禹州市 2021—2022 学年度第二学期期末调研考试
高一物理试题
1、答案 A
解析 在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，A项正确；若两个不同的等势面相交，
则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，B项错误；电容器电容 C与电容器所
带电荷量 Q无关，只与两板的正对面积、两板间距以及两板间的电介质有关，C项错误；
将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，D项错误。
2、答案：C
解析：在飞机经过最低点时，对飞行员受力分析，受重力 mg和支持力 FN，两者的合力提供
向心力，由题意知，当 FN＝9mg 时，圆弧轨道半径最小为 Rmin。由牛顿第二定律列方程，
v2F mg m R v
2
N－ ＝ ，联立解得 min＝ ＝125 m，故选项 C正确。
Rmin 8g
3、答案 A
解析 G＝mg＝500 N，腾空时间为 0.2 s表示每次上升过程用时 0.1 s 1，上升的高度为 h＝ gt2
2
＝0.05 m，则起跳一次克服重力做的功 W0＝Gh＝500 N×0.05 m＝25 J．一分钟内连续跳了
140下，则一分钟内克服重力做功W＝140W0＝140×25 J＝3 500 J，故选 A.
4、答案： B
解析：导电平板靠近带正电的绝缘板并接地时，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，
故 B正确．
5、答案 C
解析 带负电的粒子受到的电场力垂直电势为 0 V的等势面向上，粒子做曲线运动，电场力
先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故 C正确．
6、答案 C
v2
解析 设小球在最低点时细线的拉力为 F1，速度为 V1,则 F1 mg m 1 ，设砝码在最高r
2
点 细 线 的 拉 力 为 F2, 速 度 为 v2 ， 则 F2 mg
v
m 2 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 得
r
mg2r 1 mv2 1 mv2 F F2 1 ，联立解得： g 1 2 ，而 F1 4F2 ，所以该星球表面的重力2 2 6m
F GMm v2
加速度为 1 ，A项错误；设星球质量为 M，根据万有引力提供向心力的 m ,
8m R2 R
GM
卫星绕该星球的第一宇宙速度为 v ，B项错误；在星球表面，万有引力近似等于重
R
GMm F R2 4 3
力 2 mg ， 联 立 得 M
1 ， 星 球 的 体 积 V R , 则 星 球 的 密 度
R 8Gm 3
M 3F 1 ，C 项正确；小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律
V 32 GmR
2
F2 mg m
v2 ，当绳子拉力为 0时，小球过最高点速度最小，所以小球在最高点的最小
r
速度 v gr ，D项错误。
7、答案 C
h 1at2 qUl
2 2
解析 因为 ＝ ＝ (a qU l h ql＝ ，t＝ )，所以 ＝ .要使灵敏度大些，选项中合乎要
2 2mdv20 md v0 U 2mdv20
求的只有 C.
