2021-2022学年江苏省徐州市沛县树恩高级中学高一（下）期中测试物理试题（选修）含解析

徐州市树恩高级中学2021-2022学年度第二学期期中测试高一物理试卷（选修）

（满分100分，考试时间75分钟）

一、单选题（每题4分，共48分）

1. 关于元电荷，下列说法正确的是（    ）

A. 元电荷是最小的电荷，它带正电

B. 元电荷就是电子的电量

C. 元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的

D. 元电荷是最小的电荷，它带负电

【答案】C

【解析】

【详解】AD．元电荷是最小的基本电荷量，AD错误；

B．元电荷是最小的基本电荷量，在数值上等于电子所带的电荷量，B错误；

C．元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的，C正确。

故选C。

2. 下列关于点电荷的说法正确的是（　　）

A. 任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷

B. 当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷

C. 体积很大的带电体一定不能看成是点电荷

D. 一切带电体都可以看成是点电荷

【答案】B

【解析】

【详解】A．当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布，故A错误；

BCD．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故B正确，CD错误。

故选B。

3. 关于开普勒定律，下列说法正确的是（　　）

A. 火星绕太阳公转的轨道是圆

B. 火星离太阳越远，运行的速度越快

C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比

D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据开普勒第一定律，可知火星绕太阳公转的轨道是椭圆，A错误；

B．根据开普勒第二定律，可知火星离太阳越远，运行的速度越慢，B错误；

C．根据开普勒第三定律，可知火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴三次方之比，C错误；

D．根据开普勒第二定律，可知相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，D正确。

故选D。

4. 2020年10月26日，我国通过“一箭三星”方式，成功发射了“遥感三十号”07 组卫星。其中某颗质量为m的人造地球卫星绕地球沿圆轨道运行，其轨道半径为r时，周期为T，则地球的质量M为（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据万有引力提供向心力

解得

故选D。

5. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）

A. 线速度 B. 角速度

C. 运行周期 D. 向心加速度

【答案】AC

【解析】

【详解】A.探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由G=m可得航天器的线速度

故A正确；
B.由mg=mω2R可得航天器的角速度

ω=

故B错误；
C.由mg=mR可得航天器的运行周期

故C正确；

D.由G=ma可得航天器的向心加速度

故D错误．

6. 如图所示，在发射地球同步卫星过程中，使卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点改变卫星速度，再使卫星进入地球同步轨道Ⅱ。以下判断正确的是（　　）

A. 在轨道Ⅰ上通过Q点的速度小于轨道Ⅱ上通过Q点的速度

B. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的加速度等于在Q点的加速度

C. 该卫星在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能

D. 卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，需在Q点点火向速度的方向喷气

【答案】A

【解析】

【详解】AD．从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，即在Q点点火向速度的反方向喷气，所以在轨道Ⅰ上的Q点速度小于在轨道Ⅱ上的Q点的速度，故A正确，D错误；

B．根据牛顿第二定律可知

解得加速度

在轨道I上，卫星在P点的加速度大于在Q点的加速度，故B错误；

C．卫星在轨道Ⅰ上Q点需要喷气加速变到轨道Ⅱ，所以探测器在轨道Ⅱ上机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能，故C错误。

故选A。

7. 一根粗细均匀的长直铁棒重600N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，则铁棒（　　）

A. 重力势能增加150 J

B. 重力势能增加300 J

C. 克服重力做功400 J

D. 克服重力做功600 J

【答案】A

【解析】

【详解】由几何关系可知在铁棒的重心上升的高度为

克服重力做功

故重力势能增加150 J

故选A。

8. 如图所示，传送带把物体P匀速运送到高处，在此过程中（　　）

A. 摩擦力对物体不做功

B. 摩擦力对物体做负功

C. 支持力对物体不做功

D. 合外力对物体做正功

【答案】C

【解析】

【详解】AB．物体匀速向上运动的过程中，摩擦力的方向沿传送带向上，与运动的方向相同，所以摩擦力做正功，AB错误；

C．支持力的方向与运动的方向垂直，知支持力对物体不做功，C正确；

D．物体匀速上升，动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，D错误。

故选C。

9. 汽车以80kW的恒定功率，沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力为（　　）

A. 1600N B. 2500N C. 4000N D. 8000N

【答案】C

【解析】

【详解】汽车匀速运动，说明汽车处于受力平衡状态，此时汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等，由

