湖北省部分示范高中2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-05-31 类型：期中考试

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一、单选题

1. 物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（）

A、伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同 B、开普勒认为“在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上” C、牛顿提出行星运动规律，卡文迪许发现了万有引力定律，开普勒测出了引力常量 D、第谷将开普勒的几千个数据归纳出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律

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2. 2021年12月14日，我国成功将天链二号02星送人预定轨道，发射任务取得圆满成功。若天链二号02星进入离地一定高度的预定轨道后做圆周运动，则下列说法正确的是（）

A、卫星的发射速度应小于第一宇宙速度 B、卫星在发射升空加速的过程中机械能守恒 C、卫星在轨道上运行的速度大于地球的第一宇宙速度 D、开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕地球的运动

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3. 2021年5月28日，第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议在天津工业大学召开，摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后知甲物体带正电 $2.8 \times 1 0^{- 15} C$ 。丙物体带电 $6 \times 1 0^{- 16} C$ 。则关于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是（）

A、乙物体一定带有负电荷 $3.4 \times 1 0^{- 15} C$ B、乙物体可能带有负电荷 $2.4 \times 1 0^{- 15} C$ C、丙物体一定带有负电荷 $6 \times 1 0^{- 16} C$ D、丙物体一定带有正电荷 $6 \times 1 0^{- 16} C$

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4. 光滑水平地面上静止放置一质量为0.5kg的物体，某时刻物体在水平外力F的作用下开始做直线运动，记该时刻 $t = 0$ ，物体的位移随时间平方的关系图像如图所示，则（）

A、F的大小为0.5N B、F在第1s内做的功为2J C、F在第2s内做的功为2J D、F在第2s末的功率为4W

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5. 一电动公交车从静止开始以恒定加速度启动在平直公路上做直线运动，输出功率达到额定功率后保持不变，其速度一时间图像如图所示， $t = 30 s$ 时发动机因故障熄火，此后公交车滑行至停止。已知公交车的总重量为10t，且整个过程中公交车受到的阻力恒定不变，则下列说法正确的是（）
5

A、公交车受到的阻力大小为 $2.0 \times 1 0^{4} N$ B、在前5s内，发动机提供的牵引力大小为 $2.0 \times 1 0^{4} N$ C、在第30s末，发动机的输出功率为 $1.0 \times 1 0^{5} W$ D、公交车匀加速阶段运动的时间为12s

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6. 如图所示，真空中光滑的绝缘水平面上有一菱形 $A B C D$ ，顶点A、C处分别固定等量带负电的点电荷，O点为两对角线的交点。若将一个带正电的粒子置于B点由静止释放，则下列说法正确的是（）

A、粒子将沿对角线BD做往复运动，从B到D先做匀加速运动后做匀减速运动 B、从B到D电势先升高后降低，场强先增大后减小，O点电势最高、场强最大 C、从B到D粒子的电势能与机械能之和先增大后减小 D、从B到D粒子的电势能先减小后增大

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7. 一根不可伸长的轻绳拴着小球（可视为质点）在竖直平面做圆周运动。已知轻绳能够承受的最大拉力为28N，小球的质量 $m = 0.2 k g$ ，轻绳的长度 $l = 0.4 m$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，小球通过最高点的速度大小范围是（）

A、 $0 \leq v < 6 m / s$ B、 $2 m / s \leq v < 4 m / s$ C、 $2 m / s \leq v < 6 m / s$ D、 $2 m / s \leq v < 8 m / s$

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二、多选题

8. 如图所示，轻质弹簧下端悬挂有一小球，上端固定在水平天花板上，将弹簧拉至水平方向，且弹簧处于原长，然后由静止释放小球直至其运动到最低点，不计空气阻力，此过程中，下列说法正确的是（）

A、小球的机械能守恒 B、弹簧的弹力对小球做负功 C、弹簧的弹力对小球不做功 D、小球和弹簧组成的系统机械能守恒

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9. 1984年4月8日，“长江三号”运载火箭把中国的第一颗试验通信卫星送入太空，使中国成为当时世界上第五个独立发射地球同步卫星的国家。关于同步卫星的发射和运行，下列说法正确的是（）

A、同步卫星的发射速度可能小于7.9km/s B、同步卫星的发射速度一定小于11.2km/s C、同步卫星环绕地球的运行速度一定小于7.9km/s D、同步卫星环绕地球的运行速度可能为11.2km/s

