湖北省新高考联考协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷（含答案）

湖北省新高考联考协作体2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列说法中正确的是（）A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变B．为防止静电危害，印染车间应该保持足够的干燥C．电荷的运动轨迹与电场线一定重合D．电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向2．下列关于重力势能的说法正确的是（）A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．在地面上的物体具有的重力势能不一定等于零C．一个物体的重力势能从－3J变化到－5J，重力势能增加了D．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大3．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一个质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动．下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（）A．人对传送带不做功B．人对传送带做负功C．人对传送带做功的功率为m2gvD．人对传送带做功的功率为（m1+m2）gv4．如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为（不计空气阻力）（）A．mgv0tanθ B．mgv05．如图，质量为1kg的物体做匀速圆周运动，在1s内由A点运动到B点，AB弧长为π6m，所对应的圆心角为A．质点运动过程中的速度始终不变，为πB．质点运动过程中的角速度为πC．质点在A点的向心加速度大小为πD．质点做圆周运动的向心力为π6．我国自主研发的“天问一号”探测器在经过3个月的环火运行后，2021年5月15日在火星乌托邦平原南部着陆并成功释放“祝融号”火星车。截至2021年7月17日23时，“祝融号”火星车行驶里程已突破509米，树立了我国深空探测新的里程碑。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．“天问一号”探测器要离开环绕轨道着陆火星，则控制发动机应向运动反方向喷射气体B．着陆过程中“祝融号”火星车一直处于失重状态C．“天问一号”探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的2D．发射“天问一号”探测器的速度应大于第三宇宙速度7．如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的2倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（）A．4mg B．5mg C．6mg D．7mg二、多选题8．胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线下列说法正确的是（）A．若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警B．若汽车速率不变，经过图中B处最容易超压报警C．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应增大汽车的速度D．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度9．在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带负电，另一带正电的物体B在外力的作用下沿着以A为圆心的圆弧在竖直平面内缓慢地由P到Q从物体A的上方经过，若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为点电荷。则下列说法正确的是（）A．物体A受到的地面的支持力先增大后减小B．物体B受到的库仑力保持不变C．物体A受到的地面的摩擦力先减小后增大D．该过程中库仑力对物体B始终不做功10．如图为静电除尘器除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是（）A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由放电极指向集尘极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反D．尘埃向集尘极迁移过程中受到的电场力越来越小11．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中球A机械能不守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/sD．下滑的整个过程中球B机械能的增加量为2三、实验题12．图是研究平抛运动的实验装置示意图，桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后，飞出桌面做平抛运动。撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并留下痕迹A。重复实验，木板依次后退水平距离相同，都为x，小球撞在木板上，留下痕迹B、C，测量A、B、C点到同一点O的距离y1、y2、y3，其中O点与小球抛出时圆心位置等高（1）关于此实验，以下说法正确的是_________A．