物理试卷
一.单项选择题:本题共7小题,每小题3分,共计21分。每小题只有一个选项符合题意。 ....1.卡文迪许测量引力常量的扭秤实验涉及的物理思想方法是( ) A.猜想假设法
B.微量放大法
C.极限分析法
D.建模法
2.在国际单位制中,电场强度的单位符号是( ) A.N/C B.N·m C.J/C D.A·s
3.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,若以地面为零势能参考平面,且不计空气阻力,则( ) A.物体在海平面的重力势能为mgh
12m?0?mgh 212C.物体在海平面上的动能为m?0?mgh
212D.物体在海平面上的机械能为m?0?mgh
2B.重力对物体做的功为
4.2024年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描F随h变化关系的图像是( )
A. B. C. D.
5.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的4倍,那么它们之间静电力的大小变为( )
FF
A. B. C.16F D.4F
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6. 如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开( ) A.此时A带正电,B带负电 B.此时A、B带负电 C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
7.如图所示,一个质量m=25 kg的小孩从高度h=3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度大小v=2.0 m/s,g取10 m/s2。关于小孩所受各力对小孩做的功,下列计算结果中正确的是( )
A. 重力做功500 J B. 支持力做功50 J C. 阻力做功700 J D. 合力做功50 J
二.多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共计30分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得5分,选对不全得3分,错选或不答的得0分。
8.我国的北斗卫星导航系统计划由若干静止轨道卫星、中地球轨道卫星组成,其中静止轨道卫星均定位在距离地面约为3.6×104km的地球同步轨道上,中地球轨道卫星距离地面的高度约为2.16×104km,已知地球半径约为6.4×103km.则下列说法正确的是( ) A.中地球轨道卫星的线速度大于第一宇宙速度 B.中地球轨道卫星的线速度小于静止轨道卫星的线速度 C.中地球轨道卫星的加速度比静止轨道卫星的加速度小 D.静止轨道卫星可以定点于北京上空
9.下列物体在运动过程中,机械能不守恒的是( ) A.被起重机拉着向上做匀速运动的货物 B.一个做平抛运动的铁球
C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D.在空中向上做加速运动的氢气球
10.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,而不会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A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比rA∶rB=1∶2,则两颗天体的( ) A.质量之比mA∶mB=2∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=1∶2 C.线速度大小之比vA∶vB=1∶2 D.向心力大小之比FA∶FB=2∶1
11.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。关于小球下降阶段下列说法中正确的是( ) A.在B位置小球动能最大 B.在C位置小球动能最大 C.从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 D.从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
12. 质量为1 kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化如图所示,则 ( )
A.第1 s内质点动能增加量是4 J B.第2 s内合外力所做的功是2.5 J C.第2 s末合外力的瞬时功率是3 W D.0~2 s内合外力的平均功率是4.5 W
13.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得 A.物体的质量为2 kg
B.h=0时,物体的速率为20 m/s C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J
D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
三、简答题(本题共9分)
14.如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1) 若已知打点计时器的电源频率为50 Hz,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,重物质量为0.2 kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔEp=________J。(结果保留三位有效数字)
(2) 若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为vB,当两者间的关系式满足________时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
(3) 实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是________。 A.重物的质量过大 B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低 D.重物及纸带在下落时受到阻力
四.计算题:本题共4小题,共计40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值的题,答案中必须明确写出数值和单位。 15.一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空,探测器的质量是1 500 kg,发动机推力为恒力,升空途中发动机突然关闭。如图所示为探测器速度随时间的变化图象,其中A点对应的时刻tA=9 s,此行星半径为6×103 km,引力恒量G=6.67×10(1) 探测器在该行星表面达到的最大高度。 (2) 该行星表面的重力加速度。 (3) 该行星的第一宇宙速度。
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N·m2/kg2。求: