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高一物理下学期（新教材人教版）
期中测试卷 02
考试范围：必修第二册全册 必修第三册第九、十章
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．真空中两个完全相同的带电金属小球A和B（均可看做点电荷）分别固定在两
处，且带电荷量分别为 ， ，两球间的静电力大小为 F。现将
A、B两球接触后再放回原处，此时两球间的静电力大小变为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】 A
【解析】
根据库仑定律，开始时
将A、B两球接触后各带电量
则
故选A。
2．物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力 ，经过t时间后
撤去 ，立即再对它施加一个水平向左的恒力 ，又经过 时间后物体回到出
发点。在这一过程中， 、 分别对物体做的功 、 之间的关系是（ ）
A． B． C． D．
【答案】 D
【解析】
物体静止时受水平恒力 作用，向右做匀加速运动，加速度为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂经过t时间后的速度为
之后受到恒力 作用，先向右做匀减速运动，再向左做匀加速运动，加速度大小
为
又经过 时间后物体回到出发点，故整个过程中物体的总位移为零，所以前后两
个时间段内物体的位移大小相等，方向相反。
取 方向为正方向，则根据位移关系得
联立解得
撤去 ，在 作用下物体又回到出发点，两段位移大小相等 ，两个力做的
功分别为
可知
ABC错误，D正确。
故选D。
3．以 的水平初速度 抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角 为 的
斜面上，此时速度方向与斜面夹角 为 ，（如图所示），则物体在空中飞行的
时间为（不计空气阻力， 取 ）（ ）
A． B． C． D．
【答案】 B
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物体做平抛运动，将速度分解到水平方向和竖直方向，则
而在竖直方向上物体做自由落体运动
代入数据可得
故选B。
4．某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是 ，周期是 ，引
力常量 ，试从这些数据估算地球的质量（结果保留一位
有效数字）（ ）
A． B． C． D．
【答案】 C
【解析】
设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得
可得
代入数据解得
M≈6×1024kg
故选C。
5．如图所示，纸面内存在一匀强电场，有一直角三角形 ABC，BC长度为0.06m
，ɵ=30°，其中 A点电势为6V，B点电势为3V，C点电势为9V，则电场强度的大
小为（ ）
A．100V/m B．100 V/m C． V/m D． V/m
【答案】 D
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B、C两点连线中点D点的电势
可见A点电势与D点电势相等，所以电场线与AD垂直，由匀强电场中电场强度与
电势差的关系可知
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，
接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动
很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速
圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过 a、b两处时运动和受力情
况的说法正确的是（ ）
A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点
B．向心力的大小
C．角速度的大小 >
D．向心力速度的大小
【答案】 D
【解析】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．在运动过程中，硬币做圆周运动的圆心应该在该轨迹平面内且在漏斗口 O点所
在的竖直轴上，故A错误；
B．设在a、b所在弧的切线与水平方向的夹角为 α、β，根据力的合成可得a处的
向心力
b处的向心力
而α<β，故向心力的大小 ，故B错误；
C．由
可得
因为 、 ，所以 ，故C错误；
D．根据
可知a、b两处的向心加速度分别为
而α<β，故向心加速度的大小 ，故D正确。
故选D。
7．在一个半径为R的圆弧的圆心处，质量为m的小球，以大小不同的初动能水平
抛出，如图所示，不计空气阻力。当小球落在圆弧上的动能最小时，对应的初动能
为（g表示当地的重力加速度）（ ）
A． B． C． D．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 A
【解析】
设竖直位移为 ，水平位移为 ，根据勾股定理有
根据动能定理可得
