上海市嘉定区第二中学2021-2022学年高一物理下学期期末试题（Word版附解析）

嘉定二中20211学年度第二学期期末自查高一年级物理学科试卷一、单选题（本大题共12小题，共40分，1-8每题3分，9-12每题4分）1.下列不属于物理模型的是（　　）A.质点B.匀速圆周运动C.元电荷D.点电荷【答案】C【解析】【详解】理想化模型的建立是一种科学方法的实践应用，质点、点电荷、匀速直线运动都是理想化的物理模型；元电荷是指电子所带最小的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，所以元电荷不属于物理模型。故C选项不属于物理模型，符合题意。故选C。2.在下列情况中，物体机械能守恒的是（　　）A.物体沿斜面匀速滑下B.雨滴从高空下落至地面过程C.铅球被斜向上抛出后到落地前的过程D.起重机吊着重物加速上升【答案】C【解析】【详解】A．物体沿斜面匀速滑下的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误；B．雨滴从高空下落过程，空气阻力做负功，机械能减小，故B错误；C．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，相对于铅球的重力，空气阻力忽略不计，由于铅球只受到重力的作用，所以机械能守恒，故C正确；D．起重机吊着重物加速上升，拉力对重物做正功，机械能增加，故D错误。故选C。3.检验电荷在电场中受到的电场力为F，测得该点的场强为E；若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则下列说法正确的是（　　）A.电场力仍为F，电场强度仍为E B.电场力仍为F，电场强度为C.电场力为，电场强度为D.电场力为，电场强度仍为E【答案】D【解析】【分析】【详解】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与检验电荷的电量与有无均无关，则若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则该点电场强度不变；根据F=Eq可知，电荷所受的电场力变为。故选D。4.质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　）A.秋千对小明的作用力小于B.秋千对小明的作用力大于C.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零【答案】A【解析】分析】【详解】在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有 由于小明的速度为0，则有沿垂直摆绳方向有解得小明在最高点的加速度为所以A正确；BCD错误；故选A。5.小球做自由落体运动，其动能Ek与离地高度h的关系图象是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】ABCD．设小球释放时离地高为H，则自由下落的位移为H-h，据动能定理有对比图象可知，C正确。故选C。6.质量为m的小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面。如图，那么经过A点时所具有的机械能是（以桌面为零势面）（　　） A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】小球在运动过程中，仅重力做功，小球机械能守恒，所以任何位置的机械能都是相等的，刚抛出时的机械能为故A正确，BCD错误。故选A。7.“天问一号”火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面、远火点距离火星表面，则“天问一号”（　　）A.在近火点的加速度比远火点的小B.在近火点的运行速度比远火点的小C.在近火点的机械能比远火点的小D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动【答案】D【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律可知加速度为所以在近火点的加速度比远火点的大，故A错误；B．由开普勒第二定律可知，在近火点的运行速度比远火点的大，故B错误；C．“天问一号”与火星组成的系统机械能守恒，所以在近火点的机械能等于在远火点的机械能，故C错误； D．“天问一号”在通过近火点后做离心运动，所以在近火点处通过减速可实现绕火星做圆周运动，故D正确。故选D。8.下列电场中，能使正点电荷从静止开始仅在电场力的作用下由A向B运动，且加速度逐渐增大的电场可能为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．图A为匀强电场点电荷由A到B加速度保持不变，所以A错误；B．图B中由A到B电场线越来越密，则电场强度越来越大，正点电荷所受电场力方向由A指向B，则点电荷由A到B做加速度逐渐增大的加速运动，所以B正确；C．图C中由A到B电场线越来越疏，则电场强度越来越小，正点电荷所受电场力方向由B指向A，则点电荷由A到B做加速度逐渐增大的减速运动，所以C错误；D．图B中由A到B电场线越来越疏，则电场强度越来越小，正点电荷所受电场力方向由A指向B，则点电荷由A到B做加速度逐渐减小的加速运动，所以D错误；故选B。9.如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大【答案】B 【解析】【分析】【详解】AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力所以在ab段汽车的输出功率不变，在bc段牵引力bc段的输出功率故A错误B正确；CD．在cd段牵引力汽车的输出在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。故选B。10.质量为2kg的物体从静止开始，以8m/s2的加速度竖直向下匀加速运动5m距离，这一过程中（　　）A.物体的动能增加了160JB.物体的重力势能减少了160JC.合外力对物体做功100JD.物体的机械能减少了20J【答案】D【解析】【详解】A．根据动能定理有即动能增加了80J，选项A错误；B．因物体向下运动，重力势能应减小 选项B错误；C．合外力对物体做功等于物体动能的增加，即选项C错误；D．重力势能应减小了100J，动能增加了80J，所以机械能减少了20J，选项D正确。