宁波市2020-2021学年高一下学期期末考试 物理试题(含答案)

物理试题

一、单项选择题（本题共21小题，每小题2分，共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1.以下物理量是标量的是（ ） A.加速度 B.力 C.功 D.电场强度

2.下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中正确的是（ ） A.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量 B.伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律 C.牛顿根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因

D.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中使用了控制变量的方法 3.下列物体的运动可看作满足机械能守恒的是（ ） A.树叶从枝头飘落

B.热气球缓缓升空

C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行 D.被运动员掷出的铅球在空中飞行的过程 4.下列说法正确的是（ ） A.平抛运动是匀变速运动 B.运动的物体不受静摩擦力作用 C.物体做圆周运动时合外力一定指向圆心 D.电容器的电容随着带电量的增加而增大

5.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗后，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则提供小球做匀速圆周运动的向心力是（ ）

A.小球的重力

B.小球对漏斗的压力

D.漏斗对小球的弹力沿水平方向的分力

C.漏斗对小球的弹力 A.加速下落的石块

6.下列哪种情况将会出现超重现象（ ）

B.荡秋千时经过最低点的小孩

C.在水平面内转弯的汽车里的乘客 D.围绕地球运行的同步卫星内的宇航员 7.以下几个生活中的物理现象，涉及的物理原理与其他三个不同的是（ ） A.夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕 B.优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网 C.超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物

1

D.精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响

8.如图甲所示，把质量为m的小球置于竖立于水平地面的轻弹簧上，并把小球往下按至A位置。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图乙），此时小球离地面的高度为h。上升过程中经过位置B时弹簧正好处于原长，此时小球的速度为v。以地面为参考平面，空气阻力忽略，则小球经过位置B时的机械能为（ ）

A.mgh B.

1211mv C.mghmv2 D.mghmv2 2229.如图甲所示一个圆盘在水平面内做线速度不断减小的圆周运动（俯视图沿逆时针运动，O为圆心），盘上有一物体随盘转动，则物体受到的摩擦力可能是沿图乙中的哪个方向（ ）

图甲

图乙

A.A方向 B.B方向 C.C方向 D.D方向

10.如图所示，一物体受到两个大小相等，夹角为120°的拉力F1和F2的作用，在某一过程中F1和F2做功均为3J，则在此过程中这两个力的合力做功为（ ）

A.6J B.33J C.3J D.0

11.港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平。晴天时路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍。若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，则（ ）

2

A.汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为6.0m/s B.汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为0.6rad/s C.晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D.下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动

12.东部新城音乐喷泉喷头最大喷射高度约为60m，每秒从喷嘴喷出的水最大质量为25kg，则用于给喷管喷水的电动机的输出功率至少为（ ） A.1kW B.7.5kW C.15kW D.30kW

13.如图是高一某男同学参加引体向上体能测试，试估算每次引体向上过程该同学克服重力做功值最接近（ ）

2A.30J B.60J

C.300J D.600J

14.某质量为m的电动玩具小车在平直路而上由静止沿直线加速运动，经过时间t前进距离为x，且速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内（ ）

A.小车做匀加速运动 B.小车受到的牵引力逐渐增大 C.合外力对小车所做的功为Pt D.牵引力对小车所做的功为Fx12mvm 215.由“快舟一号甲”运载火箭发射成功的全球首颗5G低轨宽带卫星（如图），该5G卫星在距离地面1156km的轨道上做匀速圆周运动。下列关于该5G卫星的说法正确的是（ ）

3

A.轨道圆心可以不在地心 B.绕地飞行的周期大于24h C.轨道半径比地球同步卫星小

D.在轨道上运行的速度大小与卫星的质量有关

16.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则下列说法正确的是（ ）

A.火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为3:2 B.火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为22:33 C.“天问一号”的发射速度为7.9km/s

D.“天问一号”在飞行时速度很大，经典力学已不再适用

17.如图所示是我国航天员翟志刚执行神舟七号（近地卫星）载人航天飞行出舱活动任务时，出舱后挥动中国国旗的照片，在舱外活动约半小时，成功实现了我国航天员的太空行走任务。下列说法正确的是（ ）

A.航天员在太空行走仍然受到地球的万有引力作用 B.航天员在太空行走时处于完全失重状态，不受重力 C.航天员在太空行走时可模仿游泳“动作”向后划着前进 D.航天员在太空行走过程中，神舟七号绕地转了约0.02圈

18.如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一

4

带负电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量的变化，则以下说法正确的是（ ）

A.A点电势高于B点电势

B.尘埃在A点的加速度小于在B点的 C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D.尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小

19.如图所示，直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点位于y轴上。M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为0。静电力常量用k表示，若将O点处的电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（ ）

3kQ，沿y轴正向 4a25kQC.，沿y轴正向 4a2A.

3kQ，沿y轴负向 4a25kQD.，沿y轴负向 4a220.如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5cm，bc3cm，ca4cm。小

B.

