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2020-2021学年重庆市实验中学校高一下学期第二阶段测试物理试题
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这是一份2020-2021学年重庆市实验中学校高一下学期第二阶段测试物理试题，共20页。试卷主要包含了实验题，计算题，命题说明等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年重庆市实验中学校高一下学期第二阶段测试物理试题
第 Ⅰ 卷（选择题 共47分）
一、 选择题（本题共11个小题。在每个小题给的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分。第9-11题有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分)
1. 如图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的．下列表述不正确的是
A. 到达集尘极的尘埃带负电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
2. 如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O，将小球拉至位置弹簧处于弹性限度内，然后由静止释放。释放后，小球从A第一次运动到O的过程中的机械能
A. 保持不变 B. 逐渐减小
C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
3. 如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A. 将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力、 摩擦力和向心力的作用
B. 运动员做圆周运动的角速度为vR
C. 如果运动员减速，运动员将做离心运动
D. 运动员做匀速圆周运动的向心力大小是
4. 中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法不正确的是
A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度
B. 飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动
时在P点的速度
C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上
运动到P点时的加速度
D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以
推知火星的密度
5. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是
A. 物体重力所做的功是mgh
B. 阻力对物体做的功是
C. 合力对物体做的功是
D. 推力对物体做的功是
6. 用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，时间内物块做匀加速直线运动，时刻后物体继续加速，时刻物块达到最大速度。已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A. 物块始终做匀加速直线运动
B. 时间内物块的加速度大小为
C. 时刻物块的速度大小为
D. 时间内绳子拉力做的总功为
7. 如图所示，两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于O点，若，，平衡时两球到
过O点的竖直线的距离相等，则
A.
B.
C.
D. 无法确定
8. 在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是Q，甲图中的A，B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距也是L，正确的是
A. 图甲中A，B两点电场强度相同
B. O点的电场强度大小，图乙等于图丙
C. 从O点沿虚线向上的电场强度，乙图变大，丙图变小
D. 图乙、丙的电场强度大小，C点大于D点
9. 如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长，小球质量为现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为，通过轨道最高点b处的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是
A. a处为拉力，方向竖直向下，大小为246N
B. a处为拉力，方向竖直向下，大小为216N
C. b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
D. b处为拉力，方向竖直向上，大小为6N
10. 如图所示，一同学练习仰卧起坐，练习时身体仰卧于地垫上，膝部弯曲成90度左右，脚部平放在地上，双手交叉放于胸前，交替坐起、躺下，完成动作。下列说法正确的是
A. 该同学坐起的过程中，地垫对他做正功
B. 该同学坐起的过程中，他对自己做正功
C. 该同学坐起的过程，合力做正功
D. 该同学在坐起、躺下完成一个完整动作的过程中，重力对他做功的平均功率为0
11. 如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，在三角形的正中心P放置电荷量为的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A。将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场强度大小为，BC棒在P处激发的电场强度大小为，则
A. AB棒带负电，所带电荷量绝对值小于BC棒
B. AB棒带正电，所带电荷量绝对值于BC棒
C.
D.
