2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷

学校:姓名：班级：

一、单选题

1.如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为y的匀速直线运动。

若棒横截面积为S,单位长度所带的电荷量为0,由于棒的运动而形成的等效电流的大

小和方向是（）

--------►V

A.qvS,与P同向B.qvS,与P反向C.*,与P同向D.qv,与P反向

2.下列现象中，利用了金属的静电屏蔽作用的是（）

A.甲图中，建筑物顶部安装有避雷针以保护建筑物

B.乙图中，燃气灶电子点火器的放电电极做成针尖形

C.丙图中，油罐车尾部悬挂一根垂接地面的金属链条

D.丁图中，带电作业的工人要穿包含金属丝的织物制作的工作服

3.-宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为位的人站在可

称体重的台秤上。用A表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g'表示宇

宙飞船所在处的重力加速度，片表示人对台秤的压力，则下列关系正确的是（）

A.g'=0B.g'=4

厂

R

C.FN=mgD.F产m—g

r

4.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定

功率，之后保持额定功率运动，其Lf图像如图所示。已知汽车的质量帆=2xl（）3kg,

汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，MXl0m∕s2,则（）

,,vy（m∙s*）

30/------------

10/

05

ʌ.汽车在前5s内的牵引力为4xl（）3N

B.汽车在15m∕s时的加速度为lm/s?

C.汽车的额定功率为40kW

D.汽车在前5s内摩擦力做功为-1.5x101

5.两个等量点电荷以4固定在X轴上，其产生的电场在两者连线之间的场强£随X的

变化关系如图所示，规定X轴正方向为场强的正方向。下列判断正确的是（）

A.M、JV为异种电荷,两者连线上上处电势最低

B.M、N为异种电荷，两者连线上从M到N的电势一直降低

C.M、川为同种电荷，两者连线上切处电势最低

D.〃、M为同种电荷，两者连线上从M到N的电势先降低后升高

6.如图所示的传感器，甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压

直流电源的两极上，当纸张从平行板间穿过时.，可监控纸张的厚度。若电流计指针偏向

a端，电容器放电；若电流计指针偏向6端，电容器充电。某次纸张从平行板间穿过时,

发现电流计指针偏向6端，则（）

乙

A.平行板电容器的电容不变B.平行板电容器的电容变小

C.甲、乙两板间纸张厚度变小I）.甲、乙两板间纸张厚度变大

7.荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示，正在荡秋千的小明通过伸腿和收腿

来调整自身重心的相对位置使自己越荡越高，某次小明在由最低点A向最高点5运动的

过程中收腿，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

ʌ.在月位置时，小明处于失重状态

B.在8位置时，小明处于超重状态

C.小明在4处机械能小于8处

D.小明在4处机械能大于8处

8.在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献，他们在物理学的研究过程中应用

了很多科学的思想方法，下列叙述不正确的是（）

A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法

B.库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值

C.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法

FW

D.电场强度的表达式E=—和电势差U=一的表达式都是利用比值法得到的定义式

qq

9.将一个满偏电流为lθmʌ,内阻为120Q的电流计改装为量程为0.06Λ和15V的电流

表和电压表两用表，如图所示为该表的内部结构，则电阻尼的阻值（）

自

+<⅛RI

A.24ΩB.250ΩC.130ΩD.230Ω

10.如图所示,光滑斜面倾角。=30。，斜面。点静置一个质量为1kg的物体，从某时

刻开始，沿斜面向上的恒力厂作用在物体上，使物体沿斜面向上滑动，经过一段时间到

达4点，突然撤去外力，又经过相同时间物体返回到斜面8点，且物体具有180J的动

能，已知AO=O8,重力加速度g取IOmU,以下说法正确的是（）

B.撤去外力厂时物体的动能为40J

C.恒力厂对物体所做的功为100J

D.下滑过程中，物体由4点到。点所用时间与由。点到8点所用时间之比为

二、实验题

11.某小组同学为探究一段粗细均匀的金属丝电阻与其接入电路长度的关系并测量该金

属丝电阻率，进行了如下实验.

