浙江省湖州市2021-2022学年高一物理下学期期末调研测试试题（Word版附解析）

2021学年第二学期期末调研测试卷高一物理一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个正确选项）1.下列选项中属于功的单位的是（　　）A.NB.WC.JD.A【答案】C【解析】【详解】属于功的单位的是J，焦耳。N是力的单位牛顿，W是功率的单位瓦特，A是电流的单位安培。故选C。2.下列表达式属于比值定义法定义物理量的是（　　）A.向心加速度B.功率C.电场强度D.电容【答案】B【解析】【详解】比值定义法是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量，被定义的物理量反映物质本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。A．向心加速度的计算式，向心加速度的大小与线速度大小及圆周运动半径有关，故向心加速度不是比值定义法，故A错误；B．功率是描述做功快慢的物理量，做的功与时间的比值定义为功率，功率不反映具体做了多少功，故功率是比值定义法，故B正确；C．是点电荷在某处电场强度的计算式，点电荷在该处的电场强度大小与点电荷自身的电荷量以及到该处的距离有关，故电场强度不是比值定义法，故C错误；D．是电容的决定式，电容的大小由两极板的正对面积、介电常量和极板件的距离决定的，故不是比值定义法，故D错误。 故选B。3.如图所示，一物体沿固定粗糙斜面下滑，关于它受到的各力做功的判断，正确的是（　　）A.重力做正功，支持力做正功B.重力做正功，摩擦力做负功C.重力做负功，摩擦力做负功D.摩擦力做正功，支持力不做功【答案】B【解析】【详解】由受力分析知，重力与位移方向成锐角，重力做正功；支持力方向与位移方向垂直，支持力不做功；摩擦力方向与位移方向相反，所以摩擦力做负功，故B正确，ACD错误。故选B。4.下列说法正确的是（　　）A.开普勒发现了万有引力定律B.牛顿首次发现了行星的运动规律C.法拉第首次提出电荷周围存在由它产生的电场D.库仑精确测出两个点电荷之间静电力的大小【答案】C【解析】【详解】AB．开普勒首先发现了行星的运动规律，牛顿首先发现了万有引力定律，故AB错误；C．法拉第首次提出电荷周围存在由它产生的电场，故C正确；D．库仑通过扭秤实验得出了点电荷之间作用力大小所遵循的规律，但并没有测出静电力常量k，所以库仑没有确测出两个点电荷之间静电力的大小，故D错误。故选C。5.如图所示，某同学到超市购物，用大小为20N、方向与水平面成角斜向上的拉力拉 购物篮，以1m/s的速度在水平地面上匀速前进，则（　　）A.前进6s内拉力所做的功为120JB.前进6s内拉力的平均功率为20WC.6s末拉力做功的瞬时功率为10WD.前进6s内重力的平均功率为10W【答案】C【解析】【详解】AB．前进6s内拉力所做的功为平均功率为AB错误；C．6s末拉力做功的瞬时功率为C正确；D．由于重力始终与位移垂直，做功为零，故前进6s内重力的平均功率为0，D错误。故选C。6.如图为某一水平弯道限速牌，则汽车行驶至该路段转弯时（　　）A.由轮胎受到的静摩擦力提供向心力B.由汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力 C.若汽车转弯速度大于40km/h，它将受到离心力D.雨雪天气汽车行驶至该路段的速度可适当提高【答案】A【解析】【详解】AB．汽车行驶至该路段转弯时，竖直方向受力平衡，即重力和支持力的合力为零，轮胎受到的静摩擦力沿水平方向，所以是由轮胎受到的静摩擦力提供向心力，故A正确，B错误；C．根据限速标志可知，若汽车转弯速度大于40km/h，则轮胎与地面间的最大静摩擦力将不足以提供转弯所需的向心力，使汽车做离心运动，并不是汽车受到离心力，故C错误；D．雨雪天气汽车行驶至该路段时，由于道路湿滑，轮胎与地面间的最大静摩擦力减小，能提供过弯的最大向心力减小，所以为了安全应适当降低过弯速度，故D错误。故选A。7.