安徽省淮北市树人高级中学2020_2021学年高一物理下学期第四次阶段考试试题PDF2021063001173.pdf

1、1高一物理试题时间 90 分钟总分 100 分一 选择题（每题 4 分，共计 48 分，18 题为单选题，912 题为多选题）1.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A.伽利略发现了行星运动的规律B.牛顿通过实验测出了引力常量C.库仑发现了点电荷的相互作用规律D.安培通过油滴实验测定了元电荷的数值2.如图所示，在水平放置的木棒上的 M、N 两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对 M、N 两点的拉力 F1、F2 的变化情况，下列判断正确的是（）A.F1 和 F

2、2 都变大B.F1 变大，F2 变小C.F1 和 F2 都变小D.F1 变小，F2 变大3.如图所示，悬线一端固定在天花板上的 O 点，另一端穿过一张 CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将 CD 光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度 v 匀速移动，移动过程中，CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为A.vsinB.vcosC.vtanD.v/tan 4.某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图 9 所示.模型放到0.8 m 高的水平桌子上，最高点距离水平地面 2 m，右端出口水平.现让小球由最高点

3、静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为A.0B.0.1 mC.0.2 mD.0.3 m5.肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力 F，一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是（）A.B.C.D.6.有 a、b、c、d 四颗卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b 在地面附近近地轨道上正常运行，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，设地球自转周期为 24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则下列关于卫星的说法中正确的是()A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.c 在 4 h 内转过

4、的圆心角为6C.b 在相同的时间内转过的弧长最长D.d 的运动周期可能是 23 h27.如图所示，在 x 轴上放有两个电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷，其中 q1 位于 x 轴的坐标原点，电荷 q2 的右侧各点电势随 x 变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中 B 点电势为零，BD 段中的电势最低点为 C 点，则（）A.B 点的电场强度大小为零B.A 点的电场强度强度方向向左C.两点电荷的电荷量的大小关系为 q1Ba，则 Q 靠近 M 端且为正电荷C.无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有PAE”、“”或“=”）kE。14.某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容，

5、图中 R 为 20k的电阻，电源电动势为 6.0V，内阻可不计。实验时先将开关 S 接 1，经过一段时间后，当电流表示数为_A 时表示电容器极板间电压最大。将开关 S 接 2，将传感器连接在计算机上，经处理后画出电容器放电的 it 图象，如图乙所示。由图象可知，图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量。试根据 it图象，求该电容器所放出的电荷量 q_C；该电容器的电容 C_F（计算结果保留两位有效数字）。三计算题（共 4 小题，6 分+9 分+10 分+12 分，共计 37 分）15.如图所示，“天宫一号”空间站正以速度 v 绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径为r，地球半径为 R，万有

6、引力常量为 G。求：(1)空间站运动的周期 T；(2)地球的质量 M；(3)地球的第一宇宙速度1v。416.如图所示，水平面与竖直面内半径为 R 的半圆形轨道在 B 点相切一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至离 B 点 3R 的 A 处由静止释放，物体沿水平面向右滑动，一段时间后脱离弹簧，经 B 点进入半圆轨道时对轨道的压力为 8mg，之后沿圆形轨道通过高点 C 时速度为gR。物体与水平面间动摩擦因数为 0.5，不计空气阻力求：（1）经 B 点时物体的向心力大小；（2）离开 C 点后物体运动的位移；（3）弹簧的弹力对物体所做的功。17.如图所示，离子发生器发射一束质量为 m、电荷量为q 的离子，

7、从静止经 PQ 两板间的加速电压加速后，以初速度 v0 从 a 点沿 ab 方向进入一匀强电场区域，abcd 所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab 长为 L，匀强电场的方向与 ad 边平行且由 a 指向 d（1）求加速电压 U0；（2）若离子恰从 c 点飞离电场，求 a、c 两点间的电势差 Uac；（3）若离子从 abcd 边界上某点飞出时的动能为 mv02，求此时匀强电场的场强大小 E18.如图所示，质量相等的物块 A 和 B 叠放在水平地面上，左边缘对齐。A 与 B、B 与地面间的动摩擦因数均为。先敲击 A，A 立即获得水平向右的初速度，在 B 上滑动距离 L 后停下。接着敲击 B，

