2018-2019学年江苏省启东中学高一下学期期中考试 物理(创新班)

2018-2019学年江苏省启东中学高一下学期期中考试 物理(创新班)

‎2018-2019学年江苏省启东中学高一下学期期中考试 物理(创新班) ‎ 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1、在光电效应实验中，用同一束单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是( )‎ ‎ A．遏止电压 B．饱和光电流 ‎ C．光电子的最大初动能 D．逸出功 ‎2、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，ra>rb，在此过程中( )‎ ‎ A．原子发出一系列频率的光子 ‎ B．原子要吸收一系列频率的光子 ‎ C．原子要吸收某一频率的光子 ‎ D．原子要发出某一频率的光子 ‎3、“好奇号”火星探测器发现了火星存在微生物的更多线索，进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G己知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是( )‎ A．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力为零 B．若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度 C．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星密度 D．火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小 ‎4、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是(　　)‎ A．Q1一定大于Q2‎ B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷 C．电势最低处P点的电场强度为0‎ D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点 ‎5、如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下从坐标原点O由静止开始沿直线OA斜向下运动，直线OA与y轴负方向成角(为锐角)。不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是(     ) ‎ A．当时，质点的机械能一定减小 B．当时，质点的机械能一定增大 C．当时，质点的机械能可能减小也可能增大 D．当时，质点的机械能可能减小也可能增大 ‎6、带有等量异种电荷的平板状电容器不是平行放置的，下列图像中的电场线描绘正确的是( )‎ 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7、下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B．大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子都落在明条纹处 ‎ C．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性 D．光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质 ‎8、铀核裂变的一种方程为U＋X→Sr＋Xe＋2n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法正确的有( )‎ A．X粒子是中子 B．X粒子是质子 C．U、Sr、Xe相比，Sr的比结合能最大，最稳定 D．U、Sr、Xe相比，U的质量数最多，结合能最大，最稳定 ‎9、2016年10月17日我国成功发射了质量为m的“神舟”十一号飞船。飞船先沿椭圆轨道I飞行，近地点Q贴近地面，在远地点P处点火加速，顺利进入距地面高度为h的圆轨道II，在此圆轨道上飞船运行周期为T，已知地球半径为R，下列判断正确的是 (      ) ‎ A．飞船在轨道II的动能为 B．飞船在轨道I运动的周期为 C．飞船变轨前通过椭圆轨道P点的速度大于Q点的速度 D．从Q到P飞船做离心运动，高度增加，机械能增大 ‎10、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源内阻不计连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则　　‎ A. 平行板电容器的电容值将变大 B. 静电计指针张角不变 C. 带电油滴的电势能将增大 D. 若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎11、如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触，弹簧处于原长，现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力F做功为W1，滑块克服摩擦力做功为W2.撤去F后滑块向右运动，最终和弹簧分离．不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则(　　)‎ A．撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2‎ B．撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 C．滑块与弹簧分离时的加速度为零 D．滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2‎ ‎12、在水平地面上固定有A、B两个带电量均为的点电荷，在过AB中点O的中垂面内固定有一根长为L的光滑绝缘细杆CD ‎，且O、C两点在同一竖直线上，D点到O点的距离与C点到O点的距离均为d，在杆的顶端C处有一个质量为m、带电量为的金属圆环，由静止释放金属圆环后，它会沿杆向下运动已知重力加速度为g，下列关于金属圆环运动的说法正确的是( )‎ A．金属圆环沿杆运动的速度一直增大 B．金属圆环经过杆中点时的加速度等于 C．金属圆环运动到杆中点处的电势能最小 D．金属圆环运动到D点时的速度大小为 三、实验题：第13题9分，第14题8分，共17分 ‎13、某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。A、B、C为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计。 (1)在本实验中斜槽轨道______填选项前的字母 A．必须光滑      B．可以不光滑 (2)实验中应该选择两个合适的小球进行实验。 ①两个小球的半径______填“相同”或“不同” ②应该选择下列哪组小球______填选项前的字母 A．两个钢球         B．一个钢球、一个玻璃球      C．两个玻璃球 (3)斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放。若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将______填“改变”或“不变”，若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将______填“改变”或“不变”。 (4)在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是______ A．小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度 B．小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比 ‎ ‎ C．