根据平抛运动的运动性质可知
联立上式可得
当且仅当 时，动能最小，解得
带入解得初动能为
BCD错误，A正确。
故选A。
8．如图所示，半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内，倾角为 θ的斜面固
定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为
m，小球质量 ，对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端，小球
恰在A点。撤去力F后，小球由静止下滑。重力加速度为g， ，不
计一切摩擦。则上述过程中说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．力F的大小为3mg
B．小球运动到最低点C时，速度大小与物块相同
C．下落过程中小球机械能守恒
D．在小球从A点运动到C点过程中，细线对物块做的功W 为0.64 mgR
【答案】 B
【解析】
A．对物块受力分析有
解得
A错误；
B．小球运动到最低点C时，其速度与细线共线，所以小球与物块速度大小相同。
B正确；
C．下落过程，小球克服细线拉力做功，机械能减少，C错误；
D．在小球从A点运动到C点过程中，对系统有
解得
对物块，根据动能定理得
解得
D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合
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。
9．2020年12月17日，我国自主研发的探月工程嫦娥五号探测器在月球表面挖取
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂2千克重的月壤样本后成功返回地球，完成了我国迄今为止最为复杂的航天任务，
标志着我国的航天技术处于世界巅峰水平。随着人类航天技术的进步，未来会有越
来越多的其它星球的物质被运回地球，假设最终使得地球的质量逐渐增大，而月球
的质量保持不变且只考虑地月间的万有引力，下列说法正确的是（ ）
A．月球受到地球的引力将逐渐变小 B．月球绕地球公转的轨道半径将逐渐变
小
C．月球绕地球公转的线速度将逐渐变大 D．月球绕地球公转的周期将逐渐变大
【答案】 BC
【解析】
A．根据
可知月球受到地球的引力将逐渐变大，故A错误；
B．根据引力变大，则大于向心力，月球做近心运动，公转的轨道半径将逐渐变小，
故B正确；
C．根据
解得 ，可知月球绕地球公转的线速度将逐渐变大，故C正确；
D．根据
解得 ，可知月球绕地球公转的周期将逐渐变小，故D错误；
故选BC。
10．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上 0～x
2
间各点的电势分布如图乙所示，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．在0～x 间，场强先沿x轴正方向后沿x轴负方向
2
B．在0～x 间，场强先变大后变小
2
C．若一负电荷从0点运动到x 点，电势能逐渐增大
2
D．从0点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0～x 间往复运动
2
【答案】 BC
【解析】
A. 在0～x 间电势不断降低，根据沿电场线方向电势降低，所以电场线一直沿 x轴
2
正方向，选项A错误；
B. φ-x图象的斜率大小表示电场强度的大小，从图乙可见图象斜率先变大后变小，
所以电场强度先增大后减小，选项B正确；
C. 根据负电荷在电势低处电势能大，0点到x 点电势逐渐降低，所以电势能逐渐增
2
大，选项C正确；
D. 电场方向一直沿x轴正方向，正电荷受到的电场力方向与电场方向一致，所以受
到的电场力方向一直沿x轴正方向，正电荷将一直沿x轴正方向运动，选项D错误。
故选BC。
11．一个物体以速度 在光滑水平面上做匀速直线运动，物体的质量为
，某时刻开始受到一个与 方向垂直的水平恒力 作用，经过时间
后撤去外力F，下列说法正确的是（ ）
A．物体在这 内做匀变速曲线运动
B．撤去外力时，物体的速度大小为
C．撤去外力时，物体的速度方向与初速度方向夹角为60°
D．外力作用的这 内，物体的位移大小为
【答案】 AD
【解析】
A．水平恒力与 方向垂直，则物体做类平抛运动，所以物体在这 内做匀变速曲
线运动，选项A正确；
B．撤去外力时，有
所以合速度
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂选项B错误；
C．撤去外力时，物体的速度方向与初速度方向夹角
所以
选项C错误；
D．外力作用的这 内，有
所以合位移
选项D正确。
故选AD。
12．如图所示，在竖直平面内固定有半径为 R的光滑圆弧轨道 ，其圆心为
O，B在O的正上方，A、C关于 对称， 。一质量为m可看成质点的
物块在A处以初速度 沿着轨道切线方向向上运动，已知重力加速度为 g，下列说
法正确的有（ ）
A．若 ，则物块沿着轨道运动至B时的最大动能为
B．若 ，则物块沿着轨道运动至B时的最大动能为
C．若 ，则只要 取一合适的值，物块就能沿轨道到达C处
