山东省潍坊市高一（下）收心考试物理试题（word版含答案）

山东省潍坊市高一（下）收心考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，水平传送带顺时针传动速率始终为v，在其左端无初速释放一小煤块，小煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，若小煤块到达传送带右端时的速率恰好增大到v。下列说法正确的是（　　）
A．小煤块在传送带上运动的时间为
B．小煤块在传送带上留下的痕迹长度为
C．此过程产生的热量为
D．传送带对小煤块做功
2．关于质点做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．加速度和速度都变化，但物体所受合力不变
B．合外力方向不一定垂直于速度方向，且不一定指向圆心
C．匀速圆周运动是匀变速运动，其加速度恒定不变
D．匀速圆周运动不是匀速运动，合外力方向一定指向圆心
3．如图所示，空间存在两个等量异种点电荷，A，B为两点电荷连线的中垂线上的两点，且AO=BO，则（　　）
A．A、B两点的电场强度相等
B．正电荷从A移到B，电势能增加
C．负电荷沿中垂线从A移到B，电场力先减小后增大
D．A，B两点的电势差为0
4．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是（）
A．卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度
B．A、B的线速度大小关系为vA＞vB
C．周期大小关系为TA=TC＞TB
D．B、C的线速度大小关系为vC＞vB
二、单选题
5．已知地球的半径为R，地球的同步卫星离地面的距离为h，赤道上物体的线速度大小为，则地球的第一宇宙速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，在排球比赛中，运动员在网前L=3m处起跳，在离地面高H=3.2m处将球以v0的速度正对球网水平击出，已知球网高h=2.4m，排球场总长为，球网在球场的中间。g取10m/s2，忽略空气阻力，则（ ）
A．若排球恰好过网，则v0=5m/s
B．若斜向上击球，球过网后可以垂直落地
C．若排球恰好落在球场的边缘，则球从击球点至落地点的位移等于12m
D．若排球恰好落在球场的边缘，则v0=15m/s
7．某人乘坐一竖直电梯从商场一楼到四楼的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．一楼到四楼的高度为10 m
B．0~2s内的平均速度等于6 s~7 s内的平均速度
C．整个过程中，电梯对人的支持力在4s末时功率最大
D．0~6s人所受合力做的功的数值大于6s~8s人所受合力做的功数值
8．为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以（　　）
a、增大汽车转弯时的速度
b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦
d、减小汽车与路面间的摩擦
A．a、b B．a、c C．b、d D．b、c
9．如图所示有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的顶点,它们处在同一竖直平面内．现有两条光滑直轨道AOB、COD，轨道与竖直直径的夹角关系为，现让一小物块先后从这两条轨道顶端由静止下滑至底端，则下列关系中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．真空中A B两个点电荷相距10 cm，A带电荷量是B带电荷量的50倍，B受到的库仑力是1 N，则A受到的库仑力为（　　）
A．50 N B．0.02 N C．1 N D．无法确定
11．用恒力F拉着质量为M的物体沿水平面匀速前进s距离，已知恒力F与水平面的夹角为、方向斜向上，物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取g，则这一过程中恒力F做功为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　)
A．物块机械能守恒
B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块机械能减少
D．物块和弹簧组成的系统机械能减少
三、实验题
13．三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______
（2）乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是______.仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______.
