2020-2021学年安徽省淮南市高一2021年6月份质量检测_（物理）试卷新人教版

这是一份2020-2021学年安徽省淮南市高一2021年6月份质量检测_（物理）试卷新人教版，共8页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 下面以科学家名字作为物理量的单位中，哪个是基本物理量的单位（ ）
A.库仑B.牛顿C.焦耳D.安培

2. 质量10g、以0.80km/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（ ）
A.运动员的动能较大B.子弹的动能较大
C.二者的动能一样大D.无法比较它们的动能

3. 长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球，先令小球以O为圆心，L为半径的竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示，g为重力加速度，则（ ）

A.小球通过最高点时速度可能为零
B.小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零
C.小球通过最低点时的速度大小可能等于2gL
D.小球通过最低点时所受轻绳的拉力可能等于5mg

4. 汽车在平直路面上行驶时，受到的阻力恒为200N，若汽车发动机的额定功率为6kW，则汽车的最大速度为（ ）
A.3m/sB.15m/sC.30m/sD.45m/s

5. 如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为+Q的小球旁边，则（ ）

A.导体左端感应出负电荷，右端感应出正电荷
B.导体杆内a、b、c三点的场强关系是EaC.导体杆内a、b、c三点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec
D.金属导体的感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强大小关系是Ea′
6. 如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为−2Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为qq>0的固定点电荷．已知b点处的场强为2kqR2则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（ ）

A.8kq9R2B.10kq9R2C.kq9R2D.k90+99R2
二、多选题

关于匀速圆周运动的说法正确的是（ ）
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动的加速度是变化的
C.匀速圆周运动的向心力是变化的
D.匀速圆周运动的角速度是不变的

如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置A后放手．摆球运动过程中所受空气阻力F大小不变，且其方向始终与摆球速度方向相反，摆球运动到最低点后继续向左摆动，则摆球由A运动到最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）

A.重力做功为2mgLB.绳的拉力做功为0
C.空气阻力F做功为−mgLD.空气阻力F做功−12FπL

2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道．假设火星可视为半径为R的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示．椭圆轨道的“近火点”P离火星表面的距离为2R，“远火点”Q离火星表面的距离为4R，万有引力常量为G．下列说法正确的是（ ）

A.若已知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为T，可以计算得出火星的质量
B.若已知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为T，可以计算得出火星的第一宇宙速度
C.探测卫星在“近火点”P和“远火点”Q的速率之比为2:1
D.探测卫星在“近火点”P和“远火点”Q的加速度大小之比为25:9

我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面．通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示．这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”．为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为Epx=−12mω2x2．该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能．根据以上信息可知，下列说法中不正确的是（ ）

A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O点
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式Epx=−12mω2x2是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
三、实验探究题

一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得Δs=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为ℎ1=0.1m，ℎ2=0.2m，利用这些数据，可求得：（取重力加速度g=10m/s2）

（1）物体抛出时的初速度为________m/s．（保留2位有效数字）

（2）物体经过B时竖直分速度为________m/s．（保留2位有效数字）

（3）抛出点在A点上方高度为________m处．（保留3位有效数字）

利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验．

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（ ）
A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量

（2）供选择的重物有以下四个，应选择（ ）
A.质量为100g的木球B.质量为10g的砝码
C.质量为200g的钩码D.质量为10g的塑料球

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是（ ）
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式v=2gℎ计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法

（4）同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离ℎ，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2−ℎ图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确________（填“正确”或“不正确”）．
四、填空题

如图所示，水平桌面上放一个斜槽，一个小钢球从斜槽上端滑下来．不放置磁铁时，小钢球从斜槽上滑下来后，在水平桌面上做________（选填“直线”或“曲线”）运动．按照如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，小钢球从斜槽上滑下来后，在水平桌面上做________（选填“直线”或“曲线”）运动．

五、解答题

如图所示，将一个小球从ℎ=80m高处以水平初速度v=30m/s抛出．取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．求：

（1）小球在空中运动的时间t．

（2）小球落地位置与抛出点的水平距离x．

2021年2月10日，“天问一号”顺利进入大椭圆环火轨道，并于5月15号成功着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，标志着我国的航天事业迈入了发展的快车道．假设“天问一号”沿圆轨道绕火星运行，其轨道半径为r，周期为T．已知火星的半径为R，万有引力常量为G．根据这些条件，求：
（1）火星的质量M．

