山东省济宁市高一（下）开学检测物理试题（word版含答案）

山东省济宁市高一（下）开学检测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，轻质弹簧一端固定在B点，另一端与质量为m、套在粗糙固定杆A处的滑块（视为质点）相连，固定杆与水平方向的夹角为，弹簧竖直且处于原长，B、C位于同一水平面上、。将滑块从A处由静止释放，到达用低点C时滑块的速度恰好为零；如果在C处给滑块一沿杆向上的速度v，滑块又恰好能回到A点。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则在滑块下滑过程中（　　）
A．滑块克服摩擦力做的功为 B．弹簧弹性势能的最大值为
C．弹簧的弹性势能一直增大 D．重力对滑块做功的功率先增大后减小
2．在粗糙的水平面上有一质量为M的半圆形绝缘凹槽，槽与水平面接触部分粗糙，圆弧表面光滑。四分之一圆弧处有一带正电小球A，底部固定一个带正电小球B，两球质量都为m，一开始整个装置保持静止，后因小球A缓慢漏电而使其沿圆弧逐渐靠近小球B。在靠近过程中，忽略小球A质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．凹槽受到地面的摩擦力变大
B．凹槽受到地面的支持力不变
C．A球受到的支持力变大
D．A球受到的支持力大小不变
3．如图所示为北斗导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动．下面说法正确的是 (　　)
A．在轨道a、b运行的两颗卫星的周期相等
B．在轨道a、c运行的两颗卫星的速率vaC．在轨道b、c运行的两颗卫星的角速度ωb<ωc
D．在轨道a、b运行的两颗卫星的加速度aa>ab
4．一个带电粒子沿着如图所示的虚线由A经B穿越电场，不计粒子的重力，则下列说法中正确的是
A．粒子带正电
B．粒子在A点受到电场力小于在B点受到的电场力
C．粒子在A处的动能小于在B处的动能
D．粒子在A处的电势能小于在B处的电势能
二、单选题
5．一物块置于水平桌面上，如图所示。第一次在水平拉力F1的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。第二次在与水平面成60°角的拉力F2的作用下以同样的速度做匀速直线运动。已知物块与桌面间的动摩擦因数为，则F1和F2的功率之比为（　　）
A．1∶1 B．∶1 C．2∶1 D．2∶
6．滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2< v1。若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则( )
A．上升过程中动能和势能相等的位置在A点
B．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
C．上升时机械能减小，下降时机械能增大
D．上升时机械能减小，下降时机械能也减小
7．如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是
A．物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B．传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大
C．物体所受的摩擦力与传送的速度有关
D．若匀速向下传送货物，物体所受的摩擦力沿皮带向下
8．一半径为R的均匀带电圆环，带有正电荷．其轴线与x轴重合，环心位于坐标原点O处，M、N为x轴上的两点，则下列说法正确的是
A．环心O处电场强度为零
B．沿x轴正方向从O点到无穷远处电场强度越来越小
C．沿x轴正方向由M点到N点电势越来越高
D．将一正试探电荷由M点移到N点，电荷的电势能增加
9．我国成功发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”，设该卫星的运行轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（　　）
A．0.4km/s B．1.8km/s C．1.1km/s D．3.6km/s
10．如图所示，虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且等距的等势面，一电子经过O时的动能为10eV，从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV，已知等势面A的电势为2V，下列说法正确的是（　　）
A．等势面B上的电势为零
B．该电子一定可以到达等势面D
C．该电子经过等势面C时，其电势能为-2eV
D．该电子经过等势面A时的速率是经过等势面C时的2倍
11．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．
12．嫦娥五号月球探测器是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返探测器。下面是嫦娥五号月球探测器的部分档案：发射时间：2020年11月24日4时30分，发射地点：中国文昌发射场，质量：8.2t。返回时间：预计23天后返回地球。根据材料，下列说法正确的是（　　）
A．2020年11月24日4时30分，表示的是时间间隔
B．23天是时刻
C．嫦娥五号月球探测器在返回地面上减速下降的过程中处于超重状态
D．发射初始阶段需要加速上升，此阶段处于失重状态