小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同 (5)本实验必须测量的物理量是______ A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球1和小球2的质量、 C．小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度h D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、‎ ‎14、某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，正下方某位置固定一光电门，电磁铁吸住直径为d的小铁球，此时球心与光电门的竖直距离为h(hd)．断开电源，小球下落，通过光电门的挡光时间为t.请回答下列问题：‎ 甲 乙 ‎(1)用游标卡尺测得d的长度如图乙所示，则该示数为________cm.‎ ‎(2)该实验需要验证的表达式为________________(用题中字母表示，设重力加速度为g)．‎ ‎(3)在实验过程中，多次改变h，重复实验，这样做可以________．‎ A.减小偶然误差 B.减小系统误差 C.使实验结论更具有普遍性 ‎(4)小组内某同学提出，用高为d的铁质小圆柱体代替小铁球可提高实验的准确性，其理由是________________________________________________________________________．‎ 四、计算题：本题共3小题，共计41分．解答时请写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15、(13分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接一带正电、质量为的物块可视为质点，置于水平轨道上的A点已知A、B两点间的距离为，物块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为．‎ ‎(1)若物块在A点以初速度向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度应为多大？ (2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为的匀强电场中图中未画出，现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置结果可用三角函数表示； (3)在(2)问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．‎ ‎16、(14分)如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为y＝x2.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3 m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1 kg，M点的纵坐标为0.8 m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2.求：‎ ‎(1) 上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；‎ ‎(2) 小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；‎ ‎(3) 轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.‎ ‎17、(14分)如图所示，在竖直面内有一矩形区ABCD，水平边，竖直边BC=L，O为矩形对角线的交点。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球经过BC边时的速度方向与BC夹角为。使此小球带电，电荷量为，同时加一平行与矩形ABCD的匀强电场，。现从O点以同样的初动能沿各个方向抛出此带电小球，小球从矩形边界的不同位置射出，其中经过C点的小球的动能为初动能的，经过E点中点的小球的动能为初动能的，重力加速度为g，求： (1)小球的初动能；‎ ‎(2)取电场中O点的电势为零，求C、E两点的电势；‎ ‎(3)带电小球经过矩形边界的哪个位置动能最大？最大动能是多少？‎ 江苏省启东中学2018—2019学年度第二学期期中考试 ‎ 高一物理(创新班)参考答案 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ B D C B C C 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ AC AC AB BD AD BCD 三、实验题：第13题9分，第14题8分，共17分 ‎13、(1)B  (1分) (2)相同 (1分)  B (1分)  (3)改变(1分)  不变  (1分) ‎ ‎(4)B (2分)  (5)BD(2分)‎ ‎14、(1) 0.565(2分) (2) gh＝(2分) (3) C(2分)‎ ‎(4) 小铁球经过光电门的挡光长度不一定是小球的直径，圆柱体挡光长度就是柱体高度(2分)‎ 四、计算题：本题共3小题，共计41分．解答时请写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15、（13分）解：物块恰好能到达圆周的最高点D，故有： 对A到D过程，根据动能定理，有： 联立解得： ​对物块，假设物块能滑到C点，从A至C过程，由动能定理得： 可得，故物块始终没有脱离轨道 对物块受力分析，可知 故物块在以后运动过程中速度最大时位于B点左侧圆弧上，其与圆心的连线与OB的夹角为 ‎，且 由于电场力摩擦力，小物块将在圆弧形的光滑轨道和水平轨道上多次往返后，最终在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动，经过B点时速度为零，对物块，由释放至B点的过程中，由动能定理得： 解得总路程为： 答：物块的初速度应为； 物块在以后运动过程中速度最大时的位置在圆弧上与圆心的连线与OB的夹角为； 物块在水平面上运动的总路程是。‎ ‎16、（14分）(1) 对题述过程由动能定理得 WG＋Wf＝0－mv 代入数据解得Wf＝－1.25 J．‎ ‎(2) 假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t y＝gt2‎ 代入数据解得y＝x2‎ 与OM曲线方程一致，‎ 说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动．‎ 由动能定理WG＝mv－mv 代入数据解得vM＝5 m/s 由运动的合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余弦值 cos θ＝＝，即θ＝53°.‎ ‎ (3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1‎ ‎－2Wf1＝0－mv 求得Wf＝－1.25 J 又由Wf＝－μmgxmcos θ得，小球下滑的最大距离xm＝6.25 m 在小球从M点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得 mgxmsin θ＋Wf1＋W弹＝0－mv 又根据功能关系得Epm＝－W弹 代入数据解得Epm＝5.625 J．‎ ‎17、解：没加电场时。由平抛运动知识：水平方向， 竖直方向：， ， 联立解得：小球的初动能； 加电场后，根据能量守恒定律： 由O到C：， 由O到E：， 则，； 如图：取OC中点F，则EF为等势线，电场线与等势线EF垂直 由， 得， 用正交分解法求出电场力和重力的合力： ， ， 合力，方向沿OD 合力对小球做功越多，小球动能越大，则从D点射出的带电小球动能最大，根据动能定理：， 解得最大初动能； 答：小球的初动能为； 取电场中O点的电势为零，C、E两点的电势分别为、； ‎ 带电小球经过矩形边界的D位置动能最大，最大动能是。‎