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2021-2022学年高一下学期物理期末试题（一）
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是（　　）21cnjy.com
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A．增大两极板间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
【答案】AB
【解析】
【分析】
电势差U变大(小)，指针张角变大(小)。
【详解】
A．增大两极板之间的距离，由电容的决定公式C＝知，电容C变小，电容器所带的电荷量Q一定，再由C＝得，极板间电压U变大，静电计指针张角变大，A正确；21·cn·jy·com
B．若将A板稍微上移时，正对面积S变小，由电容的决定式C=知，电容C也变小，电量Q不变，由C = 知，电压U变大，静电计指针张角变大，B正确；
C．若将玻璃板插入两极板之间时，由电容的决定式C=可知，电容C变大，电量Q不变，由C=知，电压 U变小，静电计指针张角变小，C错误；
D．若将A板拿走时，B板上带电量不变，静电计相当于验电器，指针张角不是零，D错误。
故选AB。
2．如图是“嫦娥一号”探月卫星从发射到进入工 ( http: / / www.21cnjy.com )作状态四个基本步骤的示意图，卫星先由地面发射，接着从发射轨道进入停泊轨道（实际上有多个停泊轨道，这里进行了简化处理），然后由停泊轨道进入地月转移轨道；最后卫星进入工作轨道。卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则关于卫星在各轨道上的运动下列说法正确的是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
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A．在发射轨道上关闭推进器后，卫星的速度先增大后减小
B．在停泊轨道上，卫星的速度小于第一宇宙速度
C．在转移轨道上，引力对卫星先做负功后做正功
D．在转移轨道上，卫星不受地球引力作用
【答案】BC
【解析】
【详解】
A．在发射轨道上关闭推进器后，卫星继续向上运动需要克服地球万有引力做功，卫星的速度不断减小，A错误；
B．地球第一宇宙速度等于卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据
解得
可知在停泊轨道上，卫星的速度小于第一宇宙速度，B正确；
CD．在转移轨道上，卫星同时受到地球 ( http: / / www.21cnjy.com )引力和月球引力，一开始地球引力大于月球引力，之后地球引力小于月球引力，故地球、月球对卫星万有引力的合力先做负功后做正功，C正确，D错误。
故选BC。
3．2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．他们飞行时间之比为
B．他们飞行的水平位移之比为
C．他们落到坡面上的瞬时速度方向平行
D．他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为
【答案】ABC
【解析】
【详解】
A．设斜坡倾角为，则有
解得
可知他们飞行时间之比为
A正确；
B．根据
可得他们飞行的水平位移之比为
B正确；
CD．根据平抛运动的推论：瞬时速度与水 ( http: / / www.21cnjy.com )平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为，则有
C正确，D错误。
故选ABC。
二、单选题
4．物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探索出自然规律，为人类的进步做出巨大贡献，值得我们敬仰，下列说法中正确的是（　　）2-1-c-n-j-y
A．安培首先引入电场线和磁感线
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷电量的数值
C．开普勒总结归纳了行星运动定律，从而提出了日心说
D．卡文迪什比较准确地测出了万有引力常量的数值
【答案】D
【解析】
【详解】
A．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，A错误；
B．库仑提出了库仑定律，密立根最早利用油滴实验测得元电荷电量的数值，B错误；
C．开普勒总结归纳了行星运动定律，哥白尼提出了日心说，C错误；
D．卡文迪什比较准确地测出了万有引力常量的数值，D正确。
故选D。
5．北京时间2022年5月10日8时56 ( http: / / www.21cnjy.com )分，天舟四号货运飞船成功对接天河核心舱。核心舱组合体离地高度约391.9千米，速度约7.68千米/秒。据以上信息，下列说法正确的是（　　）21教育网
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A．“千米”是国际单位制中的基本单位
B．核心舱内的实验器材处于完全失重状态，不受地球的作用力
C．天平在核心舱内可以正常使用
D．研究天和核心舱组合体绕地球的运行速度大小时，可以把核心舱视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】
A．“千米”不是国际单位制中的基本单位，“米”是国际单位制中的基本单位，A错误；
B．核心舱内的实验器材处于完全失重状态，但仍受地球的作用力，地球的万有引力提供向心力，B错误；
C．物体在核心舱内处于完全失重状态，天平在核心舱内不可以正常使用，C错误；
D．研究天和核心舱组合体绕地球的运行速度大小时，天和核心舱组合体的形状、大小可以忽略不计，可以把核心舱视为质点，D正确。
故选D。