13．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离r1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离r2大小关系为
A．r1< r2 B．r1> r2 C．r1= r2 D．无法确定
14．如图所示，匀强电场场强E=100V/m，A、B两点相距10cm、A、B连线与电场线夹角为，若取A点电势为0，则B点电势为（　　）
A．10V B．－10V C．5V D．－5V
三、实验题
15．利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相．装置如图1所示．打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落．
(1)对这三种实验方法，下列说法正确的是_________．
A．方法①③需要测量的量和计算方法相同
B．方法②需要测量小球直径d
C．方法②③都需要测量小球直径d
D．方法③的系统误差最小
(2)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为 t，当_________≈___________时，可认为小球下落过程中机械能守恒；方法③得到如图2所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量 Ep=____________J，小球动能的增加量 Ek____________J．取g=9.8 N/kg，小球质量为m，结果保留三位有效数字．
四、解答题
16．光滑绝缘水平面上固定两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q=5C，其运动的v﹣t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），求
（1）B点场强E；
（2）B、A两点间的电势差UBA。
17．高铁在改变人们出行和生活方式方面的作用初步显现。某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，列车的加速度大小为a。已知该列车（含乘客）的质量为m，运动过程中受到的阻力为其所受重力的k倍，重力加速度大小为g。求列车从静止开始到速度大小为v的过程中，
(1)列车运动的位移大小及运动时间；
(2)列车牵引力所做的功。
18．在地球表面,某物体用弹簧测力计竖直悬挂且静止时,弹簧测力计的示数为160N,把该物体放在航天器中,若航天器以加速度a=g/2(g为地球表面的重力加速度)竖直上升,在某一时刻,将该物体悬挂在同一弹簧测力计上,弹簧测力计的示数为90N,若不考虑地球自转的影响,已知地球半径为R,求该时刻航天器距地面的高度.
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参考答案：
1．BD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．滑块从A下滑至C处的过程中，滑块运动至M点时弹簧被压缩到最短，运动到N点时，又恢复原长，从N点运动到C点时又被拉伸，故弹簧的弹性势能先增大后减小最后在增大，如下图所示
由于，根据几何知识可知，滑块在M处时弹簧的形变量小于在C处的形变量，故滑块在C处时弹簧的弹性势能最大，设滑块在C处时弹簧的弹性势能为，滑块下滑过程中，由能量守恒得
滑块上滑过程中，由能量守恒有
联立解得
故AC错误，B正确；
D．滑块下滑过程中，由于滑块在A、C处的速度都为零，可知在此过程中滑块先加速后减速，根据重力对滑块做功的功率为
可知，重力对滑块做功的功率先增大后减小，故D正确。
故选BD。
2．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．将A、B凹槽视为一个整体，对整体受力分析可知，在靠近过程中，整体受重力，地面的支持力二力平衡，A错误；B正确；
CD．对A受力分析：重力G，弹力N，库仑力F，设凹槽的球心为O，则三角形OAB与力学三角形相似，则有
所以A球受到的支持力大小不变，C错误；D正确。
故选BD。
3．ABC
【解析】
【分析】
由万有引力提供向心力，得到周期、速度、角速度、加速度与轨道半径的关系式，从而确定各量的大小关系．
【详解】
根据万有引力提供向心力，得，解得，，，；由，可得，a、b的轨道半径相等，故a、b的周期相等，A正确；由，可得，c的轨道半径小于a的轨道半径，故，B正确；由，可得，c的轨道半径小于b的轨道半径，故，C正确；由，可得，a、b的轨道半径相等，故a、b的加速度大小相等，D错误．
4．AC
【解析】
【详解】
A．带电粒子的轨迹向上弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向上，则知带电粒子带正电，故A正确；
B．电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在A点的场强大于B点的场强，A点受到电场力大于在B点受到的电场力，故B错误；
C．从A到B电场力做正功，动能增大，速度也增大，故带电粒子在A点的动能小于B点的动能，故C正确；
D．从A到B电场力做正功，电势能减小，粒子在A点的电势能大于其在B点的电势能，故D错误。
故选AC。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
在F1的作用下沿水平桌面做匀速直线运动时，有
F1=μmg
