广东省广州市私立华联学院附属学校2021-2022学年高一第二学期期末考试物理试题（含答案）

2022广州市私立华联学院附属学校高一（下）期末

物理试题

一、单选题（共5小题，每小题4分，共20分）

1．如图所示，一个不带电的枕型导体AB，放在带正电的导体C附近（它们均与地绝缘）达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）

A．A端带正电B．B端带负电C．电势φA>φBD．电势φA=φB

2．如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示是小张画的人造地球卫星轨道示意图，其中圆轨道a、c、d的圆心均与地心重合，a与赤道平面重合，b与某一纬线圈共面，c与某一经线圈共面。下列说法正确的是（　　 ）

A．a、b、c、d都有可能是卫星的轨道

B．轨道c上卫星的环绕速度大于7.9km/s

C．轨道a上卫星的运行周期可能与地球自转周期相同

D．仅根据轨道d上卫星的轨道半径和角速度这两个量，就可以求出卫星质量

4．如图所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器。将两金属板分别与电源两极相连，闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下列判断正确的是（　　）

A．保持开关S闭合，减小两极间的距离，板间电压减小

B．保持开关S闭合，减小两板间的距离，电容器的电容减小

C．断开开关S，减小两板间的距离，液滴静止不动

D．断开开关S，减小两板间的距离，板间电场强度增大

5．“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一，其构造如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则(　　)

A．从D到C，弹丸的机械能守恒

B．从D到C，弹丸的动能一直在增大

C．从D到C，弹丸的机械能先增大后减小

D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能

二、多选题（共5小题，每小题6分，共30分）

6．等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示．x轴上AO<OB，A、O、B三点的电势分别为A、O、B，电场强度大小分别为EA、EO、EB，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是（       ）

A．

B．

C．

D．

7．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，此时绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为ω，加速度为g，则（　　）

A．当时，细线中张力为零 B．当时，物块与转台间的摩擦力为零

C．当时，细线的张力为 D．当时，细绳的拉力大小为

8．如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力作用下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，则下列说法中正确的是(　　)

A．A、B两点相比较，粒子在A点加速度较大

B．A、B两点相比较，A点电势较高

C．A、B两点相比较，粒子在B点加速度较大

D．A、B两点相比较，粒子在B点电势能高

9．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次试验“火星－500”，王跃走出登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在“火星”上首次留下中国人的足迹，目前正处于从“火星”返回地球途中。假设这艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，设轨道Ⅰ的环绕速度为v1，加速度为a1，则下列说法正确的是 （　　）

A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点的速度大于v1

B．飞船在轨道Ⅰ上运动的机械能大于在轨道Ⅱ上运动的机械能

C．飞船在Ⅱ上运动到P点时的加速度等于a1

D．飞船在轨道Ⅱ上运动经过P，Q两点，vP<vQ

10．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则圆环（　　）

A．下滑过程中，加速度一直减小

B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为

C．在C处，弹簧的弹性势能为

D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

三、非选择题（共50分）

11．某同学做“验证机械能守恒定律”实验如图所示，采用重物自由下落的方法：

(1)实验中，下面哪些实验器材是必需的___________；

A．天平       B．刻度尺       C．直流电源       D．秒表

(2)下列做法可减小实验误差的是___________；

A．安装打点计时器时两限位孔在同一条竖直线上

B．在木锤和铁锤中，可以选择木锤作为重物

C．先松开纸带后接通电源

(3)某同学做“验证机械能守恒定律”实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图中，单位是cm。打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s2。重物质量为1.00kg，重物在2点的速度v2=______m/s，同样的方法可求出5点的速度v5=2.08m/s，2到5的过程中动能增加量ΔEk=1.04 J，重力势能减少量ΔEp=________J。（以上计算结果保留三位有效数字）

由以上可得出实验结论：_________。

(4)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．利用公式计算重物速度                    B．利用公式计算重物速度

