2021-2022学年江苏省盐城市响水中学高一（下）期中考试物理试题（解析版）

江苏省响水中学2021~2022学年度春学期高一年级期中考试物理试卷考生注意：1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。2、满分100分，考试时间为75分钟。第I卷（选择题40分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项正确。）1.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（）A.甲图中支持力对人做正功 B.乙图中支持力对人做正功C.甲图中摩擦力对人做负功 D.乙图中摩擦力对人做负功【1题答案】【答案】A【解析】【详解】AC．甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功；支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；

BD．乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故BD错误；

故选A。2.关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是（  ）A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的数值大小也随之确定B.一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了C.当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能减小D.重力做功与路径无关【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．重力势能的大小还和零势能面的选取有关，故A错误；B．一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能增加了2J，故B错误；C．当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能增大，故C错误；D．重力做功与路径无关，与初末位置高度差有关，故D正确。故选D。3.关于电场强度，以下说法正确的是（）A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0B.电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍C.点电荷的电场强度公式表明，真空中的点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍D.匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同【3题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．电场强度与试探电荷无关，故AB错误；C．由点电荷电场强度决定式知，点电荷周围某点的电场强度与r的平方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍，故C正确；D．由F=Eq知，不同的电荷，在匀强电场中受力是不同的，故D错误。故选C。4.如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.A、B两点电场强度相等，且都不为零B.A、B两点的电场强度不相等C.感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EBD.当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动【4题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零，A、B两点电场强度都为零，故AB错误；C．在导体内部，感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，正电荷在A点产生的场强较大，故EA＞EB故C正确；D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动，故D错误。故选C。5.二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2022年3月20日为春分，9月23日为秋分，可以推算从春分到秋分为187天，而从秋分到春分为179天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（）A.地球绕太阳公转的速度大小不变B.从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远C.夏天地球离太阳较近D.从春分到夏至地球公转的速度变大【5题答案】【答案】B【解析】【详解】A．由题图可知，地球到太阳的距离时刻改变。根据开普勒第二定律可知，地球的公转速度大小时刻改变，A错误；B．由题图可知，从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远，B正确；C．由题图可知，夏天地球离太阳较远，C错误；D．由题图可知，从春分到夏至地球到太阳的距离越来越远，根据开普勒第二定律可知，从春分到夏至地球公转的速度变小，D错误。故选B。6.2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）A.与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度B.绕火星运行时在探测轨道上的周期最小C.每次经过P点时的速度相等D.绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等【6题答案】【答案】B【解析】【详解】A．与火箭分离时即脱离地球束缚进入太阳系，由近地圆轨道做离心运动，速度应大于第一宇宙速度，故A错误；B．由图可得，绕火星运行时在探测轨道上的轨道半径最小，则由开普勒第三定律知在探测轨道上的周期最小，故B正确；C．捕获轨道、停泊轨道、探测轨道经过P点的速度分别为、、，从捕获轨道到停泊轨道再到探测轨道探测器在做近心运动，经过P点是加速度不变，曲率半径在减小，所以三者速度关系故C错误；D．由开普勒第二定律可知，绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，故D错误。故选B7.我国高铁动车技术世界领先。一辆CRH2型动车组的总质量M＝2.0×105kg，额定输出功率为4800kW。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为360km/h，受到的阻力Ff与速度v满足Ff＝kv，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.该动车组以最大速度行驶时的牵引力为6.4×104NB.从题中给出的数据可算出k＝1.0×103N·s/mC.以额定功率行驶、速度为最大速度一半时，动车组的加速度为5m/s2D.当匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为2400kW【7题答案】【答案】D【解析】【详解】A．最大速度为根据得该动车组以最大速度行驶时的牵引力为故A错误；B．当牵引力与阻力相等时，速度最大，则解得故B错误；C．当速度为牵引力为由牛顿第二定律解得故C错误；D．匀速行驶时牵引力和阻力相等，得故D正确。故选D。8.在竖直方向运动的电梯内，有一名质量为50kg的乘客随电梯一起向下做匀速直线运动。当到达离地面时，制动系统开始启动，经过后，电梯做匀减速运动并刚好到达地面，重力加速度取，则乘客在做匀减速运动过程中（）

A.合力对乘客做的功为B.电梯对乘客做的功为C.乘客的机械能减少了D.乘客的重力势能减少了【8题答案】【答案】C【解析】【详解】设乘客做匀速直线运动时的速度为，根据解得乘客减速时的加速度大小为根据牛顿第二定律可知解得，A．合力对乘客做的功为A错误；B．电梯对乘客做的功为B错误；C．乘客的机械能减少量等于克服支持力所做的功，大小为9600N，C正确；D．乘客的重力势能减少了D错误。故选C。9.如图所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是（）

