2021-2022年高一下学期期中测试物理试卷 含答案

2021年高一下学期期中测试物理试卷含答案
一、单项选择题(以下各小题给出的四个选项中，有且仅有一个选项符合题目要求，每小题5分，共40分)
1．关于功和能，下列说法正确的是
A．功不仅有大小，而且有方向
B．做匀速圆周运动物体的向心力不做功
C．任何情况下，功都等于力和位移的乘积
D．重力势能是标量，不可能有负值
2．下列关于万有引力的说法，其中正确的是
A．开普勒发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量
B．在万有引力定律表达式中，当，趋近于零时，两物体间的万有引力无穷大
C．当太阳的质量大于行星的质量时，太阳对行星的万有引力大于行星对太阳的万有引力D．万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力
3．关于动量的概念，以下说法正确的是
A．速度大的物体动量一定大
B．质量大的物体动量一定大
C．若两物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相同
D．若两物体的速度相同，那么质量大的物体动量一定大
4．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．对于其中的5颗同步卫星，下列说法正确的是
A．它们运行的线速度一定大于7.9 km/s
B．地球对它们的万有引力一定相同
C．它们一定位于赤道上空同一轨道上
D．它们运行的向心加速度大小一定不相等
5．北京时间2016年2月11日23：40左右，激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布，人类首次发现了引力波，他来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程，合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统．关于此双星系统，下列说法正确的是
A．两个黑洞绕行的角速度相等
B．两个黑洞绕行的线速度相等
C．两个黑洞绕行的向心加速度相等
D．质量大的黑洞绕行半径大
6．如题6图所示，小球A从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端以初
速度v0滑到底端，而相同的小球B以同样大小的初速度v0从等高处
竖直上抛(不会落在斜面上)，则
A．两小球落地时速度相同
B．从开始至落地，重力对它们做功相同
C．两小球落地时重力的瞬时功率相同
D．从开始至落地，重力对它们做功的平均功率相同
7．如题7图所示，质量相等的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止
开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底端C点时
的动能分别为E k1和E k2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和
W2，则
A．E k1>E k2W1<W2B．E k1>E k2W1=W2
C．E k1=E k2W1>W2D．E k1<E k2W1>W2
8．一汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，发动机的功率P随时
间t的变化关系图象如题8图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不
变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化关系的四幅图象中，可能正
确的是
A B C D
二、多项选择题(以下各小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，漏选得3分，选错或未选得0分，共36分)
9．如题9图所示，由于地球自转，地面上的物体A、B随地球一起绕地轴做匀
速圆周运动．关于这两个物体A、B，以下说法正确的是
A．A、B两物体所受的向心力均指向地心
B．A物体的线速度大于B物体的线速度
C．A、B两物体的向心加速度均等于地球表面的重力加速度
D．A、B两物体的周期均等于地球同步卫星的周期
10．现有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b在地面附近做匀速圆周运动，C是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如题10图所示．关于这四颗卫星，下列说法正确的是
A．a受地球的万有引力全部提供给它做圆周运动所需要的向心力
B．在相等时间内b转过的弧长最长
C．在4h内c转过的圆心角是π/3
D．d的运动周期有可能是23h
11．如题11图所示，竖立在水平地面上的轻质弹簧，下端固定在地面上。