第 II 卷（非选择题 共53分）
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
12. 用如图所示的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。
本实验采用的科学方法是______
累积法 微元法 放大法 D.控制变量法
图示情景正在探究的是______
向心力的大小与物体质量的关系 向心力的大小与线速度大小的关系
C. 向心力的大小与半径的关系 D. 向心力的大小与角速度大小的关系
(3) 通过本实验可以得到的结果是______
A . 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C. 在半径和角速度一定 的情况下，向心力的大小与质量成正比
D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。
13. 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
（1） 下列关于该实验的说法正确的是______。
A .纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B. 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C. 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D. 选择较轻的物体作为重物实验效果更好
图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为______结果保留3位有效数字。
该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出图象，如图丙所示，由图象可判断Q的质量______P的质量选填“大于”或“小于”。
三、计算题（本大题共3小题，共35.0分）
14. （10分）中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，宇航员在月球上着陆后，测得月球表面重力加速度为，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1） 月球的质量；
（2） 当着陆器绕月球表面高H的轨道作匀速圆周运动时，着陆器环绕月球运动的周期T。
15. （10分）如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：
(1) 小球的质量m；
(2) 将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
16. （15分）如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，一质量为m、电荷量为q的小球可视为质点从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处图中未标出时恰好与管道间无作用力．已知，，重力加速度大小为求：
（1）匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小v；
（2）小球的初速度大小以及到达D处时的速度大小；
（3）若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程．
2020—2021学年下期
高2023级第二阶段测试物理试题
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、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，A错误；
B、由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B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，C错误；
D、根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。
故选：D。
从静电除尘机理出发即可解题．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极．而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．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，根据即可得出结论．
本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．
2.【答案】C
【解析】解：小球从A第一次运动到O的过程中，对于弹簧和小球组成的系统，因为只有弹簧的弹力做功，只有动能和弹性势能间的转化，系统的机械能能总量不变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
明确小球从A运动到O的过程中，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。
本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确小球机械能不守恒，但小球和弹簧组成的系统机械能守恒，掌握机械能守恒定律的守恒条件是关键。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
运动员受重力、地面的支持力以及地面、空气的作用力，靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律分析即可。
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题。
【解答】
A.由可知运动员做圆周运动的角速度为，故A错误；
B.如果运动员减速，运动员将做近心运动，故B错误；
C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小为，故C正确；
