江苏省无锡市梅村中学2022学年高一物理下学期期中试题（含解析）新人教版

2022-2022学年江苏省梅村高中高一（下）期中物理试卷一．单项选择题：本题包括9小题，每小题3分，共27分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．1．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）下列关于万有引力大小的计算式的说法正确的是（　　）　A．当两物体之间的距离r→0时，F→∞　B．若两位同学质心之间的距离远大于它们的尺寸，则这两位同学之间的万有引力的大小可用上式近似计算　C．公式中的G是一个没有单位的常量　D．两物体之间的万有引力大小不但跟它们的质量、距离有关，还跟它们的运动状态有关2．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，它的速率、周期跟它的轨道半径的关系是（　　）　A．半径越大、速率越大、周期越大　B．半径越大、速率越小、周期越小　C．半径越大、速率越小、周期越大　D．半径越大、速率越大、周期不变3．（3分）（2022春•江阴市校级期中）如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）　A．重力势能减小，弹性势能增大　B．重力势能增大，弹性势能增大　C．重力势能减小，弹性势能减小　D．重力势能增大，弹性势能减小4．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的机械能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（　　）　A．﹣mgh，减少mg（H﹣h）B．﹣mgh，增加mg（H+h）　C．mgH，增加mg（H﹣h）D．mgH，减少mg（H+h）5．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（　　）①3t0时刻的瞬时功率为-25-\n②3t0时刻的瞬时功率为③在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为④在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为．　A．①③B．①④C．②③D．②④6．（3分）（2022•东城区一模）如图所示，物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处，需外力做的功至少应为（　　）　A．mghB．mghC．2mghD．mgh7．（3分）（2022秋•临川区校级期末）两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F．现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为（　　）　A．B．C．D．8．（3分）（2022•天津）如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　　）-25-\n　A．F1B．F2C．F3D．F49．（3分）（2022•福建）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则（　　）　A．t1时刻小球动能最大　B．t2时刻小球动能最大　C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少　D．t2～t3段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能　二．多项选择题：本题包括6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．10．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）我国已于2022年11月3日成功实现“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接．某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”对接前在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动的假想图如下，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此假想图，可以判定（　　）　A．“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率都小于7.9km/s　B．“天宫一号”的加速度大于“神舟八号”的加速度　C．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期　D．“神舟八号”加速后可以与“天宫一号”实现对接11．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）下列说法中正确的是（　　）　A．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相等　B．公式E=中的Q是放入电场中检验电荷的电荷量-25-\n　C．公式E=只适用于真空中的电场　D．F=中，是点电荷Q2在点电荷Q1处的场强大小，而是点电荷Q1在电荷Q2处的场强大小12．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b．下列表述正确的是（　　）　A．a点的电场强度比b点大　B．b点的电场强度比a点大　C．正点电荷在a、b两点受力方向相同　D．正点电荷在a点的受力方向和该点的场强方向相同13．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S．下列说法正确的是（　　）　A．小车克服重力所做的功是mgh　B．合力对小车做的功是　C．推力对小车做的功是Fs﹣mgh　D．阻力对小车做的功是+mgh﹣Fs14．（4分）（2022春•霍林郭勒市校级期末）在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到Vm，立即关闭发动机而滑行直到停止，v﹣t图线如图，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（　　）　A．F1：F2=1：3B．F1：F2=4：1C．W1：W2=1：1D．W1：W2=1：3-25-\n15．（4分）（2022春•汾阳市期末）如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s．若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　）　A．FfL=B．Ffs=　C．Ffs=﹣D．Ff（L+s）=﹣　三．填空题：本题包括2小题，共18分．把正确的答案填写在相应的横线上．16．（6分）（2022•南开区模拟）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：　　　　　　．