重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球B．桌面必须保证严格水平C．桌面必须尽量光滑，多次重复实验D．一定会有y1：y2：y3=1：4：9（2）利用题目中所给数据，可得到平抛运动的初速度为v0=（已知当地重力加速度为g）13．用如图所示的实验装置可以验证机械能守恒定律：光滑四分之一圆弧滑槽固定在铁架台上并可以上下移动。铁架台放在水平桌面上。圆弧PQ对应的圆心角是60°，将一可视为质点的金属小球从Q点由静止释放，小球从圆弧最低点P开始做平抛运动最后落到水平地面上的M点。P与M的水平距离为x，竖直距离为h。（1）实验过程中，用刻度尺测出平抛运动的水平位移x以及竖直位移h，还需要测出（写出测量量名称及对应字母代号）。（2）如果x=，表明机械能守恒定律成立。（3）改变滑槽在铁架台上固定点的上下位置，得到多组x和h的数据，然后用图像法处理数据，以h为纵轴，如果要让画出的图像为一条直线，应该以为横轴。若作出的直线斜率k=，则表明机械能守恒定律成立。四、解答题14．图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙，AB为助滑道，B、C间的距离s=120m，B、C连线与水平方向的夹角θ=30°．某质量m=60kg的运动员从出发点A沿助滑道无初速下滑，从起跳点B处沿水平方向飞出，在着地点C处着地，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）运动员在起跳点B处的速度vo；（2）若运动员在助滑过程中克服阻力做的功6000J，求助滑道的竖直高度h。15．2021年10月16日、神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：（1）神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度；（2）神舟十三号载人飞船运行的周期；（3）地球的平均密度。16．如图，不可伸长的轻绳一端与质量为m的小球相连，另一端跨过两等高定滑轮与物块连接，物块置于左侧滑轮正下方的水平压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为L；现用力F将小球由最低处A缓慢拉至轻绳与竖直方向夹角θ=37°的B处，立即撤去F，此时传感装置示数为1.2mg；已知物块始终没有脱离传感装置，重力加速度为g，不计滑轮的大小和一切摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）拉力F做功的大小；（2）小球返回最低处时轻绳的拉力大小；（3）小球返回最低处时传感装置的示数。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．根据电荷守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，A符合题意；B．为防止静电危害，印染车间应该保持空气湿润，B不符合题意；C．电荷受力的方向沿着电场线或逆着电场线，但运动方向不一定与电场线重合，比如电子绕正的点电荷做匀速圆周运动时，运动方向与电场线垂直，C不符合题意；D．电场强度的方向是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，因此放置负电荷时，场强方向不变，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】为了防止静电危害，印染车间应该保持空气湿润；电荷的运动轨迹不一定与电场线重合；其电场强度的方向不会发生改变。2．【答案】B【解析】【解答】AB．物体的重力势能大小跟所选取的零势能面有关，选择不同的零势能面，物体的重力势能不同，故在地面上的物体具有的重力势能不一定等于零，A不符合题意，B符合题意；C．一个物体的重力势能从－3J变化到－5J，重力势能减小了，C不符合题意；D．若物体在零势能面的下方，与零势能面的距离越大，它的重力势能越小，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】物体的位置确定时，还需确定0势能面的位置才可以确定重力势能的大小；利用其重力势能的符号可以比较其大小；物体在0势能面以下，与0势能面的距离越大其势能越小。3．【答案】C【解析】【解答】解：人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，摩擦力和位移的方向相同，故做正功，故A、B错误．人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于m2g．所以人对传送带做功的功率为m2gv．故C正确，D错误．故选C．【分析】通过在力的方向上有无位移判断力是否做功．人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡4．【答案】B【解析】【解答】由平抛的运动规律可得：vx=v0，vy=gt，小球的瞬时速度与斜面垂直，分解速度由平行四边形可知：故答案为：B．【分析】该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系，5．【答案】D【解析】【解答】A．匀速圆周运动的速度方向一定发生变化，A不符合题意；B．根据圆周运动角速度的定义，有ω=B不符合题意；C．因为匀速圆周运动，向心加速度为πa=C不符合题意；D．因为匀速圆周运动，向心力为F=ma=D符合题意。故答案为：D。