F2的方向与水平面成60°角，有
F2cos60°=μ（mg–F2sin60°）
联立解得
F1=F2
则
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．不论上升还是下降过程中，因摩擦力做功一样，所以机械能变化量相等；可先求出斜面中点A的动能Ek1和势能EpA情况，滑块初始机械能E1=mv12 ，设向上运动的加速度为a，向上运动的最大位移是s，则有
v12=2as；vA2=2a
滑块在斜面中点A的速度vA=v1，在A点的机械能
EA=mvA2+EpA
联立得
EA=mv12 +EpA=E1+EpA
而因斜面与滑块间有摩擦，知E1＞EA，所以EkA＞EpA，故动能和势能相等的位置应出现在A点之上，故AB错误；
CD．由v2＜v1可知，斜面与滑块间有摩擦，滑块无论上升还是下降时，都有机械能损失，故C错误，D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
试题分析：解：A.运送过程中，物体相对于传送带有向下运动的趋势，物体所受摩擦力方向向上，故A正确；由题意物体匀速上升由平衡条件可知摩擦力的大小等于物体所受重力沿斜面下滑的分量，与传送速度无关，与本身重力有关，故B错误，C错误；无论把物体匀速运往高处还是匀速运往地面，物体在重力的作用下，都有沿皮带向下的运动趋势，物体都会受到沿皮带向上的摩擦力，故D错误．
考点：摩擦力
【名师点睛】本题主要考查摩擦力产生的条件，正确分析相对运动的方向或趋势，从而判断摩擦力的方向；也可以利用共点力平衡来判断摩擦力的方向．
8．A
【解析】
【详解】
试题分析：根据场强的叠加可知，O点的场强为零，故A正确；O点的场强为零，无穷远处的场强为零，O到无穷远间的场强不为零，故x轴正方向从O点到无穷远处电场强度先增大，后减小，故B错误；电场线方向由M指向N，沿电场方向电势降低，故C错误；将一正试探电荷由M点移到N点，电场力做正功，电势能减小，故D错误；
考点：考查场强的叠加原理
【名师点睛】均匀带电细圆环两侧电场分布具有对称性，沿0点右侧OM连线上电场水平向右，在O点带电细圆环上电荷所产生的合场强为0．向右电势降低．据此判断各项
9．B
【解析】
【详解】
地球上第一宇宙速度为
探月卫星所受万有引力等于向心力
解得
因而
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．因等势面间距相等，由得相邻虚线之间电势差相等，电子由O到C
即
故
各虚线电势如图所示，电子由O到C，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，，故A正确；
B．因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图中实线所示，电子可能到达不了平面D，故B错误；
C．经过C时，电势能
故C错误；
D．由O到A
所以
由O到C
所以
则
根据
知
故D错误。
故选A。
11．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
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．2020年11月24日4时30分，表示的是时刻，选项A错误；
B．23天是时间间隔，选项B错误；
C．嫦娥五号月球探测器在返回地面上减速下降的过程中，加速度向上，则处于超重状态，选项C正确；
D．发射初始阶段需要加速上升，此阶段处于超重状态，选项D错误。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
根据地球对月球的万有引力等于向心力：，解得：；根据地球对同步卫星的万有引力：，解得：，联立可得：，即r1>r2，故B正确，ACD错误．
14．D
【解析】
【详解】
两点间的电势差
因取A点电势为0，则B点电势为
故选D。
15． ABD gh 1.92m 1.92m
【解析】
【详解】
（1）A.频闪照相得到的像与打点计时器打下的点对应，因此需要测量的量与计算方法是相同的，A正确；
B.方法②需要用小球直径d和小球通过光电门的时间 t计算小球通过光电门的速度，B正确；
C.方法③不需要测量小球直径，C错误；
D.方法②③受空气阻力相同且较方法①中阻力小，计算速度时方法②是以“一段位移的平均速度当作这段位移中间位置的速度”，此速度比实际速度小，而方法③是以“一段时间内的平均速度当作这段时间中间时刻的速度”，理论上是相等的，因此方法③的系统误差最小，D正确．
（2）小球减少的重力势能mgh（实填）近似等于小球增加的动能=（实填）；小球重力势能的减少量，小球动能的增加量，其中，解得．
16．（1）0.4N/C；（2）3.3V
【解析】
【详解】
（1）由v-t图象的斜率等于加速度
根据牛顿第二定律得
qE=ma
代入数据解得
（2）物块从A到B的过程，根据动能定理得
代入数据解得
所以UBA=-UAB=3.3V
17．(1)，；(2)
【解析】
【详解】
(1)由速度位移的关系式得
v2=2ax
解得列车运动的位移为
由速度公式得
v=at
解得
(2)由动能定理得
解得
18．3R
【解析】
【详解】
设航天器所在位置的重力加速度为g′
在地球表面mg＝=160N①
航天器加速上升：F-mg′=ma=m ②
由①得m=16kg
90 16g′＝16×
g′＝g③
航天器距地面高度h，mg′＝G④
联立①③④得h=3R
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