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，每小格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s；运动到B点时的速度为________m/s. （g取10 m/s2）
14．如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有____。（填入正确选项前的字母）
A．米尺 B．秒表 C．0~12V的直流电源 D．0~12V的交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器材
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是：_____。
(3)实验中误差产生的原因有__________（写出两个原因）
(4)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示。使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=_____。（用、、、及f表示）
四、解答题
15．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转的影响．
(1)求地球的质量；
(2)试推导第一宇宙速度的表达式．
16．大量实例说明，物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力．向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，如图所示，拱形桥的AB段是半径r=50m的圆弧，一辆质量m=1.2×103kg的小汽车，以v=10m/s的速率驶上拱形桥．g取10m/s2．则汽车到达桥顶时，桥对汽车的支持力FN是多大？
17．某人在地球表面做平抛运动的实验，如图所示，从B点正上方与斜面顶端A点等高处P点沿PA方向以速度v平抛一小球，经时间t，小球恰好落在斜面AB的中点Q。已知斜面倾角为θ，空气阻力不计，一卫星在地球表面附近做匀速圆周运动，其绕地球运行的周期为T0，引力常量为G，忽略地球自转影响。求∶
(1)地球表面的重力加速度g；
(2)地球的质量M。
18．把一个带电量q1=2×10﹣6 C 的点电荷放入电场中某点，它所受到的电场力F1=8×10﹣6 N，问：
（1）该点的电场强度E 的大小是多少？
（2）若该点放入带电量q2=4×10﹣6 C 的点电荷，它所所受电场力F2的大小是多少？
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
A．小煤块在传送带上受到传送带的滑动摩擦力作用，设加速度为，运动时间为，由牛顿第二定律得
解得
恰运动到右端时速度为v,由运动学公式得
解得，A正确；
B．小煤块在传送带上一直做匀加速运动，由位移公式得运动距离为
这段时间传送带的距离为
则小煤块相对传送带的距离为
即为小煤块在传送带上留下的痕迹长度，B正确；
C．此过程产生的热量为
C错误；
D．小煤块在运动过程中，只有滑动摩擦力对它做功，由动能定理得传送带对小煤块做功为
D错误。
故选AB。
2．BD
【解析】
【详解】
圆周运动的速度方向和加速度的方向都变化，合力的方向也在变化，A错误；匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动的合外力不指向圆心，B正确；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向时刻改变，C错误；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，合外力的方向指向圆心，D正确．
3．AD
【解析】
【详解】
A．一对等量异号电荷的电场强度关于两者的连线对称，故A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，故A正确；
BD．一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，它们的电势相等，即A、B两点的电势相等，所以A、B两点的电势差为0，电荷从等势面上的A点移动到另一点B，不论正电荷，还是负电荷，电场力做的功一定为零，因此电势能也不变，故B错误，D正确；
C． 一对等量异号电荷的连线的中垂线上，根据电场强度的叠加原理可知从A移到B电场强度先增大后减小，所以电场力先增大后减小，故C错误。
故选AD．
4．AC
【解析】
【详解】
A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A正确．
BD.对B、C，根据，得，由于C的轨道半径大于B的轨道半径，则，对于A、C，A、C的角速度相等，根据知，，所以，故BD错误．
C．A、C的角速度相等，则A、C的周期相等；对B、C，根据，得：，由于C的轨道半径大于B的轨道半径，则C的周期大于B的周期，即周期大小关系为TA=TC＞TB，故C正确．
5．B
【解析】
【详解】
地球的自转周期和同步卫星的周期相同，则有
设地球第一宇宙速度为 ，在地球表面有
对同步卫星有
解得地球第一宇宙速度为
ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
A．排球做平抛运动，恰好过网，则水平位移为
竖直位移为
解得
故A错误；
B．排球要过网，必须具有水平的速度，并且击球后，水平方向做匀速直线运动，因此落地时，合速度的水平分量不为零，不能垂直落地，故B错误；
CD．排球做平抛运动，若排球恰好落在球场的边缘，则水平位移为
竖直位移为
总位移必然大于12m；
同时解得
故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电梯在运动过程中上升的高度为图像所围起来的面积
A错误；
B．0~2 s内的平均速度
等于6s~7 s内的平均速度
B正确；
C．整个过程中2 s末时速度是最大值，物体在0~2 s内做的匀加速运动，加速度方向向上，超重，支持力大于重力，2s~6 s匀速支持力等于重力，6 s~7 s物体减速运动，加速度向下，是失重，支持力小于重力，则根据
整个过程中2 s末时电梯对人的支持力功率最大，C错误；
D．根据动能定理，0~6 s人所受合力做的功
6 s~8 s人所受合力做