8、B 立即获得水平向右的初速度，A、B 都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。求：(1)A 被敲击后获得的初速度大小 vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B 运动加速度的大小 aB、aB；(3)B 被敲击后获得的初速度大小 vB。高一物理试题答案与解析18C C A C BC B B9 BD 10 BC 11 AD 12 BC1.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A.伽利略发现了行星运动的规律B.牛顿通过实验测出了引力常量C.库仑发现了点电荷的相互作用规律

9、D.安培通过油滴实验测定了元电荷的数值1.【答案】C【解析】【详解】A科学家开普勒第一次对天体做圆周运动产生了怀疑，并且凭借超凡的数学能力发现了行星运动的三大定律，故 A 错误；B卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量 G，故 B 错误；C库仑通过扭秤实验总结出来的点电荷的相互作用规律，故 C 正确；D密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故 D 错误。故选 C。2.如图所示，在水平放置的木棒上的 M、N 两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对 M、N 两点的拉力 F1、F2 的变化情况，下列判断正确的是A.F1 和 F2

10、都变大B.F1 变大，F2 变小C.F1 和 F2 都变小D.F1 变小，F2 变大2.解析由于是一根不可伸长的柔软轻绳，所以绳子的拉力相等.木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后，绳子之间的夹角变小，绳对小金属环的合力等于重力，保持不变，所以绳子上的拉力变小，选项 C 正确，A、B、D 错误.3.如图所示，悬线一端固定在天花板上的 O 点，另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将 CD 光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度 v 匀速移动，移动过程中，CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为

11、A.vsinB.vcosC.vtanD.v/tan 3.由题意可知，悬线与光盘交点参与两个运动，一是沿着悬线方向的运动，二是垂直悬线方向的运动，合运动的速度大小为 v，则有 v 线vsin；而悬线速度的大小即为小球上升的速度大小，故 A 正确.4.某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图 9 所示.模型放到 0.8 m 高的水平桌子上，最高点距离水平地面 2 m，右端出口水平.现让小球由最高点静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为A.0B.0.1 mC.0.2 mD.0.3 m4 解析小球从最高点到右端出口，满足机械能守恒，从右端出口飞出后小球做平抛运动，

12、根据数学知识知，当 Hhh时，x 最大，即 h1 m 时，小球飞得最远，此时右端出口距离桌面高度为h1 m0.8 m0.2 m，故 C 正确.5.肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力 F，一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是（）A.B.C.D.5【答案】B【解析】【详解】AA 图中导弹向后喷气，产生沿虚线向右的作用力，重力竖直向下，则合力方向向右下方，不可能沿虚线方向，故导弹不可能沿虚线方向做直线运动，故 A 不符合题意；BB 图中导弹向后喷气，产生斜向右上方的作用力，重力竖直向下，则合力方向有可能沿虚线方向，故导弹可能沿虚线方向做直线运动，故 B

13、符合题意；CC 图中导弹向后喷气，产生斜向右下方的作用力，重力竖直向下，则合力方向不可能沿虚线方向，故导弹不可能沿虚线方向做直线运动，故 C 不符合题意；DD 图中导弹做曲线运动，导弹向后喷气，产生斜向右上方的作用力，重力竖直向下，此时则合力方向不可能沿虚线凹侧，故导弹不可能沿虚线方向做曲线运动，故 D 不符合题意。故选 B。6.有 a、b、c、d 四颗卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b 在地面附近近地轨道上正常运行，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，设地球自转周期为 24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图 4所示，则下列关于卫星的说法中正确的是(