【分析】物体做匀速圆周运动其速度方向时刻改变；利用其角度和时间可以求出角速度的大小；利用其角速度和半径可以求出向心加速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出向心力的大小。6．【答案】C【解析】【解答】A．欲使探测器轨道降低，需要控制发动机向运动方向喷射气体，根据反冲原理，探测器速度降低，所需向心力小于火星对探测器的万有引力，探测器做向心运动，从而实现着陆，A不符合题意；B．着陆过程火星车在最后阶段一定向下做减速运动，火星车处于超重状态，B不符合题意；C．根据G得v=故vC符合题意；D．探测器脱离地球的引力作用而进入太阳系，其在地球的发射速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】为了使探测器减速做向心运动其应该控制发动机向运动的方向喷射气体；利用其加速度的方向可以判别超重与失重；利用牛顿第二定律可以求出第一宇宙速度的大小；利用其探测器进入太阳系可以判别其发射速度的大小。7．【答案】B【解析】【解答】小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mg=小球在轨道1上经过其最高点A时，有F+mg=从B点到A点过程，根据机械能守恒定律，有mg⋅2R=联立解得小球在轨道1上经过其最高点A时受到的支持力大小为F＝5mg结合牛顿第三定律可知，小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为5mg。故答案为：B。

【分析】利用牛顿第二定律可以求出小球恰好经过B点速度的大小；利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出小球经过A点时对轨道的压力大小。8．【答案】A,D【解析】【解答】AB．在A点和B点，小车的向心加速度分别是向上和向下，所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态，所以若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警，A符合题意，B不符合题意；CD．在A点，根据牛顿第二定律有F得F可知若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度，D符合题意，C不符合题意。故答案为：AD。

【分析】利用向心力的方向可以比较其压力的大小进而判别超重与失重；利用牛顿第二定律可以判别减小压力的方法。9．【答案】C,D【解析】【解答】A．根据F=k可知，A受到的库仑力大小不变，从P点运动到最高点的过程中，库仑引力与竖直方向夹角变小，竖直分力变大，根据F所以支持力先减小，从最高点到Q过程，与竖直方向夹角变大，所以支持力又变大，A不符合题意；B．物体B受到的库仑力大小保持不变，方向不断变化，B不符合题意；C．物体A受到的地面的摩擦力f=摩擦力先减小后增大，C符合题意；D．引力方向与速度始终垂直，不做功，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】利用库仑定律可以判别库仑力大小不变，结合其数字方向的平衡方程可以判别支持力的大小变化；利用其水平方向的平衡方程可以判别摩擦力的大小变化；利用其引力的方向与物体B的速度方向可以判别其库仑力不做功。10．【答案】C,D【解析】【解答】A．到达集尘极的尘埃带负电荷，A不符合题意；B．集尘极与电源正极相连，电场方向由集尘极指向放电极，B不符合题意；C．带电尘埃带负电荷，所受电场力的方向与电场方向相反，C符合题意；D．由图像可知，除尘器内电场在水平面上的分布类似于负电荷电场，尘埃向集尘极迁移过程中场强越来越小，受到的电场力越来越小，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】利用其极板的电性可以判别到达集尘极的尘埃电性；利用其电源的正负极可以判别电场的方向；利用其电场方向可以判别尘埃受到的电场力方向；利用其电场线的分布可以判别电场力的大小。11．【答案】A,B,D【解析】【解答】AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒，AB符合题意；C．根据系统机械能守恒得m代入解得v=C不符合题意；D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为ΔE=D符合题意。故答案为：ABD。

【分析】由于下滑过程只有重力做功所以系统机械能守恒；利用其杆对A做功所以A的机械能不守恒；利用其系统机械能守恒定律可以求出两个小球在水平面上运动的速度大小；利用其初末机械能的比较可以求出B球机械能的增量。12．【答案】（1）A；B（2）【解析】【解答】（1）重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球，以保证每次弹出的初速度都相同，A符合题意；桌面必须保证严格水平，以保证小球做平抛运动，B符合题意；桌面光滑与否与实验精度无关，只要弹出时速度相同即可，C不符合题意；由于竖直板的初始位移与抛出点的距离不一定也是x，则O、A、B、C四点的时间间隔不一定相同，则不一定会有y1：y2：y3=1：4：9，D不符合题意；故答案为：AB.（2）由平抛运动的规律可知：x=v0t；(y3-y2)-(y2-y1)=gt2；解得v0【分析】（1）实验要保持初速度大小相同以及方向水平；只要压缩弹簧的长度一样，桌面的摩擦力做功也是一样对小球初速度没有影响；由于运动时间间隔不一定相同所以位移没有规律；

（2）利用竖直方向的位移差可以求运动时间，利用水平位移可以求出初速度大小。13．【答案】（1）圆弧半径R（2）2Rh（3）x2；【解析】【解答】(1)实验过程中，要求出小球从Q点到P点减小的重力势能和到P点的动能，除了用刻度尺测出平抛运动的水平位移x以及竖直位移h，还需要测出圆弧半径R。(2)若守恒则由Q到M点的重力势能的减小量等于动能的增量为mgR(1−又v=解得x=(3)由x=2Rh可得以h为纵轴，如果要让画出的图像为一条直线，应该以x2若作出的直线斜率k=则表明机械能守恒定律成立。

【分析】（1）根据验证机械能