2021-2022年浙江省杭州第二中学滨江校区高一（下）期中物理试题含解析

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杭州二中滨江校区2021学年第二学期高一年级期中考试物理试卷一、单项选择题（每小题3分，共24分）1. 下列关于物理学史的说法中正确的是（　　）A. 库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，并且测出了静电力常量B. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量D. 开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律【答案】B【解析】【详解】A．库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，但当时并未测出静电力常量k的具体数值，故A错误；B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B正确；C．牛顿通过“地—月检验”证明了月球受到的引力，与地球上物体受到的引力是同一种力，即万有引力，但通过“地—月检验”并不能得到地球的质量，故C错误；D．开普勒通过研究第谷观测天体运动得到的大量数据，从而总结出行星运动三大定律，故D错误。故选B。2. 天启星座是我国首个正在建设的低轨卫星物联网星座。是我国物联网的重要新基础设施。它由38颗低轨道卫星组成。计划于2021年底前完成部署，将解决70%以上陆地、全部的海洋及天空中的物联网数据通信覆盖盲区问题，为实现全球万物互联提供必需的网络通信保障。这些低轨道卫星的周期大约为100分钟。则关于这些做圆周运动的低轨道卫星，下列说法正确的是（　　）A. 线速度大于7.9km/sB. 角速度大于地球同步卫星的角速度C. 加速度小于地球同步卫星的加速度D. 所需的向心力一定大于地球同步卫星所需的向心力【答案】B【解析】分析】【详解】A．7.9km/s是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，任何卫星的速度均小于7.9km/s，选项A错误；B．同步卫星的周期为24h，大于低轨道卫星的周期100分钟，根据可知，低轨道卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度，选项B正确；C．根据开普勒第三定律可知可知低轨道卫星的轨道半径较小，根据可知，加速度大于地球同步卫星的加速度，选项C错误；D．两种卫星的质量关系不确定，不能确定向心力大小的关系，选项D错误。故选B。3. 如图所示，在向右加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢。已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是（　　）A. 做正功 B. 不做功 C. 做负功 D. 无法确定【答案】C【解析】【分析】【详解】由于人向右加速运动，可知车对人的水平合力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的水平合力向左，与运动方向相反，故人对车做负功，故C正确，ABD错误。故选C。4. A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在以速度v1和v2朝同一方向飞行的两个火箭上，地面上的观察者认为走得最快的时钟是（　　）A. A时钟 B. B时钟C. C时钟 D. 无法确定【答案】A【解析】【详解】根据狭义相对论可知，时间间隔具有相对性，满足关系式由于A相对观察者静止，而B、C均相对观察者高速运动，所以地面上的观察者认为走得最快的时钟是A，故选A。5. 油烟烟气能影响人体的细胞免疫、巨噬细胞功能，造成人体免疫功能下降；烟气中存在的有害物质还能引起基因突变、DNA损伤、具有潜在的致癌性。如图所示的是家居中常用的一种脱排油烟机，如果让脱排油烟机在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，那么脱排油烟机的功率P至少要提高到原来的（　　）A. 8倍 B. 6倍 C. 4倍 D. 2倍【答案】A【解析】【分析】【详解】根据动能定理解得 让脱排油烟机在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，质量变为原来的2倍，速度变为原来的2倍，则功率变为原来的8倍。故选A。6. 如图所示，金属球壳A带正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连，以下操作所发生的现象中正确的是A. 将c移近A，但不与A接触，B的指针会张开一定角度B. 将c与A外表面接触后移开A，B的指针不会张开C. 将c与A内表面接触时，B的指针不会张开D. 将c从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内，并与其内壁接触，再提出空腔，与b接触，B的指针会张开一定角度【答案】A【解析】【详解】把c移近A，c上会感应出负电荷，由电荷守恒，B的指针末端会感应出正电荷，同种电荷相互排斥，则B的指针张开，故A正确；c与A的外表面接触后带上正电，B的指针张开，故B错误；c与A的内表面接触，A、B、c成为一个导体，B的指针带正电，会张开，故C错误；c在A内静电屏蔽，不带电，与静电计接触，B的指针不会张开，故D错误．所以A正确，BCD错误．7. 在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（　　）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】本题中阻力做功为变力做功，不能直接由功的表达式来求，因此要利用动能定理。初位置为抛物块处，末位置为着地处，整个过程中重力做的功只与始末位置的高度差有关，阻力做功为所求的功，则由动能定理，得故选C。8. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强：，半径为r的圆板在Q点产生的场强：，无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，所以：，所以选项A正确【点睛】本题对高中学生来说比较新颖，要求学生能应用所学过的单位制的应用及极限法；本题对学生的能力起到较好的训练作用，是道好题二、多项选择题（每小题4分，多选、错选不得分，漏选得一半分，共16分）9. 