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．若 ，则无论 取何值，物块均不能沿轨道到达C处
【答案】 BD
【解析】
AB．若物块在B点有最大动能，则物块在A点时有最大速度，此时由重力指向圆
心的分力提供物体做圆周运动的向心力，即
物块从A点到B点，由动能定理得
代入数据解得
物块在B点有最大速度时，当支持力恰好为0时，由
解得
动能为
故A错误，B正确；
CD．当物块在A点的支持力恰好为0时，由
假设物块恰好到达B点，则由动能定理得
代入数据解得
即 无解，则无论 取何值，物块均不能沿轨道到达C处，故C错误，D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13．如图甲所示，气垫导轨轨道上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接接触，这样滑块在导轨上
运动时受到的阻力很小，几乎可以忽略，光电门由光源和光敏管组成，光源和光敏
管相对，光源射出的光使光敏管感光。当滑块经过光电门时，其上的遮光片把光遮
住光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，并通过数码屏显示出来，根据遮光条
的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度。某物理兴趣小组同学为了
验证物体沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图乙所
示的实验装置，在导轨左端某位置装上光电门P，将原来已调至水平的气垫导轨的
右端适当垫高，设轨道与水平桌面的夹角为 ，滑块和遮光片的总质量为M，遮光
片的宽度为d，重力加速度为g，若测得滑块释放点距离光电门的距离为l，滑块经
过光电门的遮光时间为t，则（以下3问均用题目中所给字母表示）：
（1）滑块经过P点的速度为______；
（2）滑块从释放点到经过光电门P的过程中，滑块的重力势能的减少量为______；
（3）若表达式______在误差允许的范围内成立，则可验证物体在光滑斜面上下滑
时机械能守恒。
【答案】
【解析】
（1）由光电门原理可知，滑块经过P点的速度为
（2）滑块的重力势能的减少量为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（3）据机械能守恒定律可得
14．如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.8 ）
（1）下列做法正确的有____________填正确答案序号）。
A．必须要称出重物的质量
B．图中两限位孔必须在同一竖直线上
C．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
D．可以用 或者 计算某点速度
（2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，
A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得
cm， cm， cm，重锤的质量为1.00kg，（g取9.8
）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到 B点时重锤的重力势能比
开始下落时减少了_________J；此时重锤的速度为_________m/s。（结果均保留三
位有效数字）
（3）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下
的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度 v，然后以h为横轴、以 为
纵轴作出了如图所示的图线，图线的斜率近似等于_________。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．19.6 B．9.8 C．4.90
（4）图线明显未过原点O的原因可能是____________________。
【答案】 B 1.88 1.94 B 见详解
【解析】
（1） A．验证机械能守恒定律的实验是重力势能减少的量等于动能增加的量，即
质量可以约掉，故A错误；
B．图中两限位孔必须在同一竖直线上，是为了减小阻力，故B正确；
C．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，距离越远，读数
时误差越小，故C错误；
D．求速度时利用平均速度等于中间时刻的速度的方法，故D错误。
故选B。
（2） 打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
此时重锤的速度为
（3）由机械能守恒定律有
可得
由此可知，图线的斜率近似等于重力加速度，故B正确，AC错误。
故选B。
（4） 由图线可知，h=0时，重锤的速度不等于零，原因可能是该同学做实验时先
释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．航天员乘坐宇宙飞船来到一个半径为 的没有大气的星球表面，从该星球表面
