2021-2022学年辽宁省丹东市凤城市第一中学高一（下）期中物理试题（解析版）

1、 2021-2022学年度凤城一中下学期高一期中物理试题（考试时间：90分钟，满分：100分）第I卷（选择题，共48分）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8题为单选，9-12题为多选，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错、多选或不选的得0分）1. 下列说法正确的是（ ）A. 牛顿的万有引力定律中引力常量G是由牛顿测定的B. 若合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加C. 正电荷和负电荷是由富兰克林命名的；首先提出“电场线”的科学家是法拉第D. 元电荷是电荷量最小的电荷【答案】C【解析】【详解】A牛顿的万有引力定律中引力常量G是由卡文迪许测定的，故A错误；B合外力对

2、物体做正功，物体的动能一定增加；除重力（或弹力）之外的其他力做正功，物体的机械能一定增加。故B错误；C正电荷和负电荷是由富兰克林命名的；首先提出“电场线”的科学家是法拉第，故C正确；D元电荷不是电荷，是最小的电荷量，故D错误。故选C。2. 在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限法、类比法和科学假说法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）A. 定义电场强度E时用到了极限法B. 在不需要考虑带电物体本身的大小、形状和电荷分布状况时用点电荷来代替带电物体的方法运用了理想化模型法C. 在利用向心力演示仪研究向心力与角速度关系时运用了类比

3、法D. 在推导匀变速运动位移公式时。把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动。然后把各小段的位移相加，这里采用了科学假说法【答案】B【解析】【详解】A电场强度E的定义式电场强度的大小与试探电荷所受的静电力及试探电荷的带电量无关，只与该比值有关，因此该定义采用的是比值法，A错误；B在不需要考虑带电物体本身的大小、形状和电荷分布状况时用点电荷来代替带电物体的方法运用了理想化模型法，B正确；C在利用向心力演示仪研究向心力与角速度、半径、质量的关系时，分别控制其中两个物理量保持不变，只改变一个物理量，因此该实验运用了控制变量法，C错误；D在推导匀变速运动位移公式时。把整个运动过程划分

4、成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动。然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法，D错误。故选B。3. 如图所示，在倾角为37的斜面上的P点以某一初速度水平抛出一小球，小球恰好击中水平面上的Q点，已知OP=OQ，不计空气阻力，则小球击中Q点时的速度与水平面夹角的正切值为（）A. B. C. D. 1【答案】C【解析】【详解】设小球从P点运动至Q点过程，位移与水平方向夹角正切值为根据平抛运动规律可知，小球击中Q点时速度与水平面夹角的正切值为故C正确，ABD错误。故选C。4. 如图是中国空间站首次太空授课活动。在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动地介绍展示了空

5、间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。据王亚平介绍他们在空间站中一天可以看见16次日出。已知地球半径约6400km，重力加速度为9.8m/s2。则（）A. 空间站绕地球运动的周期约120分钟B. 空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，需要点火加速C. 空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度D. 空间站运动时的向心加速度大于9.8m/s2【答案】C【解析】【详解】A在空间站中一天可以看见16次日出。间站绕地球运动的周期A错误；B空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，做近心运动，需要点火减速， B错误；C根据可知轨

6、道半径越大，线速度越小，因为同步卫星的轨道半径大，所以空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度，故C正确；D根据牛顿第二定律得近地卫星轨道半径近似等于地球半径，此时向心加速度故空间站运动时,轨道半径大于地球半径，空间站运动的向心加速度小于9.8m/s2，故D错误。故选C。5. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。同步卫星是北斗卫星导航系统非常重要的组成部分，如图所示为地球某同步卫星的转换轨道示意图，其中为近地轨道，为转换轨道，为同步轨道，下列说法正确的是（）A. 赤道上静止物体的向心加速度为a0，轨道上卫星的加速度为a

7、1，轨道上卫星的加速度为a3，则加速度的大小关系为a3a1a0B. 在轨道上，从P到Q的过程中机械能增加C. 在P点，轨道的线速度大于轨道的线速度D. 轨道的运行周期大于轨道的运行周期【答案】C【解析】【详解】A赤道上静止物体与地球同步卫星角速度相等，由a=r2可得a3a0根据G=ma可得a=则a1a3所以a1a3a0选项A错误；B在轨道上，从P到Q的过程中只有万有引力做功，机械能守恒，选项B错误；C卫星从轨道转移到轨道要在P点点火加速做离心运动，所以在P点，轨道的线速度大于轨道的线速度，选项C正确；D由开普勒第三定律=k可知，由于轨道半长轴小于轨道的半径，故轨道的运行周期小于轨道的运行周期，

