2021-2022學(xué)年江蘇省蘇州市吳江高級中學(xué)高一（下）期中考試物理試題（解析版）

吳江高級中學(xué)2021-2022學(xué)年度第二學(xué)期期中考試試題高一物理（試卷分值：100分考試時間：75分鐘）一、單項選擇題：每小題4分，共40分，每小題只有一個選項符合題意。1.在科學(xué)發(fā)展中，許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻，下列表述正確的是（）A.元電荷e的數(shù)值最早是由物理學(xué)家?guī)靵鰷y得的B.法拉第提出了電荷周圍存在電場的觀點C.牛頓進行了著名的“月-地檢驗”并通過實驗測出了引力常量D.伽利略通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律【1題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．元電荷e數(shù)值最早是由物理學(xué)家密立根通過油滴實驗測得的，選項A錯誤；B．法拉第提出了電荷周圍存在電場的觀點，選項B正確；C．牛頓進行了著名的“月-地檢驗”，卡文迪許通過實驗測出了引力常量，選項C錯誤；D．開普勒通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律，選項D錯誤。故選B。2.關(guān)于電場強度，以下說法正確的是（）A.正、負檢驗電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，所以某一點場強方向與放入檢驗電荷的正負有關(guān)B.電場強度公式表明，電場強度的大小與試探電荷的電荷量q成反比，若q減半，則該處的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍C.對于庫侖定律表達式，式子中是點電荷產(chǎn)生的電場在點電荷處的場強大小D.勻強電場中電場強度處處相同，所以任何電荷在其中受力都相同【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同，與負電荷所受電場力方向相反，電場中某點的場強方向與放入電場中檢驗電荷無關(guān)，故A錯誤；B．電場強度等于電荷所受電場力和該電荷電量的比值，與放入電場中的檢驗電荷無關(guān)，試探電荷的電荷量減半，電荷所受電場力減半，比值不變，即該處的電場強度不變，故B錯誤；C．在庫侖定律的表達式中，式子中看作是點電荷產(chǎn)生的電場在點電荷處的場強大小，故C正確；D．電荷電場中所受電場力與電荷、電場強度有關(guān)，勻強電場中的電場強度處處相同，電荷的電荷量不同，電荷在其中受力不同，故D錯誤；故選C。3.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動．已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（）A.線速度 B.角速度C.運行周期 D.向心加速度【3題答案】【答案】AC【解析】【詳解】A.探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，由G=m可得航天器的線速度故A正確；

B.由mg=mω2R可得航天器的角速度ω=故B錯誤；

C.由mg=mR可得航天器的運行周期故C正確；D.由G=ma可得航天器的向心加速度故D錯誤．4.如圖，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子只受電場力作用下的運動軌跡，則（）

A.若粒子是從N點運動到M點，則其帶負電荷B.粒子運動的加速度在M點大于N點C.粒子在M點的速度小于在N點的速度D.粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能【4題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)曲線的運動的特點合外力總是指向軌跡彎曲的一面，則帶電粒子所受電場力方向向下，與場強方向相同，則帶電粒子帶正電，所以A錯誤；B．根據(jù)電場線的疏密表示場強的大小，則粒子運在M點場強小于N點，則粒子運動的電場力在M點小于N點，所以B錯誤；CD．若粒子是從N點運動到M點，電場力做負功，帶電粒子的動能減小，電勢能增大，所以粒子在M點的速度小于在N點的速度，粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能，則C正確；D錯誤；故選C。5.如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，使衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點改變衛(wèi)星速度，再使衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ。以下判斷正確的是（）