小张同学把掉在地上的《物理必修第二册》课本捡起放回课桌面，在此过程中，该课本重力势能的增加量最接近的数值是（　　）A.0.4JB.4JC.40JD.400J【答案】B【解析】【详解】课桌的高度大概在，《物理必修第二册》课本质量大约，根据重力做功与重力势能的关系，有故B正确，ACD错误。故选B。8.如图所示为某一走时准确的时钟，时针与分针的针尖到转轴的长度之比为5：7，a、b分别是时针和分针的针尖，则（　　）A.a、b两点的周期之比为1：12B.a、b两点的角速度之比为5：7C.a、b两点的线速度之比为5：84D.a、b两点的向心加速度之比为5：84【答案】C 【解析】【详解】A．时针的周期为12h，分针的周期为1h，因此a、b两点的周期之比为12：1，A错误；B．由可知，a、b两点的角速度之比为1：12，B错误；C．a、b两点的角速度之比为1：12，时针与分针的针尖到转轴的长度之比为5：7，由v=ωr，可得a、b两点的线速度之比为（1×5）：（12×7）＝5：84，C正确；D．a、b两点角速度之比为1：12，a、b两点的线速度之比为5：84，由a=ωv，可得a、b两点的向心加速度之比为（1×5）：（12×84）=5：1008，D错误。故选C。9.如图所示，M、N为一点电荷产生的电场中的某一条电场线上的两点，该点电荷位于M点左侧，则下列说法正确的是（　　）A.该点电荷带正电B.M点的电势低于N点的电势C.将一负点电荷从M点移动到N点，电场力做正功D.同一负点电荷在M、N两点处所受电场力【答案】A【解析】【详解】A．由该点电荷位于M点左侧可知，该点电荷的电场线是从该点电荷开始指向无穷远处，因此该点电荷带正电，A正确；B．沿电场线方向电势降低，因此M点的电势高于N点的电势，B错误；C．将一负点电荷从M点移动到N点，负点电荷从高电势位置M点移动到低电势位置N点，电场力做负功，C错误；D．由点电荷的电场强度公式可知，M点的电场强度大于N点的电场强度，因此负点电荷在M、N两点处所受电场力，D错误。故选A。10.关于电场强度，下列说法正确的是（　　）A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的场强为0B.由电场强度可知，点电荷周围某点场强大小与场源电荷的电荷量Q成正比 C.由电场强度可知，某点场强大小与试探电荷的电荷量q成反比D.由电场强度可知，某点场强大小与场源电荷的电荷量q成反比【答案】B【解析】【详解】A．电场中某点的电场强度的大小取决于电场本身的性质，与是否放入试探电荷无关。若在电场中的P点不放试探电荷，该点的电场强度依然不变，故A错误；B．点电荷的电场强度公式表明点电荷周围某点场强大小与场源电荷的电荷量Q成正比，故B正确；CD．公式是电场强度的定义式，其中q表示试探电荷的电荷量，而电场强度的大小由电场本身性质决定，与试探电荷的电荷量q无关，故CD错误。故选B。11.2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲，在轨演示了水油分离实验、太空抛物实验等。空间站所在轨道距离地球表而高度约为400公里，下列说法正确的是（　　）A.在太空舱内水油不分层是因为它们不受地球引力B.在太空舱内被抛出的“冰墩墩”相对太空舱做平抛运动C空间站运行速度小于7.9km/sD.空间站的运行周期等于24小时【答案】C【解析】【详解】A．它们都受地球的引力，只不过引力来提供他们做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，A错误；B．在太空舱内被抛出的“冰墩墩”相对太空舱做匀速直线运动，B错误；C．根据可得 轨道半径越大，运行速度越小，而贴近地球表面运行卫星速度为第一宇宙速度7.9km/s，因此空间站运行速度小于7.9km/s，C正确；D．根据可得轨道半径越大，周期越长，同步卫星的周期为24小时，而空间站的高度远小于地球同步卫星的高度，因此运行周期远小于24小时，D错误。故选C。12.下列说法中正确的是（　　）A.处于静电平衡的导体内部电场不为零B.要实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器C.将一带正电物体放在金属壳内，金属壳外没有电场D.静电平衡导体的电荷分布在导体外表面，越尖锐的位置电荷密度越大【答案】D【解析】【详解】A．