参考答案与试题解析
一、选择题 1．A 2.B 3．C 4.A 5A 6A 7BD 8ACD 9BC 10AD
二、填空题（本项共两小题，13 题 8 分 14 题 8 分共 16 分 每空两分）
11．（1）不需要；（2）< (3)M （表达式必须与答A M B M A M M B A M B M M A B
t1 t2 t4 t3 t
2 2 2 2
1 t2 t4 t3
案一样，大写字母写成小写字母不给分）
12（1）AD；（2）0.93 (3)0.25 0.2
三、计算题（本题共三小题，共 44 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案
写在答题卡相应位置上，只写出最后答案的不得分）
13．（8 分）【解答】（1）12m/s，6s；(5 分)（2） 60kW（3 分）
（1）当速度最大时，有
F牵 f
P fvm -----1分
则有
f P 60000 N 2000N
v 30 -----1分m
根据牛顿第二定律有
F ' f ma
牵 -------1分
则牵引力为
F ' f ma 2000N 1.5 103 2N 5000N
牵
所以匀加速运动的最大速度为
v P 60000m ' m/s 12m/sF 5000 ------1分
牵
匀加速直运动的时间为
t v
m 12 s 6s ------1分
a 2
（2）因
v=15m/s> vm 12m/s ------1分
所以汽车已经结束匀加速直线运动，又因
v=15m/s故汽车处于保持额定功率做加速度减小的加速运动阶段，此时汽车的实际功率 P=60kW。---1分
14．（10 (1) E k 2Q 2 qkQ 2分）
2L2
；（2 分）(2) a
2mL2
g，方向竖直向上；（3 分）(3) v v0（5 分）2
【详解】
(1)正、负点电荷在 A点产生的场强
E k Q k Q0
2L 2 2L2 ------ 1分
A点的电场强度的大小
E 2E 2kQ0 2 ------1分2L
(2)由牛顿第二定律得
qE mg ma -----1分
解得
a 2 qkQ 2 g -----1分2mL
方向竖直向上；（没方向扣 1 分）-----1 分
(3)小物块从 A到 B过程中，设克服阻力做功 Wf，由动能定理得
2mgL W 0 1 f mv
2 -----2分
2 0
小物块从 A到 O过程中
mgL 1W 1 f mv
2 1 mv 20 -----2分2 2 2
解得
v 2 v0 ------1分2
15.（12 分）（1）3m/s；（2 分）（2）2m/s；（5 分）（3）0.08m（5 分）
【详解】
（1）根据动能定理
mAgh
1
m v 2A -----1分2
解得 A与 B碰撞前瞬间滑块 A的速度大小
v 2gh 3m/s ----1分
（2）A与 B发生弹性正碰，动量守恒
mAv mAv1 mBv2 ----2分
机械能守恒
1mAv
2 1 1 mAv
2
1 m v
2
2 2 2 B 2 -----2分
解得
v2 2m/s ---1分
（3）B和 C组成的系统合外力为零，要保证滑块 B不从小车 C上滑下，由动量守恒
mBv2 (mB mC)v ------2分
根据能量守恒
1m v 2 m gL 1B 2 B (mB mC )v
2
2 2 -----2分
小车至少长为
L=0.08m-----1分
16（14 分）（1）m2=4kg；（2 分）（2）x 总=1m；（3 分）（3） 24N（9 分）
【解析】
【详解】
（1）P、Q两物块静止，根据平衡条件，满足
m1gsin53°=m2gsin37° ----------1分
解得
m2=4kg-----------------------1分
（2）经分析可知最终物块在 CDM之间往复运动，在 C点和 M点速度为零。对全过程由动能定理得
m1gL1sin53°－μm1gx 总cos53°=0------------------2分
解得
x 总=1m----------------------1分
（3）最大压力为第一次通过 D点时，由 P到 D过程由动能定理得
m1g L1 sin 53 R(1 cos53 )
1
m 21vD ------------2分2
运动到 D点时，根据牛顿第二定律
v2Fmax m g m D1 1 -------1分R
解得
Fmax=78N------1分
由牛顿第三定律得，物块 P对轨道的最大压力大小为 78N。
最小压力为最后在 CM间往复运动通过 D点时，最后从 C到 D过程，由动能定理得
mg R R cos53 1 mv 2D -----2分2
对 D点，由牛顿第二定律
v 2F m g m Dmin 1 1 -----1分R
解得
Fmin 54N -----1分
由牛顿第三定律得，物块 P对轨道的最小压力大小为 54N。
所以
Fmax Fmin 24N -----1分2021-2022 学年下学期期末考试 高一物理 A．m1>m2 B．m1（满分：110 分，测试时间：90 分钟）
C．q1>q2 D．q1一．选择题。（第 1-6 题为单项选择，第 7-10 题为多项选择。每题 5 分，少选得 3 分，共 50 分）
