四、计算题（本题共4小题，共32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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值
和单位。）
21．（7分）如图所示，长度为L的细线下挂一个质量为m球半径忽略不计，现用一个水平力F拉小球，使悬线偏离θ角并保持静止状态， （1）求拉力F的大小；
（2）撤掉F后，小球从静止开始运动到最低点时的速度为
子拉力为多少？
O 的小球，小竖直方向
θ F 多大？绳
a 22．（8分）在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心、r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为+Q的点电荷，a、b、c、d是相互垂直的两条直线（其O c Q 中一条沿竖直方向）和圆周的交点。当把一试探电荷+q放在a点恰好平衡（如图所示）。求：
（1）匀强电场场强E的大小、方向如何？
（2）试探电荷+q放在b点时，受力Fb的大小、方向如何？
23．（8分）如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点自由释放一个带正电的小球，
小球的质量为m、电荷量为q，运动的轨迹如图中虚线所示。它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A点到OC的竖直高度为h。已知带电小球通过B点时的速度为v，求：
（1）带电小球通过C点时速度大小；
（2）带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功；
d
b
24．(9分)如图所示，粗糙的水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨
道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，弹簧和物块具有的弹性势能EP＝7.2J，释放后物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g＝10m/s，求： （1）DP间的水平距离；
（2）判断m能否沿圆轨道到达M点；
（3）释放后m运动过程中克服摩擦力做的功。
2
参考答案
一、单项选择题(每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中只有一项符合题设要求。
二、不定
题共6
1 C 2 D 3 C 4 A 5 A 6 B 7 C 8 A 9 D 10 B 项选择（本题小题，每
小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分，共18分）
三、填空题(本题共4小题，每空2分，共20分。)
17．不变的
18．（1）变速杆应推至1挡 原因是在功率一定时，速度越小，牵引力越大 （2）1.5×10N 19．越大； A
20．（1）交流 （2）D （3）B （4）GK
四、计算题（本题共4小题，共32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。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
3
11 ACD 12 AC 13 D 14 AD 15 BC 16 BC 21．（7分）
解：（1）小球处于静止状态，合外力为零，对其进行受力分析，得 F=mgtanθ …………………………………（2分） （2）根据机械能守恒定律：mgL（1－cosθ）=mv2/2 ………（2分）
v=2 gL(1-cos?) ………………………………………（1分） 拉力与重力的合力提供向心力：FT－mg=mv2/L …………………（1分） FT=3mg－2mgcosθ ……………………………………………………（1分） 22．（8分） 解：（1）由题意可知
试探电荷受到点电荷的电场力为 F1=kQq,方向向上………………（1分） r2试探电荷受到匀强电场的力为
F2=qE，且F1=F2，方向相反。………………（2分） 故，E=
FQ?k2，场强方向沿ab方向。………………（2分） qr （2）试探电荷放在b点
Eb=kQQ+E=2， kr2r2Qq，方向沿ab方向……………………（3分） 2rFb=2k
23．（8分）
解：（1）从B点到C点的过程中，应用动能定理得
mgRsin30??1212mvc?mv ………………………………………（2分） 22
可知 vc?v2?gR ………………………………………………（2分） （2）从A点到C点的过程中，应用动能定理得
12W?mgh?mvc e………………………………………（2分） 2 12RW?mv?mg(?h) ……………………………（2分） 可知 e22
24．（9分）
解：（1）设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到P点时其竖直速度为vy，有vy＝2gR
vy
而＝tan45°，解得vD＝4m/s
vD
…………………………………………（2分）
2
12
设物块做平抛运动的时间为t，水平位移为x，有R＝gt，x＝vDt，解得x＝1.6m
2
…………………………………………（2分）
（2）若物块能沿轨道到达M点，设其速度为vM，有
1212………………… （2分） ?mg(Rcos45??R)?mvM?mvD22
解得vM≈2.2m/s …………………………………………（1分） 即物块不能到达M点． 12 （3）设m在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，有EP－Wf＝mvD ……（1分） 2 解得Wf＝5.6J. …………………………………………（1分） 高一下学期期末物理试卷 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．） 1．关于运动和力的关系，下列说法正确的是( ) A．物体在恒力作用下不可能做直线运动 B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C．物体在恒力作用下不可能做圆周运动 D．物体在恒力作用下不可能做平抛运动 2． 船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，河宽 为300m，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时( ) A．船渡河的最短时间是60 s B．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 C．船在河水中航行的轨迹是一条直线 D．船在河水中的最大速度是 7 m/s O θ l A 第2题图 3．如图所示，用长为l的绳子一端系 着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向θ，空气阻力不计，松手后小球经过最低点时的速率为（ ） A．2glcos? B．2gl(1?cos?) C．2mgl(1?sin?) D．2gl 4．我国自主研发的“北斗二号”地球卫星导航系统是中国人的骄傲，此系统由中轨道卫星、高轨道卫星和同步卫星组成，可将定位精度提高到“厘米”级。已知三种卫星中，中轨道卫星离地面最近，同步．．卫星离地面最远，则下列说法正确的是（ ） ．．A．中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度 B．中轨道卫星的角速度小于高轨道卫星的角速度 C．高轨道卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度 D．若一周期为8 h的中轨道卫星t时刻在某同步卫星正下方，则t+24 h时刻仍在该同步卫星正下方 5．（多选题）如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁 上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运 动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角 分别为α=53°和β=37°(sin37=0.6，cos37=0.8，sin53=0.8，cos53=0.6)，以最低点C所在的 水平面为重力势能的参考平面，则（ ） 0 0 0 0