C．没有采用多次实验取平均值的方法       D．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

12．我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想“嫦娥1号”登月飞船靠近月球表面做匀速圆周运动，测得飞行n圈所用的时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求：

(1)嫦娥1号绕月球飞行的周期；

(2)月球的质量；

(3)月球表面的重力加速度。

13．如图所示，半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量m=0.50kg的小滑块（可视为质点）将一左端固定的弹簧压缩至A点后由静止释放。滑块与弹簧分离后经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动恰好到达最高点C，经测量，A、B间的距离S=15m，滑块与水平面的动摩擦因数µ=0.20，重力加速度g=10m/s2求：

(1)滑块通过C点时的速度大小

(2)滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力大小；

(3)弹簧被压缩至A点时具有的弹性势能EP。

14．如图，在xOy平面的第四象限内有平行于y轴的有界匀强电场E1=1.5×104V/m，方向沿y轴正方向；第一象限有一个平行于x轴的有界匀强电场E2（方向未标出），右边界过B点且平行于y轴。一质量m=1kg、电荷量q=1×10-3C的带正电小球，从P点以初速度v0=1m/s，垂直y轴方向射入第四象限的电场E1中，。粒子偏转后经过x轴上A点进入第一象限，沿直线运动且恰好未射出电场E2，.g=10m/s2.，求：

(1)小球在第四象限运动的加速度大小；

(2)小球过A点的速度大小；

(3)E2电场的右边界坐标xB。

参考答案：

1．D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．不带电的枕型导体AB，放在带正电的导体C附近，由于静电感应，A端与B端将带上感应电荷，达到静电平衡后靠近C的A端将带上与C电性相反的电荷，即A带上负电荷，而B端带上正电荷，AB错误；

CD．把一个在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带正电的导体C附近，达到静电平衡后，枕形导体是个等势体，A点与B点的电势是相等的，C错误D正确。

故选D。

2．C

【解析】

【分析】

【详解】

飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，则知速度与水平方向的夹角为30°，则有

又

则得

水平方向上小球做匀速直线运动，则有

解得

故选C。

3．C

【解析】

【详解】

A．卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，因此b轨道是不可能的，A错误；

B．根据

解得

可知，只有当卫星的轨道半径r与地球的球体半径R相等时，线速度最大为7.9km/s，所以轨道c上的卫星的线速度小于7.9km/s，B错误；

C．a与赤道平面重合，可能是地球的同步卫星，运行周期可能与地球自转周期相同，C正确；

D．根据

解得

可以求出地球的质量，不能求出卫星的质量，D错误。

故选C。

4．C

【解析】

【详解】

AB．当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变。若减小两板间的距离，根据可知平行板电容器的电容增大，AB错误；

CD．当断开开关S，则两极板间的电量不变。若减小两板间的距离，根据

，，

可得

所以两板间的电场强度仍不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态，C正确，D错误。

故选C。

5．D

【解析】

【详解】

A．从D到C，橡皮筋的弹力对弹丸做功，弹丸的机械能增大，故A错误；

B．橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸受的合力先向上后向下，速度先增大后减小，则弹丸的动能先增大后减小，故B错误；

C．从D到C，橡皮筋对弹丸一直做正功，弹丸的机械能一直在增加，故C错误；

D．从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段位移相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，机械能增加也多，故D正确．

故选D。

6．AD

【解析】

【详解】

A.正电荷周围的电势较高，负电荷周围的电势较低，，故A正确；

B.图像切线的斜率绝对值等于场强的大小，可知B点的场强最大，O点最小，故B错误；

C.电子带负电，根据电势能Ep=q可知，最大，最小，故C错误；

D.由图像可知UOBUAO，根据电场力做功W=qU，电子带负电，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正确．