7．图甲为某一点电荷 Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一质子以某一速度沿电
1．下列陈述与事实正确的是（ ）
q q kq 场线由 A运动到 B的过程中，其速度－时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是（ ）
A．对于库仑定律表达式 F k 1 22 ，式子中
2
2 是点电荷 q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小r r A．场强大小 EA EB B．场强大小 EA>EB
B．点电荷是指自然界最小的电荷量
C．Q是负电荷，在 A的右侧 D．Q是正电荷，在 A的左侧
C．物体的动量发生变化，动能一定发生变化
8．我们期待将来某一天能在宇宙空间任意穿梭。如果航天器登陆某星球（可视为质量分布均匀的球体）
D．一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体的机械能守恒
的过程中，测得航天器在该星球表面附近做匀速圆周运动的周期为 T，着陆后用测力计测得质量为 mo 的
2．如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由 A O B匀速运动，电子重力不计，则电子除
砝码重力为 Fo，已知引力常量为 G。忽略星球自转影响，由此推算的结果正确的是（ ）
受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ） F0T
2 2F
A．该星球的半径 R 02 B．该星球表面重力加速度为 m
A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 4 m0 0
3 F0T
C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 C．该星球的密度 2 D．该星球的第一宇宙速度为GT 2 m 0
3. 两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动，A 带电荷量为－q，B 带电荷量为＋2q， 9．光滑水平面上静置一质量为 M 的木板，由一轻弹簧连在墙上，有一质量为 m 的子弹以速度 v0水平射入
下列说法正确的是( )
木块并留在其中，从子弹开始射入木块到木块第一次回到原来位置过程中，
A．相碰前两球运动中动量不守恒
下列说法正确的是( )
B．相碰前两球的总动量随距离的减小而增大 mv
A．木块的最大速度为 0 B．墙对弹簧的冲量大小为 2mv0
C．两球相碰分离后的总动量等于相碰前的总动量，因为两球组成的系统所受合外力为零 M图 5
Mmv20 Mmv20
D．两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为斥力 C．子弹、木块、弹簧系统损失的机械能为 D．子弹损失的机械能为2(M m) M m
4.如图 5，细线的一端固定于 O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内 10．如图 1 所示，地面上固定一个倾角为 37°的斜面，与斜面平行的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡
板处，将一个质量为1kg的滑块无初速度地放在弹簧上端（开始时，弹簧处于原长），滑块沿斜面下滑 4cm
由 A点运动到 B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）
到最低点的过程中，弹簧下端挡板处的力传感器显示出弹簧弹力随位移变化的图像如图 2 所示。 g取
A．逐渐增大 B．先增大，后减小 C．逐渐减小 D．先减小，后增大 10m/s2，试判断下列说法正确的有（ ）
5．用轻绳拴一质量m 1kg的物体，以加速度 a 2.5m s 2 向下减速运动 0.4m。g 取10m s 2 ，关于物体所
A．根据图像可知，弹簧的劲度系数为 250N/m
受力做的功及能量的变化情况（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（ ）
B．弹簧弹力大小等于滑块重力沿斜面向下的分力时，滑块动能最大
A．机械能减少量 5J B．重力做功为 3J C．克服拉力做功 3J D．合外力做功 1J
C．在此过程中，滑块的机械能先增大后减小
6．如图所示，两个可视为质点的带同种电荷的小球 a和 b，放置在一个光滑绝缘半球面内，已知小球 a
D．可以计算出滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.125
和 b 质量分别为 m1、m2，电荷量分别为 q1、q2，两球处于平衡状态时α<β．则以下判断正确的是（ ）
二、实验题 （本题共 2 小题，共 16 分）
高一物理 第 1 页 共 2 页