（2）火星表面的重力加速度g．

（3）火星的第一宇宙速度v．

如图所示，长度为L的竖直轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链连接于水平地面上的O点．置于同一水平地面上的正方体B恰与A接触，正方体B的质量为M．今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而A与B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为30∘，重力加速度为g，求：

（1）A与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为多少．

（2）A、B质量之比为多少．

（3）在此过程中A对B做了多少功？

如图所示，在水平向左的匀强电场中有一与水平面成37∘角的光滑绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度ℎ=0.8m．有一质量为0.4kg的带电小环套在杆上，正以某一速度v0沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处，ACP所在平面与电场E平行，g取10m/s2，求：(sin37∘=0.6，cs37∘=0.8)．

（1）小环带何种电荷及小环受到的电场力的大小．

（2）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向．

（3）小环从离开杆后到其正好落在地面上P点，此过程中小环所需要的时间．

（4）若在小环离开直杆的瞬间撤去电场，求小环的落地点Q（题中未标出）与P的距离？
参考答案与试题解析
2020-2021学年安徽省淮南市高一2021年6月份质量检测 (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
物理学史
【解析】
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
【解答】
解：单位制包括基本单位和导出单位，国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔，故ABC错误，D正确．
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
动能
【解析】
根据动能的定义式Ek=12mv2，可以求得人和子弹的各自的动能的大小．
【解答】
解：子弹的动能为Ek1=12mv2=12×0.01×8002J=3200J，
运动员的动能为Ek2=12mv2=12×60×102J=3000J，所以子弹的动能较大．
故选B．
3.
【答案】
B
【考点】
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
动能定理的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，靠重力提供向心力，所以mg=mv2L，解得：v=gL，所以最高点速度最小为gL，故A错误，B正确；
C．从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得：−mg⋅2L=12mv2−12mv02，若v0=2gL，解得：
v=0，而最高点速度最小为gL，故C错误；
D．当最高点速度为gL时，最低点速度最小，此时绳子的拉力也最小，则有：mg⋅2L=12mv′2−12mv2，解得：v′=5gL，在最低点有：T−mg=mv′2L，解得：T=6mg，所以在最低点绳子的最小拉力为6mg，故D错误．
故选B．
4.
【答案】
C
【考点】
瞬时功率
【解析】
当汽车的加速度a＝0时，即F＝f时，汽车的速度最大。
【解答】
解：当汽车的加速度为0时，汽车的速度最大，即此时汽车的牵引力F＝f＝200N，根据功率公式P＝Fv可得此时汽车的最大速度vmax=Pf=6×103W200N=30m/s．
故选C．
5.
【答案】
D
【考点】
静电感应
【解析】
当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与+Q产生的电场强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式E=kQr2结合求解．
【解答】
解：根据同种电荷互相排斥异种电荷互相吸引可知，左端感应出正电荷，右端感应出负电荷，故A错误；
金属杆处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故BC错误；
处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，即导体杆上感应电荷在某处产生的场强与带电小球产生的场强等大反向，由E=kQr2知Ea′故选D．
6.
【答案】
A
【考点】
点电荷的场强
电场的叠加
【解析】
【解答】
解：q在b点的场强为E1=kqR2，方向水平向右，
因为b点的合场强为2kqR2，所以均匀带负电的圆盘在b点的场强大小等于E1，方向水平向右，