8、选项D错误。故选C。6. 连淮扬镇高铁扬州段2021年12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站。假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A列车以恒定功率运动，速度增大，牵引力减小，加速度减小，不是匀变速直线运动，不能用 求平均速度，A错误；C列车不是匀加速直线运动，不能用匀加速位移公式求位移，C错误；B列车速度为v1时 根据牛顿第二定律得 解得B正确；D根据动能定理得D错误。故选B。7. 如图所示，一质

9、量为m的带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成30角，则电场强度的最小值为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定，F1与F2的合力等于mg确定，由矢量图可知当电场力F2垂直悬线时电场力F2=qE最小，故场强E也最小。则有mgsin30=qE解得故B正确，ACD错误。8. 电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带

10、电粒子a、b均从P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）A. a粒子带负电，b粒子带正电B. 电场力对a、b粒子均做负功C. a、b带电粒子的动能均减小D. 若在O点由静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点【答案】A【解析】【详解】A由粒子的运动轨迹可知a受到的电场力偏左，b受到的电场力偏右，则a粒子带负电，b粒子带正电，故A正确；BC电场力对a、b粒子均做正功，a、b粒子动能均增大，故BC错误；D若在O点由静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将向左侧运动，但并不能沿电场线运动到M点，故D错误。故A。9. 如图

11、所示，一水平传送带以v0速度顺时针传送，其右端与一倾角为的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为m，若物块经传送带与斜面的连接处无能量损失，则（）A. 物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动B. 物块不可能从传送带的左端滑落C. 物块不可能回到出发点D. 物块的机械能最大增量不可能大于【答案】BD【解析】【详解】A设传送带的长度为L，物块运动的过程中，物块匀加速运动的位移若xL则物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动；若xL，则物块先加速后匀速，故A错误；BC若物块在传送带上一直做加速运动，则返回的过程中物块一直做减速运动，由于两个运动的加速度的大小

12、是相等的，可知物块将能够恰好返回出发点，但不可能从传送带的左端滑落，故B正确，C错误；D物块在传送带上运动的过程中，传送带的摩擦力对物块做功，所以物块的速度不可能大于v0，所以滑块的最大机械能不可能大于，滑块在斜面上运动的过程中只有重力做功，机械能不增加，故D正确。故选BD。10. 在光滑水平桌面中央固定一边长为0.1 m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=0.5 m的不可伸长细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.8 kg可视为质点的小球，t=0时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球一垂直于细线方向的水平速度，大小为v0=4 m/s。由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上

13、（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为50 N。则细线断裂之前（）A. 小球的速率逐渐减小B. 小球速率保持不变C. 小球运动的路程为0.8 mD. 小球运动的位移大小为0.3 m【答案】BCD【解析】【详解】AB细线断裂之前，绳子拉力与小球的速度垂直，对小球不做功，不改变小球的速度大小，所以小球的速率保持不变，故A错误，B正确；C细线断裂瞬间，拉力大小50 N，由得假设细线不断，小球刚越过bc沿长线时，圆的半径为0.3m，刚越过ca沿长线时，圆的半径为0.2m，结合临界半径可知，小球刚好转一圈细线断裂，故小球运动的路程为故C正确；D小球转一圈之后，在ca沿长线

14、上刚要断的瞬间与a的距离为0.2m，所以，细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.5 m-0.2 m=0.3 m故D正确。故选BCD。11. 一物块从倾角、高为的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和机械能随下滑高度h的变化关系如图中图线I、所示，重力加速度取，以斜面底端所在平面为零势能参考平面，则（）A. 物块的质量为B. 物块下滑过程中所受阻力大小为5NC. 物块由斜面顶端滑到底端的过程中，合外力做的功为15JD. 物块重力势能和动能相等时，对应物块下滑的高度为1.25m【答案】AC【解析】【详解】A重力势能以斜面底端所在平面为零势能面，则图线I的斜率的绝对值等于，即解得物块的质量A正确