14、)图 4A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.c 在 4 h 内转过的圆心角为6C.b 在相同的时间内转过的弧长最长D.d 的运动周期可能是 23 h解析同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，角速度相同，则 a 和 c 的角速度相同，根据 a2r 知，c 的向心加速度大，由GMmr2 ma 知，c 的向心加速度小于 b 的向心加速度，而 b 的向心加速度约为 g，故 a 的向心加速度小于重力加速度 g，选项 A 错误；由于 c 为同步卫星，所以 c 的周期为 24 h，因此 4 h 内转过的圆心角为3，选项 B 错误；由四颗卫星的运行情况可知，b 运行的线速度是最大的，所以其在相同的时间内

15、转过的弧长最长，选项 C 正确；d 的运行周期比 c 要长，所以其周期应大于 24 h，选项 D 错误。答案C7.如图所示，在 x 轴上放有两个电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷，其中 q1 位于 x 轴的坐标原点，电荷 q2 的右侧各点电势随 x 变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中 B 点电势为零，BD 段中的电势最低点为 C 点，则（）A.B 点的电场强度大小为零B.A 点的电场强度强度方向向左C.两点电荷的电荷量的大小关系为 q1q2，故 A 点的电场强度强度方向向左，故 B 正确，故 C 错误；D根据电场力做功()()0CDCDWUqe将一带负电的试探电荷

16、从 C 点移到 D 点，电场力做正功，故 D 错误。故选 B。8.如图 11 所示，长度不同的两根轻绳 L1 与 L2，一端分别连接质量为 m1 和 m2 的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点 O，两小球质量之比 m1m212，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳L1、L2 与竖直方向的夹角分别为 30与 60，下列说法中正确的是A.绳 L1、L2 的拉力大小之比为 13B.小球 m1、m2 运动的向心力大小之比为 16C.小球 m1、m2 运动的向心加速度大小之比为 16D.小球 m1、m2 运动的线速度大小之比为 129.如图所示，细线的一端固定于 O 点，另一端系一小球，在水平拉力

17、F 作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由 A 点运动到 B 点的过程中（）A.小球的机械能保持不变B.小球受的合力对小球不做功C.水平拉力 F 的瞬时功率逐渐减小D.小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大9【答案】BD【解析】【详解】试题分析：由于以恒定速率从 A 到 B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力 F 应做正功因此机械能不守恒 A 错，B 对因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力 G、水平拉力 F、绳子拉力 T 三者的合力必是沿绳子指向 O 点设绳子与竖直方向夹角是，则FtanG（F 与 G 的合力必与绳子拉力在同一直线上）得 FG*tan而水

18、平拉力 F 的方向与速度 V 的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是PF*V*cos水平即PG*tan*V*cosG*V*sin水平（）显然，从 A 到 B 的过程中，是不断增大的，所以水平拉力 F 的瞬时功率是一直增大的，C 错 D 对10.如图所示，真空中 M、N 点处固定有两等量异种点电荷，其连线的中点为 O，实线是连线的中垂线，A、B、C、D 分别是连线及延长线和中垂线上的点，其中 B、D 分别是 MO 和ON 的中点，且 AO=3BO，取无穷远处电势为零，则（）A.A 点电势比 B 点电势低B.B 点和 C 点电场强度方向相同C.B、O 两点电场强度大小之比为 20：9D.若把单位

19、正电荷从 O 点移到 D 点，电场力做功为 W，则 D 点电势为 W10【答案】BC【解析】【详解】A如果只有正点荷存在，则 A 点和 B 点的电势相等，由于负点电荷的存在且 B点离负点电荷更近，由电势叠加可知，A 点电势比 B 点电势高，故 A 错误；B由等量异种电荷连线和中垂线上的电场线分布可知，BC 两点的电场强度方向都平等于连线向右，故 B 正确；C由电场叠加原理可知，B 点的场强为2221099BkQkQkQELLL同理，O 点场强为222442OkQkQkQELLL则209BOEE故 C 正确；D由题意可知，O 点电势为 0，则单位正电荷在 D 点具有的电势能为把单位正电荷从 D