A.Ec>Eo>EaB.Ea=Eb>EoC.Ea=Eo=EbD.Ec>Eo>Ed【9题答案】【答案】A【解析】【详解】根据对称性可知，又由于在等量异种点荷的连线上，越靠近中间O点，电场线越稀疏，场强越小，因此而在等量异种电荷的中垂线上，越靠近中间，电场线越密，场强越大，因此可得故选A。10.如图所示，实线为不知方向三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（）A.一定带正电，一定带负电B.的速度将减小，的速度将增加C.的加速度将增加，的加速度将减小D.两个粒子的动能都增加【10题答案】【答案】D【解析】【详解】A．由于不知道电场线方向，无法判定、电荷的电性，A错误；BD．受力的方向指向凹侧，因此电场力对、都做正功，两个粒子的速度都增加，B错误，D正确；C．电场线越密集，场强越大，根据牛顿第二定律可知的加速度将增加，的加速度将减小，C错误。故选D。第II卷（非选择题60分）三、实验题：（本题共15分，每空3分，请将解答填写在答题卡相应位置。）11.验证机械能守恒定律的实验中，小红同学利用图甲实验装置进行实验，正确完成操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，其中O点为纸带起始点，两相邻计数点时间间隔T．（1）实验装置中，电火花计时器应选用_____电源（选填“直流”或“交流”）；观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的_____端（选填“左”或“右”）．（2）若重物质量为m，重力加速度为g，利用纸带所测数据，计算出C点的速度＝_____，在误差允许范围内，根据＝______验证机械能守恒定律．（用字母表示）（3）在实验中，小红同学发现小球重力势能的减少量总是略大于小球动能的增加量，分析原因可能是________________________________．（只需说明一种即可）【11题答案】【答案】①.交流②.左③.④.mgh⑤.受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响（其它合理答案均给分）【解析】【详解】（1）[1][2]实验所用打点计时器交流电源上；重物应该靠近打点计时器，可知连接重物的夹子应夹在纸带的左端；（2）[3][4]利用匀变速直线运动推论，可知打C点时纸带的速度为：根据机械能守恒定律知重力势能转换为动能，则有：（3）[5]小球重力势能的减少量总是略大于小球动能的增加量，分析原因可能是受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响，有能量损失．四、计算题（本大题共4小题，共45分，解答过程请写出必要的文字说明、方程式和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。请将解答填写在答题卡相应位置。）12.1964由紫金山天文台发现的“祖冲之小行星”，质量为M，半径为R，万有引力常数为G。（1）求此小行星表面的自由落体加速度g；（2）贴近小行星表面，求沿圆轨道运动的小卫星的速度v。【12题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在行星表面，有重力等于万有引力，即解得，小行星表面的自由落体加速度为（2）在小行星表面沿圆轨道运动的小卫星，由万有引力提供向心力可得解得，在小行星表面沿圆轨道运动的小卫星的速度为13.山区公路会有连续较长的下坡，常常会造成刹车失灵，会在长下坡公路边修建的表面是粗糙的碎石沙子的“避险车道”，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m=2.0×103kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v1=36km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l=350m、下降高度h=50m时到达“避险车道”，此时速度表示数v2=72km/h，然后冲上上坡的“避险车道”避险。（g取10m/s2）（1）求到达“避险车道”时汽车的动能；（2）求汽车在下坡过程中所受的阻力；（3）若“避险车道”是与水平面间夹角为17°上坡，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移（sin17°≈0.3）。（结果保留一位小数）【13题答案】【答案】（1）；（2）；（3）33.3m【解析】【详解】解析：（1）根据公式代入数据，解得（2）由动能定理可得，汽车在下坡过程中有代入数据，解得（3）设向上运动的最大位移是，由动能定理可得代入数据，解得14.如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强．在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角(g取)．试求：⑴小球的电性和电荷量；⑵悬线的拉力；⑶若小球静止时离右板，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板？【14题答案】【答案】（1）正电，（2）0.1N（3）0.1s【解析】【详解】（1）小球受电场力向右，故带正电，受力分析如图所示．

由平衡条件有qE=mgtan60°

解得q=×10-6

C

（2）由平衡条件得F=，

解得F=0.1

N．

（3）剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动．在水平方向上有ax=；d=axt2

联立以上两式解得t=0.1

s．

点睛：对带电小球受力分析后，进行力的合成，从而确定电场力与重力的关系，拉力与重力的关系．当剪断后，小球做直线运动，可将其分解成水平方向与竖直方向．15.如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直半圆轨道，在A点与地面平滑连接。轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，OA=3R。现将质量为m的物块P，从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（位置未标出），第一次弹回后恰好停在A点。已知物块与水平地面间动摩擦因数，求：（1）物块P第一次到达圆轨道A点时速度；（2）OE的长度及弹簧的最大弹性势能；（3）若换一个材料相同的物块Q，在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放，物块Q