1、2021-2022學年湖北省荊州市沙市中學高一（下）期中考試物理試題一、選擇題（每小題4分，共44分，1-7為單選，8-11為多選。選對得4分，選對但不全得2分）1. 如圖所示，光滑絕緣的水平面上的P點固定著一個帶正電的點電荷，在它的右側N點由靜止開始釋放一個也帶正電的小球（可視為質點）以向右為正方向，下圖中能反映小球運動速度隨時間變化規(guī)律的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】試題分析：N點的小球釋放后，受到向右的庫侖力的作用，開始向右運動，根據(jù)庫侖定律可得，隨著兩者之間的距離的增大，N受到的庫侖力在減小，根據(jù)牛頓第二定律可得，N點的點電荷做加速度減小的直線運動，而圖像中

2、圖像的斜率表示物體運動的加速度，所以A正確，B圖像表示物體做勻加速直線運動，C圖像表示物體做加速度增大的直線運動，D圖像表示物體先做加速度增大的直線運動，后做加速度減小的直線運動2. 一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定。有質量相等的兩個小球A、B，分別沿著筒的內壁在水平面內作勻速圓周運動。如圖所示。A的運動半徑較大，則（）A. A球的角速度必大于B球的角速度B. A球的線速度必大于B球的線速度C. A球的運動周期必小于B球的運動周期D. A球對筒壁的壓力必小于B球對筒壁的壓力【答案】B【解析】【詳解】AC由于A和B質量相同，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運動時的向心力

3、是相同的，由公式由于球A運動的半徑大于B球的半徑，A球的角速度小于B球的角速度，由周期公式所以球A運動的周期大于球B的運動周期，AC錯誤；BD由于A和B的質量相同，球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運動時的向心力是相同的，由向心力的計算公式由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時，半徑大的線速度大，B正確，D錯誤。故選B。3. 近年來自然災害在世界各地頻頻發(fā)生，給人類帶來巨大損失科學家們對其中地震、海嘯的研究結果表明，地球的自轉將因此緩慢變快下列說法正確的是A. “天宮一號”飛行器的高度要略調高一點B. 地球赤道上物體的重力會略變大C. 同步衛(wèi)

4、星的高度要略調低一點D. 地球的第一宇宙速度將略變小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)“天宮一號”飛行器的向心力由地球的萬有引力提供，其高度與地球的自轉周期無關，A錯誤；B對于赤道上的物體來說，根據(jù)由于地球自轉的周期變小，在地面上的物體隨地球自轉所需的向心力會增大，而萬有引力的大小不變，所以物體的“重力”減小了，B錯誤；C對地球同步衛(wèi)星而言，根據(jù)可得由于衛(wèi)星的運行周期等于地球的自轉周期。地球自轉的周期T變小了，衛(wèi)星的軌道半徑r減小，C正確；D根據(jù)可得第一宇宙速度R是地球的半徑，可知v與地球自轉的周期無關，D錯誤。故選C。4. 如圖所示，一足夠長的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運動，

5、現(xiàn)將質量為m的物體豎直向下輕輕地放置在木板上的右端，已知物體m和木板之間的動摩擦因數(shù)為，為保持木板的速度不變，從物體m放到木板上到它相對木板靜止的過程中，須對木板施一水平向右的作用力F，那么力F對木板做功的數(shù)值為（）A. mv2B. mv2C. mv2D. 2mv2【答案】C【解析】【詳解】由能量轉化和守恒定律可知，拉力F對木板所做的功W一部分轉化為物體m的動能，一部分轉化為系統(tǒng)內能，故以上三式聯(lián)立可得故選C。5. 如圖所示，質量為的物體P置于傾角為的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率水平向右做勻速直線運動，重力加速度為。當小車與滑輪

6、間的細繩和水平方向成夾角時，下列判斷正確的是（）A. P的速率為B. P的速率為C. 繩的拉力等于D. 繩的拉力小于【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB將小車的速度v分解為沿繩子方向的速度和垂直繩子方向的速度，則沿繩方向的速度等于P的速度，即隨2角的減小，則vP增大，則P做加速運動，A錯誤B正確；CD對物體P，根據(jù)牛頓第二定律可知可知繩的拉力大于，CD錯誤。故選B。6. “復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|量為的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達到的最大速度為。下列說

7、法正確的是（）A. 動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C. 若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛的速度為D. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間達到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【解析】【分析】【詳解】A對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯誤；B若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤；C

8、若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故C正確；D若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間達到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做功為故D錯誤；故選C。7. 第24屆冬季奧運會于2022年2月在北京召開，如圖甲所示為運動員跳臺滑雪運動瞬間，運動示意圖如圖乙所示，運動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達C點后水平飛出，落到滑道上的D點，運動軌跡上的E點的速度方向與軌道CD平行，設運動員從C到E與從E到D的運動時間分別為與，（忽略空氣阻力，運動員可視為質點），下列說法正確的是（）A. B. C. 若運動員離開C點的