13（8分）实验小组的同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，如图所示，实验时让两滑块分别从导轨的左 三.计算题(共 44 分)
15（8分）．质量为m 1500kg、额定功率为 P 60kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为
右两侧向中间运动，它们穿过光电门后发生碰撞。实验测得滑块 A的总质量为（含遮光片）MA、滑块 B
vm 30m/s，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 a 2m/s2 ，最终汽车达到最大速度并且
的总质量为（含遮光片）MB，两滑块上遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间：左侧光电门
以最大速度做匀速运动，整个运动过程中汽车所受的阻力不变。求：
记录的时间为 t1，右侧光电门一共记录了 3个不等的时间，先后分别是 t2、t3、t4。
（1）汽车做匀加速直线运动的最大速度和时间；
（2）当汽车速度 v 15m/s时，汽车的实际功率。
16（10分）如图所示，两异种点电荷的电荷量均为Q，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点O且与连线
垂直，平面上A、O、B三点位于同一竖直线上， AO BO L，点电荷到O点的距离也为 L。现有电荷
（1）完成上述实验______（填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度。
量为 q、质量为m的小物块（可视为质点），从A点以初速度v0向 B滑动，到达 B点时
（2）右侧光电门记录的时间 t3、t4，可以判断 t3______t4（填“>”或“<”）。
速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为 。求：
（3）若两滑块相碰前后的动量守恒，表达式可表示为_________；若碰撞为弹性碰撞，还需满足_________。 (1)A点的电场强度的大小；
14（8分）某实验小组想测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。实验中采用了弹簧 (2)物块运动到 B点时加速度的大小和方向；
(3)物块通过O点的速度大小。
测力计来测量轻绳的拉力大小 F。
17（12分）如图所示，竖直平面内有一高为h 0.45m的光滑倾斜圆弧轨道，末端水平。质量mB 4kg
的小滑块 B静止在圆弧轨道末端。轨道右方有一辆质量为mC 1kg的小车 C静止在光滑水平面上，
小车上表面与轨道末端平齐且挨在一起。另一个质量为mA 2kg的小滑块 A从圆弧轨道上端由静止
释放，下滑后与 B发生弹性正碰。已知 B与小车 C上表面的动摩擦因数为 0.5，滑块 A在整个过
程中与小车 C都没有相互作用，取 g 10m/s2 。求：
（1）A与 B碰撞前瞬间滑块 A的速度大小；
（1）紧扣实验目的，下列说法正确的是_______。 （2）A与 B碰撞后瞬间滑块 B的速度大小；
（3）要保证滑块 B不从小车 C上滑下，小车至少要有多长。
A．不需要平衡摩擦力 B．应当先释放滑块，再接通电源
18（14分）．如图所示，半径 R=0.5m的光滑圆弧面 CDM分别与光滑斜面体 ABC和斜面MN相切于 C、
C．滑块在加速运动的过程中，弹簧测力计的示数等于钩码和动滑轮的重力
M点，斜面倾角分别如图所示。O为圆弧圆心，D为圆弧最低点，C、M在同一水平高度。斜面体 ABC
D．不需要保证钩码和动滑轮的总质量远小于滑块的质量
固定在地面上，顶端 B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块 P、Q
（2）图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续 5个计
（两边细绳分别与对应斜面平行），并保持 P、Q两物块静止。若 PC 间距为 L1=0.25m，斜面MN足够长，
数点 A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有 4个点迹未标出，测得各计数点到 A点间的距离如图乙 1
物块 P质量 m1=3kg，与MN间的动摩擦因数μ= ，重力加速度 g=10m / s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
所示。已知所用电源的频率为50Hz，则滑块的加速度大小 a _______m / s2 。（结果保留 2位有效数字） 3
（1）小物块 Q的质量 m2；
（3）现将长木板水平放置，并提供毫米刻度尺处理纸带。根据多条纸带的数据，绘制了滑块的加速度 a
kg （2）烧断细绳后，物块 P在 MN斜面上滑行的总路程；与滑块所受拉力 F的图像，如图丙所示。由图像可算出滑块的质量M _______ ；若重力加速度 g取
（3）烧断细绳，物块 P到达 D点时对轨道的最大压力与最小压力之差。
10m / s2，则滑块与长木板间的动摩擦因数 _______。
高一物理 第 2 页 共 2 页
