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高一下学期期中物理试卷
一、单选题（共9题，每题4分，共36分，每题只有一个选项符合题意。）
1. 关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（ ）
A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功
C. 静摩擦力可以做正功，但不能做负功 D. 滑动摩擦力既可以做功，也可以不做功
【答案】D
【解析】
【详解】AC．恒力做功的表达式 ，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运
动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以
不做功，故AC错误；
BD．恒力做功的表达式 ，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以
相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，
故B错误，D正确。
故选D。
【点睛】功等于力与力的方向上的位移的乘积，这里的位移是相对于参考系的位移；静摩擦力的方向与物
体的相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反。
2. 2020年底宁淮扬镇高铁的全线通车，大大缩短了南京到连云港的运行时间，为江苏的经济发展起了极大
的助推作用。设高铁列车高速运行时所受的空气阻力与车速成正比，当列车分别以200km/h和300km/h的
速度匀速运行时，克服空气阻力的功率之比为（ ）
A. 2：3 B. 4：9 C. 8：27 D. 36：49
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】克服空气阻力的功率为
则克服空气阻力的功率与速度的平方成正比，所以B正确；ACD错误；
故选B。
3. 2020年3月9号，第54颗北斗导航卫星发射成功，我国北斗卫星导航系统（BDS）即将全面完成组网。
若A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步卫星，B是中轨道卫星。已
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T，假设两颗卫星都绕地球近似做匀速圆周运动，万有
0
引力常量为G。则下列判断正确的是（ ）
.
A 卫星A可能经过江苏上空
B. 向心加速度大小 a ＞a ＞g
A B
C. 若测出卫星B的轨道半径，可以估算出地球的质量
D. 若测出卫星A的轨道半径，可以估算出地球的密度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．地球静止同步轨道卫星A的轨道平面只能是赤道平面，不能经过江苏的上空，故A错误；
B．对卫星A、B，根据牛顿第二定律可得加速度 ，则a＜a，地球表面的加速度： ，r
A B
＞R，则向心加速度大小a＜a＜g，故B错误。
A B
C．若测出卫星B的轨道半径，根据
无法计算地球的质量，故C 错误；
D．若测出卫星A的轨道半径，则
可以计算地球的质量，根据
可以计算地球半径，进而计算地球体积，故可以计算地球密度，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，细线一端固定在O点，另一端拴一小球。将小球从细线水平且伸直的位置由静止释放，在小
球运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 小球所受合力就是小球运动的向心力
B. 细线上拉力逐渐增大
C. 小球重力的功率逐渐增大
D. 细线拉力的功率逐渐增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．小球所受合力沿细线方向分力，提供小球运动的向心力，沿运动方向的分力提供切向加速度
来改变速度的大小，所以A错误；
B．设细线与水平方向夹角为 ，根据牛顿第二定律可得
由动能定理可得
联立解得
在小球运动到最低点的过程中， 越来越大，所以细线上拉力逐渐增大，则B正确；
C．由于小球重力 的功率为
开始时速度为0，功率为0，在最低点时 ，则功率也为0，所以小球重力的功率先增大后减小，则C
错误；
D．细线拉力总是与速度方向垂直，所以细线的拉力不做功，其的功率为0，则D错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选B。
5. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远
离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星
球的质量为m，B星球的质量为m，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（
1 2
）
A. B星球的轨道半径为
B. A星球运行的周期为
C. A星球和B星球的线速度大小之比为m：m
1 2
D. 若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为 ，根据牛顿第二定
律，对A星球有：
对B星球有
得
又
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故A错误；
B．根据
解得周期
，
故B正确；
C．A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误；
D．O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，以两等量异种点电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是（ ）
A. a、c两点的电场强度相同
B. a、c两点的电势相同
C. 正电荷由O点移到b点过程中电场力做正功
D. 负电荷在a点的电势能等于在b点的电势能
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．如上图等量异种点电荷的电场线与等势面的分布图可知a、c两点的电势不相同，a、c两点的电场强
度相同，故B错误；A正确；
C．O、b点在同一等势面上，所以正电荷由O点移到b点过程中电场力不做功，故C错误；
D．由上图可知a点的电势大于在b点，所以负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，则D错误；
故选A。
7. 如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 若粒子是从N点运动到M点，则其带负电荷