6．如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐减小，在此过程无人机所受合力方向可能的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】A
【解析】
【详解】
无人机做曲线运动时，受到的合力方向处于运动轨迹的曲线凹侧，由于无人机速度逐渐减小，可知合力方向与速度方向的夹角大于，A正确，BCD错误；
故选A。
7．篮球是高中学生十分喜欢的体有运 ( http: / / www.21cnjy.com )动项目。如图所示，一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（　　）
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A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
【答案】D
【解析】
【详解】
根据题意，由逆向思维可知，该运动可以看成从A点到B、C两点做平抛运动，竖直方向上，根据，由于可知，篮球的运动时间【版权所有：21教育】
根据可知，B点和C点的竖直速度相等，水平方向上，根据，由于可知
根据可知
即运动员后撤到C点投篮，应增大抛射速度，根据几何关系可知
由于竖直速度相等，水平速度，则C点速度与水平方向夹角较小，即运动员后撤到C点投篮，减小抛射角θ，故ABC错误D正确。
故选D。
8．在高级中学选修课中，小柴同学在体 ( http: / / www.21cnjy.com )验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（　　）
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A．奶油转动的线速度不变 B．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/s
C．奶油转动的向心加速度不变 D．圆盘转动的角速度大小为rad/s
【答案】D
【解析】
【详解】
D．蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油， 蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则圆盘转一圈的周期
角速度
故D正确；
B．蛋糕边缘的奶油线速度大小
故B错误；
A．奶油转动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A错误；
C．奶油转动的向心加速度大小不变，方向时刻改变，故C错误。
故选D。
9．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C的半径之比为，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（　　）
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A．小齿轮A和大齿轮B的角速度大小之比为
B．小齿轮A和后轮C的角速度大小之比为
C．大齿轮B边缘和后轮C边缘各点的线速度大小之比为
D．大齿轮B边缘和小齿轮A边缘各点的向心加速度大小之比为
【答案】A
【解析】
【详解】
A．小齿轮A和大齿轮B边缘的线速度相等，根据
可知小齿轮A和大齿轮B的角速度大小之比为
A正确；
B．小齿轮A和后轮C是同轴转动，角速度相等，B错误；
C．小齿轮A和后轮C角速度相等，根据
可知小齿轮A和后轮C边缘的线速度之比为
由于小齿轮A和大齿轮B边缘的线速度相等，可知大齿轮B边缘和后轮C边缘各点的线速度大小之比为，C错误；
D．根据
由于小齿轮A和大齿轮B边缘的线速度相等，可知大齿轮B边缘和小齿轮A边缘各点的向心加速度大小之比为
D错误；
故选A。
10．天启星座是我国首个正在建设的低轨 ( http: / / www.21cnjy.com )卫星物联网星座。它由38颗低轨道卫星组成，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（　　）21*cnjy*com
A．线速度可能大于7.9km/s
B．角速度一定大于地球同步卫星的角速度
C．加速度可能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】
【详解】
A．地球第一宇宙速度7.9k ( http: / / www.21cnjy.com )m/s为地球表面轨道处卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，是人造地球卫星的最大运行速度，故这些做圆周运动的低轨道卫星线速度不可能大于7.9km/s，A错误；21*cnjy*com
B．根据万有引力提供向心力可得
解得
由于
可知这些做圆周运动的低轨道卫星的轨道半径小于同步卫星半径，根据万有引力提供向心力可得
解得
可知这些做圆周运动的低轨道卫星的角速度一定大于地球同步卫星的角速度，B正确；
C．根据万有引力提供向心力可得
解得
可知这些做圆周运动的低轨道卫星的加速度一定大于地球同步卫星的加速度，C错误；
D．根据万有引力提供向心力可得
由于不清楚这些做圆周运动的 ( http: / / www.21cnjy.com )低轨道卫星质量与地球同步卫星质量的大小关系，故不能确定这些做圆周运动的低轨道卫星所需的向心力与地球同步卫星所需的向心力的大小关系，D错误；【来源：21·世纪·教育·网】
故选B。
11．2022年3月30日上午10时29分，我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，若已知A、B、C卫星绕地球做近似圆周运动，高地高度分别是、和hc，且，环绕周期分别是、和，地球表面重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）
A．天平二号A星可能在地表上空沿某一经度线做匀速圆周运动
B．根据开普勒第三定律有
C．根据题中所给信息，可计算地球的质量
