文档内容
（新教材）2020-2021 学年下学期高一期末备考金卷
物 理
A．动能增加、重力势能减小
B．动能减小、重力势能增加
注意事项：
C．动能减小、机械能减小
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码
D．重力势能增加、机械能增加
粘贴在答题卡上的指定位置。
【答案】C
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，
【解析】探测器减速下降过程中，速度减小，则动能减小；它在火星表面的重力势能减小，则
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
机械能减小。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿
4．有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半
纸和答题卡上的非答题区域均无效。
径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力。以下说法正确的是( )
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1．对点电荷的理解，你认为正确的是( )
A．点电荷不能是带电荷量很大的带电体 A．钢绳的拉力大小为mω2Lsin θ
B．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 C
B．钢绳的拉力大小为
C．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷
C．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直
D．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷
D．两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大
【答案】D
【答案】D
【解析】能否视为点电荷与带电量无关，当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽
略时，这两个带电体都能看做点电荷，故AC错误，D正确；点电荷带电量必须是元电荷的整数倍，
【解析】对座椅受力分析，y轴上Fcos θ＝mg ，得 ，x轴上Fsin θ＝mω2(r＋Lsin
元电荷电量为1.6×10－19 C，不是整数倍，故B错误。
2．如图所示，用两根绝缘轻细线悬挂两个小球A和B，这时上、下两根细线中的拉力分别为 θ)，得 ，则AB错误；因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足
T 和T；使两个小球都带上正电荷时，上、下两根细线中的拉力分别为T′和T′。则( )
1 2 1 2
够大，也不可以使钢绳成水平拉直，C错误；根据 ，两边可消掉m，即两个
体重不同的人，摆开的夹角θ一样大，D正确。
A．T′＝T B．T′＜T C．T′＝T D．T′＜T
1 1 1 1 2 2 2 2
【答案】A
【解析】取整体为研究对象，可得T′＝T＝(m ＋m )g，A正确，B错误；使两个小球都带上正
1 1 A B
电荷时，由于库仑斥力作用，下面绳的弹力增大，T
2
′＞T
2
，CD错误。
5．如图所示，从地面上方某点，将一质量为1 kg小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出，小
3．2021年5月15日，我国自主研发的天文一号成功着陆火星表面。如图，当它接近火星表面
球经过1 s落地。不计空气阻力，g＝10 m/s2。则可求出( )
时，可打开反冲发动机减速下降。探测器减速下降过程中，它在火星表面的重力势能、动能和机械
能的变化情况是( )
A．小球抛出时离地面的高度是10 m
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封封密密不不订订装装只只卷卷此此
号号位位座座
号号场场考考
号号证证考考准准
名名姓姓
级级班班B．小球落地时重力的瞬时功率为100 W
加速度大小 ，电子在A、B间运动的时间 ，根据运动学公式可得y＝at2，解得
C．小球落地时的速度大小是15 m/s
D．小球落地时的速度方向与水平地面成30°角
，可知U 变小且U 变大的情况下一定能使h增大，故B正确。
1 2
【答案】B
【解析】小球抛出点的高度h＝gt2＝5 m，故A错误；小球落地时竖直分速度v＝gt＝10 m/s， 8．如图所示，重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个
y
落地时重力的瞬时功率P＝mgv＝100 W，故B正确；由速度的合成可得小球的速度大小v＝5 轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc
y
m/s，故C错误；设小球落地的速度方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝2，可知θ≠30°，故D ＝0.4 m，那么在整个过程中( )
错误。
6．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝
60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点的电场强度大小为E。
1