9、速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變D. 若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上距C的距離也加倍【答案】C【解析】【詳解】A以C點為原點，以CD為x軸，以CD垂直向上方向為y軸，建立坐標系如圖：對運動員的運動進行分解，y軸方向做類豎直上拋運動，x軸方向做勻加速直線運動。當運動員速度方向與軌道平行時，在y軸方向上到達最高點，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，知A、B錯誤；D將初速度沿x、y方向分解為、，將加速度沿x、y方向分解為、，則運動員的運動時間為落在斜面上的距離離開C點的速度加倍，則、加倍，t加倍，由位移公式得s不是加倍關系，D錯誤；C設運動員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為，斜面的傾角為

10、。則有：則得一定，則一定，則知運動員落在斜面上的速度方向與從C點飛出時的速度大小無關，故C正確。故選C。8. 如圖所示，直線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過該區(qū)域時的運動軌跡，ab是軌跡上兩點。若帶電粒子只受到電場力作用，可判斷（ ）A. 帶電粒子所帶電荷的正負B. 帶電粒子在a、b兩點的受力方向C. 帶電粒子在a、b兩點的速度a處大D. 帶電粒子在a、b兩點的電勢能a處大【答案】BC【解析】【詳解】AB根據(jù)做曲線運動的物體受力的方向指向曲線彎曲的方向，從而判斷出電場力的方向向左，由于不知道電場線的方向，不能判斷出粒子的電性。故A錯誤，B正確；C粒子受到的電場力的

11、方向向左，若粒子從a運動到b，則受力的方向與運動的方向之間的夾角是鈍角，所以電場力做負功，速度減小所以粒子在a處的速度大，故C正確；D電場力做負功，電勢能增大，所以粒子在b處的電勢能大，故D錯誤；9. 如圖所示，一細圓環(huán)上均勻分布著負電荷，x軸垂直于環(huán)面且過環(huán)心O，下列關于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是（）A. O點的電場強度最大，電勢最低B. O點的電場強度為零，電勢最低C. 從O點沿x軸正方向，電場強度一直減小，電勢升高D. 從O點沿x軸正方向，電場強度先增大后減小，電勢升高【答案】BD【解析】【詳解】AB將圓環(huán)等分成若干微小段，每一小段和與它關于O點對稱的一小段在O點產(chǎn)生的電場的

12、電場強度總是大小相等、方向相反，矢量和為零，即圓環(huán)最終在O點產(chǎn)生電場強度的總矢量和為零；因為圓環(huán)帶負電，因此每一小段和與它關于O點對稱的一小段在O點的左右兩側，產(chǎn)生大小相等、方向分別指向各小段與x軸成相等角度的電場，電場強度的矢量和沿著x軸指向O點，各段疊加后總矢量和仍然沿著x軸，指向O點，根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低的規(guī)律可知，O點的電勢最低，故A錯誤，B正確；CD當從O點沿x軸正方向，趨于無窮遠時，電場強度也為零，因此從O點沿x軸正方向，電場強度先變大，后變小，電勢升高，故C錯誤，D正確。故選BD。10. 如圖，滑塊a、b的質量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面

13、上。a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動。不計摩擦，a、b可視為質點，重力加速度大小為g，則（）A. a落地前，b的動能先增大后減小B. a落地時，b的速度為零C. a落地前，輕桿上的力有兩個時刻為零D. a落地前，a的機械能先減小后增大【答案】ABD【解析】【詳解】AB設某時刻桿與豎直方向的夾角為，該時刻a下落的位移大小為y。根據(jù)運動的合成與分解可知a、b在沿桿方向的分速度相等，即 a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，有 聯(lián)立解得 根據(jù)式可知，當a落地時，=90，b的速度為零。且b由靜止開始運動，速度先增大（即動能先增大），而y和始終增大，結合式根據(jù)數(shù)學知識可知b的速度一定先增大后減?。磩?/p>

14、能先增大后減?。蔄B正確；C a落地前，b僅在一個時刻動能最大，此時b所受合力為零，輕桿上的力為零，故C錯誤；Da落地前，由于a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，而b的機械能先增大后減小，所以a的機械能先減小后增大，故D正確。故選ABD。11. 將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均為。在這三個過程中，下列說法正確的是（）A. 產(chǎn)生的熱量大小關系為B. 機械能的減少量大小關系為C. 滑到底端時的速度大小關系為D.

15、運動的時間關系為【答案】AC【解析】【詳解】A摩擦生熱等于物塊克服摩擦力做功，設任意一沿斜面下滑的位移為L，傾斜角為，則由圖可知1和2底邊相等且小于3的底邊，故摩擦生熱關系為故A正確；B物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量一樣多，物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量最多；外力做功等于機械能的改變量，則有故B錯誤；C設任意一斜面傾角為，斜面的長度為L，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為設物體滑到底端時的速度為，據(jù)動能定理得根據(jù)圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時速度大小關系為故C正確；D由動量定理可得則有解得由數(shù)學關系可知，斜面的傾角越大，分母越大，又因為所以時間關系無法確定，故D錯誤

16、。故選AC。二、實驗題（本大題共2小題，每空2分，共14分）12. 用如圖所示的裝置來探究鋼球做圓周運動所需向心力的大小與質量m、角速度和半徑r之間的關系。探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)如圖所示。(1)在研究向心力的大小與質量m之間的關系時，要保持_相同；Am和r B和m C和r Dm和(2)若兩個鋼球質量和轉動半徑相等，則是在研究向心力的大小與_之間的關系；A質量m B角速度 C半徑r(3)若兩個鋼球質量和轉動半徑相等，且標尺上紅白相間的等分標記顯示出兩個鋼球所受向心力的比值為1:9，則與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為_。A1:3 B9:1 C1:9 D3:1【答案】 . C . B .

