宁波市奉化区2021-2022学年高一下学期期末检测
物理试卷
满分：100分 考试时间：90分钟
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题）
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（ ）
A．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律
B．卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，建立了行星运动三定律
D．伽利略利用“地一月系统”验证了万有引力定律的正确性，使万有引力定律得到了广泛的应用
2．高一某同学参加引体向上体能测试，如图所示，在20s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于（g取10 m/s2）（ ）
A．150W B．450W C．750W D．1500W
3．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度为零的地方，电势也为零
B．电场强度大小逐渐减小的区域，电势也逐渐降低
C．电场强度的方向处处与等势面垂直
D．电场中电势降落的方向，就是电场强度的方向
4．在物理实验中，把一些微小量的变化进行放大，是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验，没有运用此思想方法的是（ ）
A．观察桌面形变 B．观察玻璃瓶发生形变 C．探究平抛运动规律 D．测定万有引力常量
5．如图所示为一电脑CPU的散热风扇，O点在风扇上表面，叶片围绕O点所在转轴转动，可以通过改变转速为CPU散热降温。图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点，a、b两点到O点距离相等，当风扇转速稳定在1800r/min时，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点转动的线速度不同
B．a、b两点转动的角速度不同
C．a、b两点的向心加速度相同
D．a点转动的周期约为30s
6．在2022年2月5日北京冬奥会上，我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军！为中国体育代表团拿到本届冬奥会首枚金牌，这也是短道速滑项目历史上第一枚男女混合接力奥运金牌。短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为r1和r2（r2 > r1）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（ ）
A．在做圆周运动时，甲先完成半圆周运动
B．在做圆周运动时，乙先完成半圆周运动
C．在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等
D．在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等
7．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与天和核心舱成功对接，已知天和核心舱在距地面高度约为400km的轨道上做匀速圆周运动，运行周期约为93min，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，万有引力常量G=6.67×10一11N·m2/kg2。忽略地球自转的影响，根据这些数据，下列物理量中无法求得的是（ ）
A．地球的质量
B．地球的平均密度
C．核心舱的线速度大小
D．核心舱受到的地球引力
8．下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B．图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的
C．图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
D．图乙中与大地相连的两条导线所起的作用和图丁中工作服内金属丝所起的作用是相同的
11．一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始向上运动，到达某一高度时撤去该力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能 E 随时间 t 变化的关系图像是（ ）
A B C D
10．一质量为m的舰艇在某次军事训练时，由静止开始沿直线航行，发动机的输出功率恒为P，所受阻力大小恒定，经过时间2t，舰艇恰好达到最大速度v，则该过程舰艇运动的位移大小为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示， ABC是圆的内接三角形，，为圆心，为直径，半径。有一匀强电场（图中未画出）电场方向与圆周在同一平面内，取点电势为零。处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为、电荷量为的粒子，其中到达点的粒子动能为，到达点的粒子电势能为。不计粒子的重力和粒子间的相互作用，。则匀强电场的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
12．利用如图所示的电路分析平行板电容器的动态变化，已知电源的内阻可忽略不计，R为电阻箱，一带负电的小球固定在电容器之间的O位置。则下列说法正确的是（ ）
A．保持电键闭合，M板向下平移少许，小球的电势能减少
B．保持电键闭合，将电阻箱的阻值增大，静电计的指针偏角减小
C．断开电键，M板向下平移少许，静电计的指针偏角增大
D．断开电键，M板向左平移少许，小球的电势能增大
13．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端，物体的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g取。则（ ）
A．倾角
B．物体与传送带间的动摩擦因数0.4
C．2s内传送带上留下的痕迹长为5m
D．2s内物体与传送带摩擦产生的内能20J
二、选择题II（本题共 3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部边对得4分，漏选得2分，错选得0分）
14．如图所示，为某一电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一与电场线垂直的圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。则下列说法正确的是（ ）
A．a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹
B．AB的长度等于BC的长度，故
C．a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变
D．b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量
15．2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器，下列说法正确的是（ ）
A．探测器沿轨道Ⅱ运动时经过点的速度大于沿轨道Ⅲ经过O点的速度
B．沿轨道Ⅲ运动时，探测器经过O点的加速度大小小于
C．探测器由轨道Ⅰ到轨道Ⅱ，需在O点加速
D．沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅲ的运动周期
16．不可伸长的轻绳一端固定，另一端系着质量为m的小球在竖直面内做圆周运动，小球动能Ek随它离地高度h的变化如图所示。忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2，以地面为重力势能零点，由图中数据可得（ ）
A．小球质量为1kg
B．绳对小球拉力最大值120N
C．当小球离地高度为0.7m时，绳对小球拉力为60N
D．当小球动能与重力势能相等时，小球离地高度0.725m
第II卷（非选择题）
17．(6分) 在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中
(1) 下列器材中不必要的一项是______（只需填字母代号）。
A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压交流电源 E.毫米刻度尺
(2) 关于本实验的误差，说法不正确的一项是______.