（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s（cm）1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为　　　　　　，并说明理由：　　　　　　．17．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）利用自由落体做验证机械能守恒定律的实验时，有下列器材可供选择：①铁架台；②打点计时器；③复写纸：④低压直流电源；⑤天平；⑥秒表；⑦导线；⑧纸带⑨重物（1）其中实验中不必要的器材是（填序号）　　　　　　；除上述器材外还差的器材是　　　　　　．（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz、当地的重力加速度为g=9.8m/s2，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，由图中数据，可知重物由0点运动到B点重力势能减少量△Ep=　　　　　　J，动能增量△Ek=　　　　　　J，产生误差的原因是　　　　　　．（计算结果保留三位有效数字）-25-\n（3）在验证机械能守恒的实验中，求得相关的各点的瞬时速度v以及与此对应的下落距离h，以v2为直角坐标系的纵轴物理量，以h为横轴物理量，描点后得出的图象在图2各图中，表示机械能守恒的是　　　　　　．　四．计算题：本题共4小题，共51分．请将解答写在题后的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．18．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）汽车的质量为m=6.0×103kg，额定功率为P=90kW，沿水平道路行驶时，阻力恒为重力的0.05倍（取g=10m/s2）．求：（1）汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度；（2）设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为a=0.5m/s2，求汽车维持这一加速度运动的最长时间．19．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）如图，一质量为m=10kg的物体，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s2则：（1）物体到达圆弧底端的速度是多大；（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少．20．（13分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，ABC为一固定的半圆形轨道，轨道半径R=0.4m，A、C两点在同一水平面上．现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从A点进入半圆轨道．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．（1）若轨道光滑，求小球下落到最低点B时的速度大小；（2）若轨道光滑，求小球相对C点上升的最大高度；（3）实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为h′=2.5m，求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功．-25-\n21．（14分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，并都可看作质点，且m＜M＜2m．三物块用细线通过滑轮连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L．现将物块A下方的细线剪断，若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力．若物块落到地面后速度立即变为零，求：（1）C刚着地时的速度；（2）若B不能着地，求满足的条件；（3）若B能着地，物块A距离最初位置上升的最大高度．　-25-\n2022-2022学年江苏省梅村高中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析　一．单项选择题：本题包括9小题，每小题3分，共27分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．1．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）下列关于万有引力大小的计算式的说法正确的是（　　）　A．当两物体之间的距离r→0时，F→∞　B．若两位同学质心之间的距离远大于它们的尺寸，则这两位同学之间的万有引力的大小可用上式近似计算　C．公式中的G是一个没有单位的常量　D．两物体之间的万有引力大小不但跟它们的质量、距离有关，还跟它们的运动状态有关考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：解答本题需掌握：万有引力定律的内容、表达式、适用范围；万有引力定律适用于两个质点之间，当两个物体间的距离为零时，两个物体已经不能简化为质点，万有引力定律已经不适用．解答：解：A、万有引力定律适用于两个质点之间，当两个物体间的距离为零时，两个物体已经不能简化为质点，万有引力定律已经不适用，故A错误B、若两位同学质心之间的距离远大于它们的尺寸，两位同学可以当做质点研究，则这两位同学之间的万有引力的大小可用上式近似计算，故B正确C、根据万有引力大小的计算式可以得出G的表达式，公式中的G是有单位的常量，故C错误D、两物体之间的万有引力大小不但跟它们的质量、距离有关，跟它们的运动状态无关，故D错误故选B．点评：本题关键要明确万有引力定律的内容、表达式和适用范围．　2．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，它的速率、周期跟它的轨道半径的关系是（　　）　A．半径越大、速率越大、周期越大　B．半径越大、速率越小、周期越小　C．半径越大、速率越小、周期越大　D．半径越大、速率越大、周期不变考点：匀速圆周运动；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：由万有引力提供向心力，解得速率和周期的表达式，即可讨论得结果．解答：解：由万有引力提供向心力：-25-\nG=m解得：v=可知半径越大，速率越小，由：G=mr解得：T=可知半径越大，周期越大，故C正确，ABD错误．故选：C．点评：万有引力提供向心力的表达式非常多，从里面可以得出各量与半径的关系，只有周期是随半径增大而增大的．　3．（3分）（2022春•江阴市校级期中）如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）　A．重力势能减小，弹性势能增大　B．重力势能增大，弹性势能增大　C．重力势能减小，弹性势能减小　D．重力势能增大，弹性势能减小考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：该过程中，人、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，根据高度变化可以确认重力势能的变化，根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化．