精品解析:天津市求真高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷
2025-06-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.71 MB |
| 发布时间 | 2025-06-17 |
| 更新时间 | 2025-06-27 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52621411.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
求真中学2024——2025学年度第二学期高一年级期中考试
物理试卷
一、单项选择题(每题3分,共15小题,45分)
1. 关于元电荷,下列说法中不正确的是( )
A. 元电荷实质上是指电子和质子本身
B. 所有带电体电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷的值通常取
D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
【答案】A
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电量单位,不是指电子和质子本身,故A错误,符合题意;
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,故B正确,不符合题意;
C.元电荷的值通常取,故C正确,不符合题意;
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,故D正确,不符合题意;
故选A。
2. 真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,那么它们之间静电力的大小等于( )
A. 4F B. 2F C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】电量不变,只是将距离增大到原来的2倍,根据点电荷库仑力的公式可以求得改变之后的库仑力的大小。
【详解】由点电荷库仑力的公式可以得到,电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的,故D正确,ABC错误。
故选D。
3. 两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为( )
A. B. 4F C. D. 2F
【答案】A
【解析】
【详解】万有引力
将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,它们之间万有引力的大小变为
故选A。
4. 转篮球是中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示,某同学说:篮球在他的手指正上方匀速转动,下列说法正确的是 ( )
A. 篮球上离转动轴距离相等的各点线速度相同
B. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
D. 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.篮球上各点做圆周运动的角速度相同,离转动轴距离相等的点线速度大小相等方向不同,球心处水平面上的线速度最大,AC错误;
B. 篮球上各点做圆周运动的圆心在指尖位置的竖直轴上,B错误;
D.由向心加速度公式
可知篮球上各点离转轴越近,半径就越小,角速度相同的情况下,做圆周运动的向心加速度就越小,D正确。
故选D。
5. 如图所示“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )
A. 在最高点,乘客对座舱的压力等于乘客的重力
B. 摩天轮转动过程中,乘客的速度保持不变
C. 摩天轮转动过程中,乘客所受的向心力大小不变
D. 摩天轮转动过程中,乘客的加速度保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.在最高点,乘客的重力与座舱对乘客的支持力提供向心力,乘客处于失重状态,乘客对座舱的压力不等于乘客的重力,故A错误;
B.摩天轮转动过程中,乘客的速度大小保持不变,速度方向时刻改变,故B错误;
C.摩天轮转动过程中,乘客所受的向心力大小
可知摩天轮转动过程中,乘客所受的向心力大小不变,故C正确;
D.摩天轮转动过程中,乘客的加速度大小保持不变,加速度方向时刻改变,指向圆心,故D错误。
故选C。
6. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场
B. 公式可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在该点受到的F力成正比
C. 公式中,是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
D. 公式可知,在离点电荷非常近的地方,电场强度E可达无穷大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.公式是电场强度的定义式,适用于任何电场,且电场中某点的电场强度只与电场本身有关,与试探电荷无关,故AB错误;
C.公式中,是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小,故C正确;
D.公式只适用于点电荷产生的场强,在离点电荷非常近的地方,公式不适用,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,半径为的圆筒,绕竖直中心轴旋转,一小物块靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为,现要使物块不下落,则圆筒转动的角速度至少为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】要使小物块不下落,则小物块在竖直方向上受力平衡,有
