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2020-2021学年山东省枣庄市高一下学期期末考试 物理练习题
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这是一份2020-2021学年山东省枣庄市高一下学期期末考试 物理练习题，共10页。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列叙述正确的是
A.物体在匀速直线运动过程中机械能一定守恒
B.物体在匀速圆周运动过程中机械能一定守恒
C.物体在只受重力作用的运动过程中，其机械能一定守恒
D.物体在除受重力外，还受其他力作用的运动过程中，其机械能一定不守恒
2.关于向心加速度，下列说法正确的是
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比
C.向心加速度越大，则线速度大小变化得越快 D.在匀速圆周运动中，向心加速度不变
3.关于重力势能，下列说法正确的是
A.只有在重力做功的过程中，物体才有重力势能
B.重力做功引起物体重力势能发生变化
C.重力势能有正负，是矢量
D.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是相同的
4.如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到位置OB的过程中，物块始终相对于木板静止，物块的重力势能增加了5J。用FN和Ff分别表示物块受到的支持力和摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是
A.FN对物块不做功 B.Ff对物块做负功
C.FN对物块做功为5J D.Ff对物块做功为5J
5.图甲和图乙分别是滚筒式和波轮式洗衣机。洗衣机脱水时，衣物紧贴着筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。图丙中，A、C分别为最高和最低位置，B、D与脱水筒圆心等高。衣物可理想化为质点，下列说法正确的是
A.图丙中衣物在A、B、C、D四个位置对筒壁的压力大小相等
B.图丙中衣物在B、D位置受到摩擦力的方向相反
C.图丁中衣物对筒壁的压力保持不变
D.图丁中脱水过程临近结束时，筒转动的角速度越来越小，衣物对筒壁的压力也越来越小
6.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，下列说法正确的是
A.B点没有电场线，电荷在B点不受静电力作用
B.同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力小
C.置于A点的正点电荷所受静电力方向沿电场线切线方向斜向下
D.将一正点电荷从A点由静止释放，其运动轨迹将与电场线重合
7.如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为2V、4V、6V，下列说法正确的是
A.匀强电场的方向垂直于BC边 B.匀强电场的电场强度大小为2V/m
C.等边三角形中心的电势为4V D.将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV
8.密度均匀的球体半径为R、质量为m，现从球体A中挖去直径为R的球体B，将球体B放置在距离球体A的球心O为2R处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为R
的球体的体积为πR3，引力常量为G，则球体A剩余部分对球体B的万有引力大小为
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示，为明代出版的《天工开物》一书中的牛力齿轮翻车的图画。若A、B两齿轮半径的大小关系为rA＝1.5rB，下列说法正确的是
A.齿轮A、B的角速度大小关系为ωA＝ωB
B.齿轮A、B的角速度大小关系为3ωA＝2ωB
C.齿轮A、B边缘的线速度大小关系为vA＝vB
D.齿轮A、B边缘的线速度大小关系为2vA＝3vB
10.两个完全相同的金属小球1、2分别置于绝缘支架上，它们之间的距离远大于小球的直径。已知球1所带电荷量的绝对值为q，球2所带电荷量的绝对值为nq(0＜n＜)，球1、2之间作用力的大小为F。金属小球3与1、2两球完全相同。现将不带电的小球3先与球1接触、再与球2接触后移至远处，然后将小球1、2之间的距离增大到原来的2倍，此时1、2之间作用力的大小仍为F。由此可知n可能为
