上海市奉贤中学2021-2022学年高一物理下学期期中线上调研检测试题（Word版附解析）

奉贤中学2021学年第二学期线上教学调研检测试卷高一物理（考试时间：60分钟满分100分g取）一、选择题（共40分，10题，每小题4分，只有一个正确答案）1.关于物理学史，下列说法中错误的是（　　）A.卡文迪许测出引力常量G的值，从而提出了万有引力定律B.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的C.英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场D.库仑利用扭秤装置得出了库仑定律【答案】A【解析】【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量，A符合题意；B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，B不符合题意；C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，符合客观事实，C不符合题意；D．库仑利用扭秤装置研究了带电小球之间的作用力，得出了库仑定律，D不符合题意。故选A。2.下列关于宇宙速度的说法正确的是（　　）A.同步卫星的运行速度一定等于第一宇宙速度B.第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最小速度C.人造地球卫星运行时速度一定小于第二宇宙速度D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚【答案】C【解析】【详解】A．第一宇宙速度是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的运行速度，同步卫星的轨道半径大于地球半径，其运行速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大速度，故B错误； C．第二宇宙速度是脱离地球引力束缚最小速度，人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，故C正确；D．当物体速度大于第三宇宙速度时就可以脱离太阳的束缚，飞到太阳系外，故D错误。故选C。3.汽车在启动阶段的匀加速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）A.牵引力增大，功率增大B.牵引力不变，功率增大C.牵引力增大，功率不变D.速度增大，功率不变【答案】B【解析】【分析】【详解】汽车在启动阶段做匀加速运动，由可知牵引力大小不变；由可知其速度在增大；由可知牵引力的功率在增大。故选B。4.下列关于万有引力的说法正确的是（　　）A.万有引力只存在于天体之间，地球上的物体之间不存在万有引力B.当两物体间的距离r趋于零时万有引力趋于无限大C.两物体之间的万有引力大小总是相等的，与两物体质量是否相等无关D.两物体之间的万有引力总是大小相等、方向相反的一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A．万有引力存在于自然界中任何两个物体之间，故A错误；B．万有引力定律表达式中r是两质点之间的距离，当两物体间的距离r 趋于零时，两物体不能视为质点，此时万有引力定律不适用，所以此时两物体间的万有引力并不是趋于无限大，故B错误；CD．两物体之间的万有引力是一对相互作用力，大小总是相等的，与两物体质量是否相等无关，故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，下列判断错误的是（　　）A.甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒B.乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒C.丙图中，在光滑的水平面上，小球和弹簧系统机械能守恒D.丁图中，气球匀速上升时，机械能不守恒【答案】B【解析】【详解】A．甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友可能受到阻力作用，且阻力做负功，机械能不守恒，故A正确；B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客动能不变，重力势能时刻变化，机械能不守恒，故B错误；C．丙图中，在光滑的水平面上，小球和弹簧系统所受外力均不做功，而系统内只有弹力做功，所以系统机械能守恒，故C正确；D．丁图中，气球匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能不守恒，故D正确。本题选错误的，故选B。6.两颗靠得较近的天体组成的系统称为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用吸引在一起，则它们做圆周运动的（　　）A.角速度与其质量成反比B.线速度与其质量成反比C.向心力与其质量成反比D.半径与其质量成正比【答案】B【解析】 【详解】AC．双星系统中两颗星做圆周运动的角速度大小相等，所受向心力大小相等，与各自质量无关，故AC错误；BD．根据前面分析可得可得半径之比为线速度之比为即线速度和半径都与其质量成反比，故B正确，D错误。故选B。7.如图所示，O是带电量相等两个正点电荷连线的中点，a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点，下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中，一定正确的是（　　）A.Ea>EbB.Ea<EbCφa>φbD.φa<φb【答案】D【解析】【分析】【详解】等量同种电荷电场线分布如图所示： AB．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知，从O点向上，电场强度先增大后减小，由于不知道a和b点电场线的疏密，所以无法确定a和b点电场强度的大小，故AB错误；CD．根据沿电场线方向电势降低可得：φa＜φb，故C错误、D正确。故选D。8.如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能表达式正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】对物体从A到B的过程，根据动能定理可得解得故选A。9.用力拉同一物体自静止开始在粗糙水平面上前进，第一次沿水平方向拉，第二次沿与水平方向成 角斜向上拉，若两次用力使物体产生的加速度相同，且物体在平面上前进的距离也相同，则在两次拉动过程中，外力所做的功（  ）A.两次拉动中，拉力做的功相等B.第二次拉力做的功大一些C.第二次拉力做的功小一些D.两种情况下，合外力做的功不相同【答案】C【解析】【分析】【详解】两次用力使物体产生的加速度相同，则由牛顿第二定律可知，物体受到的合外力相同，物体在平面上前进的距离也相同，则两种情况合外力做功相同，因为第二次摩擦力较小，所以克服摩擦力做功也小所以第二次拉力做的功小一些。故选C。10.