当摩擦力正好等于最大摩擦力时,圆筒转动的角速度取最小值,筒壁对物体的支持力提供向心力,根据向心力公式得
而
联立得
故选D。
8. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析,正确的是( )
A. 图1为汽车通过凹形桥最低点的情境。此时汽车受到的支持力小于重力
B. 图2为演员表演“水流星”的情境。当小桶刚好能通过最高点时,小桶及桶中的水只受重力作用,处于完全失重状态
C. 图3为火车转弯的情境。火车超过规定速度转弯时,车轮会挤压内轨
D. 图4为洗衣机脱水筒。其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而被甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1为汽车通过凹形桥最低点的情境。汽车所受的合力提供向心力,所以此时汽车受到的支持力大于重力,故A错误;
B.图2为演员表演“水流星”的情境。当小桶刚好能通过最高点时,重力提供向心力,小桶及桶中的水只受重力作用,处于完全失重状态,故B正确;
C.图3为火车转弯的情境。火车超过规定速度转弯时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,此时外轨对车轮有支持力,根据牛顿第三定律可知车轮会挤压外轨,故C错误;
D.图4为洗衣机脱水筒。其脱水原理是衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动需要的向心力,做离心运动,从而被甩出,故D错误。
故选B。
9. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员发射升空,并已入驻空间站组合体,与神舟十五号航天员在太空成功会师。假设空间站组合体绕地球做匀速圆周运动,其运动周期为T,轨道半径为r,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,仅由以上数据无法计算出的物理量是( )
A. 地球的质量 B. 空间站组合体所受的向心力
C. 地球的第一宇宙速度 D. 空间站离地面的高度
【答案】B
【解析】
【详解】AB.依题意,设地球质量为,半径为,空间站组合体质量为,根据万有引力提供向心力,有
可得
由于空间站组合体的质量未知,所以无法计算空间站组合体所受的向心力,故A错误,B正确;
CD.根据地球表面上的物体所受万有引力近似等于重力及第一宇宙速度定义,可得
可得地球半径及地球的第一宇宙速度为
根据
可得空间站离地面的高度
故CD错误。
故选B。
10. 人造地球卫星离地面的距离等于地球半径R,该卫星以速度v沿圆轨道运动,设地球质量为M,万有引力常量为G,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可得
故选C。
11. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼,下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A. 甲图中支持力对人不做功 B. 乙图中支持力对人做正功
C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中支持力竖直向上,与速度夹角小于90°,则支持力对人做正功,选项A错误;
B.乙图中支持力与速度方向垂直,则支持力对人不做功,选项B错误;
C.甲图中人不受摩擦力,则摩擦力对人不做功,选项C错误;
D.乙图中人受摩擦力沿斜面向上,则摩擦力对人做正功,选项D正确。
故选D。
12. 质量为m的小球,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h,如图设桌面处重力势能为零,空气阻力不计,那么,小球落地时的机械能为( )
A. mgh B. mgH C. mg(H+h) D. mg(H-h)
【答案】B
【解析】
【详解】不计空气阻力,小球下落过程中机械能守恒,则小球落地时的机械能等于小球释放时的机械能,为
故选B。
13. 某人用手将一质量为1kg的物体由静止沿竖直方向向上提升1m,这时物体的速度为2m/s,已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 物体机械能守恒 B. 拉力对物体做功8J
C. 合力对物体做功2J D. 物体克服重力做功-10J
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体竖直方向受到向上的拉力作用,拉力对物体做正功,物体的机械能增加,故A错误;
C.根据动能定理可得合力做的功为
故C正确;
B.合力做的功为
解得
故B错误;
D.重力做的功为
所以物体克服重力做功10J,故D错误。
故选C。
14. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,一位蹦极爱好者身系弹性绳自高台跳下,到最低点时,距水面还有一定高度,忽略空气阻力,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 下落过程中,运动员和地球所组成的系统机械能守恒
C. 下落过程中,重力势能的变化量与重力势能零点的选取有关
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,由于弹力做负功,运动员动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.下落过程中,运动员到达最低点前,重力始终做正功,重力势能始终减小,故A正确;