A. B. C. D.
11.在匀强电场中把电荷量为－2×10－9C的点电荷Q从A点移动到B点，克服静电力做的功为1.6×10－7J；再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为4.0×10－7J。取B点电势为零。则下列说法正确的是
A.A点电势为φA＝80V
B.A、C两点间的电势差UAC＝－120V
C.点电荷Q在C点的电势能为EpC＝4.0×10－7J
D.点电荷Q从A点移动到C点，电场力做功为WAC＝5.6×10－7J
12.如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯经过以下过程：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为300N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面40cm时人停止施力，之后重物先上升，再自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为40kg，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8；取地面为参考平面，g＝10m/s2；忽略空气阻力，则下列说法正确的是
A.人停止施力时，重物的动能为32J
B.人停止施力后，重物在空中运动的过程中，其机械能保持为192J
C.重物刚要接触地面时，重力的瞬时功率为320W
D.重物对地面平均冲击力的大小为9.6×103N
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)
在实验室，数字计时器常与气垫导轨配合使用。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩气体从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，这样滑块运动时受到的阻力很小，可以忽略不计。数字计时器能够记录滑块上遮光条通过光电门的时间。某兴趣小组利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图所示，将气垫导轨倾斜放置，滑块在自身重力作用下沿导轨匀加速下滑。a、b为固定在导轨上的两个光电门，利用与其连接的光电计时器，可以测出滑块上遮光条通过光电门a、b的时间t1、t2。
(1)为验证机械能守恒定律，下列物理量还需要测量的是 (填选项前的字母代号)。
A.滑块上遮光条的宽度d
B.滑块的宽度D
C.气垫导轨的长度L，气垫导轨两端的高度差h
D.两光电门中心间距l
(2)本实验需要验证的表达式为 。
(3)为减小实验误差，请你提出两条建议：① ，② 。
14.(8分)
电流传感器可以测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化；将它与计算机相连，还能用计算机显示出电流随时间变化的i－t图象。图甲所示的电路中，直流电源电动势为8V，内阻可忽略；C为电解电容器的电容。先将单刀双掷开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；然后把开关S与2相连，电容器通过电阻R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i－t图像如图乙所示。(下列结果均保留两位有效数字)
(1)根据i－t图象可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 C。
(2)通过实验数据，计算电容器的电容C＝ F。
(3)如果不改变电路其它参数，只减小电阻R，充电时i－t曲线与横轴所围成的面积将
(填“增大”、“不变”或“变小”)；充电时间将 (填“变长”、“不变”或“变短”)。
15.(10分)
2021年2月我国发射的“天问一号”火星探测器，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为R处，做周期为T的匀速圆周运动，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G。求：
(1)火星的质量；
(2)火星表面的重力加速度大小；
(3)若在火星表面发射一颗近火卫星，求发射的最小速度。
16.(10分)
如图所示是小型电动打夯机的结构示意图。电动机带动质量为m＝40kg的重锤，绕转轴O在竖直面内匀速转动，重锤的转动半径为R＝0.5m，电动机连同打夯机底座的质量为M＝20kg。重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重锤可视为质点。取g＝10m/s2，π2＝10。
(1)为了使打夯机底座周期性的离开地面，重锤的转速n1至少为多大？
(2)若重锤以n2＝30 r/min的转速转动，求打夯机对地面的最大压力的大小。
17.(10分)
如图甲所示是漂流的场景，皮划艇先沿滑道下滑，之后从滑道末端以较大速度冲上江面。现简化为图乙模型，AB和DE都是长x1＝10m、两端高度差h＝4m的倾斜直滑道，动摩擦因数都相同，AB滑道和DE滑道错位；BCD是半径R＝3m的光滑水平半圆滑道，各滑道平滑连接。现有质量m＝160kg的载人皮划艇从A点静止下滑，经过半圆滑道中点C时的速度大小v1＝6m/s。皮划艇可视为质点，取g＝10m/s2，求：
