卷子答案网-一个不只有答案的网站黑龙江省牡丹江市重点高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单项选择题（共12题，每题的四个选项中只有一个选项正确。每小题3分共36分
1．关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．匀速圆周运动的加速度始终不变
C．做平抛运动的物体落地时的速度方向可能竖直向下
D．做匀速圆周运动的物体的角速度不变
2．许多科学家在物理学的发展过程中作出了重要贡献，下列叙述符合事实的是（ ）
A．“地心学说”代表人物是哥白尼
B．第谷发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
C．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常量
D．卡文迪什最先发现了万有引力定律
3．（2020高一下·永安期中）甲、乙两个轮用皮带连接，半径之比R： ：1，关于甲、乙两个轮边缘上的点，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度之比为1：3 B．角速度之比为1：3
C．周期之比为1：3 D．转速之比为3：1
4．如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动。若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（ ）
A．小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力大小为
B．小球通过甲、乙两轨道最高点时的最小速度均为
C．小球恰在甲轨道内做完整的圆周运动，最低点的速度为
D．小球恰在乙轨道内做完整的圆周运动，最高点的速度为
5．a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等；且大于a的线速度
B．b、c的动能相等，且小于a的动能
C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
6．宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中、两颗天体绕点做匀速圆周运动。它们的轨道半径之比，则两颗天体的（ ）
A．向心力大小之比 B．角速度之比
C．线速度大小之比 D．质量之比
7．如图所示，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L．当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，角速度大小为，忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则可能为（ ）
A． B． C． D．
8．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则（ ）
A．第1s内推力做功为2J
B．第2s内物体克服摩擦力做的功为4J
C．t=1.5s时推力F的瞬时功率为3W
D．第2s内推力F做功的平均功率为2W
9．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒
B．乙图中，A固定在水平面上，物体B沿粗糙斜面下滑，物体B的机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B所组成的系统机械能不守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
10．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示，已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（）则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为
B．汽车的最大速度为60m/s
C．汽车的额定功率为90kW
D．当汽车速度为30m/s时，汽车加速度大小为
11．A、B、C是三个完全相同的金属小球，A带电荷量为，B带电荷量为，C不带电，将A、B固定起来，让C球先与A球接触，再与B球接触，然后移去C球，则A、B两球间的库仑力大小变为原来的（ ）
A． B． C． D．
12．下图是电场中某区域的电场线图，电场中的A，B，C三点的电场强度分别为，，，关于、、大小的判断中正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：（本题共5题,每题4分,共20分。在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，选不全的得2分，有错选的不得分。）
13．如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）下列说法正确的有（ ）
A．两次小球运动时间之比
B．两次小球运动时间之比
C．两次小球抛出时初速度之比
D．两次小球抛出时初速度之比
14．（2019高一下·合肥期末）某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g 取10m/s2 ，则：（ ）
A．合外力做功12J B．合外力做功2J
C．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J
15．将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同
B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大
C．物块沿着3下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功最多
D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功一样多
16．如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f，经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端，以下判断中正确的是（ ）
A．此时物块的动能变化为
B．此时小车的动能变化为
C．这一过程中，物块和小车间产生的内能为
D．这一过程中，物块和小车增加的机械能为
17．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且ab=bc=cd，在a点和d点分别固定着电荷量为Q的等量异种点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．b、c两点的电场强度相同
B．b、c两点的电场强度方向不同
C．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为Q/2的正电荷
D．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为5Q/4的负电荷