（I）为确定合适的电表量程，该小组同学首先用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝最大

电阻值。他们先选择欧姆挡XlO档位进行测量，发现指针指在图甲所示位置。为能相对

准确测量该电阻，应将选择开关旋转至欧姆挡（选填“xl”或“xlOO”）位置。

（2）金属丝直径的测量：

利用螺旋测微器测定金属丝直径结果如图乙所示，则金属丝的测量直径为。=—

mm。

（3）金属丝接入电路长度/及其电阻R,的测量

①把金属丝的两端分别固定，用带有金属夹A、B的导线接入如图丁所示的电路中；

②调整好两金属夹位置后用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导金属丝接入电路

的长度L-,

③将滑动变阻器"的滑片滑到最右端，断开开关工，闭合开关S∣,调节凡使电压表和

电流表的指针偏转到合适位置.记录两表的示数〃和I1;

④闭合S?,调节彳使电压表的示数仍为〃，记录电流表的示数乙，则此时金属丝的电阻

&=（用L、乙和〃表示）；

⑤断开s∣,改变金属夹的位置，测量并记录A、B间的距离，重复步骤③和④。

（4）用上述测得的数据作出R-L图线如图戊所示，取图线上两个点间数据之差ΔΔ和

ISR,则金属丝的电阻率。=________（用字母。、AL、Δ7?表示）.

（5）若考虑电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值与真实值的关系是∕⅛________Rii

（选填”或

-≡-15

信IO

-6o-2三5

V°______________J

甲乙

~^Σ≥——

金属共y金属丝属夹B

金属丝&s2__Y

-∣l-→5^--------⅛-

刻度尺木板

Es∣R

丙J

R∕Ω.

ɪ

O1Γʌ/ɪn

戊

三、解答题

12.如图所示，一电荷量为+外质量为勿的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,

当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g,

sin370=0.6,COS37。=0.8。

(1)求匀强电场的电场强度大小；

(2)若将电场强度减小为原来的3，则物块的加速度为多大？

(3)若将电场强度减小为原来的3，求物块下滑距离为工时的动能。

13.一个7形电路如图所示，电路中的电阻抬30Q,RFRHQQ,另有一测试电源，

所提供的电压恒为10V,求：

(1)若将Cd端短路，a6之间的等效电阻是多少；

(2)若将数两端接测试电源时，Cd两端的电压是多少。

a-II——«_II——c

&I危

自

b---------------------------------d

14.如图所示，在粗糙水平地面上/点固定一个半径为"的光滑竖直半圆轨道，在/点

与地面平滑连接。轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在。点，0A=3R.