2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱。已知空间站离地面高度约为400km，地球半径约6400km，地球表面重力加速度g＝10m/s2，sin70°≈0.94，空间站可看成绕地球做匀速圆周运动，太阳光可近似为平行光，以下说法正确的是（　　）A. 空间站绕地球公转周期约3hB. 航天员在空间站中每天能看到约16次日出C. 空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比约为16：17D. 空间站每天有阳光照射的时间与没有阳光照射的时间之比约为11：7【答案】BD【解析】【详解】A．空间站所受万有引力提供向心力解得故A选项错误；B．航天员看日出的次数n为故B选项正确；C．空间站运行的向心加速度则空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比故C选项错误；D．如图所示，空间站每天没有阳光照射的时间对应角度为解得空间站每天有阳光照射的时间与没有阳光照射的时间之比为所以空间站每天有阳光照射的时间与没有阳光照射的时间之比约为11：7。故D选项正确。故选BD。10. 网络上有这样一段视频，一个6岁的小女孩，徒手、光脚，在8.0s的时间内，爬上了高4m的门厅立柱顶端。之后保持如图的姿势，从立柱顶端顺着立柱滑到底端。下列判断正确的是（　　）A. 加速向上时，小女孩受到的摩擦力一定大于其重力B. 加速向上时，立柱对小女孩的摩擦力做正功C. 在图示位置静止时，小女孩手与立柱间的弹力越大，摩擦力越大D. 小女孩加速滑下时，受到的摩擦力一定小于重力【答案】AD【解析】【详解】A．根据 ，加速向上时，小女孩受到的摩擦力一定大于其重力，A正确；B．加速向上时，立柱对小女孩的静摩擦力的作用点没有移动，所以静摩擦力不做功，B错误；C．在图示位置静止时，小女孩手与立柱间的弹力越大，摩擦力最大值越大，静摩擦力等于重力，静摩擦力不变，C错误；D．根据 ，小女孩加速滑下时，受到的摩擦力一定小于重力，D正确。故选AD。11. 以下四种情况：（1）在固定点电荷+Q的电场中；（2）两个固定的等量异种电荷+Q和-Q，在它们连线的中垂面内；（3）两个固定的等量正电荷+Q，在它们连线的中垂面内；（4）在一个自由点电荷+Q的一侧（点电荷质量是电子两倍）。电子有可能做匀速圆周运动的是（　　）A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【详解】A．在固定点电荷+Q的电场中，电子受的库仑力指向圆心，当满足时，电子能做匀速圆周运动，选项A正确；B．两个固定的等量异种电荷+Q和-Q，在它们连线的中垂面内,电子受电场力垂直中垂面，则电子不可能做匀速圆周运动，选项B错误；C．两个固定的等量正电荷+Q，在它们连线的中垂面内，电场的方向是从中心向外均匀发散的，则电子受的电场力指向中心，可能做匀速圆周运动，选项C正确；D．在一个自由点电荷+Q的一侧（点电荷质量是电子两倍），点电荷与电子有静电引力，则两者可能绕着连线上的某点（该点到电子的距离是到点电荷距离的2倍）做匀速圆周运动（类似双星），选项D正确。故选ACD。12. “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如下图所示，其中、两点在同一水平线上，点为轨迹的最高点，小球在点动能为，在点动能为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A. 小球的重力和受到的风力大小之比为B. 小球落到点时动能为C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为D. 小球从点运动到点过程中的最小动能为【答案】BCD【解析】【详解】A．设风力大小为F，小球重力大小为mg，O、M两点间的水平距离为x1，竖直距离为h，根据竖直上抛运动规律有 ①对小球从M运动到O的过程，根据动能定理有 ②由题意可知 ③根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为 ④小球从M运动到O所用时间为 ⑤根据运动学公式有 ⑥联立①②③④⑤⑥解得 ⑦故A错误；B． M、N 两点间的水平距离为 ⑧设小球落到N点时动能为Ek1，根据动能定理有 ⑨联立③⑤⑦⑧⑨解得 ⑩故B正确；C．设O、N两点间的水平距离为x2，根据匀变速直线运动规律的推论可知 ⑪根据功能关系可知，小球运动过程中，风力对小球做的功等于其机械能的变化量，则小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为 ⑫故C正确；D．小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角θ的正切值为 ⑬根据速度的合成与分解可得小球从点运动到点过程中的最小速度为 ⑭ 解得最小动能为 ⑮故D正确。故选BCD三、填空题（13、14、15、16每题4分，17题8分，共24分）13. 如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平．当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________．若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________．【答案】 ①. ②. 【解析】【详解】由功率公式：；解得绳对船的拉力；此时汽车的速度，所以，汽车匀速运动，所以汽车发动机的输出功率=．【考点定位】功率；速度的合成与分解14. 如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C，用不伸长的绝缘丝线相连挂于O点，质量分别为3m、m和2m，其中只有B球带电，电场强度为E。现将AO线烧断，在烧断瞬间，C球的加速度为_______，A、B间线的张力为_______。【答案】 ①. g ②. 【解析】【详解】[1]AO线断瞬间，若不考虑A、B、C间绳的弹力，则B球向下加速度大于A与C球，故AB间连线有弹力，而BC间连线无弹力，对C球，根据牛顿第二定律有得C球的加速度为[2]以AB整体为对象，根据牛顿第二定律有得以A为对象，得得A、B间线的张力为15. 2019年10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔物理学奖的一半授予瑞士天文学家米歇尔·麦耶与迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们发现了围绕主序星的首颗太阳系外行星。假设该行星的半径为R，其赤道处的重力加速度为极地处重力加速度的k倍（k