B.下落过程中,蹦极绳的弹力做功,运动员和地球所组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.根据
可知下落过程中重力势能的变化量由高度差决定,与重力势能的零点选取无关,故C错误;
D.蹦极绳张紧后的下落过程中,蹦极绳弹力小于运动员重力时,合外力向下,运动员做加速运动,当蹦极绳弹力等于运动员重力时,合外力为零,运动员的速度达到最大,蹦极绳弹力大于运动员重力时,合外力向上,运动员做减速运动,则蹦极绳张紧后的下落过程中,蹦极绳弹力一直做负功,运动员动能先增大再减小,故D错误。
故选A。
15. 如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为( )
A. μmgR B. mgR(1-μ)
C. πμmgR D. mgR
【答案】B
【解析】
【详解】设在AB段物块克服摩擦力做的功为W,则物块由A到B运用动能定理可得
物块由B到C运用动能定理可得
联立解得W=mgR(1-μ),故B正确,ACD错误。
故应选B。
二。多项选择题(每题3分,共5小题,15分。多选不得分,少选得2分)
16. 我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道,北斗导航卫星G7属地球静止轨道卫星(高度约为36000km)。以下说法中正确的是( )
A. 这两颗卫星的运行线速度都小于第一宇宙速度
B. “墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小
C. “墨子号”的周期比北斗G7的周期小
D. “墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据
得
知道轨道半径越大,线速度越小,第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径,所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度,所以两卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度,故A正确;
B.由
可得
则轨道半径越小角速度越大,“墨子号”角速度比北斗G7的角速度大,故B错误;
C.根据
得
所以量子科学实验卫星“墨子号”的周期小,故C正确;
D.卫星的向心加速度
半径小量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7的大,故D错误。
故选AC。
17. 发射地球静止卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A. 卫星两次变轨过程中均需要点火减速
B. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C. 卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于在轨道3上运动的速率
D. 卫星在轨道2上运动的周期大于在轨道3上运动的周期
【答案】BC
【解析】
【详解】A.卫星两次变轨过程中均需要点火加速,故A错误;
B.根据
可得
所以卫星在轨道1上经过Q点时加速度等于它在轨道2上经过Q点的时的加速度,故B正确;
C.若卫星做过Q点的匀速圆周运动,根据
此时经过轨道1上Q点时的速率大于在轨道3上运动的速率,又因为卫星在轨道1上经过Q点变轨到轨道2时,做离心运动,需要加速,所以卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于在轨道1上经过Q点时的速率,则卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于在轨道3上运动的速率,故C正确;
D.卫星在轨道2上运动的半长轴小于在轨道3上运动的半径,根据开普勒第三定律
可得卫星在轨道2上运动的周期小于它在轨道3上运动的周期,故D错误。
故选BC。
18. 如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A.B两点,用EA.EB表示A.B两处的场强大小,则( )
A. A.B两点的场强方向相同
B. 电场线从A指向B,所以EA>EB
C. A.B在同一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
D. 不知A.B附近的电场线分布状况,无法比较EA与EB的大小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题,A、B两点所在的电场线是直线,A、B两点电场强度方向必定相同.故A正确.
BCD.电场线的疏密表示电场强度的相对大小,由于A、B附近电场线的分布情况未知,A、B在一条电场线上,无法判断电场线的疏密,也就无法判断A、B两点电场强度的大小.故BC错误,D正确。
故选AD。
19. 蹦床是少年儿童喜欢的一种体育运动,如图所示,蹦床的中心由弹性网组成,若少年儿童从最高点由静止自由下落至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,则少年儿童( )
A. 机械能一直减小
B. 刚接触网面时,动能最大
C. 重力做的功大于空气阻力做功的大小
D. 重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
【答案】AC
【解析】
【详解】A.运动员从最高点落下直至最低点的过程中,弹簧弹力以及空气阻力一直做负功,因此其机械能一直减小,故A正确;
B.运动员和弹性网接触的过程中先加速然后减速,故开始动能并非最大,故B错误;
CD.根据功能关系可知,重力做功等于克服空气阻力和弹簧弹力做功的代数和,则重力势能的减少量大于弹性势能的增加量,重力做功大于克服空气阻力做功,故C正确,D错误。
故选AC。
20. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,经时间达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。则动车在时间内( )
A. 加速度逐渐减小 B. 做匀加速直线运动
C. 牵引力做功为 D. 牵引力的功率
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.动车的功率恒定,根据
可知动车的牵引力逐渐减小,根据牛顿第二定律得
可知动车的加速度减小,所以动车做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确,B错误;
C.由于动车的功率恒定不变,则牵引力做功为
故C正确;
D.当牵引力等于阻力时,动车速度达到最大,则有
故D正确。
故选ACD。
三。实验题(每空2分,共2小题,12分)
21. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是_____
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是_____
A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结果是_____
A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比。
【答案】 ①. A ②. D ③. C
【解析】
【详解】(1)[1] 在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中,需要保证某些物理量不变(例如:钢球的质量及钢球做圆周运动的半径),从而便于研究其中两个物理量之间(例如:向心力及钢球做圆周运动的角速度)的关系,这种研究方法在物理中称为控制变量法。
故选A。
(2)[2] 从图中可以看出,两边圆盘是通过皮带连接转动的,则边缘线速度v相等,皮带连接的两个轮子半径相等,则角速度ω相等,两个球做圆周运动的半径r也相同,两个球其中一个是铝球,另一个是钢球,说明两个球的质量不一样,可知图示情景正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系。
故选D。
(3)[3] A.由公式可得,在质量和半径一定情况下,向心力大小与角速度的二次方成正比。故A错误;
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度二次方的大小成正比,故B错误;
C.由公式可得,在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比,故C正确;
D.由公式可得,在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比,故D错误。
故选C。
22. 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______;
A交流电源B.刻度尺C.秒表D.天平(含砝码)
(2)图乙是该同学在某次实验中得到的一条纸带,O是重物开始下落时打出的点,A、B、C是按照打点先后顺序选取的三个计数点,通过测量得到O、A间距离为,O、B间距离为,O、C间距离为。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T,重物质量为m,从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中,重物动能的增加量为______;
(3)该同学在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离为h,计算对应计数点的重物速度为v,得到如图丙所示的图像,由图像可求出当地的重力加速度g=_____。
【答案】 ①. AB ②. ③. 9.70
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]打点计时器使用交流电源,实验中需要测量点迹间的距离,从而得出瞬时速度和下降的高度,所以需要刻度尺;实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量质量,则不需要天平,打点计时器可以知道时间,不需要秒表,故选AB。
(2)[2]B点为AC两点的中间时刻,速度为AC之间的平均速度,为
重物动能的增加量为
(3)[3]根据
代入数据可得
四。计算题(共3小题)
23. 如图,水平地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电荷量为q,静止时细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为。(,)
(1)判断小球所带电性;
(2)求匀强电场的场强大小E;
(3)现将细线剪断,求小球落地前的加速度大小a。
【答案】(1)负电;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球受到的电场力方向与电场强度方向相反,则小球带负电。
(2)根据受力平衡
解得
(3)细绳剪断后,小球做匀加速直线运动,所受合力与静止时细绳拉力等大反向。所以
又根据牛顿第二定律
解得
24. 在冰雪冲浪项目中,安全员将小朋友(可视为质点)从A点沿左侧圆弧切线方向推入滑道,小朋友获得的初速度,圆弧所在圆的半径,圆弧AB所对应的圆心角,B为轨道最低点,冰滑道视为光滑。小朋友和滑板总质量为,右侧平台比左侧平台高9.45m。小朋友冲上右侧平台后做减速运动,滑板与平台间动摩擦因数为,重力加速度。求:
(1)小朋友和滑板在圆弧形冰滑道最低点B时的速率v及其对冰道的压力;
(2)小朋友和滑板在右侧雪道滑行的距离d。
【答案】(1);650N,方向向下;(2)9m
【解析】
【详解】(1)从A到B根据机械能守恒定律
代入数据解得