根据对称性可知，均匀带负电的圆盘在d点的场强大小等于E1，方向水平向左，
q在d点的场强为E2=kq(3R)2，方向水平向右，
根据叠加原理可知，d点的合场强为E=8kq9R2，方向水平向左．
故选A．
二、多选题
【答案】
B,C,D
【考点】
匀速圆周运动
【解析】
匀速圆周运动其速度和加速度、向心力都是时刻变化；角速度保持不变．
【解答】
解：A．匀速圆周运动的速度方向是不断变化的，则不是匀速运动，A不符合题意；
B．匀速圆周运动的加速度方向是不断变化的，则加速度是变化的，B符合题意；
C．匀速圆周运动的向心力的方向是变化的，则向心力是变化的，C符合题意；
D．匀速圆周运动的角速度是不变的，D符合题意．
故选BCD．
【答案】
B,D
【考点】
恒力做功
做功的判断及功的正负
动能定理的应用
【解析】
根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力做的功，其中空气阻力做功与路程有关。可以根据动能定理分析空气阻力做功与重力做功的关系．
【解答】
解：A．摆球下降的高度为L，则重力做功WG=mgL，故A错误；
B．绳子拉力方向与摆球的速度方向始终垂直，拉力对摆球不做功，故拉力的功为0，故B正确；
C．摆球运动到最低点后继续向左摆动，根据动能定理得：mgL−W阻=12mv2>0，则W阻=mgL−12mv2，则克服阻力做功小于mgL，即空气阻力F做功小于−mgL，故C错误；
D．空气阻力F大小不变，方向始终与速度方向相反，则空气阻力做负功，为W阻=−Fs=−FπL2=−12FπL，故D正确．
故选BD．
【答案】
A,B,D
【考点】
万有引力定律及其应用
开普勒定律
【解析】
由题可得长半轴为4R，由开普勒第三定律得R3T02=(4R)3T2 。又因为是近地卫星可得GMmR2=mv2R 两式合并可以求出火星的质量和火星的第一宇宙速度；
由开普勒第二定律，当卫星在P、Q
两点运动，有vP⋅t⋅rP=vQ⋅t⋅rQ求出P、Q两点的速度之比；
根据a=GMR2，可得加速度之比为R平方的反比进行求解．
【解答】
解：AB．由题意可得长半轴为4R，由开普勒第三定律得R3T02=(4R)3T2，
又因为是近地卫星可得GMmR2=mv2R，GMmR2=m4π2T02R，
解得M=256π2R3GT2，v=16πRT ，所以AB正确；
C．由开普勒第二定律，当卫星在P、Q两点运动，有vPrP=vQrQ，将两点距离代入可得，P、Q两点速度比为5:3，所以C错误；
D．根据a=GMr2，可得P、Q两点加速度比为25:9，所以D正确．
故选ABD．
【答案】
A,B,D
【考点】
重力势能的变化与重力做功的关系
弹性势能的变化与弹力做功的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．根据该“势能”的表达式：Epx=−12mω2x2，可知，距离y轴越远，势能越小，当小水滴从y轴向外运动的过程中，对应的“力”一定做正功，因此“力”的方向背离O点向外，A错误；
B．该“势能”的表达式类比于弹簧弹性势能的表达式：Ep=12kx2，弹簧离平衡位置越远，弹力越大，因此该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而增大，B错误；
C．该表达式中，当x取0时，势能为零，因此选取了y轴处“势能”为零，C正确；
D．由于整个水面势能相等，在O点处势能为零，则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该“势能”的和均为零，即mgy−12mω2x2=0，整理可得y=ω22gx2，因此稳定时，桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，D错误．
本题选择错误的，故选ABD．
三、实验探究题
【答案】
（1）2.0
（2）1.5
（3）0.0125
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）在竖直方向上根据：
Δy=gt2，
t=Δyg=ℎ2−ℎ1g=0.2−0.110s=0.1s，
物体抛出时的初速度：
v0=Δst=．
（2）tB=v0g=1.5m/s10m/s2=0.15s，
物体经过B时竖直分速度为：
vyB=gtB=10×0.15m/s=1.5m/s．
（3）从抛出到运动到A点需要的时间：
tA=tB−t=0.15s−0.1s=0.05s，
则抛出点在A点上方高度：
ℎ=12gt2=12×10×0.052m=0.0125m．
【答案】
A
C
C
（4）不正确
【考点】
用纸带测速法（落体法）验证机械能守恒定律
【解析】
（1）验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等．
（2）实验误差来自于阻力，故应选择体积小质量大的物体作为研究对象．
（3）重物下落过程由于受到阻力作用，重力势能的减少量大于动能的增加量．
（4）如果v2−ℎ图象为直线，仅表示合力恒定，与机械能是否守恒无关，比如：阻力恒定，合外力一定，加速度一定，v2−ℎ图象也可能是一条过原点的倾斜的直线．
【解答】