8、答案：C
解析：物块 a受到支持力和对盘的压力是一对作用力与反作用力，物块 a与盘相互受到的静
摩擦力是一对作用力与反作用力，所以是 2 对作用力与反作用力，故 A错误；摩擦力沿半
2
径方向的分量充当了向心力，根据牛顿第二定律 F1 m R，因为圆盘加速转动，摩擦力
在切向有分力，所以摩擦力大小和方向都是变的，故 B错误；物块始终随转台一起由静止
开始缓慢加速转动至角速度为 的过程中，重力和支持力不做功，只有摩擦力做功，末速
1 2 1 2 2
度 v 0R，根据动能定理，有W mv m 0R 0，故 C 正确；a 需要的向心力2 2
Fa m
2R，a的最大摩擦力， Ffa mg，b需要向心力， Fb 2m
2 R m 2R
2
b的最大摩擦力， Ffb 2 mg，所以当转速增大时，a比 b先滑动，故 D错误。
9、答案 BC
a3
解析 在同一轨道上运动时，嫦娥五号的机械能守恒，A错误；由开普勒第三定律 ＝k可
T2
知，半长轴越大，周期越长，故嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，
B GMm正确；由牛顿第二定律 ＝ma a GM可知 ＝ ，从不同轨道经过同一点时，加速度相同，
r2 r2
C正确；由Ⅱ轨道在 Q点减速才能变轨到Ⅲ轨道，可见 vⅡQ>vⅢQ，D错误．
10、解析 由动能定理知：A→B
W mgH 1＋ ＝ mv2 12－ mv12
2 2
W 1mv2 1所以 ＝ 2－ mv21－mgH
2 2
所以 A正确．
W
因为 U＝
q
W 2 2
所以 U ＝ AB m v2－v1 －2mgHAB ＝
q 2q
所以 B错误．
因为无法判断出电场力做功的正负，所以无法判断机械能的变化，故 C错误．
由电场力做功与电势能的变化量互为相反数，可知 D也错误．
答案 A
11、答案 ACD
解析 从 A运动到 B的过程中，动能不变，重力势能逐渐减小，机械能减小，A项正确；运
动过程中，动能不变，重力势能一直改变，则机械能不守恒，B项错误；只要平板与水平面
的夹角合适，小球在 B、D两处时，若小球受重力和平板的弹力的合力充当向心力，此时平
v2 v2
板不受摩擦力作用，C项正确；在 A处满足：mg+FA=m ；在 C处满足： FA-mg=m ；
R R
可知平板对小球的作用力在 A处最小，在 C处最大，D项正确.
12、答案：ABD
解析：由图线分析可知：图线 AB 表示牵引力 F不变，即 F＝8 000 N，阻力 Ff不变，汽车
由静止开始做匀加速直线运动；图线 BC的斜率表示汽车的功率 P不变，达到额定功率后，
汽车所受牵引力逐渐减小，汽车做加速度减小的变加速直线运动，直至达到最大速度 40 m/s，
此后汽车做匀速直线运动。由图可知：当最大速度 vmax＝40 m/s时，牵引力为 Fmin＝2 000 N，
由平衡条件 Ff＝Fmin可得：Ff＝2 000 N，由公式 P＝Fminvmax得：额定功率 P＝8×104 W，则
A P、B正确；匀加速运动的末速度 vB＝ 求得：vB＝10 m/s，汽车由 A到 B做匀加速直线运
F
a F－Ff动的加速度 ＝ ＝2 m/s2， v设汽车由 A 到 B所用时间为 t ，则 t ＝ B1 1 ＝5 s，C项错误；
m a
由 B到 C所用时间为 t2，位移为 l，则 t2＝35 s－5 s＝30 s，B点之后，对汽车由动能定理可
得：Pt2－Ff l 1＝ mv 2 1C － mvB2，代入数据可得：l＝75 m，D项正确。
2 2
13、答案 (1)A (2)3.48 (3)1.24 1.28 (4)C
解析 (1)小球下落过程中重力势能减少，动能增加，故该实验需要比较重小球下落过程中
任意两点间的动能变化量与势能变化量在误差允许范围内是否相等，A项正确.
(2)v 16.14＋18.665＝ ×10－2 m/s＝3.48 m/s.
2×0.05
(3)重力势能的增量ΔEp＝mgΔh，代入数据可得ΔEp＝1.24 J，动能减少量为ΔE 1k＝ mv22－
2
1mv52，代入数据可得ΔEk＝1.28 J.
