吉林省长春市名校2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（选考）（Word版含答案）

长春市名校2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试卷（理科）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5. 保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题（每题5分，共50分）
1．对于电场强度的公式和，下列说法正确的（　　）
A．场强E与试探电荷的电荷量q成反比
B．由可知，场强E与Q成正比
C．公式中Q与q的含义一致
D．电场中不放人试探电荷时，场强为零
2．下课后，小丽在运动场上荡秋千，如右图所示。已知每根系秋千的绳子长为4m，小丽的质量为40kg，当秋干板摆到最低点时，速度为3m/s。问此时每根绳子的拉力是多少？（g =10m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量）（　　）
A．490N
B．245N
C．400N
D．310N
3．如图所示，皮带传动装置中，右边两轮共轴转动，三轮半径之比r1：r2：r3=3：2：5，A、B、C三点分别为三个轮边缘上的点，皮带不打滑。A、B、C三点的线速度大小分别为v1、v2、v3，角速度分别为ω1、ω2、ω3，向心加速度大小分别为a1，a2、a3，则下列比例关系正确的是（　　）
B．
C．
D．
4．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为。则可知（　　）
A．、做圆周运动的角速度之比为3∶2
B．、做圆周运动的向心力之比为1∶1
C．、做圆周运动的半径之比为3∶2
D．、做圆周运动的线速度之比为1∶1
5．2021年6月3日，风云四号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功。若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（　　）
A．卫星的运行速度为2πRT
B．地球表面的重力加速度为
C．地球的质量为
D．地球的第一宇宙速度为
6．如图所示，光滑的半球形碗，固定在水平面上，碗口水平，O为其球心，质量为m的光滑小球（可视为质点），受到方向始终与碗面相切的拉力F作用下从最低点A沿着圆弧做匀速圆周运动至最高点B的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球克服重力做功的功率先增大后减小
B．支持力做功的功率逐渐变大
C．拉力F的功率逐渐变大
D．当小球与球心O的连线与竖直方向夹角为时，碗对小球支持力的大小为
7．如图，物体A的质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直连着一根轻弹簧，弹簧的自由长度为L，劲度系数为k，现将弹簧上端P缓慢地竖直上提一段距离H，使重物离开地面，这时物体A的重力势能为（设地面的重力势能为零）（　　）
A．mg（H﹣L）
B．
C．
D．
8．（多选）足球由静止自由下落1.25m，落地后被重新弹起，离地后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与地面的作用时间为0.1s，足球的质量为0.5kg，重力加速度的大小g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．足球下落到与地面刚接触时动量大小为5
B．足球与地面作用过程中动量变化量大小为10
C．地面对足球的平均作用力为55N
D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力的冲量大小为5.5
9．（多选）如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两车运动中速度之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
10．（多选）躺在床上看手机是一种非常不好的习惯，不仅不利于视力健康，更容易造成意外伤害。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砍到眼睛后经手机停止运动。不计空气阻力，取重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．空中掉落过程中，手机动量的增加量大于重力的冲量
B．接触眼睛的过程中，手机动量的改变量等于重力的冲量
C．全过程手机重力的冲量等于接触眼睛过程手机对眼睛冲击力的冲量
D．手机对眼睛的冲击力大小约为自身重力的倍
第Ⅱ卷
实验题（每空2分，共14分）
11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有、和，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）在该实验中，下列叙述正确的是_______；