解答：解：在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明相对地球的高度下降，小明的重力势能就减小；同时，弹簧被压缩，形变量逐渐增加，弹簧的弹性势能也会逐渐增加．故四个选项中，正确的答案为A，其他的三个选项都不正确．故选：A点评：该题可以根据高度变化可以确认重力势能的变化，根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化．属于简单题．　-25-\n4．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的机械能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（　　）　A．﹣mgh，减少mg（H﹣h）B．﹣mgh，增加mg（H+h）　C．mgH，增加mg（H﹣h）D．mgH，减少mg（H+h）考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：Ep=mgh．解答：解：以桌面为零势能参考平面，开始下落时的重力势能为EP=mgH；那么小球落地时的机械能等于开始下落时的机械能；故落地时的机械能为：E=mgH；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：△Ep=mg•△h=mg（H+h）；故选：D．点评：本题关键是明确重力势能的定义公式中高度是相对与零势能面而言的，可以取负值，基础题．　5．（3分）（2022春•滨湖区校级期中）质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（　　）①3t0时刻的瞬时功率为②3t0时刻的瞬时功率为③在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为④在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为．-25-\n　A．①③B．①④C．②③D．②④考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据牛顿第二定律和运动学公式求出2t0时刻的瞬时速度，从而求出瞬时功率．根据位移公式求出t=0到2t0这段时间内位移，通过功的公式求出水平力做功的大小，从而求出平均功率．解答：解：0～2t0时间内的加速度a1=，则t0时刻的速度v1=a1t1=2t0，在2t0～3t0时间内的加速度a2=，则3t0时刻的速度v2=v1+a2t0=，3t0时刻的瞬时功率为P=3F0v2=；0～2t0时间内的位移x1=a1（2t0）2=，在2t0～3t0时间内的位移x2=v1t0+a2t02=，在t=0到3t0这段时间内，水平力做功W=F0x1+3F0x2=，则水平力做功的平均功率P=，故②④正确．故选：D点评：解决本题的关键通过图线，结合牛顿第二定律和运动学公式求出速度和位移，知道平均功率和瞬时功率的区别．　6．（3分）（2022•东城区一模）如图所示，物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处，需外力做的功至少应为（　　）　A．mghB．mghC．2mghD．mgh-25-\n考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：物体从A到B全程应用动能定理可得，重力做功与物体克服滑动摩擦力做功相等，返回AO的中点处时，滑动摩擦力依然做负功，重力也会做负功，要想外力做功最少，物体末速度应该为零，有动能定理可解答案解答：解：物体从A到B全程应用动能定理可得：mgh﹣Wf=0﹣0由B返回C处过程，由动能定理得：联立可得：故选：D点评：恰当选择过程应用动能定理，注意功的正负　7．（3分）（2022秋•临川区校级期末）两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F．现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为（　　）　A．B．C．D．考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：当在真空中两个点电荷，其间的库仑力与两点电荷的电量乘积成正比，与间距的平方成反比．当两个完全相同的金属小球相接触时，若是同种电荷则是平均分配；若是异种电荷则是先中和再平均分配．解答：解：两个完全相同且可看成点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，这时两球间静电引力的大小为F，当用一个不带电，且与a、b完全相同的绝缘金属小球C先与a球接触，再与b球接触后移去．从而使得a球带电为原来的一半，而b球则带电为原来的四分之一．由库仑定律可得，两球间静电力的大小为原来的八分之一．故选：D点评：由库仑定律可知，在真空是必须确保电荷量不变，且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理．同时两球带异种电荷，所以当与a球接触后的小球c与b球接触时，则先出现异种电荷中和，然后再平分电荷．　8．（3分）（2022•天津）如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　　）-25-\n　A．F1B．F2C．F3D．F4考点：电场的叠加；库仑定律．专题：图析法．分析：对c球受力分析，受到a球的静电斥力和b球的静电引力，由于b球的带电量比a球的大，故b球的静电引力较大，根据平行四边形定则可以判断合力的大致方向．解答：解：对c球受力分析，如图由于b球的带电量比a球的大，故b球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图；故选B．点评：本题关键分析出c球受到的各个静电力，然后根据平行四边形定则作图，从图象中可以判断合力的大致方向．　9．（3分）（2022•福建）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则（　　）　A．t1时刻小球动能最大　B．t2时刻小球动能最大　C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少　D．t2～t3段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能考点：弹性势能；动能；动能定理的应用；动能和势能的相互转化．专题：压轴题；定性思想；牛顿运动定律综合专题．-25-\n分析：小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，但合力变小，加速度变小，故做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变的大于重力，合力变为向上且不断变大，故加速度向上且不断变大，故物体做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止．