D.将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力和摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
根据万有引力做功，分析轨道Ⅱ上P、Q两点的速度大小，根据变轨的原理分析不同轨道上在P点的速度大小，根据牛顿第二定律比较不同轨道上在P点的加速度。根据万有引力提供向心力得出火星的质量，结合密度公式求出火星的密度。
解决本题的关键：理解变轨的原理，掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用。
【解答】
A、在轨道Ⅱ上，由Q点到P点，万有引力做正功，根据动能定理知，速度增大，则P点的速度大于Q点的速度，故A正确；
B、卫星在轨道I上的P点进入轨道Ⅱ，需加速，可知在轨道Ⅱ上P点的速度大于轨道I上P点的速度，故B错误；
C、在不同轨道上的P点，由于所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，故C正确；
D、设火星的半径为R，根据得火星的质量，则火星的密度，故D正确。
本题选不正确的，故选：B。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
根据小车上升的高度求出重力做功的大小．根据动能定理求出合力做功的大小，结合动能定理求出阻力对小车做功的大小。
本题考查动能定理的运用，知道合力做功等于各力做功的代数和，等于动能的变化量。
【解答】
A.在上升过程中，重力做功为，故A错误；
B.根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为，故B错误；
C.水平恒力F对小车做的功是Fs，故 C错误；
D.根据动能定理得，，则推力做功为Fs，阻力做功为，故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功率与图线的综合运用，会根据物体的受力分析物体的运动规律是处理动力学问题的关键，本题的难点在于物块时刻后做变加速直线运动，抓住图线围成的面积表示牵引力做功。
【解答】
A.时间内物块做匀加速直线运动，时刻后功率保持不变，根据知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；
B. 根据，得，，可知图线的斜率：，可知，故B错误；
C.由图可知，在时刻功率达到最大匀加速阶段结束，此时有：，则速度，故C错误。
D.图线围成的面积表示牵引力做功的大小，时间内绳子拉力做的总功为： ，故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
对小球受力分析，根据受力平衡可得出小球所受的重力与库仑力的关系，则可得出两小球的质量的大小关系。
本题可明确两小球受到的库仑力相等，再根据共点力的平衡条件即可得了两小球重力及质量的关系。
【解答】
对、球受力分析，
根据共点力平衡条件和几何关系得：
左边两个阴影部分三角形相似，右边两个阴影部分三角形相似；
虽然，，但两者的库仑力大小相等，
则有
由于 ，
所以，故B正确，ACD错误；
故选B。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
由点电荷、等量异种电荷、等量正电荷的电场分布，结合电场的叠加判断得解。
本题主要考查电场的叠加，熟悉各电场的分布是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.由点电荷的电场分布可知，图甲中电场强度方向不同，A错误；
B.由电场的叠加可知，图乙O点电场强度为0，图丙O点不为0，所以B错误；
C.由电场线的分布及电场的叠加可知，图乙中O点的电场强度为0，到远时，电场强度仍为0，所以从O点沿虚线向上，电场强度先大后小；图丙的电场强度从O点到无穷远，电场强度逐渐减小，故C错误；
D.由电场的叠加可知，C点的电场强度是左侧两点电荷作用之和，D点的电场强度是左侧两点电荷作用之差， C点大于D点，故D正确。
故选D。
9.【答案】AC
【解析】解：AB、小球经过最低点a时，受重力和杆的弹力，如图。由于合力提供向心力，即合力向上，故细杆对球有竖直向上的拉力，则小球对细杆有竖直向下的拉力。
由牛顿第二定律得，得，故A正确，B错误。
CD、在b处，假设细杆对球的作用力竖直向下，如图。由牛顿第二定律得
，得，即方向竖直向上，则小球对细杆的作用力方向竖直向下，故C错误，D正确。
故选：AD。
小球做圆周运动时，在最高点a和最低点b时，都由小球所受的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．
要注意杆与绳子的区别，杆可以是支持力，可以是拉力，而绳子只能为拉力，运用牛顿运动定律和向心力知识解答．
10.【答案】BD
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查了做功的判断及功的正负，根据受力情况分析力的方向，由运动情况分析位移或速度方向，根据夹角关系判断做功情况。
根据做功条件及正负功的判断分析判断。
【解答】
该同学坐起的过程中，地垫对他不做功，他对自己做正功，故A错误，B正确；
C.该同学坐起的过程中初末动能均为0，根据动能定理可知，合力做功为0，故C错误；
D.该同学完成一个完整动作的过程中，重力对他做功为0，重力做功的平均功率为0，故D正确。
故选BD。
11.【答案】AD
【解析】
【分析】
根据BC棒取走前后试探电荷的受力大小和反向联系磁场的叠加知识可得结果；本题还需注意每个棒都看做是放在棒中点的点电荷处理比较容易理解。
【解答】
的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A时，说明P点场强由A指向P，三个棒的合场强大小
将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P，说明P点场强由P指向A，说明BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P，带负电；同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大夹角为且合场强由P指向A，；
