高中物理必修二高一物理下期期中測(cè)試卷02（人教版）（解析版）

1、2020-2021學(xué)年高一物理下學(xué)期（新教材人教版）期中測(cè)試卷02考試范圍：必修第二冊(cè)全冊(cè) 必修第三冊(cè)第九、十章一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對(duì)得4分，選錯(cuò)得0分。1真空中兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球A和B（均可看做點(diǎn)電荷）分別固定在兩處，且?guī)щ姾闪糠謩e為，兩球間的靜電力大小為F。現(xiàn)將A、B兩球接觸后再放回原處，此時(shí)兩球間的靜電力大小變?yōu)椋ǎ〢BCD【答案】 A【解析】根據(jù)庫(kù)侖定律，開(kāi)始時(shí)將A、B兩球接觸后各帶電量則故選A。2物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一水平向右的恒力，經(jīng)過(guò)t時(shí)間后撤去，立即再對(duì)它施加一個(gè)水平向左的恒力，又經(jīng)過(guò)時(shí)間后

2、物體回到出發(fā)點(diǎn)。在這一過(guò)程中，、分別對(duì)物體做的功、之間的關(guān)系是（）ABCD【答案】 D【解析】物體靜止時(shí)受水平恒力作用，向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為經(jīng)過(guò)t時(shí)間后的速度為之后受到恒力作用，先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，再向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為又經(jīng)過(guò)時(shí)間后物體回到出發(fā)點(diǎn)，故整個(gè)過(guò)程中物體的總位移為零，所以前后兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)物體的位移大小相等，方向相反。取方向?yàn)檎较?，則根據(jù)位移關(guān)系得聯(lián)立解得撤去，在作用下物體又回到出發(fā)點(diǎn)，兩段位移大小相等，兩個(gè)力做的功分別為可知ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。3以的水平初速度拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，打在傾角為的斜面上，此時(shí)速度方向與斜面夾角為，（如圖所示），則物體在空中

3、飛行的時(shí)間為（不計(jì)空氣阻力，?。ǎ〢BCD【答案】 B【解析】物體做平拋運(yùn)動(dòng)，將速度分解到水平方向和豎直方向，則而在豎直方向上物體做自由落體運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)可得故選B。4某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運(yùn)行，軌道半徑是，周期是，引力常量，試從這些數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（）ABCD【答案】 C【解析】設(shè)地球的質(zhì)量為M，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可得代入數(shù)據(jù)解得M61024kg故選C。5如圖所示，紙面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一直角三角形ABC，BC長(zhǎng)度為0.06m ，=30，其中 A點(diǎn)電勢(shì)為6V，B點(diǎn)電勢(shì)為3V，C點(diǎn)電勢(shì)為9V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A100V/mB10

4、0V/mCV/mDV/m【答案】 D【解析】B、C兩點(diǎn)連線中點(diǎn)D點(diǎn)的電勢(shì)可見(jiàn)A點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)相等，所以電場(chǎng)線與AD垂直，由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系可知故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一個(gè)非常有創(chuàng)意的募捐箱，如圖甲所示，把硬幣從投幣口放入，接著在募捐箱上類似于漏斗形的部位（如圖丙所示，O點(diǎn)為漏斗形口的圓心）滑動(dòng)很多圈之后從中間的小孔掉入募捐箱。如果硬幣在不同位置的運(yùn)動(dòng)都可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦阻力忽略不計(jì)，則關(guān)于某一枚硬幣通過(guò)a、b兩處時(shí)運(yùn)動(dòng)和受力情況的說(shuō)法正確的是（）A在a、b兩處做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心都為O點(diǎn)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在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，硬幣做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心應(yīng)該在該軌跡平面內(nèi)且在漏斗口O點(diǎn)所在的豎直軸上，故A錯(cuò)誤；B設(shè)在a、b所在弧的切線與水平方向的夾角為、，根據(jù)力的合成可得a處的向心力b處的向心力而，故向心力的大小，故B錯(cuò)誤；C由可得因?yàn)?、，所以，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)可知a、b兩處的向心加速度分別為而，故向心加速度的大小，故D正確。故選D。7在一個(gè)半徑為R的圓弧的圓心處，質(zhì)量為m的小球，以大小不同的初動(dòng)能水平拋出，如圖所示，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)小球落在圓弧上的動(dòng)能最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的初動(dòng)能為（g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢BCD【答案】 A【解析】設(shè)豎直位移為，水平位移為，根據(jù)勾股定理有根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性

