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2020-2021学年山东省德州市第一中学高一下学期期中考试 物理
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这是一份2020-2021学年山东省德州市第一中学高一下学期期中考试 物理，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 1958年，我国第一家手表厂——上海手表厂建成，从此结束了中国只能修表不能造表的历史。手表的分针与时针角速度之比为（ ）
A. 1∶60B. 1∶12
C. 12∶1D. 60∶1
2. 物体在下列四种运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A. 物体沿光滑斜面自由上滑 B. 直升飞机载着物体匀速上升
C. 起重机拉着物体匀速下降 D. 放在电梯中的物体随电梯加速上升
3．两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带电量之比为1︰7，在真空中相距r，它们相互吸引，接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来的（ ）
A．B．C．D．
4. 利用下列哪组数据和引力常量G，可以计算出地球质量（ ）
A. 已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期
B. 不计地球自转对重力的影响，已知地球半径和地面附近的重力加速度
C. 已知卫星绕地球做圆周运动时距离地面的高度和地球的半径
D. 已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期和月球的质量
5. 战斗机做俯冲时，在最低点附近做半径为250m的圆周运动。在最低点时飞行员所受支持力为自身重力的5倍，已知重力加速度g=10m/s2，飞机在最低点的速度为（ ）
A. 50m/sB. 100m/s C. 100 m/sD. 60 m/s
6.A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图,则该电场的电场线分布可能是图中的( )
7．宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3：1，则（ ）
A．星球A与星球B所受引力大小之比为1：3
B．星球A与星球B的线速度大小之比为1：3
C．星球A与星球B的质量之比为3：1
D．星球A与星球B的动能之比为3：1
8. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）
A. h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示,一质量为m、带负电且电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一带电的小球B固定在位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则B球的带电情况正确的是( )
A.带正电
B. 带负电
C.电量大小为
D.电量大小为
10．“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是( )
A．攻击卫星在轨运行速率大于7.9 km/s
B．攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大
C．攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上
D．若攻击卫星周期已知，就可计算出地球质量
11. 两根不可伸长的细轻绳，分别一端与两个质量相同的小球A、B连接，另一端悬挂在等高的悬点O1、O2上，球A的悬线比球B的长。如图所示，把两球均拉到与悬点等高、悬线水平且伸直后，由静止释放，以悬点所在水平面为参考平面，当两球经最低点时（ ）
A. A球的速度大于B球的速度
B. A球的向心加速度小于B球的向心加速度
C. A球的机械能等于B球的机械能
D. A球对绳的拉力大于B球对绳的拉力
12. 将质量为 m 的小球在距地面高度为 h 处水平抛出，抛出时速度大小为 v0，小球落到地面时速度大小为 2v0。小球受到的空气阻力作用，重力加速度为 g，则小球运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球克服空气阻力做的功mgh-mv02B. 重力势能减少mgh
C. 小球的机械能减小D. 合力做功为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）如图所示为某课题小组设计的探究圆周运动向心力的实验装置。有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个小球。实验操作如下：
①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；
②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，使激光笔1射出的激光束竖直、激光笔2射出的激光束水平通过圆心O，并让激光都恰好照射到小球的中心，水平激光束与竖直细线的交点为B；
③当小球第一次到达A点看到反射光时开始计时，并记录为1次，最后记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，待小球停止转动，设法用刻度尺测量点O到竖直激光束的距离R和点O到塑料圆盘的距离h；
⑤改变质量、转速、绳长或半径等物理量，重启电源，如上所述反复多次实验，并记录相关数据。全部结束后，整理器材。
请回答下列问题：
(1)下列说法正确的是___________
A． 小球运动的周期为
B． 小球运动的线速度大小为
C． 小球运动的向心力大小为
D． 若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高