现将质量为小的物块P,从与圆心等高处的8点由静止释放，物块压缩弹簧至£点时速

度为0(位置未标出)，第一次弹回后恰好停在力点。已知物块与水平地面间动摩擦因

数〃=0.125,重力加速度为g求：

(1)物块P第一次到达圆轨道力点时速度；

(2)征'的长度及弹簧的最大弹性势能；

(3)若换一个材料相同的物块Q,在弹簧右端将弹簧压缩到£点由静止释放，物块Q

质量m,多大时在通过半圆轨道上运动时不脱离轨道？（m,用物块P的质量勿表示）

ΛMΛMΛΛΛΛ/

Z////////////////////////////////////

OA

15.如图甲所示，真空室中电极K发出的电子（初速度不计）经过电势差为G的加速

电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光

屏上。C、D两板间的电势差UCD随时间变化的图像如图乙所示，设C、D间的电场可看

作匀强电场，且两板外无电场。已知电子的质量为0、电荷量为e（重力不计），C、D

极板长为/,板间距离为a偏转电压U2,荧光屏距C、I）右端的距离为＜，所有电子

都能通过偏转电极。

（1）求电子刚离开加速电场的速度；

（2）求电子通过偏转电场的时间/°；

（3）若Uf7,的周期T=2∕°,求到达荧光屏上。点的电子的动能。

甲

UCDIN

U2

OT

2

-U2

乙

参考答案

1.D

【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向即为电流的方向，故均匀带

负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为r的匀速直线运动，形成等效电流，电流的

方向与V反向，设橡胶棒的长度为/,则

Ij=Iq-=qv

t

故选Do

2.D

【详解】Λ.甲图中，建筑物顶部安装有避雷针是利用尖端放电，使云层所带的电和地

上的电中和，以保护建筑物，但不是利用静电屏蔽作用，故A错误；

B.因为电荷集中于形状比较尖端的地方，所以乙图中，燃气灶电子点火器的放电电极

做成针尖形，但不是利用静电屏蔽作用，故B错误；

C.丙图中，油罐车在运输的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，油罐

车尾部悬挂一根垂接地面的金属链条可以及时把产生的电荷导走，但不是利用静电屏蔽

作用，故C错误；

D.丁图中，带电作业的工人要穿包含金属丝的织物制作的工作服，该工作服是用包含

金属丝的织物制成的，这种服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体

外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，是

利用了金属的静电屏蔽作用故D正确。

故选D。

3.B

【详解】AB.处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力，所以有

CMm

mg=G—丁

R2

即GM=gR2,对处在轨道半径为二的宇宙飞船中的物体，有

，CMm

mg=G7-

即GM=g'/,所以有

S'r2=gR'

即

g=画

ð2

故A错误，B正确;

CD.当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，飞船及飞

船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压力为零，故CD错误。

故选B。

4.B

【详解】A.根据图象，可得前5s内的加速度

a--=2m∕s2

△t

由牛顿第二定律

F-O.∖mg=ma

解得

F=6.0×10,N

故A不符合题意；

C.汽车5s末达到额定功率，额定功率为

p=Fv=6.0×104W=60kW

故C不符合题意；

B.汽车速度为15m∕s时,则有

P

-----O.Img=ma

v'