(1)皮划艇在从滑道A点运动到C点的过程中阻力做的功Wf；
(2)皮划艇在E点的速度大小v2。
18.(16分)
如图所示的直角坐标系中，在直线x＝－d到y轴之间的区域内存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E0；在y轴到直线x＝2d之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场(电场强度E未知)，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A1(－d，d)到C(－d，－d)区域内，连续分布着电量为q、质量为m均处于静止状态的带正电粒子。若处于A1的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从A2(2d，0)处射出电场。不计粒子的重力及它们间的相互作用。
(1)A1处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达y轴时的速度大小v0；
(2)求y轴到直线x＝2d之间的区域内的匀强电场的电场强度E；
(3)若处于A1C之间的某些粒子由静止释放，它们到达x轴时，速度与x轴的夹角为θ＝30°，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列叙述正确的是
A.物体在匀速直线运动过程中机械能一定守恒
B.物体在匀速圆周运动过程中机械能一定守恒
C.物体在只受重力作用的运动过程中，其机械能一定守恒
D.物体在除受重力外，还受其他力作用的运动过程中，其机械能一定不守恒
2.关于向心加速度，下列说法正确的是
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比
C.向心加速度越大，则线速度大小变化得越快 D.在匀速圆周运动中，向心加速度不变
3.关于重力势能，下列说法正确的是
A.只有在重力做功的过程中，物体才有重力势能
B.重力做功引起物体重力势能发生变化
C.重力势能有正负，是矢量
D.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是相同的
4.如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到位置OB的过程中，物块始终相对于木板静止，物块的重力势能增加了5J。用FN和Ff分别表示物块受到的支持力和摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是
A.FN对物块不做功 B.Ff对物块做负功
C.FN对物块做功为5J D.Ff对物块做功为5J
5.图甲和图乙分别是滚筒式和波轮式洗衣机。洗衣机脱水时，衣物紧贴着筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。图丙中，A、C分别为最高和最低位置，B、D与脱水筒圆心等高。衣物可理想化为质点，下列说法正确的是
A.图丙中衣物在A、B、C、D四个位置对筒壁的压力大小相等
B.图丙中衣物在B、D位置受到摩擦力的方向相反
C.图丁中衣物对筒壁的压力保持不变
D.图丁中脱水过程临近结束时，筒转动的角速度越来越小，衣物对筒壁的压力也越来越小
6.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，下列说法正确的是
A.B点没有电场线，电荷在B点不受静电力作用
B.同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力小
C.置于A点的正点电荷所受静电力方向沿电场线切线方向斜向下
D.将一正点电荷从A点由静止释放，其运动轨迹将与电场线重合
7.如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为2V、4V、6V，下列说法正确的是
A.匀强电场的方向垂直于BC边 B.匀强电场的电场强度大小为2V/m
C.等边三角形中心的电势为4V D.将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV
8.密度均匀的球体半径为R、质量为m，现从球体A中挖去直径为R的球体B，将球体B放置在距离球体A的球心O为2R处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为R
的球体的体积为πR3，引力常量为G，则球体A剩余部分对球体B的万有引力大小为
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示，为明代出版的《天工开物》一书中的牛力齿轮翻车的图画。若A、B两齿轮半径的大小关系为rA＝1.5rB，下列说法正确的是
A.齿轮A、B的角速度大小关系为ωA＝ωB
B.齿轮A、B的角速度大小关系为3ωA＝2ωB
C.齿轮A、B边缘的线速度大小关系为vA＝vB
D.齿轮A、B边缘的线速度大小关系为2vA＝3vB
10.两个完全相同的金属小球1、2分别置于绝缘支架上，它们之间的距离远大于小球的直径。已知球1所带电荷量的绝对值为q，球2所带电荷量的绝对值为nq(0＜n＜)，球1、2之间作用力的大小为F。金属小球3与1、2两球完全相同。现将不带电的小球3先与球1接触、再与球2接触后移至远处，然后将小球1、2之间的距离增大到原来的2倍，此时1、2之间作用力的大小仍为F。由此可知n可能为