可以求得

故选C。

10. 如图所示，一物块沿水平地面向左运动，水平恒力的大小为F,物块与地面间的摩擦力大小为Ff，在物块向左运动位移大小为x的过程中,水平恒力F做功为（  ）

A. Fx B. –Fx C. -Ffx D. （F-Ff）x

【答案】B

【解析】

详解】水平恒力F与运动方向相反，做负功，做功大小，故B正确，ACD错误；

故选B。

11. 如图所示，运动员将质量为m的篮球从h高处出手，进入离地面H高处的篮筐时速度为v。若以出手时高度为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对篮球下列说法正确的是（　　）

A. 进入篮筐时势能为mgH

B. 在刚出手时动能为mgH-mgh

C. 进入篮筐时机械能为mgH+

D. 经过途中P点时机械能为mgH-mgh+

【答案】D

【解析】

【详解】A．由于以出手时高度为零势能面，因此进入篮筐时势能为mg(H-h)，A错误；

BCD．整个过程中机械能守恒，在任何位置的机械能均为

刚出手时势能为零，因此动能为

BC错误，D正确。

故选D。

12. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物块经过O点时所受合外力为零

B. 物块经过O点时速度最大

C. 物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等

D. 物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．撤去外力后物块向右运动受弹簧弹力和地面的摩擦力作用，开始的时候弹力大于摩擦力，物块加速运动，当二力平衡时，速度达到最大，加速度为零即合外力为零，此时弹簧仍处于压缩状态且位于O点的左边，然后弹力将小于摩擦力，物块做减速运动，到达O点后弹力方向改变，并且开始增大，由牛顿第二定律可得

易知物块加速度一直增大。故AB错误；D正确；

C．设物块到达O点时动能为，由能量守恒定律可知物块从A到O过程有

物块从O到B过程有

联立可得

故C错误。

故选D。

第Ⅱ卷（非选择题）

二、实验题（每空3分，共15分）

13. 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。

（1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是___________。

A．    B．    C．    D．

（2）选出一条清晰的纸带如图所示，O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量。打点计时器工作频率，当地的重力加速度，从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量___________J，重力势能减少量___________J。（结果均保留三位有效数字）

（3）实验中发现重锤增加的动能___________减少的重力势能，产生系统误差的原因可能是___________（至少写出一条主要原因）。

【答案】    ①. A    ②. 0.335    ③. 0.370    ④. 小于    ⑤. 有空气阻力或纸带和打点计时器之间有摩擦等

【解析】

【详解】（1）[1]为充分利用纸带，重物应靠近打点计时器。为减小阻力影响，应使纸带在竖直方向上，手抓住纸带上端。

故选A。

（2）[2] 相邻两个计数点之间的时间间隔

B的速度

动能变化量

 [3] 从O点到B点，重力势能的减小

（3）[4] [5]实验中发现重锤增加的动能小于减少的重力势能。原因可能是，实验中，有空气阻力或纸带和打点计时器之间有摩擦。

三、解答题（共37分）

14. 如图所示，带电小球A和B放在光滑的绝缘水平面上，球A质量，球B质量为；所带电荷量值，A带正电，B带负电，现有水平向右恒力F作用于A球，可使A、B一起向右运动，且保持间距不变，静电力常量，求：

（1）A、B间库仑力的大小；

（2）B的加速度a；

（3）恒力F的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据库仑定律，则有：A、B间库仑力的大小

（2）对B研究，B球向右加速，合力向右，根据A、B间库仑力的大小，及牛顿第二定律

解得

（3）A、B一起向右运动，且保持间距不变，A、B加速度相等。对A，受到拉力与库仑引力，由牛顿第二定律

解得

15. 2021年10月16日、神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：

（1）神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度；

（2）神舟十三号载人飞船运行的周期；

（3）地球的平均密度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）地球表面满足

①

离地高为h，有   

②

由①、②得

（2）离地高为h，有    

③

由①、③得

（3）由①可得

根据密度公式得

16. 如图所示，质量滑雪运动员从高度的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，，，，装备质量不计，则运动员滑至坡底的过程中,

（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？

（2）各力对运动员做的总功是多少？

（3）滑至底端时重力的瞬时功率是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设重力对其做为W1，据题意有

（2）滑下过程中，运动员受三个力：重力、支持力和摩擦力，设支持力和摩擦力做功分别为W2和W3，据题意有

则各力对运动员做的总功为

（3）设滑至斜面底端时的速度为v，根据动能定理有

则滑至斜面底端时重力的瞬时功率为