球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）

A.a、b的电荷同号，k16:9

B.a、b的电荷异号，k16:9

C.a、b的电荷同号，k4:3 D.a、b的电荷异号，k64:27

5

21.如图所示，将3块木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了3个不同的三角形，其中1和2的底边相同，2和3的高度相同。现将一可视为质点的物块分别从3块木板的顶端由静止释放，物块沿木板下滑到底端，物块与木板间的动摩擦因数均为。下列说法正确的是（ ）

A.物块沿着木板1和2下滑到底端的过程中，机械能损失相同 B.物块沿着木板3下滑到底端的过程中，因摩擦产生的热量最少 C.沿着木板3下滑到底端时，物块的速度最大

D.沿着木板1和2下滑到底端时，物块的速度大小相同

非选择题部分（共7小题，共58分）

22.（6分）如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀

B、速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、

C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。

（1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板 和挡板 位置（选填“A”、“B”或“C”）。

（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为 。

（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为 。

23.（4分）在“探究平抛运动的特点”实验中，右图是拍摄小球做平抛运动的频闪照片。

6

（1）由照片可以判断实验操作错误的是 ： A.释放小球时初速度不为0 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平

（2）已知频闪周期为T、小球的实际半径为R。从照片上测得：小球的半径为r，A、B两球心（A、B之间还有3个像）的水平距离为x，小球的水平速度大小为 。 24.（10分）某同学利用重锤落体运动进行“验证机械能守恒定律”实验。

（1）图甲是释放纸带瞬间的照片，指出其装置或操作中其中一处不合理的地方 。

图甲

图乙

（2）为完成本实验，除了图甲所示的装置外，还需要图乙中什么器材 （写出器材名称）。 （3）实验中获得一条纸带的开头部分如图丙所示，请读出O、B两点间的距离为 cm。

图丙

（4）已知图丙中每两点之间的时间间隔为0.02s、重锤的质为0.2kg，计算打下点B时重锤动能的大小为 J，从O点到B点重锤减少的重力势能大小为 J（重力加速度g9.8m/s，结果均保留3位有效数字）。 25.（6分）如图所示，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点。将q2.010C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB8.0109J；将该电荷从B点移到C点，电势能增加了ΔEp3.210J。设A点电

892 7

势为0，求：

（1）A、B两点间的电势差UAB，B、C两点间的电势差UBC； （2）C点的电势C。

26.（10分）如图所示，一段光滑弧形轨道末端与一半径为R的光滑半圆轨道平滑连接。一质量为m的小球（大小可忽略）从弧形轨道上的某一高度静止下滑，小球沿半圆轨道运动恰能通过最高点A，重力加速度为g，求：

（1）小球经过最高点A的速度大小；

（2）小球刚进入半圆弧最低点B时对圆弧轨道的压力大小和方向； （3）小球静止释放点离B点高度h至少多大才能使小球通过A点。

27.（11分）2020年12月17日凌晨，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次月球采样返回任务圆满完成。探月卫星的发射过程可简化如图所示：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”绕月飞行（视为匀速圆周运动），对月球进行探测。月球半径为R，卫星在“工作轨道”上运行周期为T、距月球表而的高度为h，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。

（1）要使探月卫星从“停泊轨道”进入“转移轨道”，应在P点增大速度还是减小速度？ （2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小； （3）求月球的第一宇宙速度大小。

8

28.（11分）滑草逐渐成为一项新兴娱乐活动。某体验者乘坐滑草车运动过程简化为如图所示，滑草车从倾斜草坪AB上的A点静止滑下，滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过一段水平草坪BC后从C点水平滑出，最后落在截面形状为三角形的草堆EDF上。已知AB与水平面的夹角37，AB长

xAB15m，BC长xBC8m。三角形草堆最高点D与C点等高，且距离C点xDC6m，其左顶点E位于

C点正下方3m处。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数，同一滑草车与AB、BC的

cos370.8）动摩擦因数相同，滑草车（含体验者）在运动过程中可看成质点，不计空气阻力。（sin370.6，

（1）某体验者从A点滑到了B点用时3s，求该滑草车和草坪之间的动摩擦因数； （2）某体验者从A点滑下后，恰好静止在C处，求该滑草车和草坪之间的动摩擦因数：

（3）已知某休验者与滑草车的总质量m60kg，选择不同的滑草车该体验者将以不同的速度离开C点落到

DE上的不同位置，求滑草车（含体验者）落到草堆DE时的动能的最小值。（结果可以用根号表示）

9

参考答案

一、选择题（本题共21小题，每小题2分，共42分） 1 C 12 C 2 A 13 C 3 D 14 D 4 A 15 C 5 D 16 B 6 B 17 A （3）2∶9

7 A 18 D 8 A 19 B 9 C 20 C 10 A 21 A 11 C 二、非选择题（共58分）

22.（1）相同 C B（或者B C） （2）2∶1 23.（1）C

（2）

Rx 4rT（3）8.75-8.81均可

24.（1）纸带需保持竖直拉直；重锤与落地点距离太近（写出一点即正确） （2）刻度尺（或直尺）

（4）0.169（0.160-0.180均可） 0.172或0.173 25.（1）UABWΔEWAB4V UBCBCP16V

qqq（2）C12V

2vA26.（l）A点对小球进行受力分析，有mgm

R解得vAgR 1212mvAmvBmg2R 22（2）由动能定理可得解得vB5gR 2vBB点对小球进行受力分析，有FNmgm

R解得FN6mg

根据牛顿第三定律：F压FN6mg 方向向下

（3）由动能定理可得解得h12mvBmgh 25R 227.（1）要使探月卫星从“停泊轨道”进入“转移轨道”，应增大速度。

10

（2）v2Rh

T（3）设月球的质量为M，探月卫星的质量为m，月球对探月卫星的刀有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有GMmRh242m2Rh

T月球的第一宇宙速度v1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m，

2vTMm则有G2m

RR解得v12RhRh TR12a1t（1） 228.（11分）（1）根据xAB代入数据解得a110m/s2 3由牛顿第二定律得mgsin1mgcosma1（2） 由（1）（2）得，代入数据解得1（2）在AC阶段使用动能定理，

1 3mgsinxAB2mgcosxAB2mgxBC0（3）

代入数据解得20.45（4） （注：用牛顿运动定律也相应给分） （3）根据题意tanCE1 CD2tan3y（5） xxvCt

12gt（6） 21212又由动能定理mvCmghmv（7）

22y由（6）（7）得，击中斜面时动能为：Ek解得当y

112mv0mgymg92y6 2y32m时，Ekmin3600221J

 11