2021淮北树人高级中学高一下学期期中考试物理试卷含答案

2020-2021学年度第二学期期中试题

高一年级物理试题

一、单选题（每题4分，共32分）

1．有关电场的理解，下述正确的是（　　）

A．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小

B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度

C．由公式可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大

D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关

2．一物体做直线运动的v­-t图像如图所示，则（　　）

A．前6 s内物体做匀变速直线运动

B．第3 s末物体回到出发点

C．第3 s末物体的速度为零，此时加速度也为零

D．前6 s内物体的最大加速度大小为4 m/s2

3．河宽为，船在静水中的速度大小为，水速为，则（　　）

A．船无法渡过此河 B．船渡河的最小位移为

C．船渡河的最短时间为 D．船渡河的位移越短，船渡河的时间也越短

4．篮球运动是深受同学们喜爱的运动之一、如图所示，某同学正在练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，撞击篮板前篮球的轨迹分别如图中曲线、所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，两次篮球在空中的飞行时间分别为和，不计空气阻力。下列关系正确的是（　　）

A． B．

C． D．

5．2020年12月3日，嫦娥五号上升器（如图）携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。若环月轨道可近似为圆轨道，已知轨道半径为r，上升器在环月轨道运行的速度大小为v，万有引力常量为G，则月球的质量为（　　）

A．      B．      C．       D．

6．一质量为的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为（　　）

A． B． C． D．

7．如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下，下列判断正确的是(　　)

A．两小球到达底端时速度相同

B．两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同

C．两小球到达底端时动能相同

D．两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率

8．如图所示，有三个点电荷位于一个等边三角形的三个顶点上，已知都带负电荷，A所受两个电荷的静电力的合力如图中所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性（　　）

A．一定是正电 B．一定是负电 C．可能是正电，也可能是负电

D．无法判断

二、多选题（每题4分，多选错选0分，漏选2分，共16分）

9．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用。水平力F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（　　）

A．时刻物体的速度为

B．时刻，水平力F的瞬时功率为

C．在到这段时间内，水平力F的平均功率为

D．在到这段时间内，水平力F的平均功率为

10．如图甲所示，在一条电场线上有A，B两点若从A点由静止释放一电子，假设电仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度一时间图像如图乙所示，则（　　）

A．从A点到B点，电了克服电场力做功

B．A，B两点的电场强度大小EA>EB

C．A，B两点的电势

D．电子在A，B两点具有的电势能

11．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是（　　）

A．带电粒子所带电荷的正、负

B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

D．带电粒子在a、b两点的速度，b处较大

12．如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内有a、b、c三点，坐标为a（0，6），b（8，0），c（8，6）三点的电势分别为12V、9V、8V。下列说法正确的是（　　）

A．电场强度的大小为V/cm

B．坐标原点处的电势为10V

C．电子在a点的电势能比在b点的电势能高3eV

D．电子从坐标原点运动到c点，电场力做功为-5eV

三、实验题（15分）

13．（6）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

实验中，需要在长木板的右端垫上一个小木块，让小车在不受细绳拉力的作用时可以在长木板上沿斜面向下做___________（选填“匀速”、“加速”或“减速”）直线运动。小车的质量为m，砝码（包括砝码盘）的总质量为M，当满足M___________m（选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）时，则可认为砝码（包括砝码盘）的总重力大小等于小车所受拉力F的大小。某次试验得到的纸带如图乙所示，图中O、A、B、C、D点为计数点，已知相邻的两个计数点间还有4个点未画出，相邻两计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4，打点计时器的周期为T，则此次试验小车的加速度大小为___________。

14．（9分）如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。某同学在一次实验中打出了一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F是纸带上6个依次打的点，打点计时器的电源频率为。该同学用毫米刻度尺测量A点到其它各点的距离，并记录。