由上分析可知AB棒和AC棒带负电，根据磁感应强度合成的角度可知；
BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒，，解得，故选BD。
12.【答案】；A；。
【解析】
【分析】
物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，加以综合解决，即为控制变量法；
该题主要考查了控制变量法，明确控制变量法的内容即可，同时要注意第二问解答的关键是图中的两个小球的材料不同。
【解答】
本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法，故选：A；
图示情景中对比铅球和钢球的运动情况，两物体的质量不同，所以研究的是向心力与质量之间的关系，故选：D；
由向心加速度的公式，可知C选项正确，ABD错误，故选C。
故答案为：；；。
13.【答案】AC 小于
【解析】解：、保持纸带竖直方向以减小与限位孔之间的摩擦阻力作用，故A正确；
B、验证机械能守恒时，不一定要选择纸带上打出的第一个点作为起点，但如果不选择第一个点作为起点，必须求出打第一个点时的速度，故B错误；
C、电磁打点计时器采取的机械式的振针打点，打点时产生的摩擦力比电火花计时器大，故C正确；
D、为了空气阻力的影响，选择较重的物体作为重物实验效果更好，故D错误；
故选：AC。
打点周期为，根据匀变速直线运动平均速度等于其中间时刻的速度，打下C点时重物的速度为：。
设空气阻力是f，根据动能定理有：
整理得：
由图象可知：
由于P的斜率大于Q的斜率，空气阻力相同，所以P的质量大于Q的质量。
故答案为：；；大于。
重锤下落时，纸带必须尽量保持竖直以减小摩擦阻力作用；数据处理时，可以选择第一个点作为起点，也可以选择后面的点作为起点；电磁打点计时器探针与纸带的摩擦较大，改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦；如果选择较轻的物体，会增大空气阻力给实验带来的误差更大。
根据匀变速直线运动平均速度等于其中间时刻的速度，可以求出C点的速度。
根据动能定理列车方程，把方程整理成关于与h一次函数关系式，根据图象的斜率判断。
本题考查了验证机械能守恒定律的实验。涉及到图象问题，首先根据相应的物理规律写出公式，然后整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据图象的斜率即可判断。
14.【答案】解：着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力，有：
， (3分)
得：； （2分）
由牛顿第二定律有：
， （3分）
联立得：
。 （2分）
答：月球的质量；
当着陆器绕月球表面高H的轨道作匀速圆周运动时，着陆器环绕月球运动的周期为。
【解析】着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力求解月球的质量；
根据万有引力提供向心力求解周期。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
15.【答案】解：小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得， （3分）
所以； （2分）
电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则， （3分）
解得：。 （2分）
【解析】有关带电粒子在匀强电场中的运动，可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；其二，功和能的关系，根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理进行解答。
画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；
根据机械能守恒定律求解速度。
16.【答案】解：小球做直线运动时的受力情况如图所示，
小球带正电，则， （1分）
得， （1分）
小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图所示：
，则 （1分）
得。 （1分）
小球“恰好无碰撞地从管口B进入管道BD”，说明小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有：
（1分）
得， （1分）
小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有：
， （1分）
得 （1分）
小球水平飞出后，在水平方向上做初速度为的匀变速运动，竖直方向上做自由落体运动，则
水平方向上的加速度 （1分）
（1分）
得 （1分）
小球从管口D飞出到落地所用的时间设为t，则
（1分）
得 （1分）
由于，说明小球在水平方向上速度为0时，小球尚未落地 （1分）
则最大水平射程 （1分）
【解析】本题考查小球在电场力和重力作用下做运动问题，关键要正确分析小球的受力情况，明确物体做直线运动的条件：合力与速度共线。知道圆周运动的临界条件，再灵活运用功能关系与牛顿第二定律进行分析求解。
小球沿AB方向做直线运动，合力与速度在同一直线上，由此分析电场强度的大小。小球到达C处时恰好与管道间无作用力，由电场力和重力的合力充当向心力，由牛顿第二定律求小球到达C处时的速度大小v；
从A到C的过程，由动能定理求小球的初速度大小并对C到D的过程，由动能定理求小球到达D处时的速度大小vD；
根据水平方向匀变速，竖直方向自由落体运动根据运动规律列方程即可求出。
2020—2021学年下期高2023级第二阶段
测试物理双向细目表
一、命题说明
（一）命题范围
（1）圆周运动
（2）万有引力
（3）机械能
(4)静电场及其应用
（二）考试侧重点
(1) 机械能
(2) 静电场及其应用
(3)动能定理
（三）试题特色
(1)考查基础为主
(2)考查知识全面，试题新颖
(3)考查学生与实际联系的应变能力
二、双向细目表
预设难度：0.6-0.65
题序
考 点
分值
设计难度系数
能力层次
一级
二级
三级
了解
会用