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10. 2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。登陆火星前，“天问一号”多次变轨示意图如图所示，轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。除变轨瞬间，“天问一号”在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是（）

A、“天问一号”在P点从轨道II进入轨道III要进行点火减速 B、“天问一号”在轨道III上的周期大于在轨道II上的周期 C、“天问一号”在轨道III上Q点的加速度大于在轨道II上S点的加速度 D、“天问一号”从轨道III上的Q点到P点运行过程中，线速度越来越大

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11. 如图所示，倾角 $θ = 30 °$ 的固定斜面顶端安装一轻质光滑定滑轮，质量为 $m_{A} = 3 k g$ 的物块A和质量 $m_{B} = 1 k g$ 的物块B用轻绳连接并跨过滑轮，一开始，在外力作用下A、B处于静止状态。已知B与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{3}$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。现撤去外力，当物块A下落高度 $h = 0.4 m$ 时，下列说法正确的是（）

A、物块A的加速度大小为 $5 m / s^{2}$ B、绳子的拉力大小为15N C、物块A速度大小为4m/s D、物块B的动能为2J

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三、实验题

12. 某科技小组利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹性势能与形变量关系”。弹簧弹射器水平放置，弹簧被压缩 $Δ x$ 后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为 $Δ t$ 。请回答下列问题：

(1)、小球通过光电门时的速度大小v=；

(2)、某同学通过多次实验，得到了多组 $Δ x$ 与对应的 $Δ t$ ，并作出了 $Δ x - \frac{1}{Δ t}$ 的图像如图乙所示，这说明弹簧的压缩量与小球通过光电门的时间成（填“正比”或“反比”）；因此，弹簧的形变量越大，小球弹出的速度（填“越大”或“越小”），由此说明，弹簧所具有的弹性势能（填“越大”或“越小”）。

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13. 利用力传感器验证系统机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示，细线一端拴一个小球，另一端连接力传感器并固定在铁架台上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放小球时细线与竖直方向的夹角，测出球的质量为m，小球的直径为d，小球在悬挂后静止时用直尺测出绳子长度为L。已知重力加速度为g。

(1)、将小球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动过程中作周期性变化。为求出小球在最低点的速度大小，应读取拉力的（填“最大值”或“最小值”），其值为F。

(2)、小球从静止释放运动到最低点过程中，重力势能的减少量 $Δ E_{p}$ = ，小球动能的增加量 $Δ E_{k}$ =。（用上述给定或测定物理量的符号表示）若两者在误差允许的范围内相等，则小球的机械能是守恒的。

(3)、关于该实验，下列说法正确的是____。

A、可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验 B、细线要选择伸缩性小的 C、小球尽量选择密度大的 D、可以不测小球的质量和细线的长度

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四、解答题

14. 如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星A、B，A的轨道半径为B的n倍，A、B同方向绕地心做匀速圆周运动。已知地球的半径为R。地球表面的重力加速度大小为g。卫星B绕地球运行的周期为T，求卫星B离地面的平均高度h和卫星B、A的角速度之比 $\frac{ω_{B}}{ω_{A}}$ 。

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15. 如图所示，在真空中，一带负电的小球电荷量为 $- 5 q (q > 0)$ ，固定在倾角为 $θ$ 的光滑固定绝缘细杆下端 $P$ 点，让另一穿在杆上的质量为 $M$ 、电荷量为 $Q$ 的带正电小球从 $O$ 点由静止释放，当带正电小球运动到杆的中点时速度大小为 $v$ 。已知 $O$ 点距 $P$ 点的高为 $H$ ，静电力常量为 $k$ ，重力加速度为 $g$ ，整个装置处于真空中。求：

(1)、带正电小球刚被释放时的受到的合外力的大小；

(2)、从释放带正电小球到其运动到杆的中点的过程中，静电力做的功。

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16. 如图所示，在竖直平面内，BC为光滑圆轨道的一部分，OC位于竖直方向，OB与竖直方向的夹角 $θ = 4 5^{∘}$ ， CD为水平地面，一小木块以 $v_{1} = 10 m / s$ 的速度水平向左抛出，木块恰好从B点沿切线方向进入BC轨道，最后停在水平面CD上的P点（图中未画出）。已知光滑圆轨道半径为 $R = (2 + \sqrt{2}) m$ ，木块与CD之间的动摩擦因数为 $μ = 0.4$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、A、B两点的水平距离与竖直高度；

(2)、C、P之间的距离。

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