17、 D【解析】【分析】【詳解】(1)1在探究向心力的大小與質量m、角速度和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，再研究另外兩個物理量之間的關系，該方法為控制變量法，據(jù)此可知，要研究與m之間的關系，需保持和r相同。故選 C。(2)2根據(jù)控制變量法可知，兩球的質量和轉動半徑相等時，研究的是向心力的大小與角速度之間的關系。故選 B。(3)3根據(jù)兩球向心力之比為1:9，轉動半徑和質量相等可知，兩球轉動的角速度之比為1:3，因為靠皮帶傳動，兩變速塔輪的線速度大小相等，根據(jù)知，與皮帶連接的兩變速塔輪的半徑之比為3:1。故選 D。13. 某同學利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示。一傾斜導軌與水

18、平桌面的夾角為，導軌底端P點有一帶擋光片的滑塊，滑塊和擋光片的總質量為M，擋光片的寬度為b，滑塊與沙桶由跨過輕質光滑定滑輪的細繩相連，滑塊與導軌間的摩擦可忽略，導軌上的Q點處固定一個光電門。擋光片到光電沙桶門的距離為d，重力加速度為g。（1）實驗時，該同學進行了如下操作：調節(jié)細沙的質量，使滑塊和沙桶恰好處于靜止狀態(tài)，則沙桶和細沙的總質量為_；（用已知物理量和字母表示）在沙桶中再加入質量為的細沙，讓滑塊從P點由靜止開始運動，已知光電門記錄擋光片擋光的時間為，則滑塊通過Q點時的瞬時速度為_；（用已知物理量和字母表示）（2）在滑塊從P點運動到Q點的過程中，滑塊的機械能增加量_。沙桶和細沙的機械能減少

19、量_；（均用已知物理量和字母表示）（3）若在誤差允許的范圍內，則機械能守恒定律得到驗證?！敬鸢浮?. . . . 【解析】【詳解】（1）1滑塊處于靜止狀態(tài)，在沿斜面方向上有而繩子的拉力等于沙桶和細沙的總重力，故沙桶和細沙的總質量為2光電門的寬度非常窄，所以通過光電門的瞬時速度可近似等于通過光電門的平均速度，故通過Q點的瞬時速度為（2）3在滑塊從P點運動到Q點的過程中，滑塊的動能增加，重力勢能增加，則滑塊的機械能增加量為4沙桶和細沙重力勢能減小，動能增加，則沙桶和細沙機械能的減小量為三、計算題（本大題共3小題，每小題14分，共42分）14. 如圖所示，把一個帶正電荷Q的小球A固定在絕緣支座上，另

20、一個質量為m，帶電量也為Q的帶正電的小球B，用絕緣細線懸于O點，B球處于靜止狀態(tài)，細線與豎直方向的夾角為=30，A、B均視為點電荷，已知A和B位于距地面高為h的水平線上且=求：（1）小球B所受到的庫侖斥力及A、B兩小球間的距離；（2）A、B兩小球在O點產(chǎn)生的合場強的大小及方向；（3）剪斷細線OB，小球B第一次落地時速度大小為v，求小球B初位置和第一次落地點之間的電勢差【答案】(1) ； (2) ，方向沿AB的中垂線向上(3) 【解析】【分析】B球受到重力、線的拉力和電場力而平衡，根據(jù)B球受力平衡，由平衡條件求出庫侖力，然后由庫侖定律即可求出距離；根據(jù)庫侖定律分析即可求出在O點產(chǎn)生的合場強的大小

21、及方向；剪斷細線OB，電場力與重力對b做功，由動能定理即可求出；【詳解】解：(1)對B進行受力分析如圖：則：由庫侖定律：所以：(2)帶電小球在O點產(chǎn)生的場強相等，都是：合場強的方向在二者的角平分線上，大小為：，方向沿AB的中垂線向上(3)小球B運動的過程中重力與電場力做功，由 動能定理得：所以：15. 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓軌道上，在衛(wèi)星經(jīng)過A點時點火實施變軌進入橢圓軌道，最后在橢圓軌道的遠地點B點再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道，如圖所示已知同步衛(wèi)星的運動周期為T，地球的半徑為R，地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉的影響求：(1)地球的第一宇宙速度(2)衛(wèi)星在近地點A的加速度大小(3)遠地點B距地面的高度【答案】（1）（2）（