A．安装打点计时器时，两限位孔应在同一竖直线上
B．实验时，在松开纸带让重物下落的同时，应立即接通电源
C．若纸带上开始打出的几个点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证
D．测量重物下落高度时必须从起始点算起
（2）若从打出的纸带可判定重物做匀加速下落运动，利用打点周期为和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出点时，重物下落的速度大小为__________，打出点时重物下落的速度大小为__________；若已测得，，；当重力加速度大小为，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的。由此推算出为__________。
12．某实验小组用如题图所示的装置验证动量守恒定律。
（1）下列说法正确的是____________。
A．实验中两小球质量应满足的关系是m1B．实验中必需调节斜槽末端的切线沿水平方向
C．实验中每次必需从同一位置由静止释放小球m1
D．实验中必需测量小球抛出点距落点的高度H
（2）用天平测出入射小球质量m1、被碰小球质量m2；用刻度尺测出小球落点M、P、N距O点的距离各为x1、x2、x3，只要等式_______（用m1、m2、x1、x2、x3表示）成立，就验证了碰撞过程动量守恒；如果等式_______（用m1、m2、x1、x2、x3表示）成立，就可以证明这个碰撞是弹性碰撞。
三、计算题（13题12分，14题12分，15题12分，共36分）
13．两块质量分别为m的木块静止在光滑水平面上，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为，子弹射入木块A并留在其中。求：
（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度大小；
（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的弹性势能最大时系统的速度；
（3）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
如图所示，真空中存在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场，A、B两点分别固定着等量异种点电荷和。O是线段AB的中点，C是线段AB垂直平分线上的一点，且。已知O点的合场强大小为，则
（1）正电荷在O点的电场强度为多少？
（2）负电荷在C点的电场强度为多少？
（3）C点的合场强为多少？
15．如图所示，质量为的小球从平台上水平抛出后，落在倾角的斜面顶端A点，并恰好无碰撞的沿斜面滑下，从斜面最低点B平滑进入半径的光滑圆形轨道BCD，通过与圆心O等高的D点后做竖直上抛运动，已知斜面AB的动摩擦因数，A点与平台的高度差，斜面的高度。取，，，求：
（1）斜面顶端与平台边缘的水平距离x；
（2）小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小；
（3）小球第一次通过D点后再上升的高度。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
AD．电场强度与试探电荷无关，故AD错误；
B．公式是点电荷周围电场强度的决定式，电场场强E与Q成正比，故B正确；
C． Q是场源电荷，q是试探电荷，故C错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
以秋千板在最低点时进行受力分析，设每根绳子的拉力为T，则
代入数据解得T=245N，故B正确。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
由题意有同带传动
同轴转动
又有
可得
A．由上述分析可知，A错误；
B．由上述分析可知，B错误；
C．由上述分析可知，C错误；
D．由上述分析可知，D正确．
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A．由题意，、做圆周运动的周期相同，所以角速度之比为1∶1，故A错误；
B．、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供，所以向心力之比为1∶1，故B正确；
C．根据向心力公式有
解得
故C错误；
D．根据
可知、做圆周运动的线速度之比为
故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．卫星的运行速度为
A错误；
B．根据
而
整理可得
B正确；
C．根据
可得地球的质量
C错误；
D．根据
可得地球的第一宇宙速度
D错误。
故选B
6．C
【解析】
【详解】
设小球与球心O的连线与竖直方向夹角为，对小球受力分析如图所示
根据题意可知，拉力为
根据牛顿第二定律有
可得
A．小球克服重力做功的功率为
从最低点A沿着圆弧做匀速圆周运动至最高点B的过程中，逐渐变大，则小球克服重力做功的功率逐渐变大，故A错误；
B．支持力方向与速度方向一直垂直，则支持力不做功，故B错误；