若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E。则E 与E 之比为( ) A．弹簧弹性势能的最大值是6 J
2 1 2
B．滑块动能的最大值是6 J
C．从b到c弹簧的弹力对滑块做的功是6 J
D．滑块在整个过程机械能守恒
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
【答案】A
【答案】A
【解析】由于滑块又返回a点，故斜面是光滑的，到c点时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块
【解析】假设M点的电荷为正，N点电荷为负，则根据电场的叠加可知，移动前两个点电荷在
的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，即E＝mg×ac×sin 30°＝6 J，故A正确；弹簧推动物块上
p
O点产生的电场强度都为E＝E，当将N点处的点电荷移至P点后，电场的叠加如图所示，则E＝
1 2 升时，弹性势能转化为物块的机械能，整个过程的机械能是守恒的，机械能的大小均是6 J，而滑
E，故E∶E＝2∶1，故选A。
1 1 2 块动能最大的位置一定在bc之间，即物块在斜面的方向上受到的合外力为0时动能最大，所以此
时弹簧仍有一定的弹性势能，故滑块的动能的最大值只能小于6 J，故B错误；滑块从b到c，弹簧
的弹性势能由0到最大，弹簧的弹力对滑块做的功是－6 J，故C错误；由于摩擦不计，整个过程只
有重力与弹力做功，滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒，故D错误。
7．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多
电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U 的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的 项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1
中心线射入板中。当A、B间电压为U 时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上面显示亮点。不计
2
电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )
9．如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是( )
A．U 变大，U 变大
1 2
B．U 变小，U 变大
1 2
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点
C．U 变大，U 变小
1 2
B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．U 变小，U 变小
1 2
C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
【答案】B
D．丁图中匀强电场中的a、b两点
【解析】设金属板A、B的长度为l，金属板右边缘到荧光屏的距离为L，电子在A、B之间运
【答案】BD
动的侧移量为y，亮点偏离中心的距离为h，则根据类平抛运动规律的推论以及几何关系可得
【解析】甲图中a、b两点场强大小相等，但方向不同，A错误；乙图中a、b两点对称，所以
，解得 。设电子的质量为m，电荷量为e，经加速电场加速后获得的速 场强大小相等，方向均垂直中垂线向左，B正确；丙图中a、b两点对称，场强大小相等，但方向
相反，C错误；丁图的两平行板间为匀强电场，场强处处相同，D正确。
度为v，则根据动能定理有eU＝mv2，设A、B间距为d，根据牛顿第二定律可得电子在A、B间的
1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂10．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，电容器的a、b两极板带有等量异 A．木块从左端运动到右端的过程中，摩擦力对木块做的功为16 J
种电荷且不变，a板与静电计连接，b板接地，如图所示两板间P点处固定一负电荷。下列说法中 B．木块从左端运动到右端的过程中，由于带动木块运动，电动机多消耗了16 J的电能
正确的是( ) C．木块从左端运动到右端的过程中，因为摩擦而产生的热量为8 J
D．木块从左端运动到右端的时间为1.5 s
【答案】BCD
【解析】木块在传送带上的加速度 ，木块达到传送带速度所用时间
A．将b板上移，则静电计指针偏转角增大
，此时通过的位移 ，共速后木块随传送带做匀速直线运动，匀速运动所用
B．将b板左移，则静电计指针偏转角增大
C．将b板左移，P处电荷的电势能减小
时间 ，则木块从左端运动到右端的时间 ，D正确；木块从左端运
D．在电容器两极板间插入玻璃板的过程中，P处电荷的电势能减小
【答案】ABC
动到右端的过程中，由动能定理可得 ，A错误；木块与传送带相对滑块的位移
【解析】根据平行板电容器的决定式C＝，可知将b板上移，两极板正对面积S减小，则C减
，木块从左端运动到右端的过程中，因为摩擦而产生的热量 ，C
小；将b板左移，两极板间距离d增大，则C也减小。由题意并根据电容的定义式C＝，可知当C
正确；木块从左端运动到右端的过程中，由于带动木块运动，电动机多消耗的电能
减小且Q不变时，两极板间电势差U增大，所以静电计指针偏转角增大，故AB正确；根据平行板
