻进入的粒子离开板间时速度大小均为v0〖答案〗C〖解析〗AD．任意时刻进入电场的粒子在电场中运动时间由于电场变化周期，则沿电场方向，任意时刻进入电场的粒子时间做加速度竖直向下的匀变速运动，时间做加速度竖直向上匀变速运动，且竖直向上的加速度大小等于竖直向下的加速度大小，故任意时刻进入的粒子离开板间时沿电场方向速度为零，任意时刻进入的粒子离开板间时速度大小等于水平速度，均为v0，故在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小为v0，故AD正确；B．t=0时刻释放的粒子进入电场后，前时间竖直向下做匀加速运动，后时间竖直向下做匀减速运动，恰好从Q板右侧边缘离开电场，在时刻进入的粒子，前时间竖直向上做匀加速运动，后时间竖直向上做匀减速运动，根据对称性可知在时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场，故B正确；C．在时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称性可知，离开电场时粒子在竖直方向的位移为零，故粒子从中线右侧离开电场，故C错误。本题选错误的，故选C。二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题~第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；有数值计算时，〖答案〗中必须明确写出数值和单位。11.两组同学做分别用不同方法做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）其中第一组用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验.下列说法正确的是__________。A.重物质量称量不准会造成较大误差B.把秒表测得的时间代入，计算重锤的速度C.应先释放纸带，再接通电源D.释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直（2）另一组同学用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律，进行如下操作。①用天平测定小钢球的质量为m=0.0200kg；②用游标卡尺测出小钢球的直径为d=8.0mm；③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h=86.00cm④电磁铁先通电，让小钢球吸在下端；⑤电磁铁断电，小钢球自由下落；⑥在小钢球经过光电门的时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为，由此可计算出小钢球经过光电门时的速度为__________m/s；⑦计算此过程中小钢球重力势能的减少量为__________J，小钢球动能的增加量为__________J（g取9.8m/s2，结果保留2位有效数字）；⑧若测出小球下落的高度h，根据经过光电门用时算出速度，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的__________。A.B.C.D.〖答案〗（1）D（2）⑥.4.00⑦.0.170.16⑧.A〖解析〗【小问1详析】A．验证机械能守恒，是验证重力势能的减少量与动能的增加量是否相等，不需要测量重物的质量。故A错误；B．计算某点的速度是计算纸带上邻近两点的平均速度，故B错误；CD．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，先接通电源，后释放纸带。故C错误，D正确。故选D。【小问2详析】小钢球经过光电门时的速度小钢球重力势能的减少量小钢球动能的增加量由机械能守恒得整理得故选A。12.如图表示某电场等势面的分布情况。（1）比较在电场中的A、B两点电场强度的大小；（2）如果把点电荷从b等势面移动到e等势面，求此过程电场力做功？〖答案〗（1）EA>EB；（2）〖解析〗（1）A处等势面较密集，所以EA>EB（2）此过程电场力做功13.如图，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R=0.4m，一个质量为m=0.05kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为vB=10m/s，之后沿半圆形导轨运动，到达C点时速度为vC=2m/s，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；（2）求物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功。〖答案〗（1）2.5J；（2）2J〖解析〗（1）根据能量守恒，弹簧压缩至A点时的弹性势能（2）根据动能定理代入数据得阻力所做的功所以物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功为2J。14.带电小球A质量为m，带电量为+q，用长为的绝缘细线悬挂在M点，外加水平向左的匀强电场后，平衡时小球A的位置如图甲所示，细线与竖直方向夹角α=45°。求：（1）外加匀强电场的电场强度E；（2）撤去水平向左的匀强电场后，在距M点为3L的N处用长为的绝缘细线悬挂一同样质量为m带负电小球，细线与竖直方向夹角均为α=45°（如图乙）。N处小球的带电量为多少？（3）在甲图中将电场方向迅速改为竖直向下，小球运动到M点正下方最低点时细线上的拉力有多大？〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）带电小球A受力平衡，根据平衡条件可得解得（2）几何关系可知图中两小球距离由A球受力平衡可得解得（3）小球运动到M点正下方最低点时，根据动能定理在最低点，根据牛顿第二定律解得细线上的拉力为15.如图所示，静止于A处的离子，先经电场加速后能沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐射方向