6、質(zhì)可知聯(lián)立上式可得當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)，動(dòng)能最小，解得帶入解得初動(dòng)能為BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。8如圖所示，半徑為R的半圓形管道ACB固定在豎直平面內(nèi)，傾角為的斜面固定在水平面上，細(xì)線跨過(guò)小滑輪連接小球和物塊，細(xì)線與斜面平行，物塊質(zhì)量為m，小球質(zhì)量，對(duì)物塊施加沿斜面向下的力F使其靜止在斜面底端，小球恰在A點(diǎn)。撤去力F后，小球由靜止下滑。重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。則上述過(guò)程中說(shuō)法正確的是（ ）A力F的大小為3mgB小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度大小與物塊相同C下落過(guò)程中小球機(jī)械能守恒D在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，細(xì)線對(duì)物塊做的功W 為0.64 mgR【答案】 B【解析】A對(duì)物塊受力分析有解得A錯(cuò)誤；B

7、小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，其速度與細(xì)線共線，所以小球與物塊速度大小相同。B正確；C下落過(guò)程，小球克服細(xì)線拉力做功，機(jī)械能減少，C錯(cuò)誤；D在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)有解得對(duì)物塊，根據(jù)動(dòng)能定理得解得D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。92020年12月17日，我國(guó)自主研發(fā)的探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面挖取2千克重的月壤樣本后成功返回地球，完成了我國(guó)迄今為止最為復(fù)雜的航天任務(wù)，標(biāo)志著我國(guó)的航天技術(shù)處于世界巔峰水平。隨著人類航天技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的其它星球的物質(zhì)被運(yùn)回地

8、球，假設(shè)最終使得地球的質(zhì)量逐漸增大，而月球的質(zhì)量保持不變且只考慮地月間的萬(wàn)有引力，下列說(shuō)法正確的是（）A月球受到地球的引力將逐漸變小B月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑將逐漸變小C月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度將逐漸變大D月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期將逐漸變大【答案】 BC【解析】A根據(jù)可知月球受到地球的引力將逐漸變大，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)引力變大，則大于向心力，月球做近心運(yùn)動(dòng)，公轉(zhuǎn)的軌道半徑將逐漸變小，故B正確；C根據(jù)解得，可知月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度將逐漸變大，故C正確；D根據(jù)解得，可知月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期將逐漸變小，故D錯(cuò)誤；故選BC。10如圖甲所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上建立坐標(biāo)軸，坐標(biāo)軸上0 x2間各點(diǎn)的電

9、勢(shì)分布如圖乙所示，則（）A在0 x2間，場(chǎng)強(qiáng)先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向B在0 x2間，場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小C若一負(fù)電荷從0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2點(diǎn)，電勢(shì)能逐漸增大D從0點(diǎn)靜止釋放一僅受電場(chǎng)力作用的正電荷，則該電荷在0 x2間往復(fù)運(yùn)動(dòng)【答案】 BC【解析】A. 在0 x2間電勢(shì)不斷降低，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)線一直沿x軸正方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B. -x圖象的斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，從圖乙可見(jiàn)圖象斜率先變大后變小，所以電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，選項(xiàng)B正確；C. 根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，0點(diǎn)到x2點(diǎn)電勢(shì)逐漸降低，所以電勢(shì)能逐漸增大，選項(xiàng)C正確；D. 電場(chǎng)方向一直沿x軸正方向，正電荷受到的電場(chǎng)力方

10、向與電場(chǎng)方向一致，所以受到的電場(chǎng)力方向一直沿x軸正方向，正電荷將一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。11一個(gè)物體以速度在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的質(zhì)量為，某時(shí)刻開(kāi)始受到一個(gè)與方向垂直的水平恒力作用，經(jīng)過(guò)時(shí)間后撤去外力F，下列說(shuō)法正確的是（）A物體在這內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B撤去外力時(shí)，物體的速度大小為C撤去外力時(shí)，物體的速度方向與初速度方向夾角為60D外力作用的這內(nèi)，物體的位移大小為【答案】 AD【解析】A水平恒力與方向垂直，則物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以物體在這內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B撤去外力時(shí)，有所以合速度選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C撤去外力時(shí)，物體的速度方向與初速度方向夾角所以選項(xiàng)C錯(cuò)