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块、用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦。初始时刻，、处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后下落、沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　）A.速率的变化量不同B.机械能的变化量不同C.重力势能的变化量相同D.重力做功的平均功率相同【答案】D【解析】【分析】【详解】A．斜面倾角为，刚开始、处于静止状态，根据受力平衡有所以。剪断轻绳后自由下落，沿斜面下滑，、 都只有重力做功，根据动能定理得得，所以、速率的变化量相同，故A错误；B．、下落过程中机械能守恒，动能的增加量等于重力势能的减小量，机械能的变化量均为零，故B项错误；C．重力势能变化量，由于、的质量不相等，所以它们的重力势能变化不相同，故项C错误；D．运动的时间为，所以物块重力做功的平均功率为设运动的时间为，则有物块重力做功的平均功率为又因为所以，故D正确。故选D。二、填空题（共20分，5题，每小题4分）11.某同学提出“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”，你认为此说法___________。（选填“正确”或“错误”），理由是___________。【答案】①.错误②.见解析【解析】【详解】[1][2]“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”这个说法错误错误。根据 可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。12.甲、乙两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比，运行轨道的半径之比，则它们的向心力之比___________，运动的线速度之比___________。【答案】①.27∶8②.3∶2【解析】【详解】[1]根据向心力等于万有引力，由得[2]根据万有引力提供向心力解得故13.在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为___________J，在第3s内重力势能的变化量为___________J。（g取10m/s2）【答案】①.-40②.-50【解析】【分析】小球做自由落体运动，根据求出下落的高度，再根据求解重力势能。重力势能的变化量等于重力做功的负值。 【详解】[1]选取零势能参考平面，在第2s末小球所处的高度为此时小球的重力势能为[2]第3s内小球下落的高度为在第3s内重力势能的变化量14.质量为m的物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x之间满足（k为已知量），则物体下滑到最大速度时的位移为___________，达到最大速度这一过程中摩擦力做功为___________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]设物体下滑到最大速度时的位移为s，此时物体所受合外力恰好为零，即解得[2]物体所受摩擦力f与x关系为f-x关系图线也为过原点的直线，图线与坐标轴所围面积表示摩擦力做功的绝对值，所以x从0到过程中，摩擦力做功为 15.如图，用两根绝缘细线将A、B两小球连接后挂在天花板上．A球带负电，电荷量为2q；B球带正电，质量为m，电荷量为q．在小球所处空间，外加一个方向向下的匀强电场，电场强度大小为E．若两细线均被拉直，AB间距离为l，则细线对B的拉力大小为______________．若突然撤去外加电场，之后B球的电势能的变化情况是_____________．（已知重力加速度为g，静电力恒量为k）【答案】①.；②.可能不变或可能减小；【解析】【详解】对B受力分析：重力mg、向下的电场力Eq、向上的库仑力和细线向上的拉力；由平衡知识可知，细线的拉力：；若突然撤去外加电场，小球可能仍静止在原处，故电势能不变；还可能被A球吸引向上运动，电场力做正功，电势能减小.三、综合题（共40分，第16题共10分，第17题共14分，第18题共16分）16.“用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。（1 ）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。（2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（）。A．连接杆拉力不做功，合外力不做功B．连接杆拉力不做功，合外力做正功C．连接杆拉力做正功，合外力不做功D．连接杆拉力做正功，合外力做正功（3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”）（4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。【答案】①.光电门②.高度③.B④.乙⑤.丙⑥.摆锤运动过程中机械能守恒【解析】【详解】（1）[1][2]本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。（2）[3]将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故选B。（3）[4][5]摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是乙和丙。（4）[6]易知甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的情况下图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。17.如图所示，用绝缘丝线将质量为m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】【详解】(1)A球受力分析如右图所示 B带负电(2)由A球静止可得mgsinθ=Fmgcosθ=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 18.如图所示，轨道ABCD在竖直平面内，其中AB段为光滑斜面，BC段为粗糙水平面，动摩擦因素为μ，CD是光滑曲面，D为曲面上半径为R的小部分球面的顶点，顶点切线水平，离水平面高为h。质量为m的小物块P在斜面上，若在距水平面高H处由静止释放，物块能沿着轨道ABCD到达D处。不计小物块在B转折处能量的损失。（1）求物块在水平面上滑行时加速度的大小；（2）若物块运动到D处时刚好能脱离，求它在C处时的速度；（3）证明：物块不脱离D点的条件为。【答案】（1）；（2）；（3）证明见解析【解析】【详解】（1）物块在水平面上运动时，合力由滑动摩擦力提供，根据牛顿第二定律有联立解得（2）当物块到达D点时刚好脱离球面，此时物块的重力提供向心力，有可得而物块由C到D，由机械能守恒有联立解得 （3）证明：物块在斜面上下滑时机械能守恒，有解得物块水平面上作匀减速直线运动，有将和代入，得即，将代入上式中的，得当物块到达D点时速度刚好为零，在这种情况下物块在C处时有最小速度，物块由C到D，机械能守恒，有可得将代入中的，得所以物块不脱离D点的条件为，得证。