解答：解：A、t1时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故A错误；B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故C正确；D、t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D错误；故选C．点评：本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析．　二．多项选择题：本题包括6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．10．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）我国已于2022年11月3日成功实现“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接．某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”对接前在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动的假想图如下，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此假想图，可以判定（　　）　A．“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率都小于7.9km/s　B．“天宫一号”的加速度大于“神舟八号”的加速度　C．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期　D．“神舟八号”加速后可以与“天宫一号”实现对接考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：卫星做圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力，结合牛顿第二定律得出线速度、加速度、周期与轨道半径的关系，从而分析判断．解答：解：A、根据得，v=，轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度为7.9km/s，可知“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率都小于7.9km/s，故A正确．-25-\nB、根据得，a=，轨道半径越大，加速度越小，“天宫一号”的加速度小于“神舟八号”的加速度，故B错误．C、根据得，T=，知轨道半径越大，周期越大，则“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期，故C正确．D、神舟八号加速后做离心运动，轨道高度增加，可以与高轨道的天宫一号实现对接，故D正确．故选：ACD．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系．　11．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）下列说法中正确的是（　　）　A．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相等　B．公式E=中的Q是放入电场中检验电荷的电荷量　C．公式E=只适用于真空中的电场　D．F=中，是点电荷Q2在点电荷Q1处的场强大小，而是点电荷Q1在电荷Q2处的场强大小考点：库仑定律．分析：本题根据公式是否是比值定义法，分析各量之间的关系．比值法定义法被定义的物理量反映物质的属性．解答：解：A、由公式E=可知，Q是场源电荷，电场强度E的大小与Q成正比，E与r的平方成反比，点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的电场强度大小都相等，故A正确，B错误．C、公式E=采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，适用于一切电场，故C正确．D、F=，结合公式E=可知，是点电荷Q2在点电荷Q1处的场强大小，而是点电荷Q1在电荷Q2处的场强大小，故D正确．故选：ACD．-25-\n点评：解决本题关键要掌握物理量的定义方法和公式中各量的准确含义，并要理解公式的适用条件．　12．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b．下列表述正确的是（　　）　A．a点的电场强度比b点大　B．b点的电场强度比a点大　C．正点电荷在a、b两点受力方向相同　D．正点电荷在a点的受力方向和该点的场强方向相同考点：电场线．分析：电场线的疏密代表场强的大小；电场线切线的方向就是该点的电场的方向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．解答：解：A、B、电场线的疏密代表场强的大小，电场线越密代表电场越强，由图可知b点的场强小于a点的场强．故A正确，B错误．C、由于电场线切线的方向就是该点的电场的方向，由图可知ab两点的切线方向不同，故ab两点的场强不同，而场强的方向就是正电荷所受电场力的方向，所以正电荷在ab两点所受电场力方向不同，故C错误，D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键知道电场线的特点，电场线的疏密代表电场的强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向．　13．（4分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S．下列说法正确的是（　　）　A．小车克服重力所做的功是mgh　B．合力对小车做的功是　C．推力对小车做的功是Fs﹣mgh　D．阻力对小车做的功是+mgh﹣Fs-25-\n考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：小车受四个力作用，根据功的计算公式可计算恒力的功，由动能定理计算变力的功（1）重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，WG=mg△h；（2）推力是恒力，可以根据W=FLcosθ求解；（3）合外力对物体所做的功可根据动能定理求解；（4）摩擦阻力所做的功我们不好直接求解，但可以通过动能定理求得合外力所做的功，总共有三个力对物体做功，即推力和摩擦阻力还有重力对小车做功，这样就可以求得推力和摩擦阻力对小车做的解答：解：A．WG=mg△h=mg（hA﹣hB）=﹣mgh，故小车克服重力所做的功是mgh，故A正确B、对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得：W=mv2，故B正确C、由动能定理得：W推﹣mgh﹣Wf=mv2，故：mv2+Wf+mgh，故C错误D、由于推力为恒力，故W推=Fs，结合C分析可得，阻力对小车做的功是：Wf=mv2+mgh﹣Fs，故D正确故选：ABD点评：本题主要考察了求力做功的几种方法，恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解，该题难度不大，属于基础题．　14．（4分）（2022春•霍林郭勒市校级期末）在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到Vm，立即关闭发动机而滑行直到停止，v﹣t图线如图，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（　　）　A．