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高一第二学期期中考试
高一物理试卷
一、单项选择（每小题只有一个正确选项，正确得4分，错选、多选不得分，共48分）
1. 两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r（r远大于小球半径）时库仑力的
大小为F，今使两小球接触后再分开放回原处，此时库仑力的大小为（ ）
A. F B. F C. F D. F
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】若其中一个小球带的电荷量为Q，则另一个小球带的电荷量为3Q，根据库仑定律有
F = k
今使两小球接触后，由于两小球带同种电荷，则二者带的电荷量分别为2Q，根据库仑定律有
F′ = k
则可得出
F′ =
。
故选C
2. 在如图所示的各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A. B.
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．A图和B图中的ab两点的电场的方向不同，场强大小相等，所以两点的电场强度不相同。
故AB错误；
C．C图中的ab两点，b点的电场线比较密，所以b点的场强大。故C错误；
D．D图中的两点所在的电场为匀强电场，两点的电场强度大小相等，方向相同，场强相同，故D正确；
故选D。
【点睛】
3. 电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（ ）
A. A点的电场强度比C点的小
B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
C. 正电荷由A移动到C，电场力做负功
D. 电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．点A的等势面比C点的等势面密，则A点的场强比C点的大，故A错误；
B．负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能高，即在A点的电势能比在C点的电势能小，故B错
误；
C．正电荷由A到C，为沿电场力方向运动，则电场力做正功，故C错误；
D．沿着等势面移动点电荷时，电荷的电势能不变，电场力始终不做功，故D正确。
故选D。
4. 2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨
道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r，“高分十三号”卫星轨
1
道半径为r。地球自转的周期为T，“高分十三号”卫星运动的周期为T，则（ ）
2 1 2
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】卫星其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动，属于地球同步
卫星，则周期与地球自转周期相同。
故选C。
5. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是
（ ）
A. 摩擦力对物体做负功
B. 支持力对物体做正功
C. 重力对物体做正功
D. 重力做功与摩擦力做功之和为0
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．物体P跟着皮带匀速上滑，所受静摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦
力做正功，A错误；
B．支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错误；
C．重力对物体做负功，C错误；
D．因物体匀速运动，则合外力为零，故重力和摩擦力的合力与支持力等大反向，因支持力做功为零，故
重力做功与摩擦力做功之和为0，故D正确；
故选D。
6. 质量为1.0×103kg的汽车，发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平路面上行驶，当速度大小为20m/s
时，汽车的牵引力大小为1.0×103N。此时，汽车发动机输出的实际功率是（ ）
A. 15kW B. 20kW C. 30kW D. 90kW
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】汽车发动机输出的实际功率是
故选B。
的
7. 如图所示，一小物块沿斜面从 点下滑至 点 过程中，重力做功 ，阻力做功 。此过程中小
物块的重力势能（ ）
A. 增加 B. 减少 C. 增加 D. 减少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】重力做正功，重力势能减小，并且重力势能的减小量等于重力做的功，即小物块的重力势能减少
。
故选B。
8. 在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯
条和一块易拉罐（金属）片，瓶内的金属片和锯条的情况如图所示（俯视图）。将锯条与起电机的负极相
连，金属片与起电机的正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。
当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于此实验下列说法正确的是
（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 烟尘在向某极运动过程中一定做匀加速运动
B. 烟尘被吸附的过程中电势能增加
C. 起电机工作后烟尘会带上负电向金属片运动，最终被金属片吸附
D. 起电机工作后烟尘会带上正电向锯条运动，最终被锯条吸附
【答案】C
【解析】
【详解】A．烟尘在向某极运动过程中，越接近两极则场强越大，电场力越大，加速度越大，则烟尘不是
做匀加速运动，选项A错误；
B．烟尘被吸附过程中电场力对它做正功，电势能减小，故B错误。
CD．当静电除尘装置接通起电机的静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离
子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电尘粒在电场力的作用下，向正极移
动，烟尘最终被吸附到金属片上，故C正确，D错误；
故选C。
9. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为
m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感
器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为 （g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖
直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（ ）
A. 在最低点B时对滑道的压力大小为
B. 先处于失重状态后处于超重状态
C. 重力的功率一直增大
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D. 克服摩擦力做功为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．在B点，根据牛顿第二定律得
解得
再根据牛顿三单定律得
A错误；
B．小朋友在A点时加速度沿着切线向下，处于失重状态，到最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，B
正确；
C．小朋友在A点时速度为零，重力的功率为零，到最低点时重力的方向与速度方向垂直，重力的功率也
为零，故重力的功率先增大后减小，C错误；
D．在整个运动过程中，由动能定理得
解得克服摩擦力做功为
D错误。
故选B。
10. 如图所示，在匀强电场中，有边长为10cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平
行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为 、 、 ，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. 匀强电场的电场强度大小为40V/m，方向由A指向C
B. 将电子由A点移到C点，电子的电势能减少了
C. 将电子由A点移到C点，电子的电势能增加了
D. 在三角形ABC外接圆的圆周上，电势最低点的电势为2V
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电场强度与电势差间的关系得
强场方向垂直于BD从C到A，故A错误；
BC．将电子从A点移到C点
说明将电子由A点移到C点电势能减少了 ，故B正确，C错误；
D．由上图可知，在三角形ABC外接圆周上，由电势沿电场线方向降低可知，电势最低点不是A点，最低
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂电势不是2V，故D错误；
故选B。
11. 在光滑的水平面上，质量为m 的小球A以速率v 向右运动，在小球A的前方O点处有一质量为m 的
1 0 2
小球B处于静止状态，如图所示，小球A与小球B发生正碰后，小球A、B均向右运动，小球B被在Q点
处的竖直墙壁弹回后与小球A在P点相遇，已知PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞
都是弹性碰撞，两球均可视为质点，则A、B两小球质量之比为（ ）
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 4∶1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知
小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1；
两球弹性碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒有
mv=mv＋mv
1 0 1 1 2 2
mv2= mv2＋ mv2
1 0 1 1 2 2
解得
m∶m=2∶1
1 2
故选B。
12. 质量为m的翼装飞行爱好者乘飞机到达空中某处后，以速度 水平跳出，由于风力的影响，经时间
t，爱好者下落至跳出点的正下方时，其速度大小仍为 ，但方向与初速度相反，其运动轨迹如图所示，
重力加速度为g，在此段时间t内（ ）
A. 风力一定沿水平方向
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B 飞行爱好者机械能减少，
C. 风力对爱好者的冲量大小为
D. 风力对爱好者的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．在风力作用下，飞行爱好者做曲线运动，风力在水平方向提供与初速度方向相反的力，使飞
行爱好者在水平方向先减速在反向加速；同时风力对飞行爱好者还有向上的分作用力，故风对飞行爱好者
作用力方向大致沿初速度的后上方，故A错误；
B．假设物体在竖直方向做自由落体运动， 时间内下落的高度为
物体的重力势能减小量为
但物体在下落 高度后竖直方向速度为零，故竖直方向不可能做自由落体运动，故B错误；
CD．取物体开始时的速度方向为正方向，根据动量定理，水平方形合力（即风力的水平分力）对物体的冲
量
设风力竖直方向的冲量为 ，竖直方向取向上为正，则竖直方向根据动量定理得
则风力的冲量为风力对对爱好者的冲量大小为
故C错误，D正确。
故选D。
二、实验填空（ 每空2分，共10分）
13. 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，利用此装置做“验证
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂机械能守恒定律”实验。
（1）该实验是否需要用天平测量出重物的质量_________（选填“是”或“否”）
（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________；
A.速度变化量与高度变化量 B.重力做功与重力势能变化量
C.动能变化量与重力势能变化量 D.合外力做的功与动能变化量
（3）以下关于该实验的说法正确的是___________；
A.做实验时，要先接通电源，再释放重物
B.实验中的误差主要是由于空气阻力和摩擦阻力引起的
C.释放重物前，重物应远离打点计时器
D.可以用v= 来计算重物下落的速度
（4）安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。在纸带上选取三个连续打出的
点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h 、h 、h 。设重锤质量为m，当地重力加速度为g，打