2
(4)重力势能的增加量小于动能的减少量，是因为小球上升过程中存在空气阻力和摩擦阻力
的影响，C正确。
2
14、答案 (1)3mg (2)9mv水平向右 0
4 32q
解析 (1)根据题设条件，电场力大小
F 电＝mgtan 37°
3
＝ mg（2分）
4
电场力的方向水平向右（1分）
(2)小球沿竖直方向做初速度为 v0的匀减速运动，到最高点的时间为 t，则：
vy＝v0－gt＝0，
t v0＝ （1分）
g
沿水平方向做初速度为 0的匀加速运动，加速度为 ax
a F 3x＝ 电＝ g（1分）
m 4
1 3v2
此过程小球沿电场方向位移为：x＝ axt2＝ 0（2分）
2 8g
9
小球上升到最高点的过程中，电场力做功为：W＝qU＝F 电x＝ mv20（2分）32
9mv02
解得 U＝ （1分）
32q
15、答案 见解析
2
解析 (1)滑块恰过 F mg mv点的条件为 ＝ F （2分）
r
解得 vF＝1 m/s（1分）
(2)滑块从 E点到 B点，由动能定理得
－mgh－μmgL 0 12＝ － mvE2（1分）
2
2
在 E vE点由牛顿第二定律得 FN′－mg＝m （1分）
r
解得 FN＝FN′＝0.14 N（1分）
从 O点到 B点，由能量守恒定律得：
Ep0＝mgh＋μmg(L1＋L2)（1分）
解得 E －p0＝8.0×10 3 J（1分）
(3)滑块恰能过 F点的弹性势能
Ep1＝2mgr＋μmgL
1 －
1＋ mvF2＝7.0×10 3 J
2
到 B点减速到 0
Ep1－mgh1－μmg(L1＋L2)＝0（1分）
解得 h1＝0.05 m（1分）
设斜轨道的倾角为θ，若滑块恰好能停在 B点不下滑，
则μmgcos θ＝mgsin θ（1分）
解得 tan θ＝0.5，此时 h2＝0.2 m（1分）
从 O点到 B点
Ep＝mgh＋μmg(L1＋L2)＝2×10－3(10h＋3) J（1分）
其中 0.05 m≤h≤0.2 m.（1分）
16、答案 (1)5.4qE (2)6R (3)15R
5
解析 (1)设小物块第一次到达 C点时的速度大小为 vC1，根据动能定理有
qE[Lsin 37°＋R(1－cos 37°)]－μqELcos 37° 1＝ mvC12－0（2分）
2
v 22qER解得 C1＝ （1分）
5m
mv
在 C点根据向心力公式得 F ′－qE＝ C1
2
NC1 （1分）
R
解得 FNC1′＝5.4qE
根据牛顿第三定律得 FNC1＝5.4qE.（1分）
(2)设小物块第一次到达 D点时的速度大小为 vD1，
根据动能定理有
qE(Lsin 37°－Rcos 37°)－μqELcos 37° 1＝ mvD12－0（2分）
2
v 12qER解得 D1＝ （1分）
5m
小物块第一次到达 D点后先以速度 vD1逆着电场方向做匀减速直线运动，设运动的最大距离
为 xm，根据动能定理得－qEx 0
1
m＝ － mvD12（2分）
2
6
解得 xm＝ R.（1分）
5
(3)分析可知小物块最终会在圆弧轨道上做往复运动，到达 B点的速度恰好为零时，动能和
电势能之和不再减小．设小物块在直线轨道 AB 上运动的总路程为 s，则根据功能关系得
qELsin 37°＝μqEscos 37°（2分）
s Ltan 37°解得 ＝ ＝15R.（1分）
μ禹州市 2021—2022 学年度第二学期期末调研考试
高一物理试题
（本试卷满分 100 分，考试时间 90 分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合要求，8 个小题，每题 4 分，共 32 分）
1、关于静电场，以下说法正确的是( )
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．两个电势不同的等势面可能相交
C．电容器电容 C与电容器所带电荷量 Q成正比
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
2.飞机由俯冲到拉起时，飞行员处于超重状态，此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受
的重力，这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员四肢沉重，大脑缺血，暂时失明，甚至昏
厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受 9倍重力的影响。g取 10 m/s2，则当飞机在竖直
平面上沿圆弧轨道俯冲、拉起的速度为 100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为( )
A.100 m B.111 m C.125 m D.250 m
3．在一次跳绳体能测试中，一位体重约为 50 kg 的同学，一分钟内连续跳了 140下，若该
同学每次跳跃的腾空时间均为 0.2 s，重力加速度 g 取 10 m/s2，忽略空气阻力，则他在这一
分钟内克服重力做的功约为( )
A．3 500 J B．14 000 J C．1 000 J D．2 500 J
4. 起电盘是获得静电的简单装置，1775 年由 A.伏特发明。它是由一块绝缘物质(如石蜡、
硬橡胶、树脂等)制成的平板和另一块带有绝缘柄的导电平板构成的。 如图所示是伏打起电