倾角为30°的直斜坡顶端以速度 水平拋出一个石块，石块落在斜坡上，拋出点到
落点间的距离为s，则该飞船绕该星球表面飞行时的速度为多少？
【答案】
【解析】
由题意，设星球表面的重力加速度为 g，石块从抛出后经时间t落在斜坡上，则石
块做平抛运动的水平距离为
竖直距离为
在星球表面质量为m的物体所受重力近似等于万有引力，即
设该飞船绕该星球表面飞行时的速度为v，根据牛顿第二定律有
联立以上各式并代入数据解得
16．如图所示，用绝缘丝线将质量为m电荷量为q 的带负电小球A系在O点。在
A
距O点的正下方H处用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当丝线
与竖直方向夹角为 30°时，球A静止，此时A、B两球连线与丝线AO垂直。已
知静电力常量为k，重力加速度为g。
（1）画出A球受力示意图，判断B球的电性；
（2）求A球所在处的电场强度E；
（3）求B球的电荷量q ；
B
（4）若支持B球的绝缘柄漏电，A球在竖直平面内缓慢运动至 0°处，B的电荷
尚未漏完。在整个漏电过程中，丝线的拉力大小如何变化？请说明原因。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 （1） ，负电；（2） ，垂直OA向右下方；（3）
；（4）先不变后变大，理由见解析
【解析】
（1）A球受力分析如右图所示
B带负电
（2）由A球静止可得
mgsinθ=F
mgcosθ=T
方向垂直OA向右下方
（3）根据库仑定律
得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（4）根据相似三角形
则
因为mg，OA，OB都不变，所以T不变
OA竖直时有
T+F=mg
F减小，T变大
17．如图所示，内壁粗糙、半径为 的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕
过容器球心 的竖直轴线以角速度 匀速转动。半球形容器的直径 水平，
与轴线的夹角 ， 与轴线的夹角 ，小物块质量为 ，重力加
速度为 ，则：
（1）若转台静止不动，小滑块沿圆弧 下滑过程中在A点时速率为 ，
求小物块在 点时对轨道的压力大小；
（2）若转台以角速度 匀速转动时，小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受
摩擦力恰好为0，求角速度 的值；
（3）保持转台以第（2）问中的角速度 值转动，当小物块在 处时也可以随容器
一起匀速转动，求小物块在 处时所受摩擦力的大小和方向。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 （1） ；（2） ；（3） ，垂直OB向下
【解析】
（1）滑块沿圆弧 下滑过程中在A点时，由牛顿第二定律可得
代入数解得
由牛顿第三定律可得小物块在A点时对轨道的压力大小为mg。
（2）小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为 0时，由牛顿第二
定律可得
根据几何关系有
解得
（3）假设在B处小物块的摩擦力方向沿B点切线向下，则由牛顿第二定律可得
水平方向有
竖直方向有
联立解得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂所以假设成立，则小物块在 处时所受摩擦力的大小为 ，摩擦力方向垂
直OB向下。
18．如图所示，固定的光滑圆弧轨道 ACB的半径为0.8m，A点与圆心O在同一水
平线上，圆弧轨道底端 B 点与圆心在同一竖直线上，C 点离 B 点的竖直高度为
0.2m，物块从轨道上的A点由静止释放，滑过B点后进入足够长的水平传送带，传
送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失
物块与传送带间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2。
（1）求物块从A点下滑到B点时速度的大小以及在B点时支持力与重力的比值；
（2）若物块从A点下滑到传送带上后，又恰能返回到C点。求物块在传送带上第
一次往返所用的时间；
（3）在第二问的情况下，求物块在传送带上往返时摩擦产生的热量Q。
【答案】 （1）4m/s； ；（2） 9s ；（3）18J
【解析】
（1）由机械能守恒可得
可得
由
可得
所以支持力与重力的比值为 ；
（2）物块在传送带上向右做匀减速直线运动，加速度大小为
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可得
通过的位移为
物块再在传送带上向左做匀加速直线运动，从B到C的过程中，由机械能守恒
可得
则物体向左运动的时间
通过的位移
然后再做匀速运动，通过的位移为
匀速运动的时间
物块在传送带上第一次往返所用的时间
（3）物块向右运动时与传送带间的相对位移大小为
物块向左运动时与传送带间的相对位移大小为
所以第一次往返过程中摩擦产生的热量为
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