高中物理必修二高一物理下期期中测试卷02（人教版）（解析版）

1、2020-2021学年高一物理下学期（新教材人教版）期中测试卷02考试范围：必修第二册全册 必修第三册第九、十章一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。1真空中两个完全相同的带电金属小球A和B（均可看做点电荷）分别固定在两处，且带电荷量分别为，两球间的静电力大小为F。现将A、B两球接触后再放回原处，此时两球间的静电力大小变为（）ABCD【答案】 A【解析】根据库仑定律，开始时将A、B两球接触后各带电量则故选A。2物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力，经过t时间后撤去，立即再对它施加一个水平向左的恒力，又经过时间后

2、物体回到出发点。在这一过程中，、分别对物体做的功、之间的关系是（）ABCD【答案】 D【解析】物体静止时受水平恒力作用，向右做匀加速运动，加速度为经过t时间后的速度为之后受到恒力作用，先向右做匀减速运动，再向左做匀加速运动，加速度大小为又经过时间后物体回到出发点，故整个过程中物体的总位移为零，所以前后两个时间段内物体的位移大小相等，方向相反。取方向为正方向，则根据位移关系得联立解得撤去，在作用下物体又回到出发点，两段位移大小相等，两个力做的功分别为可知ABC错误，D正确。故选D。3以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为，（如图所示），则物体在空中

3、飞行的时间为（不计空气阻力，取）（）ABCD【答案】 B【解析】物体做平抛运动，将速度分解到水平方向和竖直方向，则而在竖直方向上物体做自由落体运动代入数据可得故选B。4某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是，周期是，引力常量，试从这些数据估算地球的质量（结果保留一位有效数字）（）ABCD【答案】 C【解析】设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得可得代入数据解得M61024kg故选C。5如图所示，纸面内存在一匀强电场，有一直角三角形ABC，BC长度为0.06m ，=30，其中 A点电势为6V，B点电势为3V，C点电势为9V，则电场强度的大小为（）A100V/mB10

4、0V/mCV/mDV/m【答案】 D【解析】B、C两点连线中点D点的电势可见A点电势与D点电势相等，所以电场线与AD垂直，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可知故D正确，ABC错误。故选D。6设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过a、b两处时运动和受力情况的说法正确的是（）A在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点B向心力的大小C角速度的大小D向心力速度的大小【答案】 D【解析】

5、A在运动过程中，硬币做圆周运动的圆心应该在该轨迹平面内且在漏斗口O点所在的竖直轴上，故A错误；B设在a、b所在弧的切线与水平方向的夹角为、，根据力的合成可得a处的向心力b处的向心力而，故向心力的大小，故B错误；C由可得因为、，所以，故C错误；D根据可知a、b两处的向心加速度分别为而，故向心加速度的大小，故D正确。故选D。7在一个半径为R的圆弧的圆心处，质量为m的小球，以大小不同的初动能水平抛出，如图所示，不计空气阻力。当小球落在圆弧上的动能最小时，对应的初动能为（g表示当地的重力加速度）（）ABCD【答案】 A【解析】设竖直位移为，水平位移为，根据勾股定理有根据动能定理可得根据平抛运动的运动性

6、质可知联立上式可得当且仅当时，动能最小，解得带入解得初动能为BCD错误，A正确。故选A。8如图所示，半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内，倾角为的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为m，小球质量，对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端，小球恰在A点。撤去力F后，小球由静止下滑。重力加速度为g，不计一切摩擦。则上述过程中说法正确的是（ ）A力F的大小为3mgB小球运动到最低点C时，速度大小与物块相同C下落过程中小球机械能守恒D在小球从A点运动到C点过程中，细线对物块做的功W 为0.64 mgR【答案】 B【解析】A对物块受力分析有解得A错误；B

7、小球运动到最低点C时，其速度与细线共线，所以小球与物块速度大小相同。B正确；C下落过程，小球克服细线拉力做功，机械能减少，C错误；D在小球从A点运动到C点过程中，对系统有解得对物块，根据动能定理得解得D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。92020年12月17日，我国自主研发的探月工程嫦娥五号探测器在月球表面挖取2千克重的月壤样本后成功返回地球，完成了我国迄今为止最为复杂的航天任务，标志着我国的航天技术处于世界巅峰水平。随着人类航天技术的进步，未来会有越来越多的其它星球的物质被运回地