A．选择质量较小的重物，有利于减小误差
B．选择点迹清晰的纸带，有利于减小误差
C．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
(3) 在实验中，质量的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量
Ep=______J，此过程中与物体动能的增加量 Ek=______J。（取g=9.8m/s2，结果均保留三位有效数字）
18．(8分) (1) 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
① 在研究向心力的大小与质量关系时，要保持____________相同；
A．和r B．和m C．m和r D．m和F
② 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的________大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）
③ 图中所示，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为___________。
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1
小陈同学用如图甲所示的电路做“观察电容器的充、放电现象”实验。
① 接好电路，学生电源电压调节选“10V”，然后给电容器充分充电，再观察电容器的放电，得到电容器放电电流I随时间t的变化曲线如图乙，根据该图，可知他所选用的电容器最可能是下列的______（选填序号“A”、“B”或“C”）。
A B C
② 如果不改变电路其他参数，只减小电阻 R，充电时曲线与横轴所围成的面积将______（填“增大”“不变”或“变小”），充电时间将______（填“变长”“不变”或“变短”）。
19．(6分) 如图所示，一个质量为30g、带电量为的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行，当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，（取g=10m/s2）求：
（1）匀强电场的大小和方向；
（2）改变电场强度的大小和方向，为使小球仍保持静止，场强的最小值。
20．(8分) 如图甲，光滑的水平木板上有一质量m=0.5kg的小球A，它与物块B通过长为3m、不可伸长的轻质细线连接，细线通过木板中心的光滑小孔O，当小球A在水平木板上做半径R=1m、角速度ω = 6 rad/s的匀速圆周运动时，物块B恰好处于静止状态。将光滑的木板换成粗糙的水平木板，A、B位置互换，物块B到光滑小孔O的距离为1m，让A在水平面内绕过O的竖直轴做匀速圆周运动，如图乙所示，此时物块B恰好不滑动。已知物块B与粗糙木板间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，A、B均可视为质点，求：
（1）物块B的质量M；
（2）图乙中小球A做圆周运动的角速度大小。
21．(10分) 如图所示，真空中有两块正方形平行正对金属极板A、B，边长为L=10cm，两板间距d=1cm，构成一个电容C=100μF的电容器，紧贴两极板右边缘有一个与极板同宽、上下长度足够长的荧光屏。现使B极板均匀带上Q=1.0×10-2 C的正电荷。在两板左端面正中央位置O处有一离子源。以O点为原点，以垂直于荧光屏方向为z轴，垂直于极板方向为y轴，平行于荧光屏方向为x轴，建立图示坐标系。离子源发射的正离子的比荷为，打在极板上的离子均被吸收。求
（1）两极板间的场强大小；
（2）若离子源沿轴正方向不断发射离子，试求能打在荧光屏上的离子的速度范围？
（3）若离子源发射了一个离子，分速度分别为，，，求该离子打在荧光屏上点的坐标。
22．(11分) 如图所示为某弹射游戏装置图。水平枪管中弹簧被弹射杆P用线拉着，处于压缩状态，质量为m的小钢球紧靠弹簧，枪口上边缘与半圆形光滑竖直轨道最高点A的内侧对齐。水平轨道BC在B、C两点分别与半圆轨道内侧和倾角θ=45°的倾斜轨道平滑连接。扣动扳机，弹射杆P立即松开弹簧，钢球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好能回到A点进入枪内，挤压弹簧后再次被弹出。已知半圆轨道半径为R，BC长s=2R，球与斜面CD、水平面BC的动摩擦因数均为μ= 0.25，重力加速度为g，小球受到的摩擦力视为滑动摩擦力。求：
（1）小球第二次经过B点时的速度大小vB；
（2）弹簧储存的最大弹性势能EP；
（3）通过计算说明小球能否脱离轨道。
答案第1页，共2页宁波市奉化区2021-2022学年高一下学期期末检测
物理参考答案
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B A C C A A D D D B C A C
二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共12分，每题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14 15 16
CD AD BCD
非选择部分
17.（6分）（1）C (1分) （2）A (1分) （3） (2分) (2分)
18.（8分）(1) ① A (1分) ②线速度 (1分) ③ B (2分)
(2) ① B (2分) ②不变 (1分) 变短 (1分)
19. （6分）（1） (2分) 得 水平向左(1分)
（2） (2分) 得 垂直细线向下(1分)
20．（8分）（1） (1分)， (1分) 得： (1分)
（2）由于B恰好不滑动， 则 B受力平衡 (1分)
(1分) 由几何关系： (1分)
由题意知：L=2m (1分)， 联立解得：=3rad/s (1分)
21. （10分）（1）根据题意可知，，得（2分）
（2）设发射速度为0的离子刚好打在极板边缘，
在方向做匀速运动（1分）
方向做匀加速直线运动，，（1分）得（1分）
联立得（1分）因此离子速度大于均可以到达屏上
（3）离子在、方向均做匀速直线运动
方向若要打出板间则需要时间为，（1分）
所以可以打到屏幕上， （1分），（1分），（1分）
所以打到点的坐标为
22. （11分） (1)在A点（1分）得·（1分）
设第二次经过B点的速度大小为vB，则（1分）
代入数据得 （1分）
（2）从D到B由动能定理得（1分）
代入数据得从发射到第一次回到A点，由功能关系可得
（1分） 得（1分）
（3）第三次经B点与第二次经B点动能相同，设：第三次经B点能到达的最大高度为h′，（1分） 得（1分）
设第四次经B点后能达半圆轨道的最大高度为，则从到由动能定理得
（1分）得
因为（1分），所以不会脱离轨道。