解得

a'=lm∕s2

故B符合题意；

D.前5s内的位移是

VIoUCU

x--t--×5m=25m

22

摩擦力做功

4

Wf=-0.1mgx=-5×10J

D不符合题意。

故选Bo

5.B

【详解】秘V的中点X?处场强不为零，根据题意知以N为等量电荷，故可知队4为等

量异种电荷，且材为正电荷，可知X轴上电场沿网•'方向，根据电势沿电场方向逐渐降

低，故B正确，ACD错误。

故选Bo

6.D

试卷第8页，共14页

【详解】AB.根据题干条件，电流计指针偏向6端，电容器充电，则电容器电荷量。增

加，而两极板接在恒压直流电源的两极，则〃不变；根据电容器电容定义式

C=三

U

知，电容C增加，故AB错误；

CD.根据电容器电容决定式

4兀kd

知，只有甲、乙两板间纸张厚度变大导致£增加，电容器的电容才能增加；故C错误，

D正确。

故选Do

7.C

【详解】A.在｛位置时，重力和绳子的拉力提供向心力，加速度方向向上，小明处于

超重状态，故A错误；

B.在6位置时，加速度有竖直向下的分量，小明处于失重状态，故B错误；

CD.从71处到8处，除重力做功外，绳子的拉力对小明做正功，小明的机械能增大，所

以小明在1处机械能小于6处，故C正确，D错误。

故选C。

8.B

【详解】A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法，

故A正确；

B.库仑用扭秤实验得出库仑定律，密立根最早测出了元电荷e的数值，故B错误；

C.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法，故C正确：

FW

D.电场强度的表达式E=一和电势差。=一的表达式都是利用比值法得到的定义式,

qq

故D正确；

本题选择不正确的，故选B。

9.D

【详解】把电流表改装成大量程电流表要并联电阻分流，所以

IR

r

g

改装后电流表内阻为

3嘿…

改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为

R,=—Ω-R,=250Ω-20Ω=230Ω

^0.06并i

故选D。

10.C

【详解】A.设物体由。到4过程中加速度大小为％,由牛顿第二定律有

F-mgsinθ=max

撤去外力后物体做减速变向运动，其加速度大小为

a2=gsinθ

由于Ao=O8,物体由4到6过程中有

得

1

47

则

F=6.25N

故A错误；

B.物体到达6点时动能

Ek=I80J

物体由。点到6点过程，由动能定理有

FL+IngSineL=Ek

得

L=16m

设撤去外力厂时物体的动能为或，物体从。点到力点过程由动能定理有

FL—mgSine∙L=E[

得

£；=20J

故B错误；

C.恒力厂对物体所做的功

IV=FL=IOOJ

试卷第10页，共14页

故C正确；

D.下滑过程中，物体由1点到。点和由。点到6点位移相同，但物体在力点速度不为

零，故物体由4点到。点所用时间与由。点到6点所用时间之比不是故D

错误。

故选Co

UπD^∖R

11.×10.595/0.594/0.596τ~~T~-=

12~114ΔL

【详解】(1)[1]先选择欧姆挡XlO档位进行测量，发现指针指在图甲所示位置，可知

待测电阻阻值较小，为能相对准确测量该电阻，应将选择开关旋转至欧姆挡Xl位置。

(2)[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图乙可知金属丝的测量直径为

D=0.5mm+9.5×0.0lmɪn=0.595mm

(3)④[3]设电压表的内阻为Rv,定值电阻为以,断开开关邑，闭合开关加，调节R,

使电压表和电流表的指针偏转到合适位置.记录两表的示数U和L,则有

,UU

I,=---1—

RV凡

闭合邑，调节衣使电压表的示数仍为u,记录电流表的示数4，则有

=---1----1---

RV凡）《

联立可得此时金属丝的电阻为

Ri

1I-

(4)[4]根据电阻定律

R=若=祟

可知R-L图像的斜率为

,4夕NR

A=-C=——

πDT-∖L

解得金属丝的电阻率为

πD2∖R

P=---------

4ΔL

(5)[5]若考虑电表内阻的影响，根据

可得

可知电表内阻对金属丝接入电路阻值测量值没有影响，则金属丝电阻的测量值与真实值

的关系是

R测=Ra

12.(1)；(2)0.3g；(3)0.ZmgL

4q

【详解】(1)小物块静止在斜面上，受到重力、静电力和斜面支持力，受力分析如图所

FNsin37o=

∕γ1cos37°="7g

联立解得

E=幽

4q

(2)若电场强度减小为原来的即

E=也

的

则由牛顿第二定律得

mgsin37o-qEcos37o=ma

解得

a=().3g

(3)电场强度变化后，物块下滑距离为人时，重力做正功，静电力做负功，由动能定

理得

0

mgLsin37°-cos37=£k-0

解得

Ek=0.3mgL

13.(1)40Q；(2)4V

【详解】(1)若将Cd端短路，a6间的电路结构是：兄和兄并联后，和用串联，ab之间

的等效电阻是

试卷第12页，共14页

R=⅛⅝+R∣=黯0+3。-

(2)若将a∕√两端接测试电源时，cd两端的电压等于幻两端的电压，则有

U'=*U=20XiOV=4V

30+20

14.(1)y∣2gR;(2)R,→ngR∙(3)

3x6

【详解】(1)物块P从6到4由能量守恒

mgR=；mv；

解得

(2)物块P从8到6,由能量守恒

IngR=/Jing(3∕?+X)+与

物块P由£到A,由能量守恒

4=〃,wg(3R+x)