三、实验题：（共2小题，每空2分，共14分）
18．在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，实验装置如图所示。
（1）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是____。
A．重垂线 B．秒表 C．弹簧测力计 D．天平
（2）关于这个实验，下列说法正确的是____(多选)。
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触
19．某实验小组的同学采用图甲所示的装置（实验中，小车碰到制动装置时，钩码未到达地面）来“探究恒力做功与动能改变的关系”。图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带的起始点，A、B、C、D、E是纸带上的五个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得五个点到O的距离如图乙所示。已知所用交变电源的频率为50 Hz，则：（g取10 m/s2）
（1）打B、D两点时小车的速度分别为vB= m/s，vD= m/s。 （结果保留两位有效数字）
（2）若钩码的质量m=250 g，小车的质量M=1 kg，则从B至D的过程中，根据实验数据计算的合力对小车做的功W = J，小车动能的变化ΔEk= J。（结果保留两位有效数字）
（3）由实验数据，他们发现合外力做的功与小车动能的变化有一定的偏差，产生误差的原因可能是： 。（至少说出一条）
四、计算题：（共30分）
20．如图所示，把质量为克、带负电的小球A用绝缘细绳悬起，将带电量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成角，试求：
（1）球受到的库仑力大小和细绳的拉力大小；
（2）带电小球A在带电小球B处产生的电场强度大。
21．如图所示，一个质量为的小物块可视为质点的，从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出。恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板恰好不滑出，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，木板的长度，圆弧轨道半径。C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，g取。求：
（1）小物块在C点速度的大小为多少？
（2）A到C的高度；
（3）小物块要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力。
22．如图所示，水平传送带左端处与竖直面内的光滑曲面平滑连接，右端处与光滑水平面平滑连接，水平面上固定一个竖直挡板，挡板左侧连接一个轻弹簧，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的点。光滑曲面上的点距离水平传送带的高度差，传送带长，以速度顺时针转动。一质量为的物块从点由静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，取，求：
（1）物块第一次滑到曲面底端处的速度大小；
（2）物块第一次到达处的速度大小；
（3）弹簧获得的最大弹性势能；
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】 A、平抛运动的物体只受重力，而且与初速度不在同一直线上，是匀变速曲线运动．故A错误；
B、圆周运动有向心加速度，方向时刻在变化，指向圆心，是变加速运动．故B错误；
C、平抛运动水平方向做匀速直线运动，速度不为零，落地时一定有水平速度，速度不可能竖直向下．故C错误；
D、做匀速圆周运动的物体，角速度始终不变．故D正确．
故选择D
【分析】对于做平抛运动的物体，只受重力且与初速度不在同一直线上，做圆周运动的物体，向心力始终指向圆心。
2．【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A：“地心学说”代表人物是托勒密，A错误；
B：开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，B错误；
C：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常量，C正确；
D：牛顿最先发现了万有引力定律，D错误。
故选择C.
【分析】本题考查物理学史的知识，属于常识性记忆。
3．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．由于甲乙属于皮带传送，所以它们边缘的线速度大小相等，即线速度之比为1：1；由 知线速度一定时，角速度 于半径 成反比，所以角速度大小之比为 ，A不符合题意，B符合题意；
C．根据 可知，可知周期之比为3：1，C不符合题意；
D．根据 可知，转速之比为 ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】通过皮带相连的，它们的线速度相等，同轴转动的角速度相等，再结合线速度、角速度之间的关系进行比较。
4．【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A 、小球以最小速度通过甲轨道最高点时，由重力完全提供物体做圆周运动的向心力，即轨道对小球没有力的作用，A错误；
B、小球以最小速度通过乙轨道最高点时，由重力和支持力提供物体做圆周运动的向心力，合力可以为零，即最小速度等于零，B错误；
C、 小球恰在甲轨道内做完整的圆周运动时，在最高点有：，解得：，再由动能定理：，解得： ，C正确；
D、小球恰在乙轨道内做完整的圆周运动时，在最高点速度为零，再由动能定理：，解得： ，D错误。
故选择C
【分析】本题考查小球经过圆形轨道和圆形管道的最高点的临界条件，求出小球在最高点的速度，再由动能定理求最低点的速度。
5．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A、由，解得：，半径越大， 线速度越小，A错误；
B、由可知， b、c的速度相等 ，但 b、c的质量不知道，B错误；
C、由，解得：，由 ， b、c 运行周期相同，且大于a的运行周期，C正确；
D、 c一加速，c做离心运动，轨道半径变大，b一减速，b做近心运动，轨道半径变小，所以不可能在 同一轨道上 ，D错误。
故选择C
【分析】本题考查天体运动的线速度，周期与半径的关系，高轨、低速、长周期；以及卫星变轨问题。
6．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】A、“双星”系统，做匀速圆周运动的向心力有彼此之间的万有引力提供 ，故A正确；
B、由有：，故B错误；
C、由可知，，故C错误；
D、由，有： ，故D错误。
故选择A
【分析】本题考查“双星”系统，做匀速圆周运动的向心力有彼此之间的万有引力提供，周期相同。
7．【答案】C
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】要使飞镖恰好击中P点，则P点在圆盘最下端，圆盘转到最低点时间：，n=0，1，2，3..........