A.在軌道Ⅰ上通過Q點的速度小于軌道Ⅱ上通過Q點的速度B.在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的加速度等于在Q點的加速度C.該衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運行時的機械能小于在軌道Ⅰ上運行時的機械能D.衛(wèi)星由軌道Ⅰ變軌進入軌道Ⅱ，需在Q點點火向速度的方向噴氣【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】AD．從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，即在Q點點火向速度的反方向噴氣，所以在軌道Ⅰ上的Q點速度小于在軌道Ⅱ上的Q點的速度，故A正確，D錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可知解得加速度在軌道I上，衛(wèi)星在P點的加速度大于在Q點的加速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上Q點需要噴氣加速變到軌道Ⅱ，所以探測器在軌道Ⅱ上的機械能大于在軌道Ⅰ上的機械能，故C錯誤。故選A。6.在點電荷－Q的電場中，一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài)，若圓平面與點電荷在同一平面內(nèi)，則盤上感應(yīng)電荷在盤中P點所激發(fā)的場強E′的方向在圖中正確的是()A. B.C. D.【6題答案】【答案】A【解析】【詳解】導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點的合場強都為零，即導(dǎo)體內(nèi)的每一點，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度都與點電荷-Q在那點的電場強度大小相等、方向相反，即感應(yīng)電荷的電場線與點電荷-Q的電場線重合，且方向相反．負點電荷的電場線指向點電荷，所以附加電場的電場線背離負點電荷。

故選A。7.“新冠”疫情期間，湖南一民警自費買藥，利用無人機空投藥品，將藥品送到了隔離人員手中。假設(shè)無人機在離地面高度為處懸停后將藥品靜止釋放，藥品勻加速豎直下落了后落地，若藥品質(zhì)量為，重力加速度，則藥品從釋放到剛接觸地面的過程中（）A.藥品機械能守恒 B.機械能減少了C.重力勢能增加了 D.合力做了的功【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】ABC．無人機在離地面高度為h，設(shè)藥品落地時的速度為v，則有解得v=8m/s故動能增加量重力勢能減少了ΔEp=mgh=1×10×8J=80J則機械能減少ΔE=ΔEｐ-ΔEｋ=80J-32J=48J機械能不守恒，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)動能定理可知，合力做功等于動能的增加量，故合力做功為32J，故D錯誤。故選B。8.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的P點，另一端與質(zhì)量為m的小物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點（圖中未標出）?，F(xiàn)用水平向左的外力把物塊壓至A點，撤去外力后物塊由靜止向右運動，經(jīng)過O點到達B點時速度恰好為零，已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定。在此過程中，下列說法正確的是（）

A.物塊經(jīng)過O點時所受合外力為零B.物塊經(jīng)過O點時速度最大C.物塊在A、B點時，彈簧的彈性勢能相等D.物塊從A到O速度先增加后減小，從O到B加速度一直增大【8題答案】【答案】D【解析】【詳解】ABD．撤去外力后物塊向右運動受彈簧彈力和地面的摩擦力作用，開始的時候彈力大于摩擦力，物塊加速運動，當二力平衡時，速度達到最大，加速度為零即合外力為零，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)且位于O點的左邊，然后彈力將小于摩擦力，物塊做減速運動，到達O點后彈力方向改變，并且開始增大，由牛頓第二定律可得易知物塊加速度一直增大。故AB錯誤；D正確；C．設(shè)物塊到達O點時動能為，由能量守恒定律可知物塊從A到O過程有E物塊從O到B過程有聯(lián)立可得E故C錯誤。故選D。9.如圖所示，PQ為等量異種點電荷A、B連線的中垂線，C為中垂線上的一點，M、N分別為AC、BC的中點，若取無窮遠處的電勢為零，則下列判斷正確的是（）

A.M、N兩點的電場強度相同B.M、N兩點的電勢相等C.若將一負試探電荷由M點移到C點，電場力做正功D.試探電荷在N的電勢能大于在M電的電勢能【9題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)對稱性，M、N兩點的電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；B．M點電勢為負值，N點電勢為正值，這兩點電勢不相等，B錯誤；C．若將一負試探電荷由M點移到C點，C點的電勢為零，因此電勢升高電勢能降低，電場力做正功，C正確；D．由于不知道試探電荷的正負，所以無法確定試探電荷在N的電勢能與在M電的電勢能的大小，D錯誤。故選C。10.如圖所示，將質(zhì)量為的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點與定滑輪等高，桿上的B點在A點下方距離為d處?，F(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是（）

