东平县中2021-2022学年高一下学期期中考试
物 理 试 题 2022.05
卷I
一、单选题(共8小题,每小题3.0分,共24分)
1.关于万有引力定律发现及相关的物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．哥白尼通过研究第谷的观测数据，发现了行星运行三大定律，使万有引力定律的发现成为可能
B．开普勒所做的“月地检验”说明重力与地球对月球的引力是同种性质的力
C．开普勒第一定律表明太阳处在行星椭圆轨道的中心
D．卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量
2小球在水平面内做匀速圆周运动，以下描述小球运动的物理量有发生变化的是（ ）
A．转速 B．线速度 C．周期 D．角速度
3.已知地球半径为R，度地面处的重力加速为g略地球自转的影响)，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地(忽球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是( )
A．线速度大小为 B．角速度为
C．加速度大小为 D．周期为6π
4.在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一直线上， 如图所示，当卫星B经过一个周期时，则( )
A．各卫星角速度相等，因而三星仍在一直线上
B．A超前于B，C落后于B
C．A超前于B，C超前于B
D．A、C都落后于B
5.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直且始终在弹性限度内，空气阻力不计)，下列说法中正确的是( )
A． 小球的重力势能增加
B． 小球的动能先减小后增大
C． 小球的机械能保持不变
D． 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变
6.如图所示，质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g，这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这一过程中（ ）
A．物体的重力势能增加了0.9mgH
B．物体的重力势能增加了mgH
C．物体的动能损失了0.5mgH
D．物体的机械能损失了0.5mgH
7.如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是( )
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大
C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
8.如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球和相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和，且，两小球在同一水平线上，由此可知
A. 球受到的库仑力较大，电荷量较大
B. 球的质量较大
C. 球受到的拉力较大
D. 两球接触后再分开，再处于静止状态时，悬线的偏角仍满足
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分，对而不全得2分)
9.半径相同的金属球A、B带有相等电荷量q，相距一定距离时，两球间的库仑力为F，今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触，然后再移开，此时A、B间的相互作用力大小可能是( )
A．F/8 B．F/4 C．3F/8 D．3F/4
10.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2．由图中数据可得( )
A．物体的质量为2 kg
B．h=0时，物体的速率为20 m/s
C．h=2 m时，物体的动能Ek=40 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J
11.质量为2×103kg，汽车以加速度2m/s2匀加速在平直路面启动，达到额定功率后保持功率恒定，发动机额定功率为80kW，若汽车所受阻力大小恒为4×103N，从静止启动后，经时间20s达到最大动能。下列判断中正确的有（ ）
A．达到最大动能过程中发生的位移为300m
B．起动后第2秒末时发动机实际功率是32kW
C．匀加速运动过程中，阻力做功为4×105J
D．若汽车保持额定功率由静止启动，则速度为5m/s时，其加速度为6m/s2
12.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处．将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时速度为v，AB间的竖直高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A．由A到B重力对小球做的功等于mgh
B．由A到B小球的重力势能减少mv2
C．由A到B小球克服弹力做功为mgh
D．小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh－
卷II
三、实验题(共2小题,每空2分,共14分)
13.(4分)如图所示是某同学探究做圆周运动的向心力的大小与半径、线速度、质量的关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。
（1）该同学采用的实验方法为_______。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
（2）改变线速度y，多次测量，该同学测出了五组v、F数据，
v（m/s） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
这位同学根据上面数据描绘出如图所示的F-v2图线，你从图线中可以得出的结论是：
；
14.(10分)利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置示意图如图所示．
(1)实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测出挡光条的宽度l＝9.30 mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝60.00 cm.
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列物理量的表达式．
①滑块通过光电门1时，瞬时速度为v1＝________.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和
Ek2＝________.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)．
(3)如果ΔEp＝ ，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、计算题(共4小题,共48分)
15.(10分)如图所示，内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m、带电量为q的小滑块，静止于P点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。OP与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g。求：
(1)滑块所受支持力为FN的大小；
(2)匀强电场的电场强度大小。
16.(12分)如图，粗糙水平面上A、B两点，B点与竖直平面内的光滑半圆轨道相切，半圆轨道的半径为。一质量为的小物块以水平初速度从A点开始向右滑行，小物块到达B点时速度为，并以这个速率进入半圆轨道，且恰好能到达半圆轨道的最高点C。重力加速度大小，试求：
（1）小物块的初速度；
（2）小物块从A到B过程中克服摩擦力做的功；
（3）小物块到达与半圆轨道圆心等高处时对轨道的压力大小。
17.(10分)电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示．传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时．求：
(1)小木块的位移．
(2)小木块获得的动能．
(3)摩擦过程中产生的内能．
18.(14分)一根轻质细绳跨过定滑轮，一端系质量的木块A，另一端系质量的铁块B，开始用手托住B，当轻绳刚好伸直时，A静止在地面上，B离地面的高度，其正下方有一劲度系数的轻质弹簧，其原长。取重力加速度大小，定滑轮的质量及各种摩擦均不计，弹簧与B不粘连且始终在竖直方向上伸缩变化，弹簧始终在弹性限度内，弹簧弹力做功（为弹簧形变量）。无初速释放B后，
求：(1)刚释放B时A的加速度大小a；
(2)B下落过程中的最大动能。高一下学期期中考试 物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D B B B D B B D AC AD BD AD
B 物体的质量m，半径r不变的情况下，物体做圆周运动的向心力大小F与速度的平方成正比
14．① ②(M＋m)()2 (M＋m)()2
③mgs
(3)(M＋m)()2－(M＋m)()2
【解析】(2)①由于挡光条宽度很小，因此可以将挡光条通过光电门时的平均速度当成瞬时速度，滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为Ek1＝(M＋m)v12＝(M＋m)()2；
Ek2＝(M＋m)v22＝(M＋m)()2.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝mgs.
(3)如果在误差允许的范围内ΔEp＝(M＋m)()2－(M＋m)()2，则可认为验证了机械能守恒定律．
15．（1）；（2）
（1）小滑块受重力，电场力和支持力作用，小滑块处于平衡状态，根据力的合成与分解，有
，
（2）电场强度为
16．（1）10m/s；（2）37.5J；（3）30N
（1）从B到C过程由动能定理
在C点
解得
（2）从A到B过程由动能定理
可得
（3）从B到D（与半圆轨道圆心等高处）由动能定理
在D点向心力
解得
有牛顿第三定律得 F压=30N
17.(1) (2)mv2 (3)mv2
【解析】
(1)由牛顿第二定律得μmg＝ma，a＝μg
由公式v＝at得t＝，
小木块的位移s1＝t＝.
(2)小木块获得的动能Ek＝mv2.
(3)传送带始终匀速运动，路程s2＝vt＝.
小木块在和传送带达到共同速度的过程中，相对传送带移动的距离s相对＝s2－s1＝，
产生的内能Q＝μmg·s相对＝mv2.
18.（1）；（2）
【解析】
(1)设刚释放B时，绳子拉力为T，A、B具有相同的加速度，对A受力分析有
对B受力分析有
解得
(2)A、B速度最大时，它们所受合外力为零，设弹簧弹力为N，对B受力分析有
解得
设弹簧压缩量为，由胡克定律有
则B下降的高度
解得
对A、B及弹簧组成的系统，设其最大速度为，由动能定理有
又
解得
答案第1页，共2页