D．根据题中所给信息，无法算地球的密度
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由于地球在自转，所以地球卫星不可能地表上空沿某一经度线做匀速圆周运动，故A错误；
B．根据开普勒第三定律有
故B错误；
CD．根据
结合
得
由于地球半径未知，所以无法求出地球的质量和密度，故D正确，C错误。
故选D。
12．“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕拎着一个工具包进行太空行走，关于工具包的说法正确的是（　　）
A．宇航员不小心松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包将飞向地球
B．宇航员松开工具包后，不小心碰了一下工具包，工具包将飞离宇航员
C．工具包的重量不能超过宇航员的最大承受力
D．由于惯性，工具包脱手后会做直线运动而高开圆轨道
【答案】B
【解析】
【详解】
AD．宇航员和工具包都在绕地球做匀速圆周运 ( http: / / www.21cnjy.com )动，地球的万有引力提供向心力，宇航员和工具包都处于完全失重状态，宇航员不小心松开了拿工具包的手，工具包依然保持和宇航员一起绕地球做匀速圆周运动，AD错误；
B．宇航员和工具包都在绕地球做匀速圆周运动， ( http: / / www.21cnjy.com )地球的万有引力提供向心力，宇航员和工具包都处于完全失重状态，两者相对静止，宇航员松开工具包后，不小心碰了一下工具包，使得工具包速度发生变化，工具包将飞离宇航员，B正确；
C．宇航员和工具包都在绕地球做匀速圆周运动， ( http: / / www.21cnjy.com )地球的万有引力提供向心力，宇航员和工具包都处于完全失重状态，工具包对宇航员没有压力作用，工具包的重量与宇航员的最大承受力没有关系，C错误；
故选B。
13．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、β，且。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（　　）
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A．a、b均做匀变速直线运动 B．a、b均做匀变速曲线运动
C．a球先落地 D．b球飞行的水平距离大
【答案】D
【解析】
【详解】
AB．两球竖直方向仅受重力作用，水平方向随着距离增加，库仑力逐渐变小，所以a、b均做非匀变速曲线运动，故AB错误；2·1·c·n·j·y
C．同时剪断细线后，二者在竖直方向上均只受重力，故在竖直方向上均做自由落体运动，两球同时落地，故C错误；
D．对a受力分析，在静止时
对ｂ受力分析，在静止时
又由，可知
a、b两个小球间作用力等大反向，在水平方向上，由
得
在下落的相等时间内，a的水平位移小于ｂ的水平位移，故D正确。
故选D。
14．如图所示，真空中一椭圆的两焦点M、N处固定两个等量异种电荷+Q、，O为椭圆中心，ab、cd分别是椭圆长轴和短轴，ef是椭圆上关于O点对称的两个点，下列说法中正确的是（　　）21·世纪*教育网
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A．电势差
B．a、b两点场强不同，
C．e、f两点场强相同
D．将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电势能不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A．根据题中所给条件，可以判断出
二者电势差不等，但二者电势差的绝对值相等，A错误；
BC．a、b两点的场强大小和方向均相同，e、f两点场强大小相同，与ab的角度关于O点对称，方向均指向斜上方，故C正确，B错误；www.21-cn-jy.com
D．将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电场力做正功，电势能减小，故D错误。
故选C。
15．如图静电除尘器除尘原理 ( http: / / www.21cnjy.com )的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的，下列表述正确的是（　　）
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A．到达集尘极的尘埃带可能带正电，也可能带负电
B．电场方向由集尘极指向放电极带电
C．到达集尘极的带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同
D．带电尘埃在电场中匀加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】
AB．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，故B正确，A错误；
C．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，故C错误；
D．由图可知，放电极和集尘极之间的电场类似于尖端放电所产生的电场，不是匀强电场，所以带电尘埃在电场中不可能做匀加速运动，故D错误。【出处：21教育名师】
故选B。
16．如图所示，是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等差等势线，正点电荷仅在静电力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，b点为轨迹上离点最近的点，由此可知（　　）
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A．固定在的点电荷带负电 B．粒子在b点的电势能比a点大
C．粒子在b点的速度比a点大 D．a点的场强比b点的场强大
【答案】B
【解析】
【详解】