11、誤；D外力作用的這內(nèi)，有所以合位移選項(xiàng)D正確。故選AD。12如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有半徑為R的光滑圓弧軌道，其圓心為O，B在O的正上方，A、C關(guān)于對(duì)稱，。一質(zhì)量為m可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊在A處以初速度沿著軌道切線方向向上運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的有（）A若，則物塊沿著軌道運(yùn)動(dòng)至B時(shí)的最大動(dòng)能為B若，則物塊沿著軌道運(yùn)動(dòng)至B時(shí)的最大動(dòng)能為C若，則只要取一合適的值，物塊就能沿軌道到達(dá)C處D若，則無(wú)論取何值，物塊均不能沿軌道到達(dá)C處【答案】 BD【解析】AB若物塊在B點(diǎn)有最大動(dòng)能，則物塊在A點(diǎn)時(shí)有最大速度，此時(shí)由重力指向圓心的分力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即物塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

12、代入數(shù)據(jù)解得物塊在B點(diǎn)有最大速度時(shí)，當(dāng)支持力恰好為0時(shí)，由解得動(dòng)能為故A錯(cuò)誤，B正確；CD當(dāng)物塊在A點(diǎn)的支持力恰好為0時(shí)，由假設(shè)物塊恰好到達(dá)B點(diǎn)，則由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得即無(wú)解，則無(wú)論取何值，物塊均不能沿軌道到達(dá)C處，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13如圖甲所示，氣墊導(dǎo)軌軌道上有很多小孔，氣泵送來(lái)的壓縮空氣從小孔噴出，使得滑塊與導(dǎo)軌之間有一層薄薄的空氣層，兩者不會(huì)直接接觸，這樣滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小，幾乎可以忽略，光電門由光源和光敏管組成，光源和光敏管相對(duì)，光源射出的光使光敏管感光。當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，其上的遮光片把光遮

13、住光敏管相連的電子電路自動(dòng)記錄遮光時(shí)間，并通過(guò)數(shù)碼屏顯示出來(lái)，根據(jù)遮光條的寬度和遮光時(shí)間，可以算出滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度。某物理興趣小組同學(xué)為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，利用氣墊導(dǎo)軌和光電門設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在導(dǎo)軌左端某位置裝上光電門P，將原來(lái)已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的右端適當(dāng)墊高，設(shè)軌道與水平桌面的夾角為，滑塊和遮光片的總質(zhì)量為M，遮光片的寬度為d，重力加速度為g，若測(cè)得滑塊釋放點(diǎn)距離光電門的距離為l，滑塊經(jīng)過(guò)光電門的遮光時(shí)間為t，則（以下3問(wèn)均用題目中所給字母表示）：（1）滑塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為_(kāi)；（2）滑塊從釋放點(diǎn)到經(jīng)過(guò)光電門P的過(guò)程中，滑塊的重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)；（3）

14、若表達(dá)式_在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則可驗(yàn)證物體在光滑斜面上下滑時(shí)機(jī)械能守恒?！敬鸢浮?【解析】（1）由光電門原理可知，滑塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為（2）滑塊的重力勢(shì)能的減少量為（3）據(jù)機(jī)械能守恒定律可得14如圖是用“落體法”驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。（g取9.8）（1）下列做法正確的有_填正確答案序號(hào)）。A必須要稱出重物的質(zhì)量B圖中兩限位孔必須在同一豎直線上C數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置D可以用或者計(jì)算某點(diǎn)速度（2）選出一條清晰的紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)頻率為50Hz的交變電流。用刻度尺測(cè)得cm，cm，cm，