飞镖做平抛运动，由平抛运动的规律：，解得：，
当n=0时，；
当n=1时，；
当n=2时，；
...........
ABD错误，C正确
故选择C
【分析】本题考查平抛运动与圆周运动的综合，P点运动到圆盘最下端的时间具有周期性，求出时间的通式可解。
8．【答案】C
【知识点】功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】A、第1s内，物体处于静止状态，拉力等于摩擦力大小，此时为静摩擦力f=1N，则推力做功为0J，故A错误．
B、根据速度时间图线知，第2s内的位移，此时为滑动摩擦力f=2N， 物体克服摩擦力做的功W=fx=2×1J=2J，故B错误．
C、 t=1.5s时推力F的瞬时功率，故C错误．
D、 第2s内推力F=3N，位移：，则，故D错误．
故选择C
【分析】本题考查数形结合思想，通过图象读出物体的运动情况，再根据功、瞬时功率和平均功率。
9．【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A、在物体A压缩弹簧的过程中，弹簧和物体A组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，单独A物体机械能不守恒定律．故A错误．
B、物块B沿A下滑的过程中，摩擦力对B做功，所以B的机械能不守恒，故B错误．
C、对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒．故C错误．
D、小球在做圆锥摆的过程中，重力势能和动能都不变，机械能守恒．故D正确．
故选择：D
【分析】本题考查机械能守恒定律的条件，即当只有重力做功或弹簧的弹力做功时，物体的动能和势能相互转化，物体的机械能守恒。
10．【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A、B汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，解得．故A错误．
B、由汽车的最大速度为，故B正确．
C、汽车在5s末功率达到额定功率，．故C错误．
D、当汽车速度 当汽车速度为30m/s时，此时汽车的牵引力为．再结合牛顿第二定律有：，解得：，故D错误．
故选择B
【分析】本题考查机车的启动，当汽车的牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，再结合牛顿第二定律有：计算加速度。
11．【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】 C球没有和AB两球接触时，， 现在让C球先与A球接触，分开有，再与B球接触，分开有，此时AB之间的作用力：，故BCD错误，A正确。
故选择A
【分析】本题考查电荷之间的相互作用力，注意“先中和再平分”再运用库仑定律求解。
12．【答案】A
【知识点】电场强度；电场线
【解析】【解答】在电场中，电场线的疏密程度反映了场强的大小，所以 ，故BCD错误，A正确。
故选择A
【分析】本题考查在电场中，电场线的疏密程度反映了场强的大小。
13．【答案】A,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB、平抛运动竖直方向为自由落体运动，由题意可知两次平抛的竖直位移之比为1：2，所以运动时间之比为 ，故A正确，B错误；
CD、水平方向匀速直线运动，由题意知水平位移之比为1：2，即，所以两次平抛初速度之比 ，故C正确，D错误。
故选择AD
【分析】本题考查平抛运动的规律，水平方向匀速直线运动，平抛运动竖直方向为自由落体运动。
14．【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；动能与重力势能
【解析】【解答】AB. 合外力的功等于物体动能的变化量， ，A不符合题意B符合题意。
CD. 克服重力做功 ，因为合力做功2J，所以手对物体做功为 ，C不符合题意D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角；对物体进行受力分析，合外力对物体做的功为物体动能的改变量，除重力以外的其他力做的功，为物体机械能的改变量。
15．【答案】B,C,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；功的概念；功的计算
【解析】【解答】AB、设任意一斜面倾角为θ，斜面的长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：，而Lcosθ即为斜面底边的长度，设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：，根据图中斜面高度和底边长度可知，滑到底边时速度大小关系为：，即沿着1下滑到底端时，物块的速度最大，故A错误，B正确．
CD、摩擦生热等于物块克服摩擦力做功，，由图可知1和2底边相等且小于3的底边，故摩擦生热关系为：，即物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多，故CD正确.
故选择BCD
【分析】本题考查摩擦力做功，再根据动能定理得：。
16．【答案】C,D
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、当小物块到达小车最右端时，小物块发生的位移为l+x，根据动能定理应有：，小物块到达小车最右端时具有的动能，故A错误；
B、对小车，根据动能定理应有：小车具有的动能，故B错误；
C、 这一过程中，物块和小车间产生的内能即：，故C正确；
D、外力F做的功转化为小车和物块的机械能与摩擦产生的内能，由能量守恒定律得：，解得 ，故D正确；
故选择：CD．
【分析】本题考查动能定理，合外力所做的功等于动能的改变量，以及发生相对滑动时摩擦力做功等于物体内能的改变量。
17．【答案】A,D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】 设ab=bc=cd=l
AC、+Q在b点产生的电场强度大小，方向向右，在c点产生的电场强度大小，方向向右；
-Q在b点产生的电场强度大小，方向向左，在c点产生的电场强度大小，方向向左；
所以b点合场强方向向右，c点合场强方向向左，电场强度的大小为，故A正确，B错误；
CD、取向右为正方向，要使c点处的电场强度为零 ，，即解得；，故C错误，D正确；
故选择AD
【分析】本题考查点电荷形成电场的叠加，注意方向性。
18．【答案】（1）A
（2）B；C；D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A：重垂线用来确定y轴的方向，故A正确；
B：秒表用来计时，故B错误；
C：弹簧测力计用来测量力的大小，故C错误；
D：天平用来测质量，故D错误；
故选择A
(2)A：小球释放的初始位置越高 ，做平抛运动时初速度越大，所以高度适中，故A错误；
B：每次小球要从同一高度由静止释放 ，主要是保证平抛运动时初速度相同，故B正确；
C：实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，主要是保证y轴竖直，故C正确；
D：小球的平抛运动要靠近木板但不接触，主要是保证平抛运动时没有摩擦，故D正确；
故选择BCD
【分析】本题考查“研究平抛运动”实验的注意事项和器材的选择。
19．【答案】（1）0.60；1.0
（2）0.40；0.32
（3）没有保证钩码的质量远小于小车质量或未完全平衡摩擦力
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）、由于相邻两个计数点间均有4个点未画出，所以T=0.1s，小车在恒力作用下做匀变速直线运动，有由，；
(2)、 根据实验数据计算的合力对小车做的功：，动能的改变量：。
（3）、 没有保证钩码的质量远小于小车质量或未完全平衡摩擦力，导致实验产生误差。
【分析】本题考查“探究恒力做功与动能改变的关系”注意通过纸带速度的方法，即做匀变速直线运动， 有效数字，以及误差分析。
20．【答案】（1）解：对A受力分析，如下图所示：
根据平衡条件， 有：
那么绳子拉力大小
（2）解：A球在B球所在位置产生的电场强度大小
【知识点】库仑定律；力的分解；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；电场强度
【解析】【分析】（1） 对A受力分析，然后根据平衡条件可得；
（2）根据电场强度的定义式有： ，计算即可。
21．【答案】（1）解：小物块到达C点时的速度方向与水平方向的夹角为60°，则
（2）解：小物块到达C点时竖直方向的分速度
A到C的高度
（3）解：小物块由C到D的过程中，由动能定理得
代入数据解得
小物块在D点时由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律得
方向竖直向下。
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1) 小物块从A点到C点做平抛运动， 由于小物体恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，在C点对速度进行分解可得 ；
（2）小物块从A点到C点做平抛运动， 由于小物体恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，在C点对速度进行分解可得，同时也解得，由于物体在竖直方向上做自由落体运动有： ；
（3） 小物块由C到D的过程中，由动能定理得 ，解得 ，再结合牛顿第二定律得，最后由牛顿第三定律得。
22．【答案】（1）解：设物块滑到斜面底端的速度为，根据机械能守恒有
（2）解：由于，因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动，设加速度大小为a，
则
解得
设物块在传送带上先减速运动后匀速运动，减速运动的位移为，则
解得 由于，
因此假设不成立，物块在传送带上一直做匀减速运动。
设物块经过B点的速度为v，根据动能定理有
解得
（3）解：由分析可得，物块第一次将弹簧压缩到最短时，弹簧获得的弹性势能最大。
根据功能关系得
解得
【知识点】弹性势能；牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 设物块从O点滑到斜面底端A点的速度为，根据机械能守恒有 可解得；
（2） 由于，因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动，根据牛顿第二定律解得物块的加速度，运用运动学规律知道减速运动的位移为， 由于，说明物块从A点到B点一直做匀减速运动， 设物块经过B点的速度为v，根据动能定理有 ；
（3） 物块第一次将弹簧压缩到最短时，弹簧获得的弹性势能最大，物块的动能转化为弹簧的 弹性势能。
黑龙江省牡丹江市重点高级中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单项选择题（共12题，每题的四个选项中只有一个选项正确。每小题3分共36分
1．关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．匀速圆周运动的加速度始终不变
C．做平抛运动的物体落地时的速度方向可能竖直向下