理解
掌握
一
选
择
题
1
静电场应用
4
0.8
√
2
机械能
4
0.8
√
3
圆周运动
4
0.65
√
4
万有引力
4
0.6
√
5
动能定理
4
0.6
√
6
功和功率
4
0.65
√
7
库仑定律
4
0.55
√
8
;电场线
4
0.6
√
9
;绳杆模型
4
0.55
√
10
动能定理
4
0.6
√
11
电场强度
4
0.5
√
二
实
验
题
12
圆周运动
4
0.65
13
机械能守恒
4
0.65
√
三
解
答
题
14
万有引力
8
0.7
√
15
电场与动能定理
8
0.65
√
16
电场 动能 圆周 平抛
10
0.45
√
√
2020-2021学年重庆市实验中学校高一下学期第二阶段测试物理试题
第 Ⅰ 卷（选择题 共47分）
一、 选择题（本题共11个小题。在每个小题给的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分。第9-11题有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分)
1. 如图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的．下列表述不正确的是
A. 到达集尘极的尘埃带负电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
2. 如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O，将小球拉至位置弹簧处于弹性限度内，然后由静止释放。释放后，小球从A第一次运动到O的过程中的机械能
A. 保持不变 B. 逐渐减小
C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
3. 如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A. 将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力、 摩擦力和向心力的作用
B. 运动员做圆周运动的角速度为vR
C. 如果运动员减速，运动员将做离心运动
D. 运动员做匀速圆周运动的向心力大小是
4. 中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法不正确的是
A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度
B. 飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动
时在P点的速度
C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上
运动到P点时的加速度
D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以
推知火星的密度
5. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是
A. 物体重力所做的功是mgh
B. 阻力对物体做的功是
C. 合力对物体做的功是
D. 推力对物体做的功是
6. 用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，时间内物块做匀加速直线运动，时刻后物体继续加速，时刻物块达到最大速度。已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A. 物块始终做匀加速直线运动
B. 时间内物块的加速度大小为
C. 时刻物块的速度大小为
D. 时间内绳子拉力做的总功为
7. 如图所示，两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于O点，若，，平衡时两球到
过O点的竖直线的距离相等，则
A.
B.
C.
D. 无法确定
8. 在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是Q，甲图中的A，B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距也是L，正确的是
A. 图甲中A，B两点电场强度相同
B. O点的电场强度大小，图乙等于图丙
C. 从O点沿虚线向上的电场强度，乙图变大，丙图变小
D. 图乙、丙的电场强度大小，C点大于D点
9. 如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长，小球质量为现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为，通过轨道最高点b处的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是
A. a处为拉力，方向竖直向下，大小为246N
B. a处为拉力，方向竖直向下，大小为216N
C. b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
D. b处为拉力，方向竖直向上，大小为6N
10. 如图所示，一同学练习仰卧起坐，练习时身体仰卧于地垫上，膝部弯曲成90度左右，脚部平放在地上，双手交叉放于胸前，交替坐起、躺下，完成动作。下列说法正确的是
A. 该同学坐起的过程中，地垫对他做正功
B. 该同学坐起的过程中，他对自己做正功
C. 该同学坐起的过程，合力做正功
D. 该同学在坐起、躺下完成一个完整动作的过程中，重力对他做功的平均功率为0
11. 如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，在三角形的正中心P放置电荷量为的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A。将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场强度大小为，BC棒在P处激发的电场强度大小为，则
A. AB棒带负电，所带电荷量绝对值小于BC棒
B. AB棒带正电，所带电荷量绝对值于BC棒
C.
D.