F1：F2=1：3B．F1：F2=4：1C．W1：W2=1：1D．W1：W2=1：3考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的图像．专题：动能定理的应用专题．分析：由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系；解答：解：对全过程由动能定理可知W1﹣W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；W1=FsW2=fs′由图可知：s：s′=1：4所以F1：F2=4：1，故A错误，B正确故选BC-25-\n点评：本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用．　15．（4分）（2022春•汾阳市期末）如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s．若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　）　A．FfL=B．Ffs=　C．Ffs=﹣D．Ff（L+s）=﹣考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为﹣f（L+s），子弹对木块的作用力做功为fL，根据动能定理，分别以木块和子弹为研究对象，分析子弹和木块的作用力做功与动能变化的关系．解答：解：A、以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即fL=Mv2①．故A正确．B、D以子弹为研究对象，由动能定理得，﹣f（L+s）=mv2﹣m②．故B错误，D正确．C、由①+②得，fs=m﹣（M+m）v2，故C正确．故选ACD点评：本题是冲击块类型，要注意应用动能定理研究单个物体时，功的公式W=fl中，l是相对于地的位移大小．　三．填空题：本题包括2小题，共18分．把正确的答案填写在相应的横线上．16．（6分）（2022•南开区模拟）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：　EP=　．-25-\n（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s（cm）1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为　Ep与x2成正比　，并说明理由：　x正比于s，Ep正比于s2　．考点：机械能守恒定律；平抛运动．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理列式即可；（2）先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．解答：解：（1）由平抛运动规律有s=vt，h=，得v=s．由机械能守恒定律得EP==（2）Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为：Ep与x2成正比．猜测的理由：由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，又Ep==，所以Ep正比于x2．故答案为：Ep=；Ep与x2成正比；x正比于s，Ep正比于s2点评：本题关键根据平抛运动的知识测定小钢球弹出的速度，得到弹性势能的数值，从而确定弹性势能与弹簧压缩量的关系．　17．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）利用自由落体做验证机械能守恒定律的实验时，有下列器材可供选择：-25-\n①铁架台；②打点计时器；③复写纸：④低压直流电源；⑤天平；⑥秒表；⑦导线；⑧纸带⑨重物（1）其中实验中不必要的器材是（填序号）　④⑤⑥　；除上述器材外还差的器材是　低压交流电源，刻度尺　．（2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz、当地的重力加速度为g=9.8m/s2，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，由图中数据，可知重物由0点运动到B点重力势能减少量△Ep=　7.62　J，动能增量△Ek=　7.59　J，产生误差的原因是　由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少　．（计算结果保留三位有效数字）（3）在验证机械能守恒的实验中，求得相关的各点的瞬时速度v以及与此对应的下落距离h，以v2为直角坐标系的纵轴物理量，以h为横轴物理量，描点后得出的图象在图2各图中，表示机械能守恒的是　C　．考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）明确该实验的实验原理、实验仪器、实验数据处理等基础知识即可知道哪些仪器需要，哪些不需要．（2）若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．（3）根据机械能守恒可知重锤下落时有：，即v2=2gh，写出函数关系式即可正确解答．解答：解：（1）实验中不必要的器材是：④低压直流电源，打点计时器使用的是交流电源，⑤天平，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．⑥秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．缺少的器材是：刻度尺，用来测量计数点间的距离；重锤，用来做下落的研究对象，低压交流电源．（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62mJ．利用匀变速直线运动的推论：匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：-25-\n═3.895m/s动能的增量为：产生误差的主要原因是由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．（3）根据机械能守恒可知重锤下落时有：，即v2=2gh，由此可知在以v2为直角坐标系的纵轴物理量，以h为横轴物理量的图象中图象为过原点的直线，故ABD错误，C正确．故答案为：（1）④，⑤，⑥，低压交流电源，刻度尺．（2）7.62m，7.59m，由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少．（3）C．点评：带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．　四．计算题：本题共4小题，共51分．请将解答写在题后的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．18．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）汽车的质量为m=6.0×103kg，额定功率为P=90kW，沿水平道路行驶时，阻力恒为重力的0.05倍（取g=10m/s2）．