浙江省东阳中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

浙江省东阳中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

东阳中学2020年上学期期中考试卷 ‎（高一物理）‎ 一、单项选择题（共13题，每小题3分，共39分）‎ 1． 下列描述正确的是（ ）‎ A．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过扭秤实验测出的 B．牛顿第一定律可以直接用实验验证 C．第谷通过大量的天文观察，发现了行星绕太阳的运动轨迹是椭圆 D．电场线最早是由物理学家法拉第提出的，电场线不是实际存在的线 ‎2．2017年10月24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”和全球第一颗二氧化碳检测科学实验卫星（简称“碳卫星”）的数据。“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700千米的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（ ）‎ A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度 B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度 C．“风云四号”卫星的运行周期小于“碳卫星”的运行周期 D．“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度 ‎3．质量为m的小块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（ ） ‎ A．摩擦力做正功，支持力做正功 B．摩擦力做正功，支持力做负功 C．摩擦力做负功，支持力做正功 D．摩擦力做负功，支持力做负功 ‎4．一颗速度较大的子弹，以速度v水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为2v时，下列说法正确的是（ ）‎ A．子弹对木块做的功不变 B．子弹对木块做的功变大 C．系统损