电容器两极板间电场强度公式E＝，可知将b板左移，两极板间电场强度E不变，根据匀强电场中
，B正确。
电势差与电场强度的关系可知P与下极板间的电势差增大，所以P处电势增大，根据E＝qφ，q＜
p
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
0，可知P处电荷的电势能减小，故C正确；根据C项分析同理可知，在电容器两极板间插入玻璃
13．(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两
板的过程中，ε 增大，则两极板间电场强度减小，则P与下极板间的电势差减小，所以P处电势减
r
电荷的间距和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘
小，P处电荷的电势能增大，故D错误。
丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠
11．水平桌面上一质量为3 kg的物体，在水平拉力F的作用下，从静止开始运动2 s后撤去外
近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，
力，其v－t图像如图所示，下列说法正确的是( )
观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的
______而增大，随其所带电荷量的______而增大。此同学在探究中应用的科学方法是______（选填
“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。
A．在0～2 s内，合外力做的功为6 J
B．在0～2 s内，拉力大小是阻力大小的2倍
C．在t＝1 s时，拉力的瞬时功率为4.5 W
D．在0～6 s内，摩擦力做的功为9 J
【答案】减小 增大 控制变量法
【答案】AC
【解析】对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力F＝mgtan θ，即B球悬线的偏角
【解析】在0～2 s内，根据动能定理得，合外力做的功W ＝mv2－0＝6 J，故A正确；2～6 s
合
越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两小球距离越小，B球悬线的偏
内物体的加速度a＝＝0.5 m/s2，物体受到的摩擦力大小f＝ma ＝1.5 N，0～2 s内物体的加速度a
2 2 1
角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两小球距离不变，改变小球所
＝＝1 m/s2，则F＝f＋ma ＝4.5 N，在0～2 s内，拉力大小是阻力大小的3倍，故B错误；在t＝1 s
1
带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所
时，拉力的瞬时功率P＝Fv＝4.5 W，故C正确；在0～6 s内，物体的位移 ，
1 带电荷量的增大而增大；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，这是只改变它们
所以在0～6 s内，摩擦力做的功W＝－fs＝－9 J，故D错误。 之间的距离；再保持两小球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以这采用的方法是控制变量法。
14．(10分)某同学利用如图装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平
12．如图所示，上方传送带始终以v＝4 m/s的速度向右运动，左右两端相距L＝4 m。将一质
桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好位于桌面边缘，
量m＝1 kg的木块由传送带左端静止释放，木块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.4，则( )
如图所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离△x后由静主释放；小球离开桌面后落到水平地面上。
通过分析和计算，回答下列问题：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂代入数据解得a＝2 m/s2。
(2)飞机受到的阻力F ＝0.1mg
阻
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有F－F ＝ma
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E 与小球抛出时的动能E 相等。已知重力加速 阻
p k
飞机滑跑过程中的平均速度＝
度大小为g，不计空气阻力，为求得E，至少需要测量下列物理量中的______________（填正确答
k
所以牵引力的平均功率P＝F
案标号）。
联立解得：P＝8.4×106 W。
A．小球的质量m
16．(10分)宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球
B．小球抛出点到落地点的水平距离s
落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l。若抛出时的初速度增大到3倍，则抛出点与
C．桌面到地面的高度h
落地点之间的距离为l。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G。