8、球，假设最终使得地球的质量逐渐增大，而月球的质量保持不变且只考虑地月间的万有引力，下列说法正确的是（）A月球受到地球的引力将逐渐变小B月球绕地球公转的轨道半径将逐渐变小C月球绕地球公转的线速度将逐渐变大D月球绕地球公转的周期将逐渐变大【答案】 BC【解析】A根据可知月球受到地球的引力将逐渐变大，故A错误；B根据引力变大，则大于向心力，月球做近心运动，公转的轨道半径将逐渐变小，故B正确；C根据解得，可知月球绕地球公转的线速度将逐渐变大，故C正确；D根据解得，可知月球绕地球公转的周期将逐渐变小，故D错误；故选BC。10如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上0 x2间各点的电

9、势分布如图乙所示，则（）A在0 x2间，场强先沿x轴正方向后沿x轴负方向B在0 x2间，场强先变大后变小C若一负电荷从0点运动到x2点，电势能逐渐增大D从0点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0 x2间往复运动【答案】 BC【解析】A. 在0 x2间电势不断降低，根据沿电场线方向电势降低，所以电场线一直沿x轴正方向，选项A错误；B. -x图象的斜率大小表示电场强度的大小，从图乙可见图象斜率先变大后变小，所以电场强度先增大后减小，选项B正确；C. 根据负电荷在电势低处电势能大，0点到x2点电势逐渐降低，所以电势能逐渐增大，选项C正确；D. 电场方向一直沿x轴正方向，正电荷受到的电场力方

10、向与电场方向一致，所以受到的电场力方向一直沿x轴正方向，正电荷将一直沿x轴正方向运动，选项D错误。故选BC。11一个物体以速度在光滑水平面上做匀速直线运动，物体的质量为，某时刻开始受到一个与方向垂直的水平恒力作用，经过时间后撤去外力F，下列说法正确的是（）A物体在这内做匀变速曲线运动B撤去外力时，物体的速度大小为C撤去外力时，物体的速度方向与初速度方向夹角为60D外力作用的这内，物体的位移大小为【答案】 AD【解析】A水平恒力与方向垂直，则物体做类平抛运动，所以物体在这内做匀变速曲线运动，选项A正确；B撤去外力时，有所以合速度选项B错误；C撤去外力时，物体的速度方向与初速度方向夹角所以选项C错

11、误；D外力作用的这内，有所以合位移选项D正确。故选AD。12如图所示，在竖直平面内固定有半径为R的光滑圆弧轨道，其圆心为O，B在O的正上方，A、C关于对称，。一质量为m可看成质点的物块在A处以初速度沿着轨道切线方向向上运动，已知重力加速度为g，下列说法正确的有（）A若，则物块沿着轨道运动至B时的最大动能为B若，则物块沿着轨道运动至B时的最大动能为C若，则只要取一合适的值，物块就能沿轨道到达C处D若，则无论取何值，物块均不能沿轨道到达C处【答案】 BD【解析】AB若物块在B点有最大动能，则物块在A点时有最大速度，此时由重力指向圆心的分力提供物体做圆周运动的向心力，即物块从A点到B点，由动能定理得

12、代入数据解得物块在B点有最大速度时，当支持力恰好为0时，由解得动能为故A错误，B正确；CD当物块在A点的支持力恰好为0时，由假设物块恰好到达B点，则由动能定理得代入数据解得即无解，则无论取何值，物块均不能沿轨道到达C处，故C错误，D正确。故选BD。三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。13如图甲所示，气垫导轨轨道上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接接触，这样滑块在导轨上运动时受到的阻力很小，几乎可以忽略，光电门由光源和光敏管组成，光源和光敏管相对，光源射出的光使光敏管感光。当滑块经过光电门时，其上的遮光片把光遮

13、住光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，并通过数码屏显示出来，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度。某物理兴趣小组同学为了验证物体沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图乙所示的实验装置，在导轨左端某位置装上光电门P，将原来已调至水平的气垫导轨的右端适当垫高，设轨道与水平桌面的夹角为，滑块和遮光片的总质量为M，遮光片的宽度为d，重力加速度为g，若测得滑块释放点距离光电门的距离为l，滑块经过光电门的遮光时间为t，则（以下3问均用题目中所给字母表示）：（1）滑块经过P点的速度为_；（2）滑块从释放点到经过光电门P的过程中，滑块的重力势能的减少量为_；（3）