D．做匀速圆周运动的物体的角速度不变
【答案】D
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】 A、平抛运动的物体只受重力，而且与初速度不在同一直线上，是匀变速曲线运动．故A错误；
B、圆周运动有向心加速度，方向时刻在变化，指向圆心，是变加速运动．故B错误；
C、平抛运动水平方向做匀速直线运动，速度不为零，落地时一定有水平速度，速度不可能竖直向下．故C错误；
D、做匀速圆周运动的物体，角速度始终不变．故D正确．
故选择D
【分析】对于做平抛运动的物体，只受重力且与初速度不在同一直线上，做圆周运动的物体，向心力始终指向圆心。
2．许多科学家在物理学的发展过程中作出了重要贡献，下列叙述符合事实的是（ ）
A．“地心学说”代表人物是哥白尼
B．第谷发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
C．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常量
D．卡文迪什最先发现了万有引力定律
【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A：“地心学说”代表人物是托勒密，A错误；
B：开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，B错误；
C：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常量，C正确；
D：牛顿最先发现了万有引力定律，D错误。
故选择C.
【分析】本题考查物理学史的知识，属于常识性记忆。
3．（2020高一下·永安期中）甲、乙两个轮用皮带连接，半径之比R： ：1，关于甲、乙两个轮边缘上的点，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度之比为1：3 B．角速度之比为1：3
C．周期之比为1：3 D．转速之比为3：1
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．由于甲乙属于皮带传送，所以它们边缘的线速度大小相等，即线速度之比为1：1；由 知线速度一定时，角速度 于半径 成反比，所以角速度大小之比为 ，A不符合题意，B符合题意；
C．根据 可知，可知周期之比为3：1，C不符合题意；
D．根据 可知，转速之比为 ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】通过皮带相连的，它们的线速度相等，同轴转动的角速度相等，再结合线速度、角速度之间的关系进行比较。
4．如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动。若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（ ）
A．小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力大小为
B．小球通过甲、乙两轨道最高点时的最小速度均为
C．小球恰在甲轨道内做完整的圆周运动，最低点的速度为
D．小球恰在乙轨道内做完整的圆周运动，最高点的速度为
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A 、小球以最小速度通过甲轨道最高点时，由重力完全提供物体做圆周运动的向心力，即轨道对小球没有力的作用，A错误；
B、小球以最小速度通过乙轨道最高点时，由重力和支持力提供物体做圆周运动的向心力，合力可以为零，即最小速度等于零，B错误；
C、 小球恰在甲轨道内做完整的圆周运动时，在最高点有：，解得：，再由动能定理：，解得： ，C正确；
D、小球恰在乙轨道内做完整的圆周运动时，在最高点速度为零，再由动能定理：，解得： ，D错误。
故选择C
【分析】本题考查小球经过圆形轨道和圆形管道的最高点的临界条件，求出小球在最高点的速度，再由动能定理求最低点的速度。
5．a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等；且大于a的线速度
B．b、c的动能相等，且小于a的动能
C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A、由，解得：，半径越大， 线速度越小，A错误；
B、由可知， b、c的速度相等 ，但 b、c的质量不知道，B错误；
C、由，解得：，由 ， b、c 运行周期相同，且大于a的运行周期，C正确；
D、 c一加速，c做离心运动，轨道半径变大，b一减速，b做近心运动，轨道半径变小，所以不可能在 同一轨道上 ，D错误。
故选择C
【分析】本题考查天体运动的线速度，周期与半径的关系，高轨、低速、长周期；以及卫星变轨问题。
6．宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中、两颗天体绕点做匀速圆周运动。它们的轨道半径之比，则两颗天体的（ ）
A．向心力大小之比 B．角速度之比
C．线速度大小之比 D．质量之比
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】A、“双星”系统，做匀速圆周运动的向心力有彼此之间的万有引力提供 ，故A正确；
B、由有：，故B错误；
C、由可知，，故C错误；
D、由，有： ，故D错误。
故选择A
【分析】本题考查“双星”系统，做匀速圆周运动的向心力有彼此之间的万有引力提供，周期相同。
7．如图所示，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L．当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，角速度大小为，忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则可能为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】要使飞镖恰好击中P点，则P点在圆盘最下端，圆盘转到最低点时间：，n=0，1，2，3..........