20、点移到 O 电场力所做的功即为 W，则 D 点电势为 W，故 D 错误。故选 BC。11.如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为 m 的滑块接触，弹簧处于原长，现施加水平外力 F 缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力 F 做功为1W，滑块克服摩擦力做功为环2W，撤去 F 后滑块向右运动，和弹簧分离后继续向右运动一段距离。滑块所受摩擦力大小恒定。则（）A.此过程中，弹簧最大弹性势能为12WWB.撤去 F 后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒C.在刚与弹簧分离时，滑块的加速度为零D.在刚与弹簧分离时，滑块的动能为122WW【答案】AD【解析】【详解】A由能量关系可知，撤去

21、F 时，弹簧的弹性势能为 W1W2，选项 A 正确；B撤去 F 后，由于有摩擦力做功，则滑块和弹簧组成的系统机械能减小，选项 B 错误；C滑块与弹簧分离时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，选项 C 错误；D滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态，整个过程中摩擦力做功为 2W2，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为 W12W2，选项 D 正确。故选 AD。12.如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中，实线 MN 是一条方向未标出的电场线，虚线 AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为Aa、Ba，电势能分别为PAE、PBE.下列说法正确的是(

22、)A.电子一定从 A 向 B 运动B.若Aa Ba，则 Q 靠近 M 端且为正电荷C.无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有PAE”、“”或“=”）kE。13【答案】（每空 2 分）(1).mghc(2).228DBmfhh(3).大于(4).重物和纸带克服摩擦力和空气阻力做功，有一部分重力势能转化成了内能(5).=【解析】【详解】（1）1重物由 O 点运动到 C 点的过程中，重力势能减小量为pCEmgh2在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有222BDDBDBCxhhhhvfTT所以动能增加量为22k2()128DBCmfhhEmv（2）34结果中，往往会出现重物的重力

23、势能的减小量大于其动能增加量，出现这样结果的主要原因是重物与纸带克服空气与摩擦阻力做功，导致少部分重力势能转化为内能。（3）5若利用公式cc2vgh计算重物的速度 vc，则说明重物就是做自由落体运动，重物的机械能守恒，则重物增加的动能2k12CEmv，而此过程中重物减小的重力势能pCEmgh，则有pkEE。14.某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容，图中 R 为 20k的电阻，电源电动势为 6.0V，内阻可不计。实验时先将开关 S 接 1，经过一段时间后，当电流表示数为_A 时表示电容器极板间电压最大。将开关 S 接 2，将传感器连接在计算机上，经处理后画出电容器放电的 it 图象，如

24、图乙所示。由图象可知，图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量。试根据 it图象，求该电容器所放出的电荷量 q_C；该电容器的电容 C_F（计算结果保留两位有效数字）。14【答案】(1).0（1 分）(2).9.01010（2 分）(3).1.5104（2 分）【解析】【详解】（1）1当电容器充电完成后，电路中电流为 0，故当电流表示数为 0 时，电容器极板间的电压最大；（2）23it 围成的面积即为电容器上储存的电荷量，由图中可得，其面积约为 86 格，故661086 20 100.5 10 C9 10Cq 由QCU可得1049 10F1.5 10 F6C四计算题（共 4 小题）17.