故选D。11.如图，在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷。则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】离点电荷越近，电场强度越大，根据电场强度的定义式得F=EqF-q图像斜率的大小为E，a电荷的F-q图像的斜率大于b电荷的，两个检验电荷所受到的力和电荷之间的关系图像如图B所示；故B正确，ACD错误。 故选B。12.战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（　　）A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，甲的动能变化量大于乙的动能变化量。D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh【答案】B【解析】【详解】A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，只有重力做功，由动能定理有即每颗手榴弹的动能增加量是，故C错误；D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误；故选B。二、填空题（每空2分，共20分） 13.静电场是____________周围空间存在的一种物质；通常用____________来描述电场的力的性质。【答案】①.静止电荷②.电场强度【解析】【详解】[1]静电场是静止电荷周围空间存在的一种物质；[2]物理学中，通常用电场强度来描述电场的力的性质。14.牛顿力学的适用范围为：宏观、____________、____________。（关键词概括）【答案】①.低速②.弱相互作用【解析】【详解】[1][2]牛顿力学属于经典力学，它只适用于低速、宏观物体的运动以及引力不太强时的情况。15.一艘太空飞船静止时的长度为30m，它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球。地球上的观测者测得该飞船的长度____________30m，飞船发来的光信号____________c。（均选填“大于”、“等于”、“小于”）【答案】①.小于②.等于【解析】【详解】[1]地球上的观测者测得该飞船的长度是以0.6c的速度沿长度方向飞行时长度，为=24m＜30m[2]根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c。16.如图所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中b点处的电场强度为零，则图中a点处的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k)【答案】①.②.水平向左【解析】 【详解】q在b点形成的电场强度的大小为，方向向左；因b点场强为零，故薄板在a点的场强方向向右，大小也为，由对称性可知，薄板在a点的场强，方向向左；q在a处产生的场强大小为，方向向左，根据电场的叠加原理可得：a点处的电场强度大小为，方向水平向左．【点睛】题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决；但注意b点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加而成，故可求得薄板在b点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解．17.如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10m/s2，物块质量________kg；________N。【答案】①.0.7②.0.5【解析】【详解】[1][2]0~10m内物块上滑，由动能定理得整理得结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值 10~20m内物块下滑，由动能定理得整理得结合10~20m内的图像得，斜率联立解得三、综合题（本大题共4小题，共40分）18.如图所示，A、B是电场线上的两个点，在图上标出：（1）A点的电场强度的方向；（2）把一个负电荷放在B点时所受电场力的方向。【答案】【解析】【详解】（1）A点的场强方向沿A点的电场线的切线方向，如图；（2）负电荷在B点受电场力方向沿B点的电场线切线的反方向，如图 19.初速为、带正电的点电荷q，在点电荷Q的电场中的运动轨迹如图中虚线所示：（1）在括号内标出点电荷Q的电性；（2）在图中画出过C点的一条电场线（注明方向）。【答案】【解析】【详解】根据正点电荷在电场中的运动轨迹可知，点电荷Q带正电，过C点的电场线如图20.如图（a），AB为足够长的粗糙水平轨道，D为AB上的一点，DB长度s=2m，BC为光滑圆弧轨道，两轨道在B点平滑连接。C点高度H=4m，质量为m=1kg的滑块，在水平向右的恒力F=10N作用下，从D点由静止开始运动，受到恒定的摩擦力f=6N，当滑块运动到B点时，撤去恒力F，求：（1）滑块从D点运动到B点的速度v大小；（2）滑块通过B点时所受支持力大小； （3）滑块在圆弧轨道BC上所能达到的最大高度；（4）若改变恒力F的大小和出发点D的位置，并使F的大小与DB的长度s满足图（b）所示关系，其他条件不变，通过计算判断滑块是否可以到达C点。【答案】（1）；（2）14N；（3）0.8m；（4）不可以达到C点【解析】【详解】（1）以滑块为研究对象，以DB为研究过程，设加速度为a，运动的时间为t，据牛顿第二定律得据得：联立以上各式代入数据解得（2）物块划到B点做圆周运动根据牛顿第二定律得解得（3）以滑块从D到最高点为研究过程，由动能定理得所以 （4）据F−s图像可知，且0＜s≤18m以物体运动达到最高点为研究对象，由动能定理得当滑块到达C点时，应满足联立得：此不等式无解，所以滑块不可以到达C点以上。21.如图所示，用绝缘丝线将质量为m电荷量为q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B球在A处产生的电场强度E的大小和方向；（3）求B球电荷量Q；（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A受到的库仑力为斥力，故AB带同种电荷，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