15、；B根据机械能守恒定律可知解得B错误；C由图像可知，物块滑到斜面底端时的动能为15J，根据动能定理可知，物块由斜面顶端滑到斜面底端的过程中，合外力做的功为15J，C正确；D以斜面底端所在平面为零势能参考平面，设当物块重力势能和动能相等时物块所处高度为，有物块下滑的加速度为根据运动学公式有联立解得所以物块下滑高度为2m，D错误。故选AC。12. 如图甲所示，两个等量同种电荷、固定于光滑绝缘水平面上，电荷量、质量的小球在该平面上从点由静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点，其图像如图乙中图线所示，其中点处为图线切线斜率最大的位置，图中为过点的切线，则下列说法正确的是（）A. 、带异种电荷B. 带电小

16、球运动到点时动能最大C. 到过程加速度一直减小D. 点的场强【答案】BD【解析】【详解】A带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动，带正电的小球受到向上的电场力，则ao连线上的电场竖直向上，故P、Q带等量负电荷，A错误；B从a点到o点小球一直加速，带电小球运动到o点时动能最大，B正确；C图像中，图线的斜率表示加速度，所以小球从a到o过程加速度先增大后减小，C错误；Db点的加速度则电场强度大小为D正确。故选BD。第II卷（非选择题52分）二、实验题（本题共两小题，第13题6分，第14题8分，每空2分，注：少选得一分，错选不得分。共计14分。请按题目要求作答）13. （1）为了研究平抛物体的运

17、动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明_；A甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动B乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C不能说明上述规律中的任何一条D甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上运动性质（2）大黑在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出了

18、小球平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_。a通过调节使斜槽的末端保持水平b每次释放小球的位置必须不同c每次必须由静止释放小球d记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降e小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触f将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线g斜槽不必光滑若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，L2.5cm，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球在b点的速率是_m/s。【答案】 . AB . aceg . 1.25【解析】【详解】（1）1 甲实验中AB球

19、同时落地，说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；乙实验中球1落到水平木板上击中球2说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。故AB正确，CD错误。故选AB。（2）2a通过调节使斜槽的末端保持水平，以保证小球能够水平抛出，故a正确；bc每次释放小球的位置必须相同且由静止释放小球，以保证小球水平抛出时的速度相等，故b错误，c正确；d记录小球位置用的木条（或凹槽）不需要等距离下降，故d错误；e小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触以减小阻力减小实验误差，故e正确；f将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线将点连接起来，故f错误；g斜槽的目的是使小球获得水平的初速度，不必光滑，故g正确。故选a

20、ceg。3竖直方向有解得平抛运动水平方向的速度b点竖直方向的速度所以14. 某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为50Hz。用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离，点“4”到点“5”的距离，点“5”到点“6”的距离，重力加速度用g表示。依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是（ ）A.需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量

21、mB.需要用天平直接测出重物的质量M和小铁块的质量m之和C.只需要用天平测出小铁块质量mD.不需要测量重物的质量M和小铁块的质量m系统在打点05的过程中，经过点5位置时的速度_m/s（结果保留两位有效数字），系统重力势能的减少量的表达式_ （用实验测量物理量的字母表示），在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略_ 系统动能的增加量（填“大于”或“小于”），从而验证机械能守恒定律。【答案】 . A . 2.4 . . 大于【解析】【详解】1根据需要验证的关系可知需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m，故A正确，BCD错误；2根据题意得相邻计数点的时间间隔根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速

22、度等于该过程平均速度得3系统重力势能的减少量的表达式4由于空气阻力以及摩擦阻力的存在，在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略大于系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律。三、计算题（本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）15. 如图所示，滑板静止在水平轨道上，质量m2 kg，板长L0.6 m，左端A点到轨道上B点距离x6 m，滑板与轨道间的动摩擦因数0.2。现对滑板施加水平向右的推力F10 N，作用一段时间后撤去，滑板右端恰能到达B点，求：（1）推力F作用时间；（2）推力F的最大功率。【

23、答案】（1）1.2 s；（2）36 W【解析】【详解】（1）在外力F作用下，根据牛顿第二定律可知Fmgma1解得a13 m/s2经历的时间为t，则va1t通过的位移为撤去外力后的加速度大小为减速通过的位移为又因x1x2xL联立解得t1.2 sv3.6 m/s（2）推力的最大功率PFv103.6 W36 W16. 如图所示，在匀强电场中，电场线与水平方向的夹角为，有一质量为m、带电荷量为+q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线OA恰好呈水平状态。（重力加速度为g）（1）求电场强度的大小；（2）若用外力使小球绕O点做半径为L的圆周运动沿圆弧（图中虚线）从A点运动到O点正下方的B点，求此过程中电场力对小球做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对小球进行受力分析，在竖直方向上解得电场强度为（2）将电场分解到水平方向和竖直方向，根据功