15、重錘的質(zhì)量為1.00kg，（g取9.8）。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了_J；此時(shí)重錘的速度為_(kāi)m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，然后以h為橫軸、以為縱軸作出了如圖所示的圖線，圖線的斜率近似等于_。A19.6 B9.8 C4.90（4）圖線明顯未過(guò)原點(diǎn)O的原因可能是_?！敬鸢浮?B 1.88 1.94 B 見(jiàn)詳解【解析】（1） A驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)是重力勢(shì)能減少的量等于動(dòng)能增加的量，即質(zhì)量可以約掉，故A錯(cuò)誤；B圖中兩限位孔

16、必須在同一豎直線上，是為了減小阻力，故B正確；C數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，距離越遠(yuǎn)，讀數(shù)時(shí)誤差越小，故C錯(cuò)誤；D求速度時(shí)利用平均速度等于中間時(shí)刻的速度的方法，故D錯(cuò)誤。故選B。（2） 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了此時(shí)重錘的速度為（3）由機(jī)械能守恒定律有可得由此可知，圖線的斜率近似等于重力加速度，故B正確，AC錯(cuò)誤。故選B。（4） 由圖線可知，h=0時(shí)，重錘的速度不等于零，原因可能是該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后才合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開(kāi)關(guān)。四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應(yīng)寫出必

17、要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15航天員乘坐宇宙飛船來(lái)到一個(gè)半徑為的沒(méi)有大氣的星球表面，從該星球表面傾角為30的直斜坡頂端以速度水平拋出一個(gè)石塊，石塊落在斜坡上，拋出點(diǎn)到落點(diǎn)間的距離為s，則該飛船繞該星球表面飛行時(shí)的速度為多少？【答案】 【解析】由題意，設(shè)星球表面的重力加速度為g，石塊從拋出后經(jīng)時(shí)間t落在斜坡上，則石塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為豎直距離為在星球表面質(zhì)量為m的物體所受重力近似等于萬(wàn)有引力，即設(shè)該飛船繞該星球表面飛行時(shí)的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得16如圖所示，用絕緣絲線將質(zhì)量為m

18、電荷量為qA的帶負(fù)電小球A系在O點(diǎn)。在距O點(diǎn)的正下方H處用絕緣柄固定一帶電小球B（兩球均可看成點(diǎn)電荷）。當(dāng)絲線與豎直方向夾角為30時(shí)，球A靜止，此時(shí)A、B兩球連線與絲線AO垂直。已知靜電力常量為k，重力加速度為g。（1）畫出A球受力示意圖，判斷B球的電性；（2）求A球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E；（3）求B球的電荷量qB；（4）若支持B球的絕緣柄漏電，A球在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)至0處，B的電荷尚未漏完。在整個(gè)漏電過(guò)程中，絲線的拉力大小如何變化？請(qǐng)說(shuō)明原因。【答案】 （1），負(fù)電；（2），垂直O(jiān)A向右下方；（3）；（4）先不變后變大，理由見(jiàn)解析【解析】（1）A球受力分析如右圖所示B帶負(fù)電（2）由A球靜止可得

19、mgsin=Fmgcos=T方向垂直O(jiān)A向右下方（3）根據(jù)庫(kù)侖定律得（4）根據(jù)相似三角形則因?yàn)閙g，OA，OB都不變，所以T不變OA豎直時(shí)有T+F=mgF減小，T變大17如圖所示，內(nèi)壁粗糙、半徑為的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)可以繞過(guò)容器球心的豎直軸線以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。半球形容器的直徑水平，與軸線的夾角，與軸線的夾角，小物塊質(zhì)量為，重力加速度為，則：（1）若轉(zhuǎn)臺(tái)靜止不動(dòng)，小滑塊沿圓弧下滑過(guò)程中在A點(diǎn)時(shí)速率為，求小物塊在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）若轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小物塊恰好在A處隨容器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，且所受摩擦力恰好為0，求角速度的值；（3）保持轉(zhuǎn)臺(tái)以第（2）問(wèn)中的角速度值轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小物塊在處時(shí)也可以隨容器一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求小物塊在處時(shí)所受摩擦力的大小和方向?！敬鸢浮?（1）；（2）；（3），垂直O(jiān)B向下【解析】（1）滑塊沿圓弧下滑過(guò)程中在A點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得代入數(shù)解得由牛頓第三定律可得小物塊在A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為mg。（2）小物塊恰好在A處隨容器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，且