功数值相等，D错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
汽车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供，根据牛顿第二定律得
物体做离心运动的条件合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力，所以可以减小汽车的速度v，增大汽车与路面间的摩擦，增大转弯半径，即b、c符合；
故选D。
9．D
【解析】
【分析】
根据动能定理直接判断速度大小，根据运动学公式求解时间。
【详解】
AB．小物块下滑过程中只有重力做功，同一物块重力做功只和高度有关系，COD轨道竖直高度更高，根据动能定理可知重力做功等于物块落至底端的动能，所以，故AB错误；
CD．以AOB轨道的物块为研究对象，根据位移与速度的关系：
同理COD轨道：
两式相比且：
所以，故D正确，C错误。
【点睛】
根据圆直径对应的圆周角为直角，通过辅助线计算位移，进而分析加速度，最后求解时间。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
两电荷之间的库仑力是一对相互作用力，总是等大反向，即B受到的库仑力是1 N，则A受到的库仑力也为1N。
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
对物体受力分析可知，竖直方向受力平衡，有
摩擦力大小为
因为物体匀速运动，物体动能不变，由动能定理得
计算得出
由功的定义式可得
故ABC错误，D正确。
故选D。
12．D
【解析】
【分析】
根据机械能守恒条件求解．
由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．
【详解】
A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；
B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；
C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；
D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：
，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。
故选D。
【点睛】
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。
13． 平抛运动竖直方向是自由落体运动 P球击中Q球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 平抛运动水平方向总是匀速直线运动 1.5 2.5
【解析】
【详解】
试题分析：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动；
（3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；在竖直方向：由△h=gt2可得t==0.1s，水平方向：由x=v0t得：v0==1.5m/s，在B点，vy==2m/s，故vB=2.5m/s．
考点：探究出平抛运动
【名师点睛】
通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式解题，难度适中．（1）探究平抛运动的规律中，实验甲同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动．若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．（2）实验乙同时让P球做平抛运动，Q球做匀速运动．若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动；（3）用频闪照相仪得到的图片，它们间的时间是相等，但1的位置并不一定是抛出点．所以处理时1位置的竖直方向有初速度．因此利用在相等的时间内位移之差是恒定的，结合重力加速度可求出它们间的时间．再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出速度．
14． AD B 纸带与打点计时器之间有摩擦以及空气阻力；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取初末两点距离过近；交流电频率不稳定（任选两条）
【解析】
【详解】
(1)[1]通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离。
故选AD。
(2)[2]其中操作不当的步骤是：将打点计时器接到电源的“直流输出”上，打点计时器需要交流电源，故选B；
(3)[3]纸带与打点计时器之间有摩擦以及空气阻力；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取初末两点距离过近；交流电频率不稳定
(4)由，根据逐差法得
15．(1) (2)
【解析】
【详解】
（1）设地球表面某物体质量为，不考虑地球自转，有：
地球质量为：；
（2）卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，有：
由（1）中得：，第一宇宙速度为：．
【点睛】
解决本题的关键知道不考虑地球自转时，万有引力等于重力，知道第一宇宙速度等于卫星贴着地球表面做匀速圆周运动的速度．
16．
【解析】
【详解】
汽车在桥顶时，受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律得到：，
则得到支持力的大小为：．
17．(1) ；(2)
【解析】
【详解】
(1)设斜面高为h，底面BC长为l，则
小球从P点抛出到运动至Q点，小球做平抛运动
在竖直方向有
在水平方向有
联立解得
(2)设地球的半径为R，卫星的质量为m
根据万有引力等于重力有
根据万有引力提供向心力有
解得
18．（1）4N/C；（2）1.6×10﹣5 N．
【解析】
【分析】
【详解】
(1)该点的电场强度为
N/C=4N/C
(2)将电量q2=4×10﹣6 C的点电荷放在同一点，电场强度不变，则它所受电场力为
F2=Eq2=4×4×10﹣6N=1.6×10﹣5 N
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