7．AD

【解析】

【详解】

A．当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时

解得

由于，所以当 时，细线中张力为零，A正确；

B．随角速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，则

解得

由于，所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零，B错误；

C．由于，由牛顿第二定律

因为压力小于mg，所以，解得，C错误；

D．当时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则

解得

故

D正确。

故选AD。

8．ABD

【解析】

【分析】

根据“在电场力作用下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示”、“粒子在A点加速度较大”、“A点电势较高”、“粒子在B点电势能高”可知，本题考查电场强度、电势和电势能，根据电场线的疏密表示电场强度的强弱，沿着电场线电势降低，电场力做功与电势能变化的关系判断即可．

【详解】

AC. 由于A点的电场线密，所以A点的电场力大，则A点的加速度较大．故A正确，C错误；

B. 沿着电场线电势降低，所以A点的电势高，故B正确；

D. 粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，则B点电势能高，故D正确；

故选ABD

9．AC

【解析】

【详解】

A．飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动。所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度，即船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点的速度大于v1，A正确；

B．飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动。即外界对飞船做正功，机械能增大，所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能，B错误；

C．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，C正确；

D．根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在近地点P点速度大于在Q点的速度，D错误。

故选AC。

10．BD

【解析】

【分析】

【详解】

A．圆环下落时，先加速，在B位置时速度最大，加速度减小至0，从B到C圆环减速，加速度增大，方向向上，故A错误；

BC．圆环下滑时，设克服摩擦力做功为Wf，弹簧的最大弹性势能为，由A到C的过程中，根据功能关系有

由C到A的过程中，有

联立解得

，，

选项B正确，选项C错误；

D．设圆环在B位置时，弹簧弹性势能为，根据能量守恒，A到B的过程有

B到A的过程有

比较两式可得

故D正确。

故选BD。

11．     B     A               在试验误差的范围内，重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒     D

【解析】

【详解】

（1）[1] A．由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，A错误；

B．实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，B正确；

C．打点计时器需要连接的是交流电源，因此不需要直流电源，C错误；

D．在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，D错误。

故选B。

（2）[2]A．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，A正确；

B．在木锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤，阻力会更小，B错误；

C．先松开纸带后接通电源，这样不能充分利用纸带，C错误。

故选A。

（3）[3] 打点计时器工作频率为50 Hz，根据

则两邻的两个点的时间间隔

重物在2点的速度

。

[4] 2到5的过程中重力势能减少量

。

[5] 实验结论是在试验误差的范围内，重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒。

（4）[6]AB．因为机械能守恒为

使用

是已知机械能守恒验证机械能守恒，不能不用这两个公式计算速度，所以不是造成重力势能的减少量大于动能的增加量的原因，AB错误；

C．这个实验是验证性的实验，不是测量性的实验，不能采用多次实验取平均值的方法，所以不是造成重力势能的减少量大于动能的增加量的原因，C错误；

D．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，D正确。

故选D。

12．(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】

(1)由题意可知，测得飞行n圈所用的时间为t，则嫦娥1号绕月球飞行的周期

(2)由万有引力提供向心力有

得

(3)在月球表面物体的重力等于万有引力则

得

13．(1)5m/s；(2)30N；(3)46.25J

【解析】

【详解】

(1)由于恰好到达最高点C，则有

代入数据得

(2)对滑块从B到C机械能守恒有

在B点由牛顿第二定律有

代入数据得

(3)对滑块A到B由能量守恒有

弹簧弹性势能转化为滑块在A点的动能即

联立解得

14．（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）在沿电场线方向

小球在第四象限运动的加速度大小

（2）在沿电场线方向，离开第四象限时，竖直分速度

解得

小球过A点的速度大小

（3）小球在第四象限运动的时间，根据

解得

小球垂直电场方向的位移

因为小球进入第一象限时，垂直电场和沿电场的分速度一样，且沿直线运动，则

因恰好未射出电场E2，故小球做的匀减速直线运动，到达E2电场的右边界速度为零，小球在E2电场向右方向的位移，根据

解得

E2电场的右边界坐标