飞镖做平抛运动，由平抛运动的规律：，解得：，
当n=0时，；
当n=1时，；
当n=2时，；
...........
ABD错误，C正确
故选择C
【分析】本题考查平抛运动与圆周运动的综合，P点运动到圆盘最下端的时间具有周期性，求出时间的通式可解。
8．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则（ ）
A．第1s内推力做功为2J
B．第2s内物体克服摩擦力做的功为4J
C．t=1.5s时推力F的瞬时功率为3W
D．第2s内推力F做功的平均功率为2W
【答案】C
【知识点】功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】A、第1s内，物体处于静止状态，拉力等于摩擦力大小，此时为静摩擦力f=1N，则推力做功为0J，故A错误．
B、根据速度时间图线知，第2s内的位移，此时为滑动摩擦力f=2N， 物体克服摩擦力做的功W=fx=2×1J=2J，故B错误．
C、 t=1.5s时推力F的瞬时功率，故C错误．
D、 第2s内推力F=3N，位移：，则，故D错误．
故选择C
【分析】本题考查数形结合思想，通过图象读出物体的运动情况，再根据功、瞬时功率和平均功率。
9．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒
B．乙图中，A固定在水平面上，物体B沿粗糙斜面下滑，物体B的机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B所组成的系统机械能不守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A、在物体A压缩弹簧的过程中，弹簧和物体A组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，单独A物体机械能不守恒定律．故A错误．
B、物块B沿A下滑的过程中，摩擦力对B做功，所以B的机械能不守恒，故B错误．
C、对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒．故C错误．
D、小球在做圆锥摆的过程中，重力势能和动能都不变，机械能守恒．故D正确．
故选择：D
【分析】本题考查机械能守恒定律的条件，即当只有重力做功或弹簧的弹力做功时，物体的动能和势能相互转化，物体的机械能守恒。
10．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示，已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（）则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为
B．汽车的最大速度为60m/s
C．汽车的额定功率为90kW
D．当汽车速度为30m/s时，汽车加速度大小为
【答案】B
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A、B汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，解得．故A错误．
B、由汽车的最大速度为，故B正确．
C、汽车在5s末功率达到额定功率，．故C错误．
D、当汽车速度 当汽车速度为30m/s时，此时汽车的牵引力为．再结合牛顿第二定律有：，解得：，故D错误．
故选择B
【分析】本题考查机车的启动，当汽车的牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，再结合牛顿第二定律有：计算加速度。
11．A、B、C是三个完全相同的金属小球，A带电荷量为，B带电荷量为，C不带电，将A、B固定起来，让C球先与A球接触，再与B球接触，然后移去C球，则A、B两球间的库仑力大小变为原来的（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】 C球没有和AB两球接触时，， 现在让C球先与A球接触，分开有，再与B球接触，分开有，此时AB之间的作用力：，故BCD错误，A正确。
故选择A
【分析】本题考查电荷之间的相互作用力，注意“先中和再平分”再运用库仑定律求解。
12．下图是电场中某区域的电场线图，电场中的A，B，C三点的电场强度分别为，，，关于、、大小的判断中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电场强度；电场线
【解析】【解答】在电场中，电场线的疏密程度反映了场强的大小，所以 ，故BCD错误，A正确。
故选择A
【分析】本题考查在电场中，电场线的疏密程度反映了场强的大小。
二、多项选择题：（本题共5题,每题4分,共20分。在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，选不全的得2分，有错选的不得分。）
13．如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上（忽略空气阻力）下列说法正确的有（ ）
A．两次小球运动时间之比
B．两次小球运动时间之比
C．两次小球抛出时初速度之比
D．两次小球抛出时初速度之比
【答案】A,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB、平抛运动竖直方向为自由落体运动，由题意可知两次平抛的竖直位移之比为1：2，所以运动时间之比为 ，故A正确，B错误；
CD、水平方向匀速直线运动，由题意知水平位移之比为1：2，即，所以两次平抛初速度之比 ，故C正确，D错误。
故选择AD
【分析】本题考查平抛运动的规律，水平方向匀速直线运动，平抛运动竖直方向为自由落体运动。
14．（2019高一下·合肥期末）某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g 取10m/s2 ，则：（ ）
A．合外力做功12J B．合外力做功2J
C．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；动能与重力势能
【解析】【解答】AB. 合外力的功等于物体动能的变化量， ，A不符合题意B符合题意。
CD. 克服重力做功 ，因为合力做功2J，所以手对物体做功为 ，C不符合题意D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角；对物体进行受力分析，合外力对物体做的功为物体动能的改变量，除重力以外的其他力做的功，为物体机械能的改变量。
15．将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同
B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大
C．物块沿着3下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功最多
D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功一样多
【答案】B,C,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；功的概念；功的计算
【解析】【解答】AB、设任意一斜面倾角为θ，斜面的长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：，而Lcosθ即为斜面底边的长度，设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：，根据图中斜面高度和底边长度可知，滑到底边时速度大小关系为：，即沿着1下滑到底端时，物块的速度最大，故A错误，B正确．
CD、摩擦生热等于物块克服摩擦力做功，，由图可知1和2底边相等且小于3的底边，故摩擦生热关系为：，即物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多，故CD正确.