A．正点电荷受到的电场力方向在曲线轨迹的凹侧，可知正点电荷受到点电荷的库仑斥力，固定在的点电荷带正电，A错误；
BC．正点电荷从a处运动到b处，库仑斥力做负功，粒子的动能减少，速度减小，粒子在b点的速度比a点小，粒子的电势能增大，粒子在b点的电势能比a点大，B正确，C错误；
D．根据点电荷场强表达式
可知离点电荷越近的地方场强越大，故a点的场强比b点的场强小，D错误。
故选B。
第II卷（非选择题）
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三、实验题
17．用如图1所示装置研究平地运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢现落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
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（1）下面的做法可以减小实验误差的有___________。
A． 使用密度小、体积大的球 B． 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
C． 使斜槽末端的切线保持水平 D． 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系：
a. 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的对应白纸上的位置即为原点。
b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________。已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。
【答案】 BC##CB 大于
【解析】
【详解】
（1）[1]
A．为了使小球抛出后受到的空气阻力影响小一些，应使用密度大、体积小的球，A错误；
B．为了保证每次抛出时小球的初速度相同，实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下，B正确；
C．为了保证小球抛出时做平抛运动，应使斜槽末端的切线保持水平，C正确；
D．小钢球与斜槽间的摩擦不影响每次抛出时小球的初速度是否相同，D错误；
故选BC。
（2）b[2]和的水平间距相等，说明到所用时间等于到所用时间，点不是平抛运动起始点，设点的竖直分速度为，则有
可得
则有
[3]竖直方向做自由落体运动，根据
解得
水平方向做匀速直线运动，则有
解得钢球平抛的初速度大小为
18．某实验小组利用如图装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
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（1）下列说法正确的是___________
A．实验中，应该先释放重物再接通打点计时器电源
B．实验中可以不测重物的质量
C．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
（2）安装好实验装置后，正确地进行了实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。若重物的质量，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用，其中所选择方法正确的是________（填“甲”或“乙”）同学，从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量=________J，重物动能的增加量=_________J。，结果均保留三位有效数字）21教育名师原创作品
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【答案】 BC##CB 乙 2.28 2.26
【解析】
【详解】
（1）[1]A．实验中，应该先接通打点计时器电源再释放纸带，A错误；
B．由于机械能守恒表达式中质量可被消去，故实验中可以不测重物的质量而进行验证，B正确；
CD．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力，下落时更接近于自由落体运动，C正确，D错误。
故选BC。
（2）[2]若用计算出打下点B时重物的速度，则重物做自由落体运动，只有重力做功，等于默认了机械能守恒，与实验目的相悖，故应选择乙同学的方法；
[3]重物重力势能的减少量
[4]重物动能的增加量
四、解答题
19．有A、B、C、D四个完全相 ( http: / / www.21cnjy.com )同的表面有金属的轻质小球，最开始只有A球带电，现将四个小球按图a放在绝缘水平面上靠在一起，然后将它们分开放在一个四周绝缘且光滑的容器中，结果四个小球恰好能静止在一个边长为d的、处在竖直平面的一个正方形的四个顶点（如图b所示），已知每个小球质量为m，静电力常量为k，重力加速度为g，每个小球都可以看成点电荷。问：
（1）A球最开始带电量大小；
（2）容器底对A球弹力大小。
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【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）设求最开带电量大小为，四个小球接触后，每个小球带电量为，对球，竖直方向由平衡条件可得
解得
（2）对球由平衡条件可得
解得
20．水平地面上固定一光滑绝缘的斜面，倾角为，斜面长。当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，一质量为m，电荷量为q的带电小物块，恰好静止在斜面上。（计算时取，，）
（1）请问该小物块带何种电？并用含m、q、g的字母表达式表示电场强度的大小：
（2）若电场强度方向不变，大小变化为原来的一半时，求小物块运动底端的速度v。
（3）若电场强度大小不变，方向变为竖直向上时，求小物块运动到底端的t。