处于静电平衡的导体内部电场为零，A错误；B．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用，B错误；C．将一带正电物体放在金属壳内，金属壳外存在电场，C错误；D．静电平衡导体的电荷分布在导体外表面，越尖锐的位置电荷密度越大，D正确。故选D。13.地球引力像一根无形的“绳子”，牵引着人造地球卫星环绕地球运动，如图所示是人造卫星运行的几条轨道，这几条轨道在P点相切，Q是轨道II的远地点。在地面附近发射卫星到轨道I上的发射速度为v1，发射到轨道II上的发射速度为v2，下列说法正确的是（　　） A.B.若发射速度，卫星将沿轨道II运行C.卫星在轨道II由P点运行到Q点的过程中速度逐渐变大D.由轨道I变轨至轨道II，卫星需要在P点减速【答案】A【解析】【详解】AD．轨道I上的发射速度为v1，由轨道I到轨道II做离心运动，在P点需要加速。所以A正确；D错误；B．若发射速度，卫星将脱离地球引力束缚，不再绕地球运动，B错误；C．是远地点，由开普勒第二定律，卫星在轨道II由P点运行到Q点的过程中，速度逐渐变小。C错误。故选A。14.如图所示是某初中地理教科书中的等高线（图中数字单位是m）。现在把图看成描述电势高低的等势线图，数字单位改为V，图中有a、b、Q三点，下列说法正确的是（　　）A.Q点电势最高B.a点的电场强度大于b点C.a点电场强度方向沿等势线过a点的切线 D.将的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能减小10J【答案】A【解析】【详解】A．由图可以看出Q点的电势最高，故A项正确；B．图中虚线为等势线，等势线密集的地方，电势降落快，所以b点的场强大于a的场强，故B项错误；C．电场强度方向与等势线相垂直，所以a点电场强度方向与a点的等势线相垂直，故C项错误；D．b点的电势大于a点的电势，将点电荷由a点移动到b点，有即将的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能增大10J，故D项错误。故选A。15.如图所示，两小球A、B带等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，此时弹簧处于原长。现将A、B由静止释放，两球从静止到距离最小的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度范围内）（　　）A.A球受到的库仑力做负功B.两球的电势能减小C.两球的动能一直增加D.两球和弹簧组成的系统机械能守恒【答案】B【解析】【详解】ABD．由题意可知，两个小球受到彼此的库仑引力作用，所以从静止释放后，库仑力对两个小球做正功，因为电场力做正功，电势能减少，则两球和弹簧组成的系统机械能增加，故AD错误，B正确；C．因为两个小球从静止开始运动，最后两小球距离最小时，速度也为零，所以两小球先加速再减速，即两球的动能先增加后减少，故C错误。故选B。16.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使他们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔是闭合的。手握绝缘棒，把带正电的带电体C靠近导体A，待静电平衡后（　　） A.两金属箔因为都带负电而张开B.导体A的金属箔带正电而张开，导体B的金属箔带负电而张开C.若用一根导线连接导体A和B，导线中将有电流通过D.若手握绝缘柱将A、B导体分开，两金属箔仍然张开【答案】D【解析】【详解】AB．把带正电荷的带电体C移近导体A，则由于静电感应，则在A端感应出负电，在B端感应出正电，则导体A、B下部的金属箔均张开，故AB错误；C．导体A和B处于静电平衡状态，若用一根导线连接导体A和B，导线中不会产生电流，故C错误；D．若手握绝缘柱将A、B导体分开，A端带负电，B端带正电，两金属箔仍然张开，故D正确。故选D。17.研究“蹦极”运动时，在质量为50kg的运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的位移x及其对应的速度v。