第 II 卷（非选择题 共53分）
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
12. 用如图所示的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。
本实验采用的科学方法是______
累积法 微元法 放大法 D.控制变量法
图示情景正在探究的是______
向心力的大小与物体质量的关系 向心力的大小与线速度大小的关系
C. 向心力的大小与半径的关系 D. 向心力的大小与角速度大小的关系
(3) 通过本实验可以得到的结果是______
A . 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C. 在半径和角速度一定 的情况下，向心力的大小与质量成正比
D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。
13. 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
（1） 下列关于该实验的说法正确的是______。
A .纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B. 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C. 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D. 选择较轻的物体作为重物实验效果更好
图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为______结果保留3位有效数字。
该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出图象，如图丙所示，由图象可判断Q的质量______P的质量选填“大于”或“小于”。
三、计算题（本大题共3小题，共35.0分）
14. （10分）中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，宇航员在月球上着陆后，测得月球表面重力加速度为，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1） 月球的质量；
（2） 当着陆器绕月球表面高H的轨道作匀速圆周运动时，着陆器环绕月球运动的周期T。
15. （10分）如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：
(1) 小球的质量m；
(2) 将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
16. （15分）如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，一质量为m、电荷量为q的小球可视为质点从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处图中未标出时恰好与管道间无作用力．已知，，重力加速度大小为求：
（1）匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小v；
（2）小球的初速度大小以及到达D处时的速度大小；
（3）若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程．
2020—2021学年下期
高2023级第二阶段测试物理试题
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、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，A错误；
B、由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B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，C错误；
D、根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。
故选：D。
从静电除尘机理出发即可解题．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极．而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．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，根据即可得出结论．
本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．
2.【答案】C
【解析】解：小球从A第一次运动到O的过程中，对于弹簧和小球组成的系统，因为只有弹簧的弹力做功，只有动能和弹性势能间的转化，系统的机械能能总量不变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
明确小球从A运动到O的过程中，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。
本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确小球机械能不守恒，但小球和弹簧组成的系统机械能守恒，掌握机械能守恒定律的守恒条件是关键。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
运动员受重力、地面的支持力以及地面、空气的作用力，靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律分析即可。
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题。
【解答】
A.由可知运动员做圆周运动的角速度为，故A错误；
B.如果运动员减速，运动员将做近心运动，故B错误；
C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小为，故C正确；
D.将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力和摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