(2)该小组换用较长的细绳连接同一个小球做第二次实验，调整转动的角速度，但使小球转动的半径R保持不变。第二次实验跟第一次实验相比，角速度___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)某次实验中，若已测出R=40.00cm、r=4.00cm，h=90.00cm，t=100.00s，n=51，取3.14，通过计算可知当地重力加速度大小应为________（结果保留3位有效数字）。
14. （8分）如图所示，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，利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。纸带的___端（选填“左”或“右”）与重物相连；
（2）为完成实验还需要的测量工具是 （ ）
A.弹簧秤 B.天平 C.毫米刻度尺 D.秒表
（3）纸带上O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，应测量O、F两点间的距离h1和E、G两点间的距离h2，已知打点计时器打点周期为T，重力加速度为g，从O点到F点的过程中若满足________表达式，说明重物下落过程机械能守恒（用本题所给物理量表示）；
（4）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出的v2-h图线如图所示，由图线可求得重物下落的加速度大小为__________m/s2（保留2位有效数字）。
15. （10分）质量m 的玩具小车以额定功率P沿平直的轨道前进，已知t＝0 时刻的速度大小为最大速度的一半，经时间 t达到最大速度，小车受到的阻力为车重的倍。求：
（1）小车达到的最大速度大小；
（2）t=0时刻小车的加速度大小；
16.(10分)如图所示,在一绝缘支架上固定着一个带正电的小球A,A通过一长为0.3m的绝缘细线连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1 kg,电荷量为1.0×10-6 C。现将小球B缓缓拉离竖直位置，当线与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，已知释放瞬间线刚好伸直，但无张力，之后球B在竖直面内摆动。两小球均可视为质点，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2，g取10 m/s2。求:
（1）小球A的电荷量；
（2）小球B经过最低点时线的拉力大小。
17.（12分）如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=37°角倾斜固定，细杆的一部分处在方向水平向右的匀强电场中，电场强度E=3×104 N/C,在细杆上套有一个带负电且电荷量大小为q=1.5×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中最远滑至C点。已知A、B间距离x1=0.75 m，取g =10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求:
A
B
C
α
E
（1）小球在B点的速度vB的大小；
（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；
（3）小球从A点滑至C点的时间。
18. （14分）如图所示，一个与水平方同夹角、长为的粗糙斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，整个轨道除段以外都是光滑的。其中与轨道以微小圆弧相接。一个质量m=1.0kg的小物块以初速度v0=5m/s从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到达C点时速度。取，，。求：
（1）小物块从C点进入圆轨道时对轨道的压力；
（2）小物块从A到B过程中摩擦力所做的功；
（3）若竖直圆轨道的半径大小能够调节，为了使小物块能通过圆轨道最高点，求竖直圆轨道的半径应满足什么条件。
高一物理参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
1.C 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D 7.D 8.B
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.BD 10.BC 11.AC 12.ABD
13.（1）BD （2） 变小 （3） 9.86 （每空2分）
14. (1)左 （2）C （3） （4）9.7 （每空2分）
15.解：(1) 达到最大速度时F1=f= （1分）
（2分）
（2分）
（2）小车在t=0 时刻的牵引力为F2，根据P=F2 （2分）
（2分）
解得： （1分）
16.解：（1）小球B刚释放瞬间,因线刚好伸直无张力，故沿线方向有
mgcs 60°=FC （2分）
FC =k （2分）
解得qA=5×10-6 C （1分）
（2）小球B摆至最低点过程机械能守恒， （2分）
在最低点线的拉力大小为T， （2分）
解得T=1.5N （1分）
17.解：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒定律得mgx1sin α=m （2分）
解得vB=3 m/s （2分）
（2）小球进入匀强电场后，由动能定理得mgx2sin （2分）
解得：x2=0.75m （2分）
（3）小球从A到B、从B到C的位移中的平均速度分别为vAB= （1分）
vBC= （1分）
由x1+x2=t （1分）
解得t=1.0s （1分）
18.解：（1）当小球运动到C点，由牛顿第二定律 （2分）
解得： （1分）
由牛顿第三定律可知，小物块到达点时对圆轨道压力的大小50N，方向竖直向下（1分）
（2）从A到B由动能定理可知： （2分）
其中h
（2分）
（3）圆周运动半径越小越容易过最高点，设半径为R0时恰能过最高点， （2分）