A. B. C. D.
11.在匀强电场中把电荷量为－2×10－9C的点电荷Q从A点移动到B点，克服静电力做的功为1.6×10－7J；再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为4.0×10－7J。取B点电势为零。则下列说法正确的是
A.A点电势为φA＝80V
B.A、C两点间的电势差UAC＝－120V
C.点电荷Q在C点的电势能为EpC＝4.0×10－7J
D.点电荷Q从A点移动到C点，电场力做功为WAC＝5.6×10－7J
12.如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯经过以下过程：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为300N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面40cm时人停止施力，之后重物先上升，再自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为40kg，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8；取地面为参考平面，g＝10m/s2；忽略空气阻力，则下列说法正确的是
A.人停止施力时，重物的动能为32J
B.人停止施力后，重物在空中运动的过程中，其机械能保持为192J
C.重物刚要接触地面时，重力的瞬时功率为320W
D.重物对地面平均冲击力的大小为9.6×103N
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)
在实验室，数字计时器常与气垫导轨配合使用。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩气体从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，这样滑块运动时受到的阻力很小，可以忽略不计。数字计时器能够记录滑块上遮光条通过光电门的时间。某兴趣小组利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图所示，将气垫导轨倾斜放置，滑块在自身重力作用下沿导轨匀加速下滑。a、b为固定在导轨上的两个光电门，利用与其连接的光电计时器，可以测出滑块上遮光条通过光电门a、b的时间t1、t2。
(1)为验证机械能守恒定律，下列物理量还需要测量的是 (填选项前的字母代号)。
A.滑块上遮光条的宽度d
B.滑块的宽度D
C.气垫导轨的长度L，气垫导轨两端的高度差h
D.两光电门中心间距l
(2)本实验需要验证的表达式为 。
(3)为减小实验误差，请你提出两条建议：① ，② 。
14.(8分)
电流传感器可以测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化；将它与计算机相连，还能用计算机显示出电流随时间变化的i－t图象。图甲所示的电路中，直流电源电动势为8V，内阻可忽略；C为电解电容器的电容。先将单刀双掷开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；然后把开关S与2相连，电容器通过电阻R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i－t图像如图乙所示。(下列结果均保留两位有效数字)
(1)根据i－t图象可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 C。
(2)通过实验数据，计算电容器的电容C＝ F。
(3)如果不改变电路其它参数，只减小电阻R，充电时i－t曲线与横轴所围成的面积将
(填“增大”、“不变”或“变小”)；充电时间将 (填“变长”、“不变”或“变短”)。
15.(10分)
2021年2月我国发射的“天问一号”火星探测器，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为R处，做周期为T的匀速圆周运动，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G。求：
(1)火星的质量；
(2)火星表面的重力加速度大小；
(3)若在火星表面发射一颗近火卫星，求发射的最小速度。
16.(10分)
如图所示是小型电动打夯机的结构示意图。电动机带动质量为m＝40kg的重锤，绕转轴O在竖直面内匀速转动，重锤的转动半径为R＝0.5m，电动机连同打夯机底座的质量为M＝20kg。重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重锤可视为质点。取g＝10m/s2，π2＝10。
(1)为了使打夯机底座周期性的离开地面，重锤的转速n1至少为多大？
(2)若重锤以n2＝30 r/min的转速转动，求打夯机对地面的最大压力的大小。
17.(10分)
如图甲所示是漂流的场景，皮划艇先沿滑道下滑，之后从滑道末端以较大速度冲上江面。现简化为图乙模型，AB和DE都是长x1＝10m、两端高度差h＝4m的倾斜直滑道，动摩擦因数都相同，AB滑道和DE滑道错位；BCD是半径R＝3m的光滑水平半圆滑道，各滑道平滑连接。现有质量m＝160kg的载人皮划艇从A点静止下滑，经过半圆滑道中点C时的速度大小v1＝6m/s。皮划艇可视为质点，取g＝10m/s2，求：
(1)皮划艇在从滑道A点运动到C点的过程中阻力做的功Wf；
(2)皮划艇在E点的速度大小v2。
18.(16分)
如图所示的直角坐标系中，在直线x＝－d到y轴之间的区域内存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E0；在y轴到直线x＝2d之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场(电场强度E未知)，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A1(－d，d)到C(－d，－d)区域内，连续分布着电量为q、质量为m均处于静止状态的带正电粒子。若处于A1的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从A2(2d，0)处射出电场。不计粒子的重力及它们间的相互作用。
(1)A1处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达y轴时的速度大小v0；
(2)求y轴到直线x＝2d之间的区域内的匀强电场的电场强度E；
(3)若处于A1C之间的某些粒子由静止释放，它们到达x轴时，速度与x轴的夹角为θ＝30°，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。
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