根据万有引力做功，分析轨道Ⅱ上P、Q两点的速度大小，根据变轨的原理分析不同轨道上在P点的速度大小，根据牛顿第二定律比较不同轨道上在P点的加速度。根据万有引力提供向心力得出火星的质量，结合密度公式求出火星的密度。
解决本题的关键：理解变轨的原理，掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用。
【解答】
A、在轨道Ⅱ上，由Q点到P点，万有引力做正功，根据动能定理知，速度增大，则P点的速度大于Q点的速度，故A正确；
B、卫星在轨道I上的P点进入轨道Ⅱ，需加速，可知在轨道Ⅱ上P点的速度大于轨道I上P点的速度，故B错误；
C、在不同轨道上的P点，由于所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，故C正确；
D、设火星的半径为R，根据得火星的质量，则火星的密度，故D正确。
本题选不正确的，故选：B。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
根据小车上升的高度求出重力做功的大小．根据动能定理求出合力做功的大小，结合动能定理求出阻力对小车做功的大小。
本题考查动能定理的运用，知道合力做功等于各力做功的代数和，等于动能的变化量。
【解答】
A.在上升过程中，重力做功为，故A错误；
B.根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为，故B错误；
C.水平恒力F对小车做的功是Fs，故 C错误；
D.根据动能定理得，，则推力做功为Fs，阻力做功为，故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功率与图线的综合运用，会根据物体的受力分析物体的运动规律是处理动力学问题的关键，本题的难点在于物块时刻后做变加速直线运动，抓住图线围成的面积表示牵引力做功。
【解答】
A.时间内物块做匀加速直线运动，时刻后功率保持不变，根据知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；
B. 根据，得，，可知图线的斜率：，可知，故B错误；
C.由图可知，在时刻功率达到最大匀加速阶段结束，此时有：，则速度，故C错误。
D.图线围成的面积表示牵引力做功的大小，时间内绳子拉力做的总功为： ，故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
对小球受力分析，根据受力平衡可得出小球所受的重力与库仑力的关系，则可得出两小球的质量的大小关系。
本题可明确两小球受到的库仑力相等，再根据共点力的平衡条件即可得了两小球重力及质量的关系。
【解答】
对、球受力分析，
根据共点力平衡条件和几何关系得：
左边两个阴影部分三角形相似，右边两个阴影部分三角形相似；
虽然，，但两者的库仑力大小相等，
则有
由于 ，
所以，故B正确，ACD错误；
故选B。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
由点电荷、等量异种电荷、等量正电荷的电场分布，结合电场的叠加判断得解。
本题主要考查电场的叠加，熟悉各电场的分布是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.由点电荷的电场分布可知，图甲中电场强度方向不同，A错误；
B.由电场的叠加可知，图乙O点电场强度为0，图丙O点不为0，所以B错误；
C.由电场线的分布及电场的叠加可知，图乙中O点的电场强度为0，到远时，电场强度仍为0，所以从O点沿虚线向上，电场强度先大后小；图丙的电场强度从O点到无穷远，电场强度逐渐减小，故C错误；
D.由电场的叠加可知，C点的电场强度是左侧两点电荷作用之和，D点的电场强度是左侧两点电荷作用之差， C点大于D点，故D正确。
故选D。
9.【答案】AC
【解析】解：AB、小球经过最低点a时，受重力和杆的弹力，如图。由于合力提供向心力，即合力向上，故细杆对球有竖直向上的拉力，则小球对细杆有竖直向下的拉力。
由牛顿第二定律得，得，故A正确，B错误。
CD、在b处，假设细杆对球的作用力竖直向下，如图。由牛顿第二定律得
，得，即方向竖直向上，则小球对细杆的作用力方向竖直向下，故C错误，D正确。
故选：AD。
小球做圆周运动时，在最高点a和最低点b时，都由小球所受的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．
要注意杆与绳子的区别，杆可以是支持力，可以是拉力，而绳子只能为拉力，运用牛顿运动定律和向心力知识解答．
10.【答案】BD
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查了做功的判断及功的正负，根据受力情况分析力的方向，由运动情况分析位移或速度方向，根据夹角关系判断做功情况。
根据做功条件及正负功的判断分析判断。
【解答】
该同学坐起的过程中，地垫对他不做功，他对自己做正功，故A错误，B正确；
C.该同学坐起的过程中初末动能均为0，根据动能定理可知，合力做功为0，故C错误；
D.该同学完成一个完整动作的过程中，重力对他做功为0，重力做功的平均功率为0，故D正确。
故选BD。
11.【答案】AD
【解析】
【分析】
根据BC棒取走前后试探电荷的受力大小和反向联系磁场的叠加知识可得结果；本题还需注意每个棒都看做是放在棒中点的点电荷处理比较容易理解。
【解答】
的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A时，说明P点场强由A指向P，三个棒的合场强大小
将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P，说明P点场强由P指向A，说明BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P，带负电；同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大夹角为且合场强由P指向A，；
由上分析可知AB棒和AC棒带负电，根据磁感应强度合成的角度可知；
BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒，，解得，故选BD。
12.【答案】；A；。
【解析】
【分析】
物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，加以综合解决，即为控制变量法；