解得

x=R

j71R

Efl=3mgR

(3)若使物块Q不脱离轨道有两种情形：第一种情形，物块Q在C点刚好做圆周运动,

则Q在C点时，由向心力公式

λ'R

解得

VC=痴

所以要使物块Q不脱离轨道，从£到C由能量守恒可知

2

EP≥μmxg^R+mxg∙2R+；myc

解得

1

m<-m

v6

第二种情形，物块Q能冲上圆弧轨道并且在圆弧轨道的上升高度不超过圆弧轨道夕点,

则物块Q由6到A由能量守恒可知

EP≥μmxg×4R

物块Q从£到6由能量守恒可知

Ep<μmxg×4R+mxgR

联立解得

1

—m<m≤m

3Xv

综上物块Q的质量应满足

-m<m.<msJc⅛m,<—m

36

⑶T

【详解】(1)根据动能定理得

Ule=-mv-

解得

%;、缺

Vm

(2)电子在偏转电场运动，水平方向做匀速直线运动，有

(3)当7=2%时，电子要达到。点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并

且加速大小相等，离开偏转电场后保持匀速运动，整个过程向上的位移和向下的位移大

小相等，运动轨迹如图

设电子离开偏转电场时的竖直分速度为v,,第三段加速时间为L,则有

解得

试卷第14页，共14页

1

‘2=/

根据对称性可知，电子在偏转电场中三段运动的时间均为gfo,则到达荧光屏上。点的

电子的动能为

2

Ek=-m（Vg+v^）=Ule+-m（^-）=Ule+"&

k2°''2md3'36U/2

2022-2023学年高一下学期期末物理试卷

一、单选题

1.下列物体运动过程，机械能守恒的是（）

A.在空中飘落的树叶

B.做平抛运动的铅球

C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块

D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物

2.关于电场线，下列说法正确的是（）

ʌ.带电粒子在电场力作用下一定沿着电场线的方向运动

B.电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同

C.电场中不存在两条相交的电场线

D.沿着电场线的方向，电场强度逐渐减小

3.一根粗细均匀的导线，两端加上电压〃时，通过导线的电流为/,导线中自由电子

定向移动的平均速率为%若将导线均匀拉长，使它的横截面积变为原来的再给它

两端加上电压〃，则（）

A.通过导线的电流仍为/B.通过导线的电流为g/

c.导线中自由电子定向移动的速率为:D.导线中自由电子定向移动的速率为:

4.中国科幻系列电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球

上建造行星发动机，使地球完成一系列变轨，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I

上运行到远日点6变轨，进入圆形轨道II。对于该过程，下列说法正确的是（）

II

A.地球沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期

B.地球沿轨道运动至8点时∙，需向前喷气减速才能进入轨道H

C.地球沿轨道I运行时，在4点的加速度小于在8点的加速度

D.地球在轨道I上由4点运行到8点的过程中，机械能逐渐增大

5.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电

场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为9”、夕,v,粒子在"和N时加速度

大小分别为a,“、a”速度大小分别为均、V.,电势能分别为EPM、EPN。下列判断正确

A.（PM<（PNB.¾>"NC.V”<%O.EPM<EPN

6.足够大的带电金属平板其附近的电场可看作匀强电场，平行板电容器，其内部电场

是两个极板电荷的叠加场。某平行板电容器的带电量为。，内部场强为反不计电容器

的边缘效应，其两极板间的吸引力为（）

A.QEB.竿C.2QED.4QE

7.汽车的电源、车灯、电动机等元件连接的简化电路如图所示，某同学观察到一个现

象：当汽车的电动机启动时，车灯会瞬时变暗。已知汽车电源电动势为E,内阻为

车灯接通、电动机未启动时，电流表示数为乙；车灯接通、电动机启动时，电流表示数

达到八，电动机线圈电阻为4。不计车灯电阻的变化，电流表是理想的，下列说法正确

的是（）

试卷第16页，共14页

A.电动机未启动时，车灯的功率为E∕∣

B.电动机启动时，流过电动机的电流为4-L

C.电动机启动时，其输出功率为R

D.电动机启动时，电源输出的功率为E/2-/文

8.如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30。，圆

盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离£处有一小物体

与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为。时，小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩

擦因数为正（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），该星球的半径为此引力常量为G,

2

下列说法正确的是（）

A.这个行星的质量M=粤卫

G

B.这个行星的第一宇宙速度V=O而

c.这个行星的同步卫星的周期是Aq

D.离行星表面距离为A的地方的重力加速度为L

9.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、C的轨

道相交于只氏d在同一个圆轨道上，AC轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运

行方向及位置如图所示，下列说法中正确的是（）

A.a、C的周期大小相等，且大于8的周期

B.a、C的角速度大小相等，且小于6的角速度

C.a、C的线速度大小相等，且大于d的线速度

D.a、C存在在一点相撞的危险

10.如图所示，一塔式起重机正在工作，在某段时间内，吊车将质量为”的重物从静止

开始以恒定的加速度a(a<g)竖直下降，当下降高度为力时，速度为外在这个过程中，

下列说法正确的是()