故选择BCD
【分析】本题考查摩擦力做功，再根据动能定理得：。
16．如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f，经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端，以下判断中正确的是（ ）
A．此时物块的动能变化为
B．此时小车的动能变化为
C．这一过程中，物块和小车间产生的内能为
D．这一过程中，物块和小车增加的机械能为
【答案】C,D
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、当小物块到达小车最右端时，小物块发生的位移为l+x，根据动能定理应有：，小物块到达小车最右端时具有的动能，故A错误；
B、对小车，根据动能定理应有：小车具有的动能，故B错误；
C、 这一过程中，物块和小车间产生的内能即：，故C正确；
D、外力F做的功转化为小车和物块的机械能与摩擦产生的内能，由能量守恒定律得：，解得 ，故D正确；
故选择：CD．
【分析】本题考查动能定理，合外力所做的功等于动能的改变量，以及发生相对滑动时摩擦力做功等于物体内能的改变量。
17．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且ab=bc=cd，在a点和d点分别固定着电荷量为Q的等量异种点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．b、c两点的电场强度相同
B．b、c两点的电场强度方向不同
C．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为Q/2的正电荷
D．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为5Q/4的负电荷
【答案】A,D
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】 设ab=bc=cd=l
AC、+Q在b点产生的电场强度大小，方向向右，在c点产生的电场强度大小，方向向右；
-Q在b点产生的电场强度大小，方向向左，在c点产生的电场强度大小，方向向左；
所以b点合场强方向向右，c点合场强方向向左，电场强度的大小为，故A正确，B错误；
CD、取向右为正方向，要使c点处的电场强度为零 ，，即解得；，故C错误，D正确；
故选择AD
【分析】本题考查点电荷形成电场的叠加，注意方向性。
三、实验题：（共2小题，每空2分，共14分）
18．在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，实验装置如图所示。
（1）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是____。
A．重垂线 B．秒表 C．弹簧测力计 D．天平
（2）关于这个实验，下列说法正确的是____(多选)。
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触
【答案】（1）A
（2）B；C；D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A：重垂线用来确定y轴的方向，故A正确；
B：秒表用来计时，故B错误；
C：弹簧测力计用来测量力的大小，故C错误；
D：天平用来测质量，故D错误；
故选择A
(2)A：小球释放的初始位置越高 ，做平抛运动时初速度越大，所以高度适中，故A错误；
B：每次小球要从同一高度由静止释放 ，主要是保证平抛运动时初速度相同，故B正确；
C：实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，主要是保证y轴竖直，故C正确；
D：小球的平抛运动要靠近木板但不接触，主要是保证平抛运动时没有摩擦，故D正确；
故选择BCD
【分析】本题考查“研究平抛运动”实验的注意事项和器材的选择。
19．某实验小组的同学采用图甲所示的装置（实验中，小车碰到制动装置时，钩码未到达地面）来“探究恒力做功与动能改变的关系”。图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带的起始点，A、B、C、D、E是纸带上的五个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得五个点到O的距离如图乙所示。已知所用交变电源的频率为50 Hz，则：（g取10 m/s2）
（1）打B、D两点时小车的速度分别为vB= m/s，vD= m/s。 （结果保留两位有效数字）
（2）若钩码的质量m=250 g，小车的质量M=1 kg，则从B至D的过程中，根据实验数据计算的合力对小车做的功W = J，小车动能的变化ΔEk= J。（结果保留两位有效数字）
（3）由实验数据，他们发现合外力做的功与小车动能的变化有一定的偏差，产生误差的原因可能是： 。（至少说出一条）
【答案】（1）0.60；1.0
（2）0.40；0.32
（3）没有保证钩码的质量远小于小车质量或未完全平衡摩擦力