根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律,小朋友和滑板对冰滑道的压力大小为650N,方向向下。
(2)小朋友和滑板从运动到停止的过程中,根据动能定理
代入数据解得
25. 如图所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图所示的模型:弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接,B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球(可视为质点)从弧形轨道上的A点由静止开始滑下,已知A点与圆轨道B点的高度差为h,重力加速度为g。空气阻力和轨道的摩擦忽略不计。
(1)小球运动到B点时速度v的大小;
(2)小球运动到B点时,轨道对小球的支持力F的大小。
(3)某同学认为,要使小球从弧形轨道上的A点由静止滑下后可以通过圆轨道的最高点C,h和圆轨道半径R之间满足h≥2R就可以。你认为这种说法是否正确,请说明理由。
【答案】(1);(2);(3)不正确,应该要满足h≥2.5R才可以通过圆轨道
【解析】
【分析】由机械能守恒定律可求出A到B的速度大小,对B点,由牛顿第二定律结合向心力公式可求出轨道对小球的支持力F的大小,能否通过最高点C,要计算C点的速度是否大于临界速度。
【详解】(1)从A点到B点,由机械能守恒定律可知
得到
(2)对B点,由牛顿第二定律结合向心力公式可得
得到
(3)从A点到C点,由机械能守恒定律可知
如果小球能通过圆轨道的最高点C,则
解得
故某同学认为,要使小球从弧形轨道上的A点由静止滑下后可以通过圆轨道的最高点C,h和圆轨道半径R之间满足h≥2R就可以了,这种说法是不正确的,应该要满足h≥2.5R才可以通过圆轨道。
【点睛】小球到最高点的临界速度,只有到最高点的速度大于这一临界速度,才能通过圆轨道最高点。
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求真中学2024——2025学年度第二学期高一年级期中考试
物理试卷
一、单项选择题(每题3分,共15小题,45分)
1. 关于元电荷,下列说法中不正确的是( )
A. 元电荷实质上是指电子和质子本身
B. 所有带电体电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷的值通常取
D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
2. 真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,那么它们之间静电力的大小等于( )
A. 4F B. 2F C. D.
3. 两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为( )
A. B. 4F C. D. 2F
4. 转篮球是中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示,某同学说:篮球在他的手指正上方匀速转动,下列说法正确的是 ( )
A. 篮球上离转动轴距离相等的各点线速度相同
B. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
D. 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小
5. 如图所示“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )
A. 在最高点,乘客对座舱的压力等于乘客的重力
B. 摩天轮转动过程中,乘客的速度保持不变
C. 摩天轮转动过程中,乘客所受的向心力大小不变
D. 摩天轮转动过程中,乘客的加速度保持不变
6. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场
B. 公式可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在该点受到的F力成正比
C. 公式中,是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
D. 公式可知,在离点电荷非常近的地方,电场强度E可达无穷大
7. 如图所示,半径为的圆筒,绕竖直中心轴旋转,一小物块靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为,现要使物块不下落,则圆筒转动的角速度至少为( )
A. B. C. D.
8. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析,正确的是( )
A. 图1为汽车通过凹形桥最低点的情境。此时汽车受到的支持力小于重力
B. 图2为演员表演“水流星”的情境。当小桶刚好能通过最高点时,小桶及桶中的水只受重力作用,处于完全失重状态
C. 图3为火车转弯的情境。火车超过规定速度转弯时,车轮会挤压内轨
D. 图4为洗衣机脱水筒。其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而被甩出
9. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员发射升空,并已入驻空间站组合体,与神舟十五号航天员在太空成功会师。假设空间站组合体绕地球做匀速圆周运动,其运动周期为T,轨道半径为r,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,仅由以上数据无法计算出的物理量是( )
A. 地球的质量 B. 空间站组合体所受的向心力
C. 地球的第一宇宙速度 D. 空间站离地面的高度
10. 人造地球卫星离地面的距离等于地球半径R,该卫星以速度v沿圆轨道运动,设地球质量为M,万有引力常量为G,则有( )