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【答案】（1）正电，；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）对物块受力分析如图
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可知小球带正电，根据平衡条件可得
解得
（2）当场强变为原来的时，物块受到的合外力
解得
方向沿斜面向下，根据运动学公式
解得
（3）若电场强度大小不变，方向变为竖直向上时，根据牛顿第二定律得
解得
根据运动学公式
解得
21．如图所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，，其中ab与电场方向平行，ab与ac成角，一电子从a移到c电场力做了-18J的负功，已知元电荷，求：21世纪教育网版权所有
（1）匀强电场的场强大小及方向。
（2）电子从b移到c，电场力对它做功。
（3）设a点电势，则c点电势为多少？电子在b点的电势能为多少？
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【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3），
【解析】
【详解】
（1）电子从a移到c电场力做正功，所以场强方向水平向左
解得
（2）电子从b移到a电场力做正功为
电子从b移到c电场力做正功
（3）根据
解得
同理可得点的电势
电子在b点的电势能为
22．如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCDEF，倾斜轨道AB足够长，倾角，BC段是与AB相切的半径为、圆心角的光滑圆弧，水平轨道的长度，各段轨道均平滑连接，一半径也为的竖直光滑圆轨道与水平面相切于D，，最高点为E，底部略错开使小球可以通过圆轨道，在F点右侧固定一轻质弹簧，处于原长时弹簧左端正好位于F点，一质量为的滑块P（视为质点）从A点静止释放。已知滑块P与AB段、CF段的动摩擦因数为，F点右侧光滑，不计其它阻力，。问：
（1）若滑块P第一次过圆弧轨道的最高点E是恰好通过，则释放位置到B点的距离为多少？
（2）在（1）问前提下，滑块P第一次经过C点时对轨道的压力：
（3）若物块在斜面上从距B点为处静止释放，求滑块最终停留在水平轨道的位置（描述该位置与C点的距高）。www-2-1-cnjy-com
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【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】
（1）在E点，根据牛顿第二定律
解得
从释放到点根据动能定理得
解得
（2）从释放点到点由动能定理得
在点根据牛顿第二定律得
解得
结合牛顿第三定律可得在（1）问前提下，滑块P第一次经过C点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下；
（3）若物块在斜面上从距B点为处静止释放，根据动能定理
在C点的初动能
若滑块可过最高点；计算此时D点对应的动能，从D到E，根据动能定律得
解得
则D点的动能小于50J时滑块无法过E点；
假设物块从C点出发D点，能够到达E点通过圆轨道，经过弹簧反弹后又回到D点，即对整个过程进行动能定理
解得
对整个过程进行动能定理
解得
则滑块最终停留的位置与C点的距离
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2021-2022学年高一下学期物理期末试题（一）
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是（　　）【来源：21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．增大两极板间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
2．如图是“嫦娥一号”探月卫星从发射到进 ( http: / / www.21cnjy.com )入工作状态四个基本步骤的示意图，卫星先由地面发射，接着从发射轨道进入停泊轨道（实际上有多个停泊轨道，这里进行了简化处理），然后由停泊轨道进入地月转移轨道；最后卫星进入工作轨道。卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则关于卫星在各轨道上的运动下列说法正确的是（　　）www.21-cn-jy.com
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A．在发射轨道上关闭推进器后，卫星的速度先增大后减小
B．在停泊轨道上，卫星的速度小于第一宇宙速度
C．在转移轨道上，引力对卫星先做负功后做正功
D．在转移轨道上，卫星不受地球引力作用
3．2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．他们飞行时间之比为
B．他们飞行的水平位移之比为
C．他们落到坡面上的瞬时速度方向平行
D．他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为
二、单选题
4．物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探索出自然规律，为人类的进步做出巨大贡献，值得我们敬仰，下列说法中正确的是（　　）
A．安培首先引入电场线和磁感线
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷电量的数值
C．开普勒总结归纳了行星运动定律，从而提出了日心说
D．卡文迪什比较准确地测出了万有引力常量的数值