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1）、由于相邻两个计数点间均有4个点未画出，所以T=0.1s，小车在恒力作用下做匀变速直线运动，有由，；
(2)、 根据实验数据计算的合力对小车做的功：，动能的改变量：。
（3）、 没有保证钩码的质量远小于小车质量或未完全平衡摩擦力，导致实验产生误差。
【分析】本题考查“探究恒力做功与动能改变的关系”注意通过纸带速度的方法，即做匀变速直线运动， 有效数字，以及误差分析。
四、计算题：（共30分）
20．如图所示，把质量为克、带负电的小球A用绝缘细绳悬起，将带电量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成角，试求：
（1）球受到的库仑力大小和细绳的拉力大小；
（2）带电小球A在带电小球B处产生的电场强度大。
【答案】（1）解：对A受力分析，如下图所示：
根据平衡条件， 有：
那么绳子拉力大小
（2）解：A球在B球所在位置产生的电场强度大小
【知识点】库仑定律；力的分解；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；电场强度
【解析】【分析】（1） 对A受力分析，然后根据平衡条件可得；
（2）根据电场强度的定义式有： ，计算即可。
21．如图所示，一个质量为的小物块可视为质点的，从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出。恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板恰好不滑出，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，木板的长度，圆弧轨道半径。C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，g取。求：
（1）小物块在C点速度的大小为多少？
（2）A到C的高度；
（3）小物块要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力。
【答案】（1）解：小物块到达C点时的速度方向与水平方向的夹角为60°，则
（2）解：小物块到达C点时竖直方向的分速度
A到C的高度
（3）解：小物块由C到D的过程中，由动能定理得
代入数据解得
小物块在D点时由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律得
方向竖直向下。
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1) 小物块从A点到C点做平抛运动， 由于小物体恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，在C点对速度进行分解可得 ；
（2）小物块从A点到C点做平抛运动， 由于小物体恰好从C无碰撞地进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，在C点对速度进行分解可得，同时也解得，由于物体在竖直方向上做自由落体运动有： ；
（3） 小物块由C到D的过程中，由动能定理得 ，解得 ，再结合牛顿第二定律得，最后由牛顿第三定律得。
22．如图所示，水平传送带左端处与竖直面内的光滑曲面平滑连接，右端处与光滑水平面平滑连接，水平面上固定一个竖直挡板，挡板左侧连接一个轻弹簧，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的点。光滑曲面上的点距离水平传送带的高度差，传送带长，以速度顺时针转动。一质量为的物块从点由静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，取，求：
（1）物块第一次滑到曲面底端处的速度大小；
（2）物块第一次到达处的速度大小；
（3）弹簧获得的最大弹性势能；
【答案】（1）解：设物块滑到斜面底端的速度为，根据机械能守恒有
（2）解：由于，因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动，设加速度大小为a，
则
解得
设物块在传送带上先减速运动后匀速运动，减速运动的位移为，则
解得 由于，
因此假设不成立，物块在传送带上一直做匀减速运动。
设物块经过B点的速度为v，根据动能定理有
解得
（3）解：由分析可得，物块第一次将弹簧压缩到最短时，弹簧获得的弹性势能最大。
根据功能关系得
解得
【知识点】弹性势能；牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 设物块从O点滑到斜面底端A点的速度为，根据机械能守恒有 可解得；
（2） 由于，因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动，根据牛顿第二定律解得物块的加速度，运用运动学规律知道减速运动的位移为， 由于，说明物块从A点到B点一直做匀减速运动， 设物块经过B点的速度为v，根据动能定理有 ；
（3） 物块第一次将弹簧压缩到最短时，弹簧获得的弹性势能最大，物块的动能转化为弹簧的 弹性势能。
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