盘示意图，其起电原理是( )
1
A．摩擦起电 B．感应起电 C．接触起电 D．以上三种方式都不是
5. 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某
一速度从图中 A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受电场力的
作用，则粒子在电场中( )
A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小
6.中华民族几千年来为实现飞离地球、遨游太空的千年梦想而进行的不断尝试和努力。新中
国成立以来，中国航天事业的蓬勃发展，载人航天的千年梦想终于实现了。宇航员到达半径
为 R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为 m 的小球，
上端固定于 O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕 O点的竖直面内做圆
周运动，测得绳的拉力 F大小随时间 t的变化规律如图乙所示。F1=4F2，设 R、m、引力常
量 G和 F1为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是( )
A. 该星球表面的重力加速度为 B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为
C. 星球的密度为 D. 小球过最高点的最小速度为 0
7.如图所示，电子经过加速后以速度 v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量为 h，两平行
板间距离为 d，电势差为 U，板长为 l，每单位电压引起的偏移量(h/U)叫示波器的灵敏度．若
要提高其灵敏度，可采用下列方法中的( )
A．增大两极板间的电压 B．尽可能使板长 l做得短些
2
C．尽可能使板间距离 d减小些 D．使电子入射速度 v0大些
8. 如图所示，在静止的水平转台上放置一个质量为 m的物块 a（可视为质点），它与竖直
转轴间距为 R；与转台问动摩擦因数为 。水平圆盘绕过圆心 O的竖直轴逐渐加速转动，a
与圆盘保持相对静止，圆盘的角速度 达到一定值时，a相对圆盘才开始滑动。重力加速度
为 g，下列说法正确的是（ ）
A. a相对圆盘开始滑动前，物块 a与转台之间只受到 1对作用力与反作用力
B. a相对圆盘开始滑动前，摩擦力大小和方向都不变
C. a相对圆盘开始滑动前的过程中，到达某个角速度 0时，平台对物块做的功为
1 m 2R2
2 0
D. 如果在 a物块的半径的中点放置另一个质量为 2m的物块 b，b与圆盘问的动摩擦因
数为2 ，则在平台加速转动过程中 b比 a先滑动
二、不定项选择题（4 个小题，每题 5 分，共 20 分，选对但不全者得 2 分，错选或不选得
零分）
9. 嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举．如图所示为嫦娥五号着陆地
球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在 P 点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道
Ⅱ，在近地点 Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ.下列说法正确的是( )
A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在 Q点的机械能比在 P点的机械能大
B．嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长
C．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过 Q点的向心加速度大小相等
D．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过 Q点的速度大小相等
10.空间某区域存在着电场，电场线在竖直面上的分布如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q
的小球在该电场中运动，小球经过 A点时的速度大小为 v1，方向水平向右，运动至 B点时
3
的速度大小为 v2，运动方向与水平方向之间夹角为α，A、B两点之间的高度差与水平距离
均为 H，则以下判断中正确的是( )
A 1 1．小球由 A点运动至 B点，电场力做的功W＝ mv22－ mv12－mgH
2 2
B．A m、B两点间的电势差 U＝ (v22－v21)
2q
C．带电小球由 A运动到 B的过程中，机械能一定增加
D．带电小球由 A运动到 B 1 1的过程中，电势能的变化量为 mv22－ mv12－mgH
2 2
11. “太极球”运动是一项较流行的健身运动，做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极
球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上，现将太极球简化
成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运
