1、2021-2022学年度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
2、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
3、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/s25. 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，
4、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a1，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，
5、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. 7. 如图所示，一质量为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. 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
6、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9. 如图所示，一水平传送带以v0的速度顺时针传送，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
7、，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（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 m11. 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
8、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1.25m12. 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
9、体的运动，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
10、画出了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，L=2.5cm，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。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
11、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，下列说法正确是（ ）A.需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量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.不需要测量重物质量M和小铁块的质量m系统在打点05的过程
12、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。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
13、达B点，求：（1）推力F作用的时间；（2）推力F的最大功率。16. 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。17. 银西高铁于2020年12月26日正式开通运营，是我国长期铁路网规划中“八纵八横”通道的组成部分，对国家路网的完善有重大的战略意义，运行的CR300BF“复兴号”动车组采用4动4拖8辆编组，其中第1、3、6
14、、8节车厢有动力，每节车厢的额定输出功率为1000kW，运行时每节车厢的质量约为50t，动车组设计的最高行驶速度为300km/h，设动车组以额定功率在某段平直的轨道上以最高车速行驶，重力加速度g取10m/s2。求：（1）每节车厢受到阻力为车厢重力的多少倍？（2）若动车组以额定功率启动，经过500s后达到最大运行速度，则整个加速启动过程中通过的路程为多少？（假设车厢所受的阻力恒定不变，计算结果采用科学记数法保留两位有效数字）18. 如图所示，固定的粗糙绝缘平台与水平地面的高度差h=1.25m，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=3103N/C。带正电的小滑块（可视为质点）从距离平台边
15、缘L=1m处由静止释放，已知滑块的质量为m=1kg、带电量为q=210-3C，滑块与平台间的动摩擦系数为=0.4，重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑块在平台上运动的加速度大小；（2）滑块运动到平台右侧边缘时速度的大小；（3）滑块的落地点与平台右侧边缘的距离。答案1-8 CBCCC BBA 9.BD 10.BCD 11.AC 12.BD13. . AB . aceg . 1.2514. . A . 2.4 . . 大于15. （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 sv36 m/s（2）推力的最大功率PFv103.6 W36 W16. （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，根据功的定义可得从A到B，电场力做的功17. （1）根据可得动车组匀速行驶时其中得（2）设整个启动加速过程中通过的路程为s，根据动能定理得代入数据解得18. (1)由牛顿第二定律得解得(2)由匀变速直线运动规律解得(3)滑块在平台右侧水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，在竖直方向根据牛顿第二定律在水平方向滑块落地点与平台右侧边缘的距离为联立并代入数据解得