该题主要考查了控制变量法，明确控制变量法的内容即可，同时要注意第二问解答的关键是图中的两个小球的材料不同。
【解答】
本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法，故选：A；
图示情景中对比铅球和钢球的运动情况，两物体的质量不同，所以研究的是向心力与质量之间的关系，故选：D；
由向心加速度的公式，可知C选项正确，ABD错误，故选C。
故答案为：；；。
13.【答案】AC 小于
【解析】解：、保持纸带竖直方向以减小与限位孔之间的摩擦阻力作用，故A正确；
B、验证机械能守恒时，不一定要选择纸带上打出的第一个点作为起点，但如果不选择第一个点作为起点，必须求出打第一个点时的速度，故B错误；
C、电磁打点计时器采取的机械式的振针打点，打点时产生的摩擦力比电火花计时器大，故C正确；
D、为了空气阻力的影响，选择较重的物体作为重物实验效果更好，故D错误；
故选：AC。
打点周期为，根据匀变速直线运动平均速度等于其中间时刻的速度，打下C点时重物的速度为：。
设空气阻力是f，根据动能定理有：
整理得：
由图象可知：
由于P的斜率大于Q的斜率，空气阻力相同，所以P的质量大于Q的质量。
故答案为：；；大于。
重锤下落时，纸带必须尽量保持竖直以减小摩擦阻力作用；数据处理时，可以选择第一个点作为起点，也可以选择后面的点作为起点；电磁打点计时器探针与纸带的摩擦较大，改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦；如果选择较轻的物体，会增大空气阻力给实验带来的误差更大。
根据匀变速直线运动平均速度等于其中间时刻的速度，可以求出C点的速度。
根据动能定理列车方程，把方程整理成关于与h一次函数关系式，根据图象的斜率判断。
本题考查了验证机械能守恒定律的实验。涉及到图象问题，首先根据相应的物理规律写出公式，然后整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据图象的斜率即可判断。
14.【答案】解：着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力，有：
， (3分)
得：； （2分）
由牛顿第二定律有：
， （3分）
联立得：
。 （2分）
答：月球的质量；
当着陆器绕月球表面高H的轨道作匀速圆周运动时，着陆器环绕月球运动的周期为。
【解析】着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力求解月球的质量；
根据万有引力提供向心力求解周期。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
15.【答案】解：小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得， （3分）
所以； （2分）
电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则， （3分）
解得：。 （2分）
【解析】有关带电粒子在匀强电场中的运动，可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；其二，功和能的关系，根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理进行解答。
画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；
根据机械能守恒定律求解速度。
16.【答案】解：小球做直线运动时的受力情况如图所示，
小球带正电，则， （1分）
得， （1分）
小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图所示：
，则 （1分）
得。 （1分）
小球“恰好无碰撞地从管口B进入管道BD”，说明小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有：
（1分）
得， （1分）
小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有：
， （1分）
得 （1分）
小球水平飞出后，在水平方向上做初速度为的匀变速运动，竖直方向上做自由落体运动，则
水平方向上的加速度 （1分）
（1分）
得 （1分）
小球从管口D飞出到落地所用的时间设为t，则
（1分）
得 （1分）
由于，说明小球在水平方向上速度为0时，小球尚未落地 （1分）
则最大水平射程 （1分）
【解析】本题考查小球在电场力和重力作用下做运动问题，关键要正确分析小球的受力情况，明确物体做直线运动的条件：合力与速度共线。知道圆周运动的临界条件，再灵活运用功能关系与牛顿第二定律进行分析求解。
小球沿AB方向做直线运动，合力与速度在同一直线上，由此分析电场强度的大小。小球到达C处时恰好与管道间无作用力，由电场力和重力的合力充当向心力，由牛顿第二定律求小球到达C处时的速度大小v；
从A到C的过程，由动能定理求小球的初速度大小并对C到D的过程，由动能定理求小球到达D处时的速度大小vD；
根据水平方向匀变速，竖直方向自由落体运动根据运动规律列方程即可求出。
2020—2021学年下期高2023级第二阶段
测试物理双向细目表
一、命题说明
（一）命题范围
（1）圆周运动
（2）万有引力
（3）机械能
(4)静电场及其应用
（二）考试侧重点
(1) 机械能
(2) 静电场及其应用
(3)动能定理
（三）试题特色
(1)考查基础为主
(2)考查知识全面，试题新颖
(3)考查学生与实际联系的应变能力
二、双向细目表
预设难度：0.6-0.65
题序
考 点
分值
设计难度系数
能力层次
一级
二级
三级
了解
会用
理解
掌握
一
选
择
题
1
静电场应用
4
0.8
√
2
机械能
4
0.8
√
3
圆周运动
4
0.65
√
4
万有引力
4
0.6
√
5
动能定理
4
0.6
√
6
功和功率
4
0.65
√
7
库仑定律
4
0.55
√
8
;电场线
4
0.6
√
9
;绳杆模型
4
0.55
√
10
动能定理
4
0.6
√
11
电场强度
4
0.5
√
二
实
验
题
12
圆周运动
4
0.65
13
机械能守恒
4
0.65
√
三
解
答
题
14
万有引力
8
0.7
√
15
电场与动能定理
8
0.65
√
16
电场 动能 圆周 平抛
10
0.45
√
√
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