动，则
A. 从 A运动到 B的过程中，机械能减小
B. 从 B运动到 C的过程中，机械能守恒
C. 只要平板与水平面的夹角合适，小球在 B、D两处可能不受平板的摩擦力作用
D. 平板对小球的作用力在 A处最小，在 C处最大
12.在检测某种汽车性能的实验中，质量为 3×103 kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达
到的最大速度为 40 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力 F与对应速度 v，
1
并描绘出如图所示的 F－ 图象(图线 ABC 为汽车由静止到最大速度的全过程，AB、BO均
v
为直线)．假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线 ABC，则：
4
A. 汽车的额定功率 8×104 W
B. 汽车行驶中所受的阻力为 2 000 N
C. 汽车行驶中匀加速的时间为 10s
D. 该汽车由静止开始运动，经过 35 s达到最大速度 40 m/s，则其在BC段的位移为 75m．
三、实验题 13 题（10 分）
13. （10分）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔 0.05 s
闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(当地重
力加速度取 9.8 m/s2，小球质量 m＝0.2 kg，结果保留 3位有效数字)
时刻 t2 t3 t4 t5
速度(m·s－1) 4.99 4.48 3.98
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较小球下落过程中任意两点间的 .
A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量和势能变化量 C.速度变化量和高度变化量
(2)由频闪照片上的数据计算 t5时刻小球的速度 v5＝ m/s；
(3)从 t2到 t5时间内，重力势能的增量ΔEp＝ J，动能的减少量ΔEk＝ J；
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的增加量小于动能的减少量，原因是 .
A.利用公式 v＝gt计算小球速度 B.利用公式 v＝ 2gh计算小球速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
四、计算题（三小题，38 分）
14. （10分）在真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场．若将一个质量为 m、带
正电且电荷量为 q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为 37°的直线运
5
动．现将该小球从电场中某点以初速度 v0竖直向上抛出，求此运动过程中(取 sin 37°＝0.6，
cos 37°＝0.8)
(1)小球受到的电场力的大小及方向；
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差 U.
15.（14分）如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在
最低点 E分别与水平轨道 EO和 EA相连)、高度 h可调的斜轨道 AB组成．游戏时滑块从 O
点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道．全程不脱离轨道且恰好停在 B端则视为游戏成功．已
知圆轨道半径 r＝0.1 m，OE 长 L1＝0.2 m，AC 长 L2＝0.4 m，圆轨道和 AE 光滑，滑块与
AB、OE之间的动摩擦因数μ＝0.5.滑块质量 m＝2 g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹
簧的弹性势能完全转化为滑块动能．忽略空气阻力，各部分平滑连接．重力加速度取 10 m/s2
求：
(1)滑块恰好能过圆轨道最高点 F时的速度 vF大小；
(2)当 h＝0.1 m且游戏成功时，滑块经过 E点对圆轨道的压力 FN大小及弹簧的弹性势能
Ep0；
(3)要使游戏成功，弹簧的弹性势能 Ep与高度 h之间满足的关系．
16．（14分）如图所示，在光滑的水平桌面上，水平放置的粗糙直线轨道 AB与水平放置
的光滑圆弧轨道 BCD 相切于 B点，整个轨道位于水平桌面内，圆心角∠BOC＝37°，线段
OC垂直于 OD，圆弧轨道半径为 R，直线轨道 AB长为 L＝5R.整个轨道处于电场强度为 E
的匀强电场中，电场强度方向平行于水平桌面所在的平面且垂直于直线 OD.现有一个质量为
m、带电荷量为＋q 的小物块 P从 A点无初速度释放，小物块 P与 AB之间的动摩擦因数μ
＝0.25，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略空气阻力．求：
(1)小物块第一次通过 C点时对轨道的压力大小 FNC1；
(2)小物块第一次通过 D点后离开 D点的最大距离；
(3)小物块在直线轨道 AB上运动的总路程．
6