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“v-x”图像。忽略空气阻力和弹性绳的重力，根据图像信息，下列说法正确的是（　　）A.弹性绳原长为15mB.当运动员下降15m以后，重力开始做负功C.最初下降5m的过程中，运动员机械能不断增大D.当运动员下降15m时，绳的弹性势能约为1875J【答案】D【解析】【详解】A．由图像可知，当人下落15m时速度最大，此时弹性绳的弹力与重力相等，弹 性绳处于伸长状态，可知弹性绳的原长小于15m，选项A错误；B．当运动员下降15m以后，人继续下降，则重力仍做正功，选项B错误；D．当运动员下降h=15m时，速度约为v=15m/s，由能量关系可知当运动员下降15m时绳的弹性势能选项D正确。C．下降hm=28m时速度减为零，此时弹簧的弹性势能为设在下降h=15m时弹性绳伸长量为x，则到达最低点时弹性绳伸长量为(x+13)m，因为弹性势能与弹性绳的伸长量平方成正比，可知解得x≈7.5m即当运动员下降约7.5m时弹性绳刚到原长，则最初下降5m的过程中，运动员做自由落体运动，机械能不变，选项C错误；故选D。18.如图甲所示，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（　　）A.电子在金属圆筒中被加速B.电子在金属圆筒中的运动时间为TC.电子出第n个圆筒瞬间速度为D.第n个圆筒长度为 【答案】D【解析】【详解】A．由于金属圆筒处于静电平衡状态，圆筒内部场强为零，则电子在金属圆筒中做匀速直线运动，故A错误；B．因为电子从金属圆筒出来后要继续做加速运动，所以电子在金属圆筒中的运动时间应该为交变电源周期的一半，即，故B错误；C．由动能定理得所以电子出第n个圆筒瞬间速度为故C错误；D．因为电子在圆筒中做匀速直线运动，所以第n个圆筒长度为故D正确。故选D。二、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分）19.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。（1）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是________；A.选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处 B.选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处C.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处D.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处（2）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________；A.角速度　　B.质量　　C.半径【答案】①.B②.A【解析】【详解】（1）[1]为探究向心力大小与半径的关系，应使两球的质量、角速度相等，将塔轮皮带都拨到最上层，两球的角速度相等，故选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处。故选B。（2）[2]塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径来改变两小球做圆周运动的角速度。故选A。20.（1）利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，除图示器材外，下列器材中还需要的是______；A.直流电源（12V）B.交流电源（220V，50Hz）C.秒表D.刻度尺E.弹簧测力计（2）这个实验中直接测量的物理量是______。A.重力加速度B.重物下落的高度C.重物下落的瞬时速度【答案】①.BD②.B【解析】【详解】（1）[1]打点计时器需要接入交流电源，所以需要交流电源；所以需要刻度尺测量长度；无需测量时间与重力。故选BD。