A. B. C. D.
11. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼,下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A. 甲图中支持力对人不做功 B. 乙图中支持力对人做正功
C 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做正功
12. 质量为m的小球,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h,如图设桌面处重力势能为零,空气阻力不计,那么,小球落地时的机械能为( )
A. mgh B. mgH C. mg(H+h) D. mg(H-h)
13. 某人用手将一质量为1kg的物体由静止沿竖直方向向上提升1m,这时物体的速度为2m/s,已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 物体机械能守恒 B. 拉力对物体做功8J
C. 合力对物体做功2J D. 物体克服重力做功-10J
14. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,一位蹦极爱好者身系弹性绳自高台跳下,到最低点时,距水面还有一定高度,忽略空气阻力,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 下落过程中,运动员和地球所组成的系统机械能守恒
C. 下落过程中,重力势能的变化量与重力势能零点的选取有关
D. 蹦极绳张紧后的下落过程中,由于弹力做负功,运动员动能减小
15. 如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为( )
A. μmgR B. mgR(1-μ)
C. πμmgR D. mgR
二。多项选择题(每题3分,共5小题,15分。多选不得分,少选得2分)
16. 我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道,北斗导航卫星G7属地球静止轨道卫星(高度约为36000km)。以下说法中正确的是( )
A. 这两颗卫星的运行线速度都小于第一宇宙速度
B. “墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小
C. “墨子号”的周期比北斗G7的周期小
D. “墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小
17. 发射地球静止卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A. 卫星两次变轨过程中均需要点火减速
B. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C. 卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于在轨道3上运动的速率
D. 卫星在轨道2上运动周期大于在轨道3上运动的周期
18. 如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A.B两点,用EA.EB表示A.B两处的场强大小,则( )
A. A.B两点的场强方向相同
B. 电场线从A指向B,所以EA>EB
C. A.B在同一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
D. 不知A.B附近的电场线分布状况,无法比较EA与EB的大小
19. 蹦床是少年儿童喜欢的一种体育运动,如图所示,蹦床的中心由弹性网组成,若少年儿童从最高点由静止自由下落至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,则少年儿童( )
A. 机械能一直减小
B. 刚接触网面时,动能最大
C. 重力做的功大于空气阻力做功的大小
D. 重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
20. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,经时间达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。则动车在时间内( )
A 加速度逐渐减小 B. 做匀加速直线运动
C. 牵引力做功为 D. 牵引力的功率
三。实验题(每空2分,共2小题,12分)
21. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是_____
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是_____
A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结果是_____
A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比。
22. 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______;
A.交流电源B.刻度尺C.秒表D.天平(含砝码)
(2)图乙是该同学在某次实验中得到的一条纸带,O是重物开始下落时打出的点,A、B、C是按照打点先后顺序选取的三个计数点,通过测量得到O、A间距离为,O、B间距离为,O、C间距离为。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T,重物质量为m,从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中,重物动能的增加量为______;
(3)该同学在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离为h,计算对应计数点的重物速度为v,得到如图丙所示的图像,由图像可求出当地的重力加速度g=_____。
四。计算题(共3小题)
23. 如图,水平地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电荷量为q,静止时细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为。(,)
(1)判断小球所带电性;
(2)求匀强电场的场强大小E;
(3)现将细线剪断,求小球落地前的加速度大小a。
24. 在冰雪冲浪项目中,安全员将小朋友(可视为质点)从A点沿左侧圆弧切线方向推入滑道,小朋友获得的初速度,圆弧所在圆的半径,圆弧AB所对应的圆心角,B为轨道最低点,冰滑道视为光滑。小朋友和滑板总质量为,右侧平台比左侧平台高9.45m。小朋友冲上右侧平台后做减速运动,滑板与平台间动摩擦因数为,重力加速度。求:
(1)小朋友和滑板在圆弧形冰滑道最低点B时的速率v及其对冰道的压力;
(2)小朋友和滑板在右侧雪道滑行的距离d。
25. 如图所示,游乐场过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图所示的模型:弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接,B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球(可视为质点)从弧形轨道上的A点由静止开始滑下,已知A点与圆轨道B点的高度差为h,重力加速度为g。空气阻力和轨道的摩擦忽略不计。
(1)小球运动到B点时速度v的大小;
(2)小球运动到B点时,轨道对小球的支持力F的大小。
(3)某同学认为,要使小球从弧形轨道上的A点由静止滑下后可以通过圆轨道的最高点C,h和圆轨道半径R之间满足h≥2R就可以。你认为这种说法是否正确,请说明理由。
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