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高一物理学科素养测评(B)
一、选择题：本题共10 小题，每题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只
有一项符合题目要求，第8~10 题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4 分，选对但
不全对的得2 分，有选错的得0 分。
1．通过对高中物理知识的学习，你认为下列说法正确的是：
A．重力做功的多少等于重力势能的变化量
B．除重力以外的其它力做的功等于物体动能的变化量
C．系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，总的机械能保持不变
D．在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，总的机械能保持不变
2．关于物体的运动，下列说法正确的是
A．物体受到变力作用时，它的动能一定改变
B．物体受到恒力作用时，物体一定做直线运动
C．物体在不垂直于速度方向的合外力作用下，速度大小可能一直不变
D．物体做曲线运动，其受到合外力方向与速度方向一定不在同一条直线
3．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线
用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，曲线上的P 点的曲率圆定义为通过P 点和
曲线上紧邻P 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做P 点的曲率圆，其半径
叫做P 点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α=60∘角的方向以速度v0=4m/s 抛
出,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是
A．0.4m
B．3
5 m
C．1.6m
D．物块质量未知，不能求出曲率半径
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4．如图所示，在竖直面内有三个带电小球a、b、c，其中球a 和球b 固定，二者连线为一条竖
直线，它们的电荷量大小分别为q1 和q2，球c 带负电，在图示位置处于静止
状态，已知ab 、bc 和ac 的连线的长度分别为5cm 、4cm 和3cm ，
cos37o=0.8,sin37o=0.6 则
A．球a 带负电
B．球b 带正电
C．
q1
q2 =
27
64
D．
q1
q2 =
9
16
5．我国首个独立火星探测器“天问一号”已于2021 年5 月15 日成功着陆火星表面，对我国持
续推进深空探测、提升国家软实力和国际影响力具有重要意义。假设火星是质量分布均匀
的球体，半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，由以上数据可以求出的是：
A．火星密度
B．火星的第一宇宙速度
C．火星“赤道”表面的重力加速度
D．质量为m 的物体分别静止在火星“两极”和“赤道”时对地面的压力的差值
6．如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场
的等差等势面a、b、c、d 分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C 三点。下列说法中
正确的是
A．避雷针附近的电场可能是匀强电场
B．a、b、c、d 等势面中a 的电势最低
C．避雷针附件的电场强度比云层附件的电场强度小
D．一带负电的雨点在C 点的电势能比在B 的电势能大
7．如图所示，a、b 两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度
0v 同时水平抛
出，已知半圆轨道的半径R=1m 与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其
竖直高度的2 倍，若小球a、b 能同时落到圆轨道和斜面上，不计空气阻力，重力加速度
g=10m/s2，则
0v 为：
A．2m/s
B．4m/s
C．6m/s
D．8m/s
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8．如图，A、B 两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一
个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，a、b 为轨迹上两点，下列说法正确的是
A．A、B 带不等量异种电荷
B．运动的带电粒子一定带正电
C．a 点电场强度比在b 点电场强度大
D．带电粒子在a 点动能比在b 点动能大
9．如图所示，AB 为竖直固定的四分之一圆弧轨道，O 为圆心，P 为圆弧AB 的中点，OA 水平，
OB 竖直，轨道半径R＝2 m，一质量m＝1kg 的静止小物块从A 端滑向B 端，经过P 点的
速率为vp=3m/s，重力加速度g＝10 m/s2 ，则下列说法正确的是：
A．从A 到P 的过程中，重力做的功为10J
B．小物块在P 点重力的瞬时功率为30W
C．从A 到P 的过程中，合外力做的功为4.5J
D．从A 到P 的过程中，摩擦力做功为（
9
2 −10 2）J
10．如图所示，正三角形三个顶点固定三个带等量电荷的点电荷，其中A、B 带负电，C 带正电，
O、M、N 为AB 边的四等分点，下列说法正确的是
A．M、N 两点电场强度相同
B．M、N 两点电势相同
C．负电荷在M 点的电势能比在O 点时要小
D．负电荷在N 点的电势能比在O 点时要大
二、非选择题：本题共5 小题，共60 分。
11．（6 分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A 是一
个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大
小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
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步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的
1
2
3
,
,
P P P 等位置，比较小球在
不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力
的大小。
（1）图甲中实验采用的方法是_______。
A．理想实验法
B．控制变量法
C．微小量放大法
D．等效替代法
（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而_______。
A．增大
B．减小
C．不变
（3）如图乙，当小球B 静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，
若小球B 的质量为m ，重力加速度为g ，则库仑力F 与夹角之间的关系式F _______。
A．
sin
mg
B．tan
mg
C．
tan
mg
D．cos
mg
12．（8 分）乙同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一
倾斜的气垫导轨，导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，滑块与遮光条的总质量为M，滑
块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m 的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；
导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d 表示A 点到光电门B
处的距离，b 表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时
速度，实验时滑块在A 处由静止开始运动。
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（1）用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2 所示，其读数为________cm
（2）某次实验测得倾角
30
，重力加速度用g 表示，滑块从A 处到达B 处时m 和M 组成的
系统动能增加量可表示为
k
E
________，系统的重力势能减少量可表示为
p
E
________，
在误差允许的范围内，若
k
p
E
E
，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母M、m、
b、t、g、d 表示）
（3）在上次实验中，某同学改变A、B 间的距离，作出的
2v
d
图象（v 为遮光片通过光电门的
平均速度）如图3 所示，并测得M
m
，则重力加速度g ________
2
m/s （结果保留两位
有效数字）。
13．（12 分）风洞是进行空气动力学研究最有效的工具之一，我国最新的JF22 风洞创造了全球
最快30 马赫风速的奇迹。如图所示，风洞能对进入其中的物体始终施加一个水平恒力。一质量
为0.4kg 的小球从地面的a 点以大小为2m/s 的初速度竖直向上抛出，在b 点落回地面，小球离
开地面的最大高度等于ab 间的距离，重力加速度为10m/s2，求：
（1）风洞施加给小球的水平恒力的大小；
（2）小球从a 点运动到b 点过程中，合力对小球做的功；
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14．（15 分）如图所示，有a、b、c 三点处在匀强电场中，ab＝5 cm，ac＝20 cm，其中ab 与
电场方向平行，ab 与ac 成θ＝120°角，一质子从a 移到c 静电力做了3.2×10
－18J 的负功，已知
元电荷e＝1.6×10
－19 C。
（1）求匀强电场的电场强度大小及方向；
（2）求质子从b 移到c，静电力对它做的功；
（3）设a 点电势φa＝0，则c 点电势为多少？质子在b 点的电势能为多少？
15．（19 分）如图所示，斜面的倾角为37°，轻质弹簧的下端与固定在斜面底端的挡板连接，弹
簧处于原长时上端位于B 点。一质量为2kg 的物块从斜面A 点由静止释放，将弹簧压缩至最低
点C（弹簧在弹性限度内），随后物块被弹回，刚好沿斜面向上运动到D 点。已知斜面B 点上
方粗糙，B 点下方光滑，物块可视为质点，AB=2BC=6m，且
3
AB
BD
，重力加速度为10m/s2，
弹簧弹性势能与形变量的关系
2
p
1
2
E
kx
（其中k 为劲度系数，x 为形变量），求：
（1）物块与斜面粗糙部分间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧弹性势能的最大值Ep；
（3）物块在运动过程中的动能最大值Ek。