B. 粒子运动的加速度在M点大于N点
C. 粒子在M点的速度小于在N点的速度
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．根据曲线的运动的特点合外力总是指向轨迹弯曲的一面，则带电粒子所受电场力方向向下，
与场强方向相同，则带电粒子带正电，所以A错误；
B．根据电场线的疏密表示场强的大小，则粒子运在M点场强小于N点，则粒子运动的电场力在M点小于
N点，所以B错误；
CD．若粒子是从N点运动到M点，电场力做负功，带电粒子的动能减小，电势能增大，所以粒子在M点
的速度小于在N点的速度，粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，则C正确；D错误；
。
故选C
8. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 等于动能E 与重力势能E 之和，取地面为重力势能零点，该
总 k P
物体的E 和E 随它离开地面的高度h的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。结合图中数据可知（
总 p
）
A. 物体的质量为2.5kg
B. 物体上升过程中所受阻力大小为5N
C. 在h＝2m处，物体的动能E＝40J
k
D. 从地面至h＝4m，物体的动能减少80J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据重力势能的关系式
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂由重力势能与高度的图像可知图像的斜率表示物体的重力，有
解得
所以A错误；
B．根据功能关系可得
由机械能与高度的图像可知图像的斜率表示物体所受的阻力，有
解得
所以B正确；
C．开始时，根据
由图像可得初动能为
设在h＝2m处，物体的动能 ，由动能定理可得
代入数据解得
所以C错误；
D．从地面至h＝4m，由动能定理可得
则物体的动能减少100J，所以D错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选B。
9. 如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触而不栓接，弹簧处于原长。
现施加水平外力F缓慢地将滑块从O向左压至A位置静止，撒去推力后物块由静止向右运动，经O点到达
B点时速度为零。物块的质量为m，AO＝a，OB＝b，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
则上述过程中（ ）
A. 推力对物块做的功为μmg（a+b）
B. 撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
C. 此过程中，弹簧最大弹性势能为μmg（2a+b）
D. 在刚与弹簧分离时，滑块的速度大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．根据功能关系可知，推力对物块做的功等于整个过程中系统产生的热，即为
W=Q=μmg（2a+b）
故A错误；
B．撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能不守恒，因为存在阻力做负功，故B错误；
C．设物块在A点时弹簧的弹性势能最大为E，从A到B根据功能关系可得，弹簧的弹性势能全部转为产
p
生的热，则有：
E=μmg（a+b）
p
故C错误。
D．设物块在O点的速度为v，从O到B过程中，根据功能关系可得：
滑块的速度大小为 ，故D正确。
故选D。
二、填空题（每空2分，共24分）
10. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证
机械能守恒定律”．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必
需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）．
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、刻度尺
C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、刻度尺
②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带
图中未画出）．图中O点为打出的起始点，且速度为零.
选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点．其中测出D、E、F点距起始点O的距离
如图所示．已知打点计时器打点周期为T=0.02s．由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度v =______
E
m/s（结果保留三位有效数字）.
③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将 与_______进行比较（用题中所
给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒．
④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余
的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作
出v2-h图像．图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起
始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 ①. D ②. 3.04 ③. gh ④. a ⑤. 10.0
2
【解析】
【分析】(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度
等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒
的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O
点的距离．
【详解】(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知
道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不
测；故选D．
(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E点的瞬时速度
.