D．弹簧的原长l
0
试求：
(2)用所选取的量和已知量表示E，得E＝____________。
k k
(1)两次落地点的距离；
(3)图中的直线是实验测量得到的水平射程s和压缩量Δx关系的s－Δx图线。从理论上可推出，
(2)该星球的质量M。
如果h不变，m减小，s－Δx图线的斜率会___________；如果m不变，h增加，s－Δx图线的斜率
【解析】(1)设抛出点的高度为h，第一次平抛水平射程为x，则
会____________；由图中给出的直线关系和E 的表达式可知，E 随Δx的增大会_____________。
k p
（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
若平抛初速度增大3倍，则有
【答案】(1)ABC (2) (3)增大 增大 增大
解得 ，
【解析】(1)由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物
体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面
则两次落地点的距离 。
的高度h。故选ABC。
(2)根据
(2)由平抛规律可知，竖直方向上h＝gt2，水平方向上s＝vt，而动能E＝mv2，联立可得E＝
k k
解得星球表面的重力加速度
(3)由题意可知如果h不变，m减小，则相同的Δx对应的速度变大，物体下落的时间不变，对
根据
应的水平位移s变大，s－Δx图线的斜率会增大；如果m不变，h增加，则物体下落的时间增加，
则相同的Δx下要对应更大的水平位移s，故s－Δx图线的斜率会增大；弹簧的弹性势能等于物体抛
解得 。
出时的动能，即E＝ ，可知E 与Δs的2次方成正比，而Δs与Δx成正比，则E 与Δx的2次
p p p
17．(10分)如图所示，光滑斜倾角为37°，A、B两点距离L＝ m。一质量m＝1×10－2 kg、带电
方成正比，故E
p
随Δx的增大会增大。 荷量q＝1×10－6 C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，
15．(8分)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2。求：
拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当
位移x＝1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v＝80 m/s。已知飞机质量m＝7.0×104 kg，滑跑时
受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g＝10 m/s2。求飞机滑跑过程中：
(1)加速度a的大小；
(1)该电场的电场强度大小；
(2)牵引力的平均功率P。
(2)求B、A两点间的电势差U ；
BA
【解析】(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动，有v2＝2ax
(3)若电场强度变为原来的，当小物块由静止沿斜面从A下滑至B点时，求物块在B处速度的大
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(3)小球恰好从B点到C点，由动能定理知
【解析】(1)如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有
解得L＝3.2 m
要使小球能够滑上圆轨道，应满足L≤3.2 m
在圆轨道运动时小球不脱离轨道，有两种情形
①物体能完成圆周运动
在最高点有
对小物块从B点到圆轨道最高点利用动能定理有
解得 。
(2)B、A两点间的电势差
解得L＝0.2 m
(3)场强变化后物块所受合力
小球不脱离轨道应满足L≤0.2 m
②物体运动到圆轨道圆心等高处速度为零
根据牛顿第二定律得：F＝ma
对小物块从B点到圆轨道圆心等高处利用动能定理有
故代入数据解得：a＝0.3g＝3 m/s2
物块在B处速度的大小
解得 。
解得L＝2 m
18．(16分)如图所示，粗糙的水平轨道BC的右端与半径R＝0.45 m的光滑竖直圆轨道在C点
小球不脱离轨道应满足L≥2 m
相切，左端与光滑的倾斜轨道AB相连，AB与水平方向的夹角为37°，质量m＝0.1 kg的小球从倾
综合以上可得要使小球能够滑上圆轨道，并且第一次在圆轨道运动时小球不脱离轨道，水平轨
斜轨道顶端A点由静止滑下，设小球经过轨道衔接处时没有能量损失，已知倾斜轨道AB的长度l＝
道BC的长度L应满足
2 m，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.375，（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2）
L≤0.2 m或者2 m≤L≤3.2 m。
(1)求小球第一次到达倾斜轨道底端B点时的速度大小（结果可以用根号表示）；
(2)若水平轨道BC的长度为2.5 m，求小球最终停止的位置与B点的距离；
(3)要使小球能够滑上圆轨道，并且第一次在圆轨道运动时小球不脱离轨道，水平轨道BC的长
度L应满足什么条件？
【解析】(1)小球在倾斜轨道上运动，由动能定理知
解得 。
(2)最终小球动能为零，停在轨道上，由动能定理知
解得通过的路程L＝3.2 m
1
小球到达C点滑上圆弧后返回，返回路程L＝L－L ＝0.7 m
2 1 BC
所以返回后距离B点的距离L＝L －L＝1.8 m。
B 2
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