25、如图所示，“天宫一号”空间站正以速度 v 绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径为r，地球半径为 R，万有引力常量为 G。求：(1)空间站运动的周期 T；(2)地球的质量 M；(3)地球的第一宇宙速度1v。【答案】(1)2 rTv；(2)2v rMG；(3)1rvvR【解析】【详解】(1)由公式2 rvT代入公式得2 rTv(2)由牛顿第二定律和万有引力定律得22MmvGmrr解得2v rMG(3)由第一宇宙速度定义、牛顿第二定律和万有引力定律得212vMmGmRR解得1rvvR19.如图所示，水平面与竖直面内半径为 R 的半圆形轨道在 B 点相切一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至离 B 点 3

26、R 的 A 处由静止释放，物体沿水平面向右滑动，一段时间后脱离弹簧，经 B 点进入半圆轨道时对轨道的压力为 8mg，之后沿圆形轨道通过高点 C 时速度为gR。物体与水平面间动摩擦因数为 0.5，不计空气阻力求：（1）经 B 点时物体的向心力大小；（2）离开 C 点后物体运动的位移；（3）弹簧的弹力对物体所做的功。【答案】(1)7mg；(2)2 2R，方向与水平面成 45的角斜向左下方；(3)5mgR【解析】【详解】(1)物块对轨道的压力 F1，轨道对物体的支持力 F2，由牛顿第三定律知F1=F2对物块在 B 点受力分析得27FFmgmg向心力(2)离开 C 点后物体做平抛运动2122yRgtC

27、xv t又CvgR物体运动的总位移22sxytanyx 整理得2 2sR，o45 总位移大小为 2 2R，方向与水平面成 45角斜向左下方。(3)物体从 A 到 B 过程中，克服摩擦力做功AB1.5fWmgxmgR在 B 点根据牛顿第二定律2BvFm R向心力物块在 B 点动能2kBB13.52EmvmgR设弹簧的弹力对物体所做的功为 W，物块从 A 到 B 根据动能定理2102fBWWmv解得5WmgR20.如图所示，离子发生器发射一束质量为 m、电荷量为q 的离子，从静止经 PQ 两板间的加速电压加速后，以初速度 v0 从 a 点沿 ab 方向进入一匀强电场区域，abcd 所围成的正方形是

28、该匀强电场的边界，已知 ab 长为 L，匀强电场的方向与 ad 边平行且由 a 指向 d（1）求加速电压 U0；（2）若离子恰从 c 点飞离电场，求 a、c 两点间的电势差 Uac；（3）若离子从 abcd 边界上某点飞出时的动能为 mv02，求此时匀强电场的场强大小 E【答案】（1）202mvq（2）202mvq（3）20mvqL【解析】【详解】(1)对直线加速过程，根据动能定理，有：qU0=201 mv2解得:U0=202mvq(2)设此时场强大小为 E，则:ab 方向，有L=v0tad 方向，有:L=22122qEattmUac=EL=202mvq（3）根据20kEmv可知，离子射出电场

29、时的速度02vv，方向与 ab 所在直线的夹角为 45，即xyvv，根据xxv t，2yvyt，可得 x=2y，则离子将从 bc 边上的中点飞出，即2Ly 根据动能定理，有：220012Eqymvmv解得20mvEqL如图 10 所示，质量相等的物块 A 和 B 叠放在水平地面上，左边缘对齐。A 与 B、B 与地面间的动摩擦因数均为。先敲击 A，A 立即获得水平向右的初速度，在 B上滑动距离 L 后停下。接着敲击 B，B 立即获得水平向右的初速度，A、B 都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。求：图 10(1)A 被敲击

30、后获得的初速度大小 vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B 运动加速度的大小 aB、aB；(3)B 被敲击后获得的初速度大小 vB。解析A、B 的运动过程如图所示(1)由牛顿第二定律知，A 加速度的大小 aAg匀变速直线运动 v 2A 2aAL解得 vA 2gL。(2)设 A、B 的质量均为 m对齐前，B 所受合外力大小 F3mg由牛顿第二定律 FmaB，得 aB3g对齐后，A、B 整体所受合外力大小 F2mg由牛顿第二定律 F2maB，得 aBg。(3)设经过时间 t，A、B 达到共同速度 v，位移分别为 xA、xB，A 加速度的大小等于 aA则 vaAt，vvBaBtxA12aAt2，xBvBt12aBt2且 xBxAL解得 vB2 2gL。答案(1)2gL(2)3gg(3)2 2gL