A B C
点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，应满足下面的哪个等式___________（用
题中所给字母表示）。
A. B.
C. D.都不正确
（5）若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能，则实验中可能存在的问题是：_______________。
【答案】 ①. 否 ②. C ③. AB ④. A ⑤. 公式 计算各点的速度
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]要验证机械能守恒
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故不需要天平。
(2) [2]要验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，如果在
误差允许的范围内两者相等，就验证了机械能守恒，故C正确。
故选C。
(3) [3] AB．在验证机械能守恒定律的实验中，要先接通电源，再释放重物，实验中重力势能的减小量会稍
大于动能的增加量，其误差原因主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的，故AB正确；
C．为了提高纸带的利用率，释放重物前，重物应靠近打点计时器，故C错误；
D．由机械能守恒定律可知
得到
用v= 来计算重物下落的速度，已经默认机械能守恒，故不能用v= 来计算重物下落的速度，故
D错误。
故选AB。
(4) [4]从O点到B点，重力势能的减小量为
动能的增加量
如果
即满足
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂就验证了机械能守恒定律，故A正确。
故选A。
（5）[5]若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能，则实验中可能存在的问题是用公式 计算
各点的速度。
三、计算题（共42分，要有必要的文字和说明 ）
14. 人造地球卫星P绕地球球心做匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的
质量为M，引力常量为G，求：
（1）卫星P的运行周期。
（2）现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位
于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两卫星间相距最远时的距离。
【答案】（1） ；（2）5r
【解析】
【
分析】
【详解】(1)由万有引力定律及牛顿第二定律，有
解得
(2)对P、Q两卫星，由开普勒第三定律，可得
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T =8T
Q
因此
r =4r
Q
P、Q两卫星和地球共线且P、Q位于地球异侧时距离最远，故最远距离为
d=5r
15. 如图所示，一根长为L的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m的带电小球，将整个装置放入一
匀强电场当中，电场强度大小为E，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ角时，小球处于平
衡状态，重力加速度为g，试求：
（1）小球带何种电荷，带电量为多少；
（2）若将小球拉至最低点无初速度释放，当小球运动到图示位置时的速度大小；
【答案】（1）正电， ；（2）
【解析】
【详解】（1）由题图可知，小球所受电场力水平向右，故小球带正电。设小球带电量为 q，则根据平衡条
件有
解得
（2）设小球运动到图示位置时的速度大小为v，对于小球的运动过程由动能定理有
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16. 如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为1kg，静
止于地面；b球质量为3kg，用手托住，高度为h=2.5m，此时轻绳刚好被拉紧。从静止开始释放b球，不
计空气阻力和滑轮的大小，重力加速度g取10m/s2。试求：
（1）b球刚落地时，a球速度的大小；
（2）a球可以上升的最大高度。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）从静止开始释放b球到b球刚落地的过程，两球都沿绳运动其速度相等，设落地时的速度为
，对ab的整体由动能定理有
解得a球速度的大小为
（2）b球落地后，绳弯曲，a球单独继续上升的高度为 ，由动能定理有
解得
则a球可以上升的最大高度为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂17. 如图所示，有一光滑绝缘的长木板B右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上．一可视为
质点的滑块A放置在长木板上，A与B右端挡板的距离为L，A与B左端的距离足够大．A和B(连同挡板)
的质量均为m，滑块A带电量为+q，开始时A、B均静止．若在该空间加上大小为E、方向水平向右的匀
强电场，由于受电场力作用，A开始向右运动并与B发生弹性碰撞，A、B碰撞过程中时间极短且无电荷
转移．求：
（1）A与B第一次相碰后，B的速率；
（2）从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间；
（3）A和B从第n次碰撞到第n+1次碰撞的时间内长木板B所通过的路程．
【答案】（1）, （2） (3)
【解析】
【详解】【分析】第一次碰撞前，B静止，A做初速度为零的匀加速运动，由动能定理可以求出碰前A的
速度，碰撞后两物体交换速度，即可得到A与B第一次碰后瞬时B球的速率；第一次碰撞后，B向右做匀
速直线运动，A球向右做初速度为零的匀加速直线运动，当两者位移相等时再次发生碰撞，由牛顿第二定
律求出A的加速度，由匀变速运动的速度公式与位移公式、匀速直线运动的位移公式分析答题；运用同样
的方法求出第二次、第三次…第n+1次碰撞后两球的速度，作出速度图象，根据v-t图象的“面积”等于位移，
求解两球从第n次碰撞到第n+1次碰撞时间内A球所通过的路程；
解：（1）对A由动能定理:
解得
对A、B第一次碰撞，由动量守恒可得：
由能量守恒可得：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂联立解得：
（2）从A开始运动到第一次与B碰撞历时
设从第一次碰撞后到第二次碰撞前历时t，则：
2
解得：
故从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间为：
（3）第二次碰撞前A的速度为：
对A、B第二次碰撞，由动量和能量守恒分别得：
联立解得:
由v-t图像可得第3次碰撞前A的速度：
此时B的速度：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂以此类推第n次碰撞前A的速度为
故从第n次到第n+1次碰撞经历时间为：
的
这段时间内B以速度v 做匀速运动，故这段时间内B通过 路程为:
An1
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