宁乡市2021-2022学年高一下学期期末考试
物理参考答案及评分细则
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1．2022年北京冬奥会短道速滑女子1500米比赛在首都体育馆打响，这也是本届冬奥会短道速滑项目决出的最后一枚金牌。如图为比赛中运动员正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则运动员
A. 所受的合力为零，做匀速运动
B. 所受的合力恒定，做匀加速运动
C. 所受的合力变化，做变加速运动
D. 所受的合力恒定，做变加速运动
【答案】C
2．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱
A．运动周期为
B．线速度的大小为
C．向心加速度大小为
D．所受合力的大小始终为
【答案】D
3．微厘空间一号试验卫星是北京未来导航科技有限公司正在开发的低轨导航增强系统第1颗先导技术试验卫星，由中科院微小卫星创新研究院研制。同步卫星的轨道半径比微厘空间一号试验卫星的轨道半径大，则
A. 微厘空间一号试验卫星运行速度大于同步卫星的运行速度
B. 微厘空间一号试验卫星的发射速度大于第二宇宙速度
C. 微厘空间一号试验卫星的运行周期大于同步卫星的运行周期
D. 微厘空间一号试验卫星受到的万有引力大于同步卫星受到的万有引力
【答案】A
4. 2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经火星大气层的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ）
A. 打开降落伞前，只受到气体阻力的作用
B. 打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上
C. 打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用
D. 悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
【答案】B
5．“打水漂”是小朋友喜欢玩的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石片在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为的石片，抛出后石片落到比抛出点低的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．抛出后石头落到水平面时的势能为
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
【答案】C
6．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，则（ ）
A．金属球和金箔片均带正电
B．金属球带负电，金箔片带正电
C．金属球带正电，金箔片带负电
D．金属球、金箔片均不正电
【答案】B
7．一带负电的粒子从电场中点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的图像如图甲所示，则，两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的
图甲 A B C D
【答案】C
【解析】由图像可知，从到，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该粒子所受电场力越来越大，其所在电场的电场强度越来越大，所以从到电场线越来越密，由于负电荷所受电场力方向与电场方向相反，故C正确．
8．下列关于电势和电势能的说法，正确的是
A．在电势越高的位置，其电势能一定越大
B．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大
C．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D．在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大
【答案】D
二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）
9．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A．图，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
B．图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用
C．图，材质相同的、两物体相对转台静止，一起绕竖直中心轴匀速转动，若旋转半径，质量，则、两物体受到的摩擦力
D．图是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度保持不变
【答案】AD
10．一辆汽车由静止开始功率恒定起动沿平直公路行驶，汽车所受牵引力随时间变化关系图线如图所示。若汽车的质量为，则以下说法正确的是
A．汽车作匀加速运动
B．汽车作加速度减小的加速运动
C．汽车受到的阻力为
D．汽车从静止开始运动内位移是
【答案】BC
11．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后
A．电容器的电容变小
B．电容器的带电量增大
C．极板间电场强度变小
D．膜片下移过程中，电流表有从到的电流
【答案】BD
12．一科研团队在某次空气动力学实验中，通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示，且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从点运动到点的过程中，下列说法中正确的是
A．质点的速率先减小后增大
B．质点的速率先增大后减小
C．在任意内，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D．在任意内，质点速度改变的大小相同、方向水平向右
【答案】AC
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
13．如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定，且、轮半径相同。当、两轮在皮带的带动下匀速转动。
两槽转动的角速度______选填“”、“”或“”。
现有两质量相同的钢球，①球放在槽的边缘，②球放在槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则①②两钢球的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。
【答案】；：；：
14．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．
（1）完善下面实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测量挡光条的宽度．
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离________．
④将滑块移至光电门左侧某处，待砝码静止不动时释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门．
⑤从数字计时器图中未画出上分别读出挡光条通过光电门和光电门所用的时间和则挡光条通过光电门时滑块的速度_________选用，，和中的字母表示
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出托盘和砝码的总质量．
（2）已知重力加速度为，在滑块从光电门运动到光电门的过程中，则系统势能的减少量___________。则系统动能的增加量______________________，用、、，，和表示。
【答案】
；； ；。
四、计算题（本大题共3小题，共34分）
15．(10分)如图所示,有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的波浪形路面。
（1）汽车到达凹形路面段最底A时速度为10m/s，路面对汽车的支持力是多大？
（2）汽车以多大速度经过最高点B顶时，汽车恰好对路面没有压力？
【答案】（1） (2分)
得 , (2分)
代入数据得 (1分)
（2）汽车在B顶时恰好腾空, (2分)
(2分)
代入数据得 (1分)
16．(10分)把质量为的带负电的小球用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角。重力加速度取，静电力常量。试求：
球受到的库仑力多大？
球带电荷量是多少？
【答案】带负电的小球处于平衡状态，受到库仑力、重力以及绳子的拉力的作用，其合力为零。因此，有
(2分)
(2分)
联立得 (1分)
根据牛顿第三定律有 (1分)
设球带电荷量为，根据库仑定律 (2分)
解得。 (2分)
17．(14分)如图所示为一传送装置，其中段粗糙，段长为，动摩擦因数，、段均可视为光滑，且的始末端均水平，具有的高度差，是半径为的半圆形轨道，其直径沿竖直方向，位于竖直线上，间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量，压缩轻质弹簧至点后静止释放小球和弹簧不黏连，小球刚好能沿轨道滑下。求：