解：（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和重力势能的变化量是否相等，故A正确，BC错误．
故选A．
（2）在验证机械能守恒定律时应该选用体积比较小，质量比较大的物体做实验，这样可以减小空气阻力，故C正确，ABD错误．
故选C．
（3）重力下落过程由于受到空气阻力作用与纸带和限位孔间的摩擦力作用，要克服阻力做功，机械能有损失，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误．
故选C．
（4）该同学的判断依据不正确．在重物下落ℎ的过程中，若阻力f恒定，根据mgℎ−fℎ=12mv2−0，可得： v2=2g−fmℎ，则此时v2−ℎ图象就是过原点的一条直线，所以要想通过v2−ℎ图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．
四、填空题
【答案】
直线,曲线
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
利用水平方向不受力可以判别小球做直线运动，利用力的方向和速度方向不共线可以判别小球做曲线运动．
【解答】
解：不放置磁铁时，小钢球从斜槽上滑下来后，在水平桌面上运动时，由于水平方向不受外力，则做直线运动；
按照如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，小钢球从斜槽上滑下来后，在水平桌面上运动时，由于受到磁铁的与速度不共线的吸引力作用而做曲线运动．
五、解答题
【答案】
（1）小球在空中运动的时间t=4s．
（2）小球落地位置与抛出点的水平距离x=120m．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
（1）利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间；
（2）利用水平方向的位移公式可以求出水平位移的大小．
【解答】
解：（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有ℎ=12gt2，
代入数据，解得t=2ℎg=2×8010s=4s．
（2）小球在水平方向做匀速直线运动，则小球抛出的水平距离x=vt=30×4m=120m．
【答案】
（1）火星的质量M=4π2r3GT2．
（2）火星表面的重力加速度g=4π2r3R2T2．
（3）火星的第一宇宙速度v=2πTrR．
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
【解答】
解：（1）设“天问一号”质量为m，万有引力提供向心力有：
CMmr2=m4π2T2r，解得M=4π2r3GT2．
（2）忽略火星自转，火星表面质量为m′的物体，其所受万有引力等于重力，有：
GMm′R2=m′g，解得g=4π2r3R2T2．
（3）万有引力提供向心力有GMmR2=mv2R，解得v=gR=2πTrR．
【答案】
（1）A与B刚脱离接触的瞬间，B的速率vB=gl8．
（2）A、B质量之比为m:M=1:4．
（3）在此过程中A对B做了116Mgl的功．
【考点】
杆端速度分解模型
竖直面内的圆周运动-轻杆模型
系统机械能守恒定律的应用
动能定理的应用
【解析】
【解答】
解：（1）杆对A的作用力先是支持力后是拉力，A与B刚脱离接触的瞬间，杆对A的作用力等于零，A的速度方向垂直于杆，水平方向的分速度等于B的速度：vAcs60∘=vB，
解得vA:vB=2:1，
A与B刚脱离接触的瞬间，B对A也没有作用力，A只受重力作用，根据牛顿第二定律：
mgsin30∘=mvA2l，
且vA:vB=2:1，
解得vA=gl2，vB=gl8．
（2）脱离接触之前，由机械能守恒定律：
mgl1−sin30∘=12mvA2+12MvB2，
解得m:M=1:4．
（3）在此过程中，A对B所做的功为：
W=12MvB2=116Mgl．
【答案】
（1）小环带负电荷，小环受到的电场力的大小为3N．
（2）小环离开直杆后运动的加速度大小为12.5m/s，方向与垂直方向成37∘斜向右下方．
（3）小环从离开杆后到其正好落在地面上P点，此过程中小环所需要的时间为t=0.32s．
（4）若在小环离开直杆的瞬间撤去电场，小环的落地点Q（题中未标出）与P的距离x′=0.384m．
【考点】
带电粒子在重力场和电场中的运动
【解析】
【解答】
解：（1）小环在光滑直杆上做匀速运动，电场力必定水平向右，否则小环做匀加速运动，则小环带负电，其受力情况如图所示：
因为F电=Eq，由平衡条件得Eq=mgtan37∘，
解得F电=0.4×10×34N=3N．
（2）离开直杆后，只受mg、Eq作用，则合力为：
F合=Eq2+mg2=5N，
a=F合m=50.4m/s=12.5m/s，
方向与垂直方向成37∘斜向右下方．
（3）小环在直杆上运动的速度为v0，离杆后经t秒到达P点，则竖直方向：
ℎcs37∘=12at2，
ℎsin37∘=v0t，
解得v0=1.5m/s，t=0.32s．
（4）ℎ=v0sin37∘t′+12gt′2，
x′=v0cs37∘t′，
解得t′=0.32s，x′=0.384m．