湖北省十堰市2020-2021学年高一下学期物理期末调研考试试卷

试卷更新日期：2021-08-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 两个分运动均为匀速直线运动，两分运动的夹角为α，则下列关于合运动的说法正确的是（　　）

A、若α为直角，则合运动一定是匀变速直线运动 B、若α为锐角，则合运动一定是曲线运动 C、若合运动是匀速直线运动，则α一定为直角 D、无论α为何值，合运动一定是匀速直线运动

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2. 由足够高处沿水平方向以 $5 m / s$ 的初速度抛出一个小球，忽略空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，则小球抛出 $1 s$ 后，小球的速度大小为（）

A、 $5 \sqrt{3} m / s$ B、 $10 m / s$ C、 $5 \sqrt{5} m / s$ D、 $15 m / s$

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3. 中国的基建堪称世界之最。基础建设离不开各类工程机械，这些机械中有许多传动装置。如图所示，两轮以皮带传动，左边的小轮为主动轮，皮带没有打滑，A，B两点位于两轮的边缘，它们距离各自轴心的距离分别为 $r_{A}$ 、 $r_{B}$ 且 $r_{B} = 3 r_{A}$ ，当主动轮匀速转动时，下列说法正确的是（）

A、A，B两点的角速度大小相等 B、A，B两点的线速度大小之比为3 C、A，B两点的向心加速度大小之比为3 D、大小两轮做匀速转动的周期一样

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4. 如图所示，斜面 $A B$ 固定在水平地面上，斜面的倾角 $α = 30 °$ 、长度 $l = 10 m$ 。在顶点水平向左抛出一个小球，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，不计空气阻力，经过一段时间后，小球落在水平地面上或者斜面上，对于这一过程，下列说法正确的是（　　）

A、若小球的初速度为 $8 m/s$ ，则小球落在斜面上 B、若小球的初速度为 $10 m/s$ ，则小球落在斜面上 C、若小球的初速度变大，则从抛出点到落点的位移方向与水平方向的夹角一定变大 D、若小球的初速度变大，则小球在落点时的速度方向与水平方向的夹角一定变大

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5. 某人造卫星的质量为m，距离地面的高度为h，到地心的距离为x。地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，地球表面重力加速度大小为g，则下列式子能表示卫星受到地球的万有引力大小的是（　　）

A、 $\frac{G M m}{x^{2}}$ B、 $\frac{G M m}{R^{2}}$ C、 $\frac{G M m}{h^{2}}$ D、 $m g$

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6. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法正确的是（）

A、a、b的线速度大小之比是 $\sqrt{2} ： 1$ B、a、b的周期之比是 $1 ： 2 \sqrt{2}$ C、a、b的角速度大小之比是 $3 \sqrt{6} ： 4$ D、a、b的向心加速度大小之比是 $5 ： 4$

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7. 地球可以看成质量均匀分布的球体，在地球上空有许多同步卫星，下列关于同步卫星的说法正确的是（　　）

A、它们的质量一定相等 B、它们的速率一定相等 C、它们的向心加速度一定相等 D、它们离地心的距离一定不相等

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8. 如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（）

A、μ(M+m)gL B、2μmgL C、 $\frac{μ m g L}{2}$ D、μmgL

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9. 如图所示，将质量为3m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，杆足够长，下列说法正确的是（　　）

A、环到达B处时，重物上升的高度 $h = \frac{d}{2}$ B、环到达B处时，环与重物的速度大小相等 C、环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能 D、环能下降的最大高度为 $\frac{3}{4} d$

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10. 如图所示，长为 $2 l$ 、质量为 $m$ 粗细均匀且质量分布均匀的软绳对称地挂在轻小的定滑轮两边，用细线将物块 $M$ 与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开滑轮（此时物块未到达地面，重力加速度大小为 $g$ ），在此过程中（）