(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______

A．重物选用质量和密度较大的金属锤    B．实验前重物应该靠近打点计时器

C．精确测量出重物的质量             D．用手托稳重物，释放重物后，接通电源

(2)本实验数据发现重物下落过程重力势能的减少量_______动能的增加（填“大于”“小于”、“等于”）。为了求出物体在运动过程中受到的阻力，还需测量的物理量是________（说明含义并用字母表示）。用还需测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受阻力的表达式______（当地重力加速度为g）；

(3)利用以上纸带还可求出当地的重力加速度是_________（保留两位有效数字）。

四、解答题（共37分）

15（11分）．如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小球所受电场力F的大小；

(2)小球的质量m；

(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．

16．（12分）如图，质量为5kg的物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现用与水平方向成θ=37°的F=25N的力拉物体，使物体由静止加速运动，10s后撤去拉力，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

(1)物体在两个阶段的加速度各是多大；

(2)物体从运动到停止总的位移。

17．（14分）2022年将在我国北京举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图所示，段为运动员加速助滑道，其中段是半径为的圆弧滑道，斜面与水平面间的夹角为。运动员从加速助滑道上的某点由静止开始滑下后从点水平飞出，之后落在斜面上的点。已知之间的距离为，运动员和装备的总质量为，并可视为质点，忽略一切摩擦，取重力加速度，，。求：

（1）运动员下滑到加速助滑道最低点时对滑道的压力大小；

（2）滑道上两点间的竖直高度。

高一期中考试物理参考答案

1．D

【详解】

A．电场强度的方向就是放入电场中正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，且其大小，故A错误；

BD．电场强度是由电场本身决定的，是电场的一种性质，与试探电荷是否存在无关，故B错误，D正确；

C．公式适用于点电荷，在离点电荷很近的地方，r接近于零，则公式不再适用，故C错误。

故选D。

2．D

【详解】

A．根据速度—时间图像的斜率等于物体运动的加速度，由图像可知，前6 s内物体的加速度是变化的，做的是非匀变速直线运动，故A错误；

B．根据v­t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知第3 s末物体的位移最大，离出发点最远，故B错误；

C．第3 s末物体的速度为零，但加速度不为零，故C错误；

D．前6 s内，在2~4 s物体的加速度最大，最大加速度大小为4 m/s2，故D正确。

故选D。

3．C

【详解】

A．船速小于水速，船无法垂直到达河的对岸，而不是不能到达对岸，A错误；

B．船速小于水速，渡河位移最短时，船头与河岸上游夹角余弦为

为，最短位移为

B错误；

C．船头垂直河岸时，渡河时间最短

C正确；

D．渡河时间最短时，船头需要河岸垂直，渡河位移最短时，船头与河岸上游夹角为，两种情况不对应，D错误；

故选C。

4．A

【详解】

将运动过程逆向思考，篮球做平抛运动。曲线1、2对应的水平位移相等，竖直位移1大于2，由竖直位移关系

知

再由水平位移

得

故选A。

5．A

【详解】

根据

解得月球的质量

故选A。

6．B

【详解】

小轿车在路面行驶时，由牛顿第二定律可得，其加速度为

当小轿车达到最大速度v时，小轿车的加速度为0，小轿车的牵引力与阻力相等，即

由

可得

当小轿车的速度大小为时，即

由

可得

则此时小轿车的加速度为

故选B。

7．C

【详解】

A．两小球到达底端时速度方向不同，所以速度不相同，A错误；

B．重力做功与路径无关，两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同，都等于mgR，B错误；

C．由机械能守恒定律

两个小球达到底端时动能相同，都等于mgR，C正确；

D．两小球到达底端时,两个小球重力做功的瞬时功率分别为

两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率小于乙小球重力做功的瞬时功率，D错误。

故选C。

8．A

【详解】

对A电荷受力分析，B对A的是库仑斥力，沿的连线向上；如果C是负电荷，则C对A的库仑斥力沿连线向上，这两个斥力的合力是向上的，不可能偏向右；只有C带正电，C对A的库仑引力沿连线向下，与B对A的作用力的合力才偏向右侧，故点电荷C一定带正电。