将一个金属球放置在弹簧顶端，并用力向下压球，使弹簧压缩，用细线把弹簧拴牢．现烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续竖直向上运动到某一位置，忽略空气阻力．从细线被烧断到小球脱离弹簧的整个运动过程中
A．球的动能在刚脱离弹簧时最大
B．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小
C．球所受合力的最大值小于小球重力的大小
D．球、弹簧和地球组成的系统机械能始终保持不变
12．如题12图甲所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的拉力F作用下向上运动，拉力F与小环速度v随时间t的变化规律如题12图中乙、丙所示，取重力加速度g=10m/s2．则
A．小环的质量为1kg
B．细杆与地面间的倾角为45°
C．前3s内拉力F的最大功率是5W
D．前3s内小环机械能的增加量为10.5J
13．如题13图所示，一根不可伸长的轻质细绳两端各系一个小球a和b，
跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上．质量为3m的a球置于
地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当b球摆过的角度为θ时，
a球对地面压力刚好为零．下列结论正确的是
A．θ=90°
B．θ=45°
C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小
D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大
14．如题14图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的物体(可视为质点)放在小车的最左端．在物体受到水平恒力F作用后，它们均由静止开始运动．设小车与物体间的滑动摩擦力大小为f，车长为L．当物体从小车最左端滑动到最右端时，小车发生的位移为S．关于以下说法，其中正确的是
A．物体滑离小车时物体的动能为(F﹣f)(S+L)
B．物体滑离小车时小车的动能为fS
C．该过程物体克服摩擦力所做的功为fL
D．该过程小车和物体组成的系统机械能减少了fL，并转化为系统的内能
第Ⅱ卷(非选择题共74分)
三、实验题(按题目要求，将答案写在答题卷上．其中15题8分，16题8分，共16分) 15．某同学在“探究功和速度变化的关系”的实验
中，他用了题15图的气垫导轨实验装置，让被拉长
的橡皮筋对导轨上的滑块做功，使静止的滑块获得
一定的速度v，并用数字计时器读出．其中，AB是
不可伸长的轻质细线，BC是可以并排的橡皮筋．
(1)实验前调节导轨水平时，橡皮筋______(填“接”
或“不接”)在滑块上；
(2)实验时，如果增加橡皮筋的条数，滑块每次应从______ (填“同一”或“不同”)位置由静止释放；
(3)在作橡皮筋做功W与v的关系图象时，为了得到一条直线，设横轴为W，纵轴应为______ (选填“”、“”或“”)；
(4)若在实验时由于气源供气不足，仍作(3)问中的图象，作出的关系图象应该是一条______ (填“直线”或“曲线”)。

16．某同学用DIS“研究机械能守恒定律”的实验时用了如题16图1所示的实验装置。

若规定最低位置D处所在水平面势能为零．在某次实验中，将小球从某一高度由静止释放，用DIS 以图象方式显示出题16图2所示的实验结果．图象的横轴表示小球距最低点D的竖直高度h，纵轴表示摆球的重力势能E p、动能E k和机械能E随h的变化关系．试回答下列问题：
(1)题16图2的图象中，表示小球重力势能Ep、动能Ek和机械能E随小球距最低点D的高度h的变化关系图线分别是______
A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲
C．丙、甲、乙D．丙、乙、甲
(2)本次实验小球由静止释放时距最低点D的竖直高度为______m，
小球的质量为______kg(取g=9.8m/s2，结果保留两位
．．有效数字)
(3)由题16图2的图象，可得出的结论是______________________________
四、计算题(各小题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．其中17题12分，18题12分，19题l6分，20题18分，共58分)
17．一质量为m的小球在月球表面(不计月球自转)受到的重力为F，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)月球的质量M；
(2)月球表面的第一宇宙速度v．
18．质量m=2000kg的汽车以额定功率P=90kW在平直公路上行驶，汽车所受恒定阻力f=6000N．求：
(1)5s内牵引力所做的功W；
(2)汽车能达到的最大速度v m：
(3)当汽车的速度v=9m/s时，加速度为多大?
19．如题19图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xoy，在坐标系的第二象限内有一粗糙曲面轨道，在第一象限内有一半径为R的光滑半圆弧轨道(圆心在y轴上)，它们恰好在O点平滑连接．现让一质量为m的小球(可视为质点)从左侧距x轴竖直高度为4R的A点由静止释放，到达O点时的速度大小是，已知重力加速度为g．求：
(1)小球由A到O克服摩擦力做的功；
(2)小球到最高点B时对轨道的压力；
(3)若所有轨道均光滑，且左侧轨道满足的方程
为．要使小球能过圆弧轨道的最高点B，
求小球从左侧轨道由静止释放的最低位置坐标．
20．如题20图所示，足够长的倾斜传送带与水平面的夹角θ=37°，劲度系数k=320N/m的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点．小滑块质量m=2kg，滑块与传送带间的滑动摩擦因数μ=0.5。

设PQ间距L=3.5m，每次小滑块都从P点由静止释放，整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，
x为弹簧的形变量．已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
(1)若传送带静止不动，求小滑块下滑到刚接触弹簧时的速度v；
(2)若传送带以v传=5m/s的速度逆时针转动，求：
①小滑块从P点由静止释放在t=0.4s内系统因摩擦产生的热量Q；
②小滑块向下滑行的最大距离S．。