A、物块 $M$ 的机械能逐渐增加 B、软绳的机械能逐渐增加 C、软绳重力势能共减少了 $m g l$ D、软绳重力势能的减少量等于物块机械能的增加量

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11. 如图所示，两个相同的金属小球A和B均带电，小球A带的电荷量为 $+ q$ ，小球B也带正电，电荷量为小球A所带电荷量的一半，相隔一定的距离 $x$ ，两个带电金属小球A和B此时均可以看成点电荷，两球之间的库仑力大小为 $F$ 。现将金属小球A、B接触后再放回原来的位置，两球之间的库仑力大小为 $F^{'}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、小球A所带电荷量可能为任意的实数 B、金属小球A和B接触时，一部分电子从小球A转移到了小球B上 C、 $F^{'} = \frac{3}{2} F$ D、 $F^{'} = \frac{9}{8} F$

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12. 在某形状不规则的带正电体周围的电场中有一定点A，当把一个电荷量为 $+ q$ 的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点时，试探电荷克服电场力做功为 $W$ ，则A点的电势 $φ_{A}$ 及试探电荷在A点的电势能 $E_{p A}$ 分别为（　　）

A、 $φ_{A} = \frac{W}{q}$ ， $E_{pA} = - W$ B、 $φ_{A} = - \frac{W}{q}$ ， $E_{p A} = W$ C、 $φ_{A} = \frac{W}{q}$ ， $E_{p A} = W$ D、 $φ_{A} = - \frac{W}{q}$ ， $E_{p A} = - W$

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13. 如图所示，四个质量均为 $m$ 、带电荷量均为 $+ q$ 的微粒 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 距离地面的高度相同，以相同的水平速度被抛出，除了 $a$ 微粒没有经过电场外，其他三个微粒均经过电场强度大小为 $E$ 的匀强电场（ $m g > q E$ ），这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是 $t_{a}$ 、 $t_{b}$ 、 $t_{c}$ 、 $t_{d}$ ，不计空气阻力，则（　　）

A、 $t_{b} < t_{a} < t_{c} < t_{d}$ B、 $t_{b} = t_{c} < t_{a} = t_{d}$ C、 $t_{a} = t_{d} < t_{b} < t_{c}$ D、 $t_{b} < t_{a} = t_{d} < t_{c}$

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14. 某一电场的电场线如图所示。已知 $φ_{a} = 5 V$ ， $φ_{c} = 3 V$ ， $a b = b c$ ， $b$ 点的电势为 $φ_{b}$ ， $b$ 、 $d$ 在同一等势面上。以 $| W_{a c} |$ 表示点电荷 $q$ 由 $a$ 点移到 $c$ 点过程中电场力做功的大小， $| W_{d c} |$ 表示点电荷 $q$ 由 $d$ 点移到 $c$ 点过程中电场力做功的大小，则（　　）

A、 $φ_{b} > 4 V$ B、 $φ_{b} < 4 V$ C、 $| W_{a c} | = 2 | W_{d c} |$ D、 $| W_{a c} | < 2 | W_{d c} |$

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15. 质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带电粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动到 $B$ 点，其速度随时间变化的图像如图所示， $t_{A}$ 、 $t_{B}$ 分别是带电粒子到达A、 $B$ 两点对应的时刻，则（　　）

A、A处的电场强度小于 $B$ 处的电场强度 B、A处的电势小于 $B$ 处的电势 C、该粒子在A处的电势能比在 $B$ 处的电势能小 $\frac{1}{2} m v_{B}^{2} - \frac{1}{2} m v_{A}^{2}$ D、A，B两点的电势差为 $\frac{m v_{B}^{2} - m v_{A}^{2}}{2 q}$

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16. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的 $P$ 点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A、电容器中的电场强度增大 B、 $P$ 点的电势将降低 C、电容器的电容减小，极板带电荷量增大 D、带电油滴在 $P$ 点的电势能将减小

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17. 如图所示，带电粒子A，B所带电荷量 $q_{A}$ 、 $q_{B}$ 之比为 $1 ： 2$ ，带电粒子A，B以相等的速度 $v_{0}$ 从平行板电容器左侧同一点射入电场，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，O为下极板左侧端点，若OC = CD，忽略粒子所受重力的影响，则（）

A、A，B在电场中运动的时间之比为 $1 ： 4$ B、A，B运动的加速度大小之比为 $1 ： 2$ C、A，B的质量之比为 $1 ： 8$ D、A，B的位移大小之比为 $1 ： 2$