C．拉力F的功率为
从最低点A沿着圆弧做匀速圆周运动至最高点B的过程中，逐渐变大，则拉力F的功率逐渐变大，故C正确；
D．当小球与球心O的连线与竖直方向夹角为时，即
碗对小球支持力的大小为
故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
物体刚离开地面时，分析物体A受力，有
此时弹簧的伸长量
弹簧上端P缓慢地竖直上提一段距离H时，设重物离开地面的高度为h，则有
这时物体A的重力势能为
故C正确，ABD错误。
故选C。
8．CD
【解析】
【详解】
A．足球将要落地以及反弹后的速度大小为
则足球下落到与地面刚接触时动量大小为
选项A错误；
B．向上为正，足球与地面作用过程中动量变化量大小为
选项B错误；
C．向上为正，根据动量定理
解得地面对足球的平均作用力为
F=55N
选项C正确；
D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力的冲量大小为
选项D正确。
故选CD。
9．BC
【解析】
【详解】
AB．甲乙两车以及人组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有
解得
A错误，B正确；
CD．根据动量守恒有
解得甲车移动的距离
乙车的位移
C正确，D错误。
故选BC。
10．CD
【解析】
【详解】
A．根据题意可知，手机下落做自由落体运动，根据可得，手机接触眼睛时的速度为
根据可得，下落时间为
根据公式可知，下落过程中重力的冲量为
手机动量的增加量为
则手机动量的增加量等于重力的冲量，故A错误；
B．取向下为正，则手机接触眼睛过程中，动量的变化量为
根据公式可知，重力的冲量为
故B错误；
CD．设手机接触眼睛的过程中，眼睛对手机的平均作用力的大小为，对手机，取向下为正，根据动量定理有
根据牛顿第三定律可知，手机对眼睛的平均作用力为
方向竖直向下，则手机接触眼睛过程中，手机对眼睛冲击力的冲量
全过程手机重力的冲量为
则全过程手机重力的冲量等于接触眼睛过程手机对眼睛冲击力的冲量，故C正确；
D．手机对眼睛的冲击力大小与自身重力的比为
故D正确。
故选CD。
11． AC 40
【解析】
【详解】
（1）[1]本实验是利用纸带进行验证机械能守恒定律，要让纸带受到的阻力很小，即保证纸带与其他物体摩擦很小；在物体整个下落的过程中机械能都是守恒的，可以任意取两个点进行验证，故选AC。
（2）[2]利用匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打出点时重物下落的速度
[3]打出点时重物下落的速度
[4]根据题述，重物下落受到的阻力为，由牛顿第二定律，
解得
由
解得
12．BC m1x2=m1x1+m2x3 m1x22=m1x12+m2x32
【解析】
【详解】
（1）[1]A.碰撞过程中动量、能量守恒，则
解得
因此让小球碰撞后不反弹，两球质量满足
故A错误；
B.保证小球做平抛运动，所以实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向，故B正确；
D．可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒，故实验中不需要测量开始释放的高度h，只是每次必需平抛的初速度相同，所以要从同一位置由静止释放小球m1，故C正确，D错误。
故选BC。
（1）[2]由碰撞中的动量守恒，得
m1x2=m1x1+m2x3
由能量守恒可得 m1x22=m1x12+m2x32

13．（1）；（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）对子弹和木块A组成的系统，根据动量守恒定律有
解得
（2）在子弹击中木块后，当A和B达到共同速度v时，A和B组成的系统相当于完成了一次完全非弹性碰撞，损失的动能最多，而损失的动能全部转化为了弹簧的弹性势能，所以此时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有
解得
（3）根据能量守恒定律可知弹簧的最大弹性势能为
14．(1) E 水平向右 (2) E/4 C指向B (3) ，方向水平向右
【解析】
【详解】
设AO距离为L，由于点电场强度为，根据点电荷场强公式及电场叠加原理可知
对于C点画出电场强度的图示如图所示
根据电场叠加原理由平行四边形定则可知
由几何关系可知
联立解得
方向水平向右。
15．（1）1.2m；（2）104N；（3）5.75m
【解析】
【详解】
（1）小球从平台抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动
解得
小球到达A点时竖直方向的分速度为
在A点时恰好无碰撞的沿斜面滑下，故小球在A点速度与水平方向的夹角为53°，由速度分解可得
平抛过程中小球水平方向做匀速直线运动，故
（2）小球从A到C的过程应用动能定理可得
解得
在C点
解得
由牛顿第三定律，小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小为104N。
（3）对小球从C到最高点的过程应用动能定理可得
解得