A.環(huán)從A下降到B的過程中機械能增加B.環(huán)到達B處時，重物上升的高度為C.環(huán)到達B處時，環(huán)的速度大小等于重物的速度大小D.環(huán)能下降的最大高度為【10題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，由于只有重力做功，故機械能守恒，重物上升過程動能、重力勢能均增大，即機械能增大，可知環(huán)從A下降到B的過程中機械能減小，A錯誤；B．環(huán)到達B處時，重物上升的高度為B錯誤；C．環(huán)沿繩子方向的分速度大小等于重物的速度大小，環(huán)到達B處時，，將環(huán)的速度分解，如圖所示

可得v環(huán)cosθ=v物即C錯誤；D．設(shè)環(huán)下降的最大高度為H，此時環(huán)和重力的動能均為零，由機械能守恒可得解得D正確。故選D。二、實驗題（本題共1題，每空3分，共計15分）11.用重物自由下落驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖1所示。

（1）在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理錯誤的是________。A.重物下落的起始位置靠近打點計時器B.做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣菵.用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣龋?）圖2是實驗中得到的一條紙帶。在紙帶上選取五個連續(xù)打出的點A、B、C、D、E，測得A、B、C三點到起始點距離分別為、、。已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量_______________，動能的增加量____________。

（3）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是（）A.該誤差屬于偶然誤差B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差C.可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差（4）某同學(xué)以重物的速度平方為縱軸，以重物下落的高度h為橫軸，作出如圖所示的圖像，則當?shù)氐闹亓铀俣萠_______。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

【11題答案】【答案】①.C②.③.④.BD⑤.9.67【解析】【詳解】(1)[1]A．為充分利用紙帶，重物下落起始位置靠近打點計時器，故A正確，不符合題意；B．為充分利用紙帶，做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)實驗打出的紙帶，應(yīng)根據(jù)勻變速直線運動的推論求出打點計時器打下某點時重錘的速度v，不能測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算重錘的速度v，故C錯誤，符合題意；D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣龋蔇正確，不符合題意。故選C。(2)[2]從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量[3]做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打B點時的速度大小動能的增加量(3)[4]空氣阻力、摩擦阻力在實驗過程做負功，故重力勢能的減少量總是略大于動能的增加量；而這個實驗結(jié)果是由設(shè)計方案決定的，這類誤差屬于系統(tǒng)誤差；不能通過多次重復(fù)使用取平均值來減小，只能改變實驗方案，減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差；故AC錯誤，BD正確。故選BD。(4)[5]根據(jù)，可得可知圖線的斜率為解得三、計算題：本題4小題，共45分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.如圖所示，長為L的絕緣細線上端固定于O點，下端系一質(zhì)量為m，電荷量為的帶電小球，整個裝置處于勻強電場中，電場強度方向水平向右，當小球靜止時，細線與水平方向間的夾角，重力加速度為g。（1）小球平衡時，求細線中拉力大小及電場強度的大小E；（2）將小球向右拉至與O點等高，且細線水平繃緊，若由靜止釋放小球，求小球到達最低點小球的速度大小。

【12題答案】【答案】（1）；；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)平衡條件解得，細線中的拉力大小由得電場強度大?。?）釋放后小球做圓周運動，根據(jù)動能定理解得13.如圖所示，質(zhì)量的滑雪運動員從高度的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角，滑雪板與雪面之間的動摩擦因數(shù)，，，，裝備質(zhì)量不計，則運動員滑至坡底的過程中,（1）滑雪運動員所受的重力對他做了多少功？（2）各力對運動員做的總功是多少？（3）滑至底端時重力的瞬時功率是多少？【13題答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)重力對其做為W1，據(jù)題意有（2）滑下過程中，運動員受三個力：重力、支持力和摩擦力，設(shè)支持力和摩擦力做功分別為W2和W3，據(jù)題意有則各力對運動員做的總功為（3）設(shè)滑至斜面底端時的速度為v，根據(jù)動能定理有則滑至斜面底端時重力的瞬時功率為14.如圖所示，勻強電場中一帶正電的點電荷q在恒力F作用下，從A點沿水平方向勻速運動至B點。已知，，q的電荷量為，AB之間的距離，A點電勢，，不計點電荷重力。求：（1）勻強電場場強大小和方向；（2）q在從A到B的過程中電勢能的變化量；（3）A、B間的電勢差及B點電