14、若表达式_在误差允许的范围内成立，则可验证物体在光滑斜面上下滑时机械能守恒。【答案】 【解析】（1）由光电门原理可知，滑块经过P点的速度为（2）滑块的重力势能的减少量为（3）据机械能守恒定律可得14如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.8）（1）下列做法正确的有_填正确答案序号）。A必须要称出重物的质量B图中两限位孔必须在同一竖直线上C数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置D可以用或者计算某点速度（2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得cm，cm，cm，

15、重锤的质量为1.00kg，（g取9.8）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重锤的速度为_m/s。（结果均保留三位有效数字）（3）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图所示的图线，图线的斜率近似等于_。A19.6 B9.8 C4.90（4）图线明显未过原点O的原因可能是_。【答案】 B 1.88 1.94 B 见详解【解析】（1） A验证机械能守恒定律的实验是重力势能减少的量等于动能增加的量，即质量可以约掉，故A错误；B图中两限位孔

16、必须在同一竖直线上，是为了减小阻力，故B正确；C数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，距离越远，读数时误差越小，故C错误；D求速度时利用平均速度等于中间时刻的速度的方法，故D错误。故选B。（2） 打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了此时重锤的速度为（3）由机械能守恒定律有可得由此可知，图线的斜率近似等于重力加速度，故B正确，AC错误。故选B。（4） 由图线可知，h=0时，重锤的速度不等于零，原因可能是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必

17、要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15航天员乘坐宇宙飞船来到一个半径为的没有大气的星球表面，从该星球表面倾角为30的直斜坡顶端以速度水平拋出一个石块，石块落在斜坡上，拋出点到落点间的距离为s，则该飞船绕该星球表面飞行时的速度为多少？【答案】 【解析】由题意，设星球表面的重力加速度为g，石块从抛出后经时间t落在斜坡上，则石块做平抛运动的水平距离为竖直距离为在星球表面质量为m的物体所受重力近似等于万有引力，即设该飞船绕该星球表面飞行时的速度为v，根据牛顿第二定律有联立以上各式并代入数据解得16如图所示，用绝缘丝线将质量为m

18、电荷量为qA的带负电小球A系在O点。在距O点的正下方H处用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当丝线与竖直方向夹角为30时，球A静止，此时A、B两球连线与丝线AO垂直。已知静电力常量为k，重力加速度为g。（1）画出A球受力示意图，判断B球的电性；（2）求A球所在处的电场强度E；（3）求B球的电荷量qB；（4）若支持B球的绝缘柄漏电，A球在竖直平面内缓慢运动至0处，B的电荷尚未漏完。在整个漏电过程中，丝线的拉力大小如何变化？请说明原因。【答案】 （1），负电；（2），垂直OA向右下方；（3）；（4）先不变后变大，理由见解析【解析】（1）A球受力分析如右图所示B带负电（2）由A球静止可得

19、mgsin=Fmgcos=T方向垂直OA向右下方（3）根据库仑定律得（4）根据相似三角形则因为mg，OA，OB都不变，所以T不变OA竖直时有T+F=mgF减小，T变大17如图所示，内壁粗糙、半径为的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕过容器球心的竖直轴线以角速度匀速转动。半球形容器的直径水平，与轴线的夹角，与轴线的夹角，小物块质量为，重力加速度为，则：（1）若转台静止不动，小滑块沿圆弧下滑过程中在A点时速率为，求小物块在点时对轨道的压力大小；（2）若转台以角速度匀速转动时，小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求角速度的值；（3）保持转台以第（2）问中的角速度值转动，当小物块在处时也可以随容器一起匀速转动，求小物块在处时所受摩擦力的大小和方向。【答案】 （1）；（2）；（3），垂直OB向下【解析】（1）滑块沿圆弧下滑过程中在A点时，由牛顿第二定律可得代入数解得由牛顿第三定律可得小物块在A点时对轨道的压力大小为mg。（2）小物块恰好在A处随容器一起转动，且