从最低点到最高点根据动能定理 （2分）
解得R0=0.32m （1分）
因此 （1分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 1958年，我国第一家手表厂——上海手表厂建成，从此结束了中国只能修表不能造表的历史。手表的分针与时针角速度之比为（ ）
A. 1∶60B. 1∶12
C. 12∶1D. 60∶1
2. 物体在下列四种运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A. 物体沿光滑斜面自由上滑 B. 直升飞机载着物体匀速上升
C. 起重机拉着物体匀速下降 D. 放在电梯中的物体随电梯加速上升
3．两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带电量之比为1︰7，在真空中相距r，它们相互吸引，接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来的（ ）
A．B．C．D．
4. 利用下列哪组数据和引力常量G，可以计算出地球质量（ ）
A. 已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期
B. 不计地球自转对重力的影响，已知地球半径和地面附近的重力加速度
C. 已知卫星绕地球做圆周运动时距离地面的高度和地球的半径
D. 已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期和月球的质量
5. 战斗机做俯冲时，在最低点附近做半径为250m的圆周运动。在最低点时飞行员所受支持力为自身重力的5倍，已知重力加速度g=10m/s2，飞机在最低点的速度为（ ）
A. 50m/sB. 100m/s C. 100 m/sD. 60 m/s
6.A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图,则该电场的电场线分布可能是图中的( )
7．宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3：1，则（ ）
A．星球A与星球B所受引力大小之比为1：3
B．星球A与星球B的线速度大小之比为1：3
C．星球A与星球B的质量之比为3：1
D．星球A与星球B的动能之比为3：1
8. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）
A. h B. 1.5h C. 2h D. 2.5h
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示,一质量为m、带负电且电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一带电的小球B固定在位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则B球的带电情况正确的是( )
A.带正电
B. 带负电
C.电量大小为
D.电量大小为
10．“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是( )
A．攻击卫星在轨运行速率大于7.9 km/s
B．攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大
C．攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上
D．若攻击卫星周期已知，就可计算出地球质量
11. 两根不可伸长的细轻绳，分别一端与两个质量相同的小球A、B连接，另一端悬挂在等高的悬点O1、O2上，球A的悬线比球B的长。如图所示，把两球均拉到与悬点等高、悬线水平且伸直后，由静止释放，以悬点所在水平面为参考平面，当两球经最低点时（ ）
A. A球的速度大于B球的速度
B. A球的向心加速度小于B球的向心加速度
C. A球的机械能等于B球的机械能
D. A球对绳的拉力大于B球对绳的拉力
12. 将质量为 m 的小球在距地面高度为 h 处水平抛出，抛出时速度大小为 v0，小球落到地面时速度大小为 2v0。小球受到的空气阻力作用，重力加速度为 g，则小球运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球克服空气阻力做的功mgh-mv02B. 重力势能减少mgh
C. 小球的机械能减小D. 合力做功为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）如图所示为某课题小组设计的探究圆周运动向心力的实验装置。有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一个小球。实验操作如下：
①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；
②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，使激光笔1射出的激光束竖直、激光笔2射出的激光束水平通过圆心O，并让激光都恰好照射到小球的中心，水平激光束与竖直细线的交点为B；
③当小球第一次到达A点看到反射光时开始计时，并记录为1次，最后记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，待小球停止转动，设法用刻度尺测量点O到竖直激光束的距离R和点O到塑料圆盘的距离h；
⑤改变质量、转速、绳长或半径等物理量，重启电源，如上所述反复多次实验，并记录相关数据。全部结束后，整理器材。
请回答下列问题：
(1)下列说法正确的是___________
A． 小球运动的周期为
B． 小球运动的线速度大小为
C． 小球运动的向心力大小为
D． 若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高
