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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． 3m
5
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 q 27 q 9． 1 = D． 1 =
q2 64 q2 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 v0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 v0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 9的过程中，摩擦力做功为（ 10 2）J
2
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 P1,P2 ,P3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．mg sin
mg mg
B． C．mg tan D．
tan cos
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 Ek ________，系统的重力势能减少量可表示为 Ep ________，
在误差允许的范围内，若 Ek Ep ，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 v2 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 ________m/s2（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 AB 3BD，重力加速度为 10m/s2，
1 2
弹簧弹性势能与形变量的关系 Ep kx （其中 k为劲度系数，x为形变量），求：2
（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。
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高一物理学科素养测评
评分细则(B)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A C D D B AD CD BD
1．答案 D；重力做功的多少等于初势能减末势能，A错；合外力做功等于动能的变化，B错。只有重力
做功机械能守恒，C错。
2．答案 D;外力与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，D正确
2
3．答案 A；由 mg=m (v0cosα) 可得：ρ=0.4m,A正确
ρ
4．答案 C;c带负电，所受外力的合力为 0，则 b一定是带负电，a带正电，A,B错，由力的平衡条件可得，
C正确，D错
5．答案 D；不知道火星的质量，ABC求不出；D正确
6．答案 D；由等势面可知，电场不可能是匀强电场，AC 错，避雷针带正电，a 的电势最高，B 错。C
点电势比 B点的低，负电荷在 C点电势能大，D正确
7．答案 B；把两图像重叠，斜边和圆弧有个交点，平抛到交点的位置，可以同时到达；B正确
8．答案 AD;由电场线形状可知，A带正电荷，B带负电荷，且 B的电荷量较大。粒子带负电荷，AD正
确。
9．答案 CD;P点为中点，重力做功 mgRsin45°=10 2J;A错；P点重力的瞬时功率 mgvcos45° = 15 2W,B
错；合外力做功 W= 1mv2=4.5J;C 1 9正确；由动能定理可得 2 + = ， = （ 10 2）J，D2 2 2
正确
10．答案 BD；M,N两点场强大小相等方向不同，A错。M,N关于 O点对称，B正确。O离正电荷近，D
正确，C错
11．答案（每空 2分）（1）B （2）A （3）C
【评分细则】11.按照答案评分。
12．(1) 0.40 ，或 0.39 （2分）
2
(2)1 (M+m) b （2分） m M gd（2分）
2 t 2
(3) 9.8（2分）
【评分细则】12（1）0.41（建议给 2分）
（2）第二个空 mgd-Mgdsinθ，建议不给分。
2
13．(1) y= v0 ①
2g
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x= 1 at21 ②2
t1=2
v0 ③
g
x=y ④
F=ma ⑤
得 F=1 N
(2)v Fx= t1 ⑥m
vb= vx2+v2y⑦
W= 1mv2 1b mv2a; W=0.2J2 2
其他解法：Wab = F xab = 1 × 0.2J = 0.2J,也可以。
①—⑤每个表达式 1分，结果 1分；⑥—⑦每个表达式 2分，结果 2分；共计 12分。
【评分细则】13.按照答案评分。(2)建议动能定理使用分速度的动能不给分。
14．答案 (1)200 V/m 方向水平向左 (2)－4.8×10－18 J (3)20 V －1.6×10－18 J
解析 (1)质子从 a移到 c静电力做负功，所以电场强度方向水平向左 （1分）
Wac＝eE·ac·sin 30° （2分）
将 ac＝20 cm＝0.2 m代入解得 E＝200 V/m。 （2分）
(2)质子从 b移到 c静电力做负功，有
Wbc＝Wba＋Wac （2分）
Wba＝－eE·ab （1分）
将 ab＝5 cm＝0.05 m代入解得 Wbc＝－4.8×10－18 J。 （2分）
(3)根据 Uac＝φa－φc＝-E·ac·sin 30° （1分）
解得φc＝20 V （1分）
同理可得 b点的电势φb＝-10 V （1分）
质子在 b点的电势能为 Epb＝φbe （1分）
－
联立代入数据解得 Epb＝－1.6×10 18 J。 （1分）
【评分细则】14.
第一问:电场方向说从 a到 b也对，场强单位用 N/C表示也对。
第二问答案写-30eⅤ也算对。
第三问答案写-10eV也算对。
用其它方法做的，答案对也给分。
15．(1) A→ D 能量守恒定律
mglAD sin 3 7 =μmg cos 3 7 (lAB+lBD)①
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3
μ=
8
(2) A→ C 能量守恒定律
mglAC sin 3 7 =μmg cos 3 7 lAB+Ep ②
Ep=72 J
(3) Ep=
1 kl2BC ③2
mg sin 3 7 =k x1 ④
mg(lAB+x1) sin 3 7 =μmg cos 3 7 lAB+
1 kx21+E2 k⑤
Ek=40.5 J
①式 3分，结果 3分；②式 3分，结果 3分；③式 2分，④式 2分，⑤式 2分，结果 1分；共计 19分。
【评分细则】15.按照答案评分。
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