小球刚好能通过点时速度的大小；
小球到达点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小；
压缩的弹簧所具有的弹性势能。
【答案】
解：小球刚好能沿轨道滑下，则在半圆最高点点必有：
(2分)
则有： (2分)
从点到点，由机械能守恒得：
(2分)
代入数据得：． (1分)
在点有： (2分)
得： (1分)
弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功等于弹簧所具有的弹性势能，根据动能定理得：
(2分)
得：
即压缩的弹簧所具有的弹性势能为． (2分)绝密★启用前
宁乡市2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题卷
考试时量：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1．2022年北京冬奥会短道速滑女子1500米比赛在首都体育馆打响，这也是本届冬奥会短道速滑项目决出的最后一枚金牌。如图为比赛中运动员正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则运动员
A. 所受的合力为零，做匀速运动
B. 所受的合力恒定，做匀加速运动
C. 所受的合力变化，做变加速运动
D. 所受的合力恒定，做变加速运动
2．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱
A．运动周期为
B．线速度的大小为
C．向心加速度大小为
D．所受合力的大小始终为
3．微厘空间一号试验卫星是北京未来导航科技有限公司正在开发的低轨导航增强系统第1颗先导技术试验卫星，由中科院微小卫星创新研究院研制。同步卫星的轨道半径比微厘空间一号试验卫星的轨道半径大，则
A. 微厘空间一号试验卫星运行速度大于同步卫星的运行速度
B. 微厘空间一号试验卫星的发射速度大于第二宇宙速度
C. 微厘空间一号试验卫星的运行周期大于同步卫星的运行周期
D. 微厘空间一号试验卫星受到的万有引力大于同步卫星受到的万有引力
4. 2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经火星大气层的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器
A. 打开降落伞前，只受到气体阻力的作用
B. 打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上
C. 打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用
D. 悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
5．“打水漂”是小朋友喜欢玩的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石片在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为的石片，抛出后石片落到比抛出点低的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．抛出后石头落到水平面时的势能为
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
6．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，则
A．金属球和金箔片均带正电
B．金属球带负电，金箔片带正电
C．金属球带正电，金箔片带负电
D．金属球、金箔片均不正电
7．一带负电的粒子从电场中点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的图像如图甲所示，则，两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的
图甲 ABC D
8．下列关于电势和电势能的说法，正确的是
A．在电势越高的位置，其电势能一定越大
B．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大
C．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D．在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大
二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）
9．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A．图，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
B．图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用
C．图，材质相同的、两物体相对转台静止，一起绕竖直中心轴匀速转动，若旋转半径，质量，则、两物体受到的摩擦力
D．图是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度保持不变
10．一辆汽车由静止开始功率恒定起动沿平直公路行驶，汽车所受牵引力随时间变化关系图线如图所示。若汽车的质量为，则以下说法正确的是
A．汽车作匀加速运动
B．汽车作加速度减小的加速运动
C．汽车受到的阻力为
D．汽车从静止开始运动内位移是
11．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后
A．电容器的电容变小
B．电容器的带电量增大
C．极板间电场强度变小
D．膜片下移过程中，电流表有从到的电流
12．一科研团队在某次空气动力学实验中，通过传感器得到研究对象做匀变速曲线运动的轨迹如图所示，且质点运动到最低点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从点运动到点的过程中，下列说法中正确的是
A．质点的速率先减小后增大
B．质点的速率先增大后减小
C．在任意内，质点速度改变的大小相同、方向竖直向上
D．在任意内，质点速度改变的大小相同、方向水平向右
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
13．如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定，且、轮半径相同。当、两轮在皮带的带动下匀速转动。
（1）两槽转动的角速度______选填“大于”、“小于”或“等于”。
（2）现有两质量相同的钢球，①球放在槽的边缘，②球放在槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则①②两钢球的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。
14．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．
（1）完善下面实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测量挡光条的宽度．
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离________．
④将滑块移至光电门左侧某处，待砝码静止不动时释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门．
⑤从数字计时器图中未画出上分别读出挡光条通过光电门和光电门所用的时间和则挡光条通过光电门时滑块的速度_________选用，，和中的字母表示
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出托盘和砝码的总质量．
（2）已知重力加速度为，在滑块从光电门运动到光电门的过程中，则系统势能的减少量___________。则系统动能的增加量______________________，用、、，，和表示。
四、计算题（本大题共3小题，共34分）
15．(10分)如图所示,有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的波浪形路面。
（1）汽车到达凹形路面段最底A时速度为10m/s，路面对汽车的支持力是多大？
（2）汽车以多大速度经过最高点B时，汽车恰好对路面没有压力？
16．(10分)把质量为的带负电的小球用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角。重力加速度取，静电力常量。试求：
(1)B球受到的库仑力多大？
(2)A球带电荷量是多少？
17．(14分)如图所示为一传送装置，其中段粗糙，段长为，动摩擦因数，、段均可视为光滑，且的始末端均水平，具有的高度差，是半径为的半圆形轨道，其直径沿竖直方向，位于竖直线上，间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量，压缩轻质弹簧至点后静止释放小球和弹簧不黏连，小球刚好能沿轨道滑下。求：
小球刚好能通过点时速度的大小；
小球到达点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小；
压缩的弹簧所具有的弹性势能。