(3)当重力势能的减小量mgh 与动能的增加量 相等，则机械能守恒，即验证 与gh 是否相等；
2 2
(4)以A点为起点，测量各点到A点的距离h，由于A点速度不为零，可知h=0时，纵轴坐标不为零，可知
正确的图线为a; 由图像a可知，初始位置时，速度为零，可知A点到起始点O的距离为10.0cm．
【点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过
纸带求解瞬时速度．
11. 如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内有a、b、c三点，坐标为a（0，6），b（8，
0），c（8，6）三点的电势分别为12V、9V、8V。则：
（1）坐标原点处的电势为_______V
（2）电子从坐标原点运动到c点，电场力做功为_______eV
（3）该电场的电场强度的大小为_______V/cm
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 ①. 13 ②. -5 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据 ，解得坐标原点处的电势为13V。
(2)[2] 电子从坐标原点运动到c点，电场力做功为
eV
(3)[3]沿y轴方向分场强
沿x轴方向分场强
场强大小为
12. 电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I﹣t图像。
如图甲连接电路。直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1
端相连，电源向电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计
算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I﹣t图像如图乙所示。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）将开关S接通1，电容器的_______（填“左”或“右”）极板带正电，再将S接通2，通过R的电流
方向向_______（填“左”或“右”）
（2）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I﹣t曲线与横轴所围成的面积将_______（填“增
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂大”“不变”或“变小”）充电时间将_______（填“变长”“不变”或“变短”）。
【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 不变 ④. 变短
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]将开关S接通1，电容器的左极板与电源的正极相连，所以电容器的左极板带正电。
[2]再将S接通2，电容器通过电阻R放电，所以通过R的电流方向向右。
(2)[3]由电容器的计算公式，可得电荷量
电容器储存的电荷量Q与电阻R无关，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I−t曲线与横轴
所围成的面积将不变。
[4]如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，由于电阻对电流 的阻碍作用减小，充电电流增大，所以充电
时间将变短。
三、解答题（共40分，写出必要的解题步骤，没有过程直接给答案的不得分）
13. 人类探测未知天体的步伐从未停止过．现观测到遥远太空中的某一半径为R的天体，其一颗卫星绕它
做半径为r，周期为T的匀速圆周运动，万有引力常量为G，不考虑天体自转的影响。求：
（1）卫星绕行的线速度；
（2）该天体的质量；
（3）该天体表面的重力加速度。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）根据线速度的定义可知
（2）由万有引力提供向心力可得
解得
（3）在星球表面有
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14. 平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5cm，电场中C点
和D点分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B板接地，求：
（1）D点的电势和C、D两点间的电势差；
（2）若该金属板所带电荷量为6×10﹣8C，将其视为平行板电容器，其电容值为多大？
【答案】(1) ， ；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1) 由于 板接地，所以 的电势为零，又由于 板是正极板，所以电场线的方向是坚直向上的,
对于 点
对于 点
所以
(2)根据平行板电容器公式
得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂15. 如图所示，水平绝缘直轨道AC由光滑段AB与粗糙段BC组成，它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处
平滑连接，其中AB处于电场区内。一带电量为+q、质量为m的可视为质点的滑块从A处以水平初速度v
0
进入电场区沿轨道运动，从B点离开电场区继续沿轨道BC运动，最后从圆轨道最高点D处水平飞离。已
知：轨道BC长l＝1m，圆半径R＝0.1m，m＝0.01kg，q＝2.5×10﹣4C，滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ
＝0.2，重力加速度g取10m/s2，设装置处于真空环境中。
（1）若滑块到达圆轨道D点时的速度v＝2m/s，求滑块在D点处时受到的弹力大小和通过B点时的速度大
小；
（2）若v＝5m/s，为使滑块能到达圆轨道最高点D处，且离开圆轨道后落在水平轨道BC上，求A、B两
0
点间电势差U 应满足 的条件。
AB
【答案】(1) ； ；(2) 。
【解析】
【分析】
【详解】(1) 在D点处
解得
从B到D过程
解得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2) 恰好圆轨道最高点D处
从A到D过程
过D点平抛到B点
，
从A到D过程
解得
16. 如图所示，半径为R的半圆形管道ACB（忽略管径大小）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，小球直径略小于管径，其质量为m，物块质量为3m，细线与
斜面平行。现对物块施加沿斜面向上的力F使其静止在斜面上，此时小球恰好在半圆形管道最低点C处于
静止状态，撤去力F后，物块由静止沿斜面下滑。重力加速度为g，θ=30°，不计一切摩擦。求：
（1）力F的大小和撤去力F的瞬间小球的加速度大小；
（2）小球运动到管口A时对管壁的弹力大小；
（3）小球从半圆形管道最低点C运动到管口A的过程中，细线对小球做的功。
【答案】（1） ； ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）由平衡知识可知
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T=ma
解得
（2）小球到管口时，物体下降高度为
解得
据牛顿第三定律
（3）据动能定理
解得
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