求：（1）汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度；（2）设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为a=0.5m/s2，求汽车维持这一加速度运动的最长时间．考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：（1）当牵引力F大小等于阻力f时，汽车的加速度a=0，速度达到最大值vm，根据公式P=Fv，可得出汽车最大速度vm．（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，当功率达到额定功率时，匀加速直线运动的速度最大，根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，根据v=at求出匀加速直线运动的时间．解答：解：（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，F=f=0.05×6.0×10×103N=3×103N则：（2）根据牛顿第二定律得：F﹣f=maF=ma+f=0.5×6.0×103+3×103N=6.0×103N当功率达到额定功率时速度最大，则有：v=所以匀加速运动的时间为：t=-25-\n答：（1）汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度为30m/s；（2）设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为a=0.5m/s2，汽车维持这一加速度运动的最长时间为30s．点评：解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况．知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时，速度最大．　19．（12分）（2022春•滨湖区校级期中）如图，一质量为m=10kg的物体，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s2则：（1）物体到达圆弧底端的速度是多大；（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少．考点：动能定理的应用；滑动摩擦力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）从A到B应用动能定理可以求出物体的速度．（2）对整个运动过程应用动能定理可以求出动摩擦因数．解答：解：（1）从A到B运动过程，由动能定理得：mgR=mv2﹣0，解得：v===2m/s；（2）对整个运动过程，由动能定理得：mgR﹣μmgs=0﹣0，解得：μ===0.4；答：（1）物体到达圆弧底端的速度是2m/s；（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是0.4．点评：对研究对象受力分析和运动分析是解决动力学问题的首要前提，灵活选取过程，运用动能定理求解是核心；体会运用动能定理求解的优点．　20．（13分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，ABC为一固定的半圆形轨道，轨道半径R=0.4m，A、C两点在同一水平面上．现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从A点进入半圆轨道．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．（1）若轨道光滑，求小球下落到最低点B时的速度大小；（2）若轨道光滑，求小球相对C点上升的最大高度；（3）实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为h′=2.5m，求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功．-25-\n考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）若轨道光滑，小球从开始下落到最低点B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，列式即可求得小球下落到最低点B时的速度大小；（2）对于整个过程，运用机械能守恒求解小球相对C点上升的最大高度；（3）对于全过程，根据动能定理求解小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功．解答：解：（1）小球从开始下落到最低点B的过程中，根据机械能守恒定律有：mg（h+R）+=代入数据得：vB==m/s=8m/s（2）设小球相对C点上升的最大高度为H．对于整个过程，根据机械能守恒定律有：+mgh=mgH解得：H=h+=2m+m=2.8m（3）对于全过程，根据动能定理得：mgh﹣mgh′+Wf=0﹣解得：Wf=﹣6J所以小球克服摩擦力所做的功W克=﹣Wf=6J答：（1）小球下落到最低点B时的速度大小为8m/s；（2）小球相对C点上升的最大高度为2.8m；（3）小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功为6J．点评：轨道光滑时，往往物体的机械能守恒；对于有摩擦力的情况，根据动能定理求解摩擦力做功是常用的方法．　21．（14分）（2022春•滨湖区校级期中）如图所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，并都可看作质点，且m＜M＜2m．三物块用细线通过滑轮连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L．现将物块A下方的细线剪断，若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力．若物块落到地面后速度立即变为零，求：（1）C刚着地时的速度；-25-\n（2）若B不能着地，求满足的条件；（3）若B能着地，物块A距离最初位置上升的最大高度．考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）当C物体刚着地时，根据系统机械能守恒列式求解；（2）C落地后，根据AB两物体系统机械能守恒，求出B恰好落地的临界条件，再判断M与m的关系；（3）物块B着地后，A做竖直上抛运动，根据运动学公式列式求解．解答：解：（1）根据题意有，A、B、C三物块系统机械能守恒．B、C下降L，A上升L时A、B、C三都速度大小相等，根据机械能守恒有：2mgL﹣MgL=得v=（2）当C着地后，若B恰能着地，即B物块下降L时速度为零．A、B两物体系统机械能守恒．MgL﹣mgL=（M+m）v2将v代入，整理得：M=故当时，B物块将不会着地．（3）由（2）分析知，若，B物体着地后，A还会现上升一段，设上升的高度为h，B着地时AB整体的=速度大小为v1，从C着地至B着地过程中根据动能定理可得：得：B着地后A继续上升的高度-25-\n=所以A上升的最大高度H=2L+h=2L+答：（1）C刚着地时的速度v=；（2）若B不能着地，求M/m满足；（3）若B能着地，物块A距离最初位置上升的最大高度2L+．点评：本题关键是要灵活地选择研究对象，虽然单个物体机械能不守恒，但系统机械能守恒；要注意正确选择研究对象．　-25-