A.重物的重力势能减少了,⅛⅛⅞

B.起重机对重物做功为Mg/?+g

C.重物的机械能减少了

D.重物的合外力做功为Mg/TrMah

二、实验题

11.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，并

尝试测量这种电池的电动势£和内阻八有以下器材可供选择：

电压表V：0〜1.2V,内阻约为4kQ；

电流表G：0〜300μA,内阻为IOOQ；

电阻箱是0~9999Ω；

开关和导线。

(1)小组共设计了以下三种实验电路,从实际情况出发,最合理的应是(填“甲”、

“乙”或"丙”)。

试卷第18页，共14页

ʌ-----------[⅛..................——E⅛⅛__©_)

——I/I1/r

J------®-----i------0-------

I1∖LHlM∣

甲乙丙

(2)若实验时发现电压表坏了，于是小组成员利用剩余器材重新设计了实验电路丁，

请你结合实际情况，推断出最有可能的实验方案，并在下面方框中画出电路图。()

(3)小组根据(2)中电路图连接好电路，测量并记录多组数据，在处理数据时，选择

以电阻箱阻值”作为横轴、以作为纵轴绘制出一条直线,若已知直线斜率为k、

与纵轴截距为6,则该电池的电动势为,内阻为(用题中给出的字母

或数据表示)。

三、解答题

12.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会

瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电

源电动势E=125V,内阻r=0.05C,车灯接通，电动机未启动时，电流表示数L=IOA；

电动机启动的瞬间，电流表示数4=50A0求:

(1)电动机未启动时，电源的路端电压G和车灯的功率R；

(2)电动机启动的瞬间，车灯的功率

13.近年来，中国的航天实力表演十分抢眼，假如将来某天我国宇航员乘坐的宇宙飞船

到达某适宜人居住的星球，在该星球“北极”距地面方处水平抛出一个小球(引力视为

恒力，阻力可忽略，方远小于该星球半径)，经过时间t落到水平地面。已知该星球半

径为R自转周期为7,引力常量为G,求：

(1)该星球的平均密度O;

(2)该星球的第一宇宙速度P大小；

(3)如果该星球有一颗同步卫星，其距星球表面的高度〃为多少。

14.如图所示，匀强电场内有一矩形区域，电荷量为e的某带电粒子从6点沿被

方向以8eV的动能射入该区域,恰好从/点射出该区域，已知矩形区域的边长四=8cm,

BC=6cm,/、B、〃三点的电势分别为一6V、12V、12V,不计粒子重力，求：

(1)粒子到达/点时的动能；

(2)匀强电场的场强大小和方向。

15.如图所示，光滑水平面16与竖直面内的粗糙半圆形导轨在方点相接，导轨半径为

O.6m。一个质量为Ikg的小球将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下小球获得

某一向右速度后脱离弹簧，它经过8点时对地面压力为70N,之后沿半圆形导轨运动，

2

恰好通过最高点a重力加速度为10m∕so

(1)求弹簧压缩至1点时的弹性势能；

(2)求小球沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功；

(3)若半圆形导轨也光滑•，小球压缩弹簧后静止释放，在圆形轨道上滑行且不脱离圆

形轨道，则弹簧初始弹性势能应满足什么要求？

AB

试卷第20页，共14页

参考答案

1.B

【详解】A.在空中飘落的树叶，空气阻力做负功，机械能减小，A错误；

B.做平抛运动的铅球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；

C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块，摩擦力对木块做负功，机械能减小，C错误；

D.被起重机吊着向上做匀速运动的货物，拉力对货物做正功，其机械能增加，D错误。

故选B.

2.C

【详解】A.当电场线为曲线时，带电粒子仅仅在电场力作用下不会沿着电场线的方向

运动，A错误；

B.当粒子带正电时，电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同，当粒子带负电时，

电场线的方向与带电粒子的受力方向相反，B错误；

C.电场中某位置的电场强度的大小与方向具有唯一性，可知电场中不存在两条相交的

电场线，C正确；

D.沿着电场线的方向，电势逐渐减小，电场强度不一定减小，因为电场强度与电场线

分布的密集程度有关，即沿着电场线的方向，电场强度不一定减小，D错误.