5．北京时间2022年5月10日8时56分 ( http: / / www.21cnjy.com )，天舟四号货运飞船成功对接天河核心舱。核心舱组合体离地高度约391.9千米，速度约7.68千米/秒。据以上信息，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．“千米”是国际单位制中的基本单位
B．核心舱内的实验器材处于完全失重状态，不受地球的作用力
C．天平在核心舱内可以正常使用
D．研究天和核心舱组合体绕地球的运行速度大小时，可以把核心舱视为质点
6．如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐减小，在此过程无人机所受合力方向可能的是（　　）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
7．篮球是高中学生十分喜欢的体有运动项目。 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示，一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
8．在高级中学选修课中，小 ( http: / / www.21cnjy.com )柴同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（　　）21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．奶油转动的线速度不变 B．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/s
C．奶油转动的向心加速度不变 D．圆盘转动的角速度大小为rad/s
9．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C的半径之比为，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（　　）21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．小齿轮A和大齿轮B的角速度大小之比为
B．小齿轮A和后轮C的角速度大小之比为
C．大齿轮B边缘和后轮C边缘各点的线速度大小之比为
D．大齿轮B边缘和小齿轮A边缘各点的向心加速度大小之比为
10．天启星座是我国首个正在建设的低轨 ( http: / / www.21cnjy.com )卫星物联网星座。它由38颗低轨道卫星组成，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（　　）www-2-1-cnjy-com
A．线速度可能大于7.9km/s
B．角速度一定大于地球同步卫星的角速度
C．加速度可能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
11．2022年3月30日上午10时29分，我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，若已知A、B、C卫星绕地球做近似圆周运动，高地高度分别是、和hc，且，环绕周期分别是、和，地球表面重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）
A．天平二号A星可能在地表上空沿某一经度线做匀速圆周运动
B．根据开普勒第三定律有
C．根据题中所给信息，可计算地球的质量
D．根据题中所给信息，无法算地球的密度
12．“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕拎着一个工具包进行太空行走，关于工具包的说法正确的是（　　）21世纪教育网版权所有
A．宇航员不小心松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包将飞向地球
B．宇航员松开工具包后，不小心碰了一下工具包，工具包将飞离宇航员
C．工具包的重量不能超过宇航员的最大承受力
D．由于惯性，工具包脱手后会做直线运动而高开圆轨道
13．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、β，且。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（　　）
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A．a、b均做匀变速直线运动 B．a、b均做匀变速曲线运动
C．a球先落地 D．b球飞行的水平距离大
14．如图所示，真空中一椭圆的两焦点M、N处固定两个等量异种电荷+Q、，O为椭圆中心，ab、cd分别是椭圆长轴和短轴，ef是椭圆上关于O点对称的两个点，下列说法中正确的是（　　）2·1·c·n·j·y
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A．电势差
B．a、b两点场强不同，
C．e、f两点场强相同
D．将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电势能不变
15．如图静电除尘器除尘原理的示意 ( http: / / www.21cnjy.com )图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的，下列表述正确的是（　　）
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A．到达集尘极的尘埃带可能带正电，也可能带负电
B．电场方向由集尘极指向放电极带电
C．到达集尘极的带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同
D．带电尘埃在电场中匀加速运动
16．如图所示，是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等差等势线，正点电荷仅在静电力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，b点为轨迹上离点最近的点，由此可知（　　）【出处：21教育名师】