故选A。

9．BC

【详解】

AB．时间内，物体的加速度

位移为

时刻的速度

时间内，物体的加速度

位移为

时刻的速度

所以在时刻，水平力F的瞬时功率

A错误，B正确；

CD．时间内，水平力F的平均功率

C正确，D错误。

故选BC。

10．BCD

【详解】

A．从速度图像看出，电子从A运动到B过程速度增大，故在该过程中电场力对电子做正功，故A错误；

B．从速度图像看出，电子的加速度变小，电场力减小，即FA>FB，场强变小，则B点的场强小于A点的场强，即EA>EB，故B正确；

C．根据题意，电子从静止释放后从A运动到B，则电子受到的电场力方向从A指向B，而电子带负电，则电场线方向从B指向A，则B点的电势大于A点的电势，即A<B，故C正确；

D．因电场力做正功，则电势能减小，故D正确。

故选BCD。

11．BC

【详解】

A．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，A错误；

B．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，B正确；

C．根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，C正确；

D．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，D错误。

故选BC。

12．AD

【详解】

AB．根据匀强电场中相互平行的直线上相等距离的两点间电势差相等可知

则算得原点处的电势

则电场沿x轴方向的场强大小为

方向沿x轴正方向，沿y轴方向的场强大小为

方向沿y轴负方向，所以电场强度的大小为

B错误A正确；

C．根据电势能公式

可得电子在a点、b点的电势能分别为

则电子在a点的电势能比在b点的电势能小3eV， C错误；

D．坐标原点与c点的电势差为

则电子从坐标原点运动到c点电场力做功为

D正确。

故选AD。

13．匀速    远小于       

【详解】

[1] 实验中为了平衡摩擦力，需要在长木板的下面垫一个小木块，让小车在不受细绳拉力的作用时可以在长木板上沿斜面向下做匀速直线运动。

[2] 本实验要用砝码(包括砝码盘)的总重力代替绳子的拉力，必须始终满足砝码(包括砝码盘)质量远小于小车质量。

[3] 由

得，小车的加速度大小为

14．AB    大于    重物质量m        9.5   

【详解】

(1)[1]A．使用质量大的重物可以减小阻力的影响，故A正确；

B．实验前重物应该靠近打点计时器，这样纸带上打出的点更多，求解过程中误差较小，故B正确；

C．由实验原理可得

可知，质量可以约去，则重物的质量大小并不影响测量结果，故C错误；

D．重物不是用手托着，而是用手提着纸带的上端，先接通电源，再释放重物，故D错误。

故选AB；

(2)[2]由于阻力存在的原因，重物下落过程中，有部分重力势能转化为内能，则本实验数据发现重物下落过程重力势能的减少量大于动能的增加量；

[3]由牛顿第二定律可得

由此可知，为了求得阻力，还应测量重物的质量；

[4]由

可得

(3)[5]由逐差法得

15．(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　(3)v=2.0m/s

【详解】

(1)根据电场力的计算公式可得电场力；
(2)小球受力情况如图所示：

根据几何关系可得，所以；

(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．

16．(1)2.6m/s2，2m/s2；(2) 299m

【详解】

(1)物体的受力如图所示，则有：

Fcos37°-Ff=ma

FN＋Fsin37°=mg

Ff=μFN

联立三式代入数据解得

a=2.6m/s2

撤去拉力后，加速度大小为

a′==μg=2m/s2

(2)10s末物体的速度为

v=at=26m/s

则物体的总位移

17．(1)；(2)

【详解】

(1) 由平抛运动的规律得

…①

…②

由①②式得

据牛顿第二定律得

解得

据牛顿第三定律得

(2)设两点间的竖直高度为，则由动能定理得

解得