故选C。

3.D

【详解】AB.将导线均匀拉长，使其横截面积变为原来的导线长度要变为原来的2

倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=Pt可知，导线电阻变为原来的4倍；

ɔ

电压V不变，由欧姆定律

/上

R

可知，电流变为原来的!，选项AB错误；

4

CD.电流/变为原来的横截面积变为原来的;，单位体积中自由移动的电子数〃不

变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式/二〃8帽可知，电子定向移动

的速率变为原来的选项D正确，C错误。

故选Do

4.A

r3

【详解】由图可知轨道的半长轴小于∏的半径，由开普勒第三定律，可知

A.Ikk

地球沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期，故A正确;

B.地球沿轨道运动至6点时，需向后喷气加速才能进入轨道II,故B错误；

Mm

C.由G——=ma,可得

GM

a=T

4点距离地心比〃点近，所以地球沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在6点的加速

度，故C错误；

D.地球在轨道I上由［点运行到8点的过程中，机械能不变，故D错误。

故选

Ao

5.D

【详解】A.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，结合带负电粒子受力情况可知，

电场线方向斜向左上方，又因为沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知

<PM>(PN

故A错误；

B.电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知〃点电场强度小于A，点电场强度，根

据

qE

a=--

m

可得

¾<纵

故B错误；

CD.若粒子从,V到M过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M

点时的速度比通过N点时的速度大，即

VM>VN

在材点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即

EPM<EPN

故C错误；D正确。

故选

Do

6.B

【详解】将电容器的一个极板上的电荷看作是场源电荷，另一个极板上的电荷看作检验

电荷，由题意可知电容器内部电场是两个极板电荷的叠加场，则场源电荷产生的电场场

强大小为∙j,因此两极板相互间的静电力为

试卷第22页，共17页

F="Q=丝

22

故B正确，ACD错误。

故选B。

7.D

【详解】A.电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知,

车灯的电压为

UI=E-I内

则车灯的功率为

Pl=UJt=EIf-Ifrt

故A错误:

B.根据闭合回路欧姆定律有

/,=—^~

4+%

解得

F

RL=1

电动机启动时，车灯的电压为

L=Ef

车灯的电流为

I"=(ET在H

'RLEf

流过电动机的电流为

.∙-⅜-A)

121271

E-Itrl

故B错误；

C.电动机启动时，电动机与车灯并联，电动机的电压等于车灯电压，其输出功率为

Ed//「/J(EF)-EUT)N

P2=U2^2—1；-2=

(EF)2

故C错误；

D.电动机启动时，电源输出的功率为

Pili=EI2-Ijrt

故D正确。

故选Do

8.D

【详解】AD.物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，由题意可知当物体转到

圆盘的最低点，且所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，设星球表面的

重力加速度为g，根据牛顿第二定律得

〃机gcos30°-w^sin30o=mω1L

解得

g=4ω2L

根据在该行星表面物体受到的万有引力等于重力得

GMm

——k=mg

R2

离行星表面距离为火的地方有

GMm,

解得

,,4ω2R2L,

M=-----------,g=ω~L

G

故A错误，D正确;

B.第一宇宙速度是卫星在星球表面附近环绕星球做匀速圆周运动时具有的速度，在星

球表面，根据万有引力等于重力，提供向心力得

GMmV2

——=tn—

R2R

解得

v=2ω∖f∑R

故B错误:

C.不知道同步卫星的高度，所以不能求出同步卫星的周期，故C错误;

故选Do

9.C

【详解】AD.根据

CMm,2π9n

解得

T=2π.

~GM

a、C的轨道半径相等，两卫星的周期相同，6的轨道半径大于a和C的轨道半径，6的

试卷第24页，共17页

周期大于a、C的周期，根据图示位置，a、C不可能在P点相撞，故AD错误;

B.根据

IGM

ɪ

可知，轨道半径越大的角速度越小，则a、C的角速度大小相等，且大于d的角速度,

故B错误；

C.根据

=m­

GM