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二、多选题

18. 如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为 $m$ 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 $g$ 。物块上升的最大高度为 $H$ ，则此过程中，物块的（　　）

A、动能减小了 $m g H$ B、动能减小了 $2 m g H$ C、机械能减小了 $m g H$ D、机械能减小了 $\frac{1}{2} m g H$

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三、实验题

19. 图甲是研究小球做平抛运动的实验装置，水平槽末端固定一光电门传感器并与计算机相连。小明同学将一钢球从斜槽上某一位置由静止释放，计算机记录的挡光时间为 $Δ t$ ，若钢球的直径为 $d$ ，则钢球平抛运动的初速度大小为。钢球抛出后，根据实验画出钢球的平地运动轨迹如图乙所示， $O$ 为平抛运动的起点，测得研究点的横坐标为 $x_{1}$ ，重力加速度大小为 $g$ ，则纵坐标 $y_{1} =$ 。（均用题中给出的物理量符号表示）

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20. 在用图甲所示的装置验证机械能守恒定律的实验中，使质量 $m$ 的重物自由下落，电火花计时器在纸带上打出一系列的点。

(1)、（多选）实验中，下列相关操作正确的是______。

A、电火花计时器应使用 $6 V$ 直流电源 B、应先接通电源，后松开纸带 C、应记录起始点 $O$ 的位置，在距离 $O$ 点较近处连续选择几个计数点 D、先计算出 $m g h_{n}$ 和 $\frac{1}{2} m v_{n}^{2}$ 再进行比较，从而得出实验结论

(2)、选取符合实验要求的纸带如图乙所示， $O$ 为打下的第一个点，A、 $B$ 、 $C$ 为从合适位置开始选取的连续的三个点。已知电火花计时器每隔 $0.02 s$ （用 $T$ 表示）打一个点，当地的重力加速度大小 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，那么应取 $O$ 点到（选填“A”、“ $B$ ”或“ $C$ ”）点来验证机械能守恒定律。

(3)、从 $O$ 点到第（2）问中选取的点，重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ ，动能的变化量 $Δ E_{k} =$ 。（均用题中的物理量符号表示）

(4)、某同学经过思考后，测出纸带上各点到 $O$ 点的距离，根据纸带算出各点的速度 $v$ 及重物下落的高度 $h$ ，绘制出以 $\frac{v^{2}}{2}$ 为纵轴、 $h$ 为横轴的图像，若操作、计算均无误，则绘制出的 $\frac{v^{2}}{2} - h$ 图像为______。（填选项符号）

A、 B、 C、 D、

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四、解答题

21. 地球为太阳系中由内及外的第三颗行星，已知地球可以看成质量均匀的球体，半径为R，密度为 $ρ$ ，地球表面的重力加速度大小为g。地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动，运动半径为L，周期为T。已知球体的体积公式为 $V = \frac{4 π R^{3}}{3}$ ，求：

(1)、引力常量G；

(2)、太阳的质量。

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22. 如图所示，固定在竖直平面内半径 $r = 0.6 m$ 的光滑半圆轨道与半径 $R = 1.2 m$ 的四分之一光滑圆弧轨道在最低点B处平滑连接，A、C两点分别为四分之一圆弧轨道和半圆轨道的末端点且两点位于同一水平面内。质量 $m = 1 kg$ 的小滑块（可视为质点）在A点正上方比A点高h处由静止开始下落，经A点进入圆弧轨道后沿轨道从C点水平飞出，恰好击中右侧四分之一圆弧轨道上与左侧半圆轨道圆心O等高的F点。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、小滑块通过C点时对半圆轨道的压力大小；

(2)、小滑块释放的初始位置距A点的高度h。

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23. 如图所示，虚线左侧有一场强为E₁=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E₂=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E₂平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m，重力不计）无初速度地放入电场E₁中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为 $\frac{L}{2}$ ，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：

(1)、电子从释放到打到屏上所用的时间；

(2)、电子刚射出电场E₂时的速度方向与AO连线夹角的正切值 $\tan θ$ ；

(3)、电子打到屏上的点到点O的距离x。

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