嘉兴市第五高级中学2021学年第二学期期中测试
高一年级物理试题卷
2022年4月
考生须知：
1.本试卷为试题卷，满分100分，考试时间60分钟。
2.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。
3.考试结束，上交答题卷。
一、选择题（本大题共18题，每题3分，每题有1个选项符合题意。共54分）
1．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是( )
A．牛顿、卡文迪什 B．伽利略、卡文迪什
C．开普勒、牛顿 D．牛顿、伽利略
2．质量分布均匀小球A、B的质量分别为m、6m，球心相距为R，引力常量为G，则A球与B球之间的万有引力大小是( )
A．G B．G
C．G D．G
3．如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近．在跷动的某一时刻，A、B两小孩重心的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，则( )
A．vA≠vB，ωA＝ωB
B．vA＝vB，ωA≠ωB
C．vA＝vB，ωA＝ωB
D．vA≠vB，ωA≠ωB
4．一个匀速圆周运动的物体，它的周期不变，轨道半径变为原来的4倍，则向心加速度变为( )
A．与原来的相同
B．原来的2倍
C．原来的4倍
D．原来的8倍
5．如图所示，小球在细绳的牵引下，在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动．关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )
A．只受重力和拉力的作用
B．只受重力和向心力的作用
C．只受重力、支持力和向心力的作用
D．只受重力、支持力和拉力的作用
6．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时( )
A．汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B．汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C．汽车的向心加速度大于重力加速度
D．汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大
7．通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是( )
A．卫星的质量和轨道半径
B．卫星的质量和线速度
C．卫星的质量和角速度
D．卫星的速度和角速度
8．如图所示，我国“北斗卫星导航系统”由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，卫星轨道为圆形，半径大小不同，其运行速度、周期等参量也不相同，下面说法正确的是( )
A．卫星轨道半径越大，周期越小
B．卫星轨道半径越大，线速度越小
C．卫星轨道半径越大，向心加速度越大
D．卫星轨道半径越大，运动的角速度越大
9．如图所示，大小为12 N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.50，g取10 m/s2，当木箱从静止开始运动了12 m时( )
A．力F做的功W1＝ 120 J
B．重力做的功W2＝ 240 J
C．克服摩擦力做的功W3＝120 J
D．合力做的功W合＝ 0
10．关于功率，下列说法正确的是( )
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越长，力的功率一定越小
C．力对物体做功越快，力的功率一定越大
D．力对物体做功越多，力的功率一定越大
11．某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A．从A到B重力做功mgH
B．从A到B重力做功mg(H＋h)
C．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功
D．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功
12．北京时间2019年2月25日，在巴西进行的2019年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军．在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降．在这一过程中，邱波所受重力做功和重力势能变化的情况是( )
A．始终做负功，重力势能一直增大
B．始终做正功，重力势能一直减小
C．先做负功再做正功，重力势能先增大后减小
D．先做正功再做负功，重力势能先增大后减小
13．下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是( )
A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
14．某物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为( )
A．
B．v0
C． 2v0
D．
15．质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示．则力F所做的功为( )
A．mglcos θ
B．Flsin θ
C．mgl(1－cos θ)
D．Fl(1－sin θ)
16．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是( )
A．(a)图运动员把弯弓拉开将箭射出
B．(b)图跳伞运动员匀速下落
C．(c)图跳水运动员从空中下落
D．(d)图运动员骑自行车冲向坡顶
17．以下四种情境中，物体a机械能守恒的是(不计空气阻力)( )
18．将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，以地面为零势能面，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为( )
A．
B．
C．
D．
二、非选择题(本题共4小题，共46分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
19．(14分)如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验．
(1)已准备的器材有电磁打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必须要的器材是________和________．
A．直流电源 B．交流电源
C．天平及砝码 D．毫米刻度尺
(2)实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是________．
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
(3)如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的v2－h图线．图像是一条直线，此直线斜率的物理含义是______________________．
(4)若已知重物质量为m，利用由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量|ΔEp|＝________，动能的增加量ΔEk＝________．实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是____________．
20．(10分)一个质量为1 kg的物体做自由落体运动，物体在空中运动4 s落地，不计空气阻力．求4 s内重力的平均功率和落地时重力的瞬时功率(g取10 m/s2)．
21．(10分)把质量为1 kg的石块从10 m高处以30°角斜向上方抛出，初速度为8 m/s.不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：
(1)人对石块做的功；
(2)石块落地时的速度大小．
22．(12分)如图是弹簧枪发射钢珠前，测量弹簧的弹性势能的装置，M为半径R＝1.6 m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为钢珠接收罩，它是一个与轨道的最低点A相平的水平很大的接收罩．在A放置水平向左的弹簧枪(枪的水平长度远小于M的半径)，可向M轨道发射速度不同的质量均为m＝0.01 kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．取g＝10 m/s2.
(1)某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep1；
(2)另一次发射的小钢珠沿轨道从B点水平飞出后落到N上的位置与A点水平距离为s＝4.8 m，求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep2.嘉兴市第五高级中学
2021学年第二学期高一年级期中考试
物理试卷参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共18题，每题3分，每题有1个选项符合题意。共54分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 A D A C D D D B C
题号 10 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 C A C C B C C C B
二、非选择题(本题共4小题，共46分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
19．(14分)
(1)B D
(2)D
(3)2g
(4) 阻力做功
20. (10分)解析：设物体刚抛出时距地面的高度为h，则有h＝gt2①
4 s内重力的平均功率P＝＝②
①②两式联立得P＝mg2t＝200 W
物体在4 s末落地时的瞬时速度v＝gt＝40 m/s
则4 s末重力的瞬时功率P＝mgv＝400 W.
答案：200 W 400 W
21. (10分)解析：(1)根据动能定理得，石块抛出过程中人的手对石块做功为：
W＝mv＝×1×64 J＝32 J；
(2)过程中只有重力做功，根据动能定理得：mgh＝mv2－mv
代入数据解得：v＝2 m/s.
答案：(1)32 J (2) 2 m/s
22.(12分)解析：(1)在B处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律：mg＝m
得：vB＝＝4 m/s
从发射钢珠到上升至B点过程，由机械能守恒定律：
Ep1＝ΔEp＋ΔEk1＝mg·2R＋mv
得：Ep1＝0.4 J.
(2)钢珠做平抛运动，有
2R＝gt2
s＝v′B·t
联立解得：v′B＝6 m/s
由机械能守恒定律：
Ep2＝ΔEp＋ΔEk2＝mg·2R＋mv′
得：Ep2＝0.5 J.
答案：(1)0.4 J (2)0.5 J