（2）[2]实验通过重力势能的减小量和动能的增加量是否相等验证机械能守恒，需要测量下降的高度和瞬时速度的大小，不需要测量重力加速度，所以直接测量的物理量是纸带上 打出某两点间的距离。故选B。21.某同学用如图甲所示的电路进行“观察电容器的充、放电现象”实验，所用电源电压为4V。某次实验得到的电流随时间变化图像如图乙所示。（1）该实验中所用的电容器应选用________；（选填“：”或“C2：4700”）（2）该实验中电阻箱阻值应调到________；（选填“R1：2Ω”或“R2：2000Ω”）（3）已知图乙图线与坐标所围面积约为200个方格，则电容器放电前所带电荷量约为________C。【答案】①.C2：4700②.R2：2000Ω③.0.02【解析】【详解】（3）[3]由图乙可知，每一个小格代表的电荷量为则两百格所对应的电荷量为（1）[1]根据电容器的定义式可对电容进行估算选择相近的则应该选C2：4700。（2）[2]在刚开始放电的瞬间，电容器两端电压等于电源电压即4V，为了让电路中的电流仅有3mA，因此需要选择一个较大的电阻，即选R2：2000Ω。三、计算题（本题共3小题，共32分）22.2021年5月，“天问一号”经过地火转移、火星捕获、离轨着陆，成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。为了简 化问题，把探测器的着陆过程简化为以下几个过程。火星探测器在地火转移轨道上火星附近的A点减速，减速后被火星捕获进入椭圆轨道1，再从椭圆轨道1的B点进入绕火星表面飞行的圆轨道2（可认为轨道2半径即为火星半径，轨道1、2相切于B点）。已知火星质量为M，半径为R，万有引力常量为G。（1）探测器由轨道1进入轨道2后，其运行周期如何变化？（2）求火星的第一宇宙速度的大小；（3）求火星表面重力加速度的大小。【答案】（1）变小；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意，由开普勒第三定律可知，探测器由轨道1进入轨道2后，其运行周期变小。（2）根据题意，由万有引力等于向心力有解得（3）根据题意，由万有引力等于重力有解得23.如图所示，竖直向上的匀强电场中有A、B两小球用不可伸长的绝缘轻绳连接，以速度在电场中匀速上升。已知两球电荷量均为+q，A球质量为m、B球质量为3m，忽略 两球间的库仑力，重力加速度为g。求：（1）电场强度的大小；（2）若某时刻轻绳断开，断开后A、B两球的加速度大小；（3）自轻绳断开至B球速度为零的过程中，B球的电势能如何变化？变化多少？【答案】（1）；（2），；（3）电势能减少,【解析】【详解】（1）根据题意，对A、B两球整体受力分析，由平衡条件有解得（2）根据题意，绝缘轻绳断开后，对A球，由牛顿第二定律有解得对B球，由牛顿第二定律有解得（3）根据题意，设自轻绳断开至B球速度为零的过程中B球上升的高度为，由运动学公式有解得由做功公式可得，自轻绳断开至B球速度为零的过程中，电场力做功为 即电势能减少。24.如图所示，直轨道AB水平，A点左侧粗糙，动摩擦因数，A点右侧光滑，AB长。水平轨道与半径的竖直光滑半圆轨道BCD在B点相切且平滑连接，B、D分别为半圆轨道的最低点和最高点，C为圆轨道上圆心O的等高点。A点正上方有一悬挂固定的竖直挡板，E为挡板最低点，C、O、E三点在同一水平线上，一弹簧右端固定，处于原长时左端正好在A点。现将一质量、可视为质点的滑块放置在弹簧左端，用滑块压缩弹簧后由静止释放，弹簧一直处在弹性限度范围内。（1）若弹簧释放时储存的弹性势能为0.5J，求滑块运动到B点时的速度vB；（2）若释放滑块瞬间弹簧的弹性势能不同，则滑块运动到C处时对轨道的压力也不同，求的函数关系式；（3）若滑块能从D点飞出且能撞击到竖直挡板，求释放滑块瞬间弹簧弹性势能的最小值。【答案】（1）；（2）其中；（3）【解析】【详解】（1）从释放物块到到达B点由动能定理得（2）从释放物块到到达C点由动能定理在C点时，由牛顿第二定律 得当FNC=0时Ep=1.2J，则。（3）从释放物块到到达D点由动能定理若恰能经过D点，则满足若恰能打到挡板最下端，则则要想击中挡板，到达D点的最小值为得弹性势能的最小值