(2)该小组换用较长的细绳连接同一个小球做第二次实验，调整转动的角速度，但使小球转动的半径R保持不变。第二次实验跟第一次实验相比，角速度___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)某次实验中，若已测出R=40.00cm、r=4.00cm，h=90.00cm，t=100.00s，n=51，取3.14，通过计算可知当地重力加速度大小应为________（结果保留3位有效数字）。
14. （8分）如图所示，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，利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。纸带的___端（选填“左”或“右”）与重物相连；
（2）为完成实验还需要的测量工具是 （ ）
A.弹簧秤 B.天平 C.毫米刻度尺 D.秒表
（3）纸带上O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，应测量O、F两点间的距离h1和E、G两点间的距离h2，已知打点计时器打点周期为T，重力加速度为g，从O点到F点的过程中若满足________表达式，说明重物下落过程机械能守恒（用本题所给物理量表示）；
（4）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出的v2-h图线如图所示，由图线可求得重物下落的加速度大小为__________m/s2（保留2位有效数字）。
15. （10分）质量m 的玩具小车以额定功率P沿平直的轨道前进，已知t＝0 时刻的速度大小为最大速度的一半，经时间 t达到最大速度，小车受到的阻力为车重的倍。求：
（1）小车达到的最大速度大小；
（2）t=0时刻小车的加速度大小；
16.(10分)如图所示,在一绝缘支架上固定着一个带正电的小球A,A通过一长为0.3m的绝缘细线连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1 kg,电荷量为1.0×10-6 C。现将小球B缓缓拉离竖直位置，当线与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，已知释放瞬间线刚好伸直，但无张力，之后球B在竖直面内摆动。两小球均可视为质点，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2，g取10 m/s2。求:
（1）小球A的电荷量；
（2）小球B经过最低点时线的拉力大小。
17.（12分）如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=37°角倾斜固定，细杆的一部分处在方向水平向右的匀强电场中，电场强度E=3×104 N/C,在细杆上套有一个带负电且电荷量大小为q=1.5×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中最远滑至C点。已知A、B间距离x1=0.75 m，取g =10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求:
A
B
C
α
E
（1）小球在B点的速度vB的大小；
（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；
（3）小球从A点滑至C点的时间。
18. （14分）如图所示，一个与水平方同夹角、长为的粗糙斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，整个轨道除段以外都是光滑的。其中与轨道以微小圆弧相接。一个质量m=1.0kg的小物块以初速度v0=5m/s从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到达C点时速度。取，，。求：
（1）小物块从C点进入圆轨道时对轨道的压力；
（2）小物块从A到B过程中摩擦力所做的功；
（3）若竖直圆轨道的半径大小能够调节，为了使小物块能通过圆轨道最高点，求竖直圆轨道的半径应满足什么条件。
高一物理参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
1.C 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D 7.D 8.B
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.BD 10.BC 11.AC 12.ABD
13.（1）BD （2） 变小 （3） 9.86 （每空2分）
14. (1)左 （2）C （3） （4）9.7 （每空2分）
15.解：(1) 达到最大速度时F1=f= （1分）
（2分）
（2分）
（2）小车在t=0 时刻的牵引力为F2，根据P=F2 （2分）
（2分）
解得： （1分）
16.解：（1）小球B刚释放瞬间,因线刚好伸直无张力，故沿线方向有
mgcs 60°=FC （2分）
FC =k （2分）
解得qA=5×10-6 C （1分）
（2）小球B摆至最低点过程机械能守恒， （2分）
在最低点线的拉力大小为T， （2分）
解得T=1.5N （1分）
17.解：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒定律得mgx1sin α=m （2分）
解得vB=3 m/s （2分）
（2）小球进入匀强电场后，由动能定理得mgx2sin （2分）
解得：x2=0.75m （2分）
（3）小球从A到B、从B到C的位移中的平均速度分别为vAB= （1分）
vBC= （1分）
由x1+x2=t （1分）
解得t=1.0s （1分）
18.解：（1）当小球运动到C点，由牛顿第二定律 （2分）
解得： （1分）
由牛顿第三定律可知，小物块到达点时对圆轨道压力的大小50N，方向竖直向下（1分）
（2）从A到B由动能定理可知： （2分）
其中h
（2分）
（3）圆周运动半径越小越容易过最高点，设半径为R0时恰能过最高点， （2分）
从最低点到最高点根据动能定理 （2分）
解得R0=0.32m （1分）
因此 （1分）
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