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A．固定在的点电荷带负电 B．粒子在b点的电势能比a点大
C．粒子在b点的速度比a点大 D．a点的场强比b点的场强大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
17．用如图1所示装置研究平地运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢现落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。21·世纪*教育网
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（1）下面的做法可以减小实验误差的有___________。
A． 使用密度小、体积大的球 B． 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
C． 使斜槽末端的切线保持水平 D． 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系：
a. 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的对应白纸上的位置即为原点。
b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________。已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。
18．某实验小组利用如图装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
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（1）下列说法正确的是___________
A．实验中，应该先释放重物再接通打点计时器电源
B．实验中可以不测重物的质量
C．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
（2）安装好实验装置后，正确地进行了实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。若重物的质量，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用，其中所选择方法正确的是________（填“甲”或“乙”）同学，从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量=________J，重物动能的增加量=_________J。，结果均保留三位有效数字）21cnjy.com
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四、解答题
19．有A、B、C、D四个完全相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的表面有金属的轻质小球，最开始只有A球带电，现将四个小球按图a放在绝缘水平面上靠在一起，然后将它们分开放在一个四周绝缘且光滑的容器中，结果四个小球恰好能静止在一个边长为d的、处在竖直平面的一个正方形的四个顶点（如图b所示），已知每个小球质量为m，静电力常量为k，重力加速度为g，每个小球都可以看成点电荷。问：2-1-c-n-j-y
（1）A球最开始带电量大小；
（2）容器底对A球弹力大小。
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20．水平地面上固定一光滑绝缘的斜面，倾角为，斜面长。当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，一质量为m，电荷量为q的带电小物块，恰好静止在斜面上。（计算时取，，）【版权所有：21教育】
（1）请问该小物块带何种电？并用含m、q、g的字母表达式表示电场强度的大小：
（2）若电场强度方向不变，大小变化为原来的一半时，求小物块运动底端的速度v。
（3）若电场强度大小不变，方向变为竖直向上时，求小物块运动到底端的t。
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21．如图所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，，其中ab与电场方向平行，ab与ac成角，一电子从a移到c电场力做了-18J的负功，已知元电荷，求：21教育名师原创作品
（1）匀强电场的场强大小及方向。
（2）电子从b移到c，电场力对它做功。
（3）设a点电势，则c点电势为多少？电子在b点的电势能为多少？
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22．如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCDEF，倾斜轨道AB足够长，倾角，BC段是与AB相切的半径为、圆心角的光滑圆弧，水平轨道的长度，各段轨道均平滑连接，一半径也为的竖直光滑圆轨道与水平面相切于D，，最高点为E，底部略错开使小球可以通过圆轨道，在F点右侧固定一轻质弹簧，处于原长时弹簧左端正好位于F点，一质量为的滑块P（视为质点）从A点静止释放。已知滑块P与AB段、CF段的动摩擦因数为，F点右侧光滑，不计其它阻力，。问：21*cnjy*com
（1）若滑块P第一次过圆弧轨道的最高点E是恰好通过，则释放位置到B点的距离为多少？
（2）在（1）问前提下，滑块P第一次经过C点时对轨道的压力：
（3）若物块在斜面上从距B点为处静止释放，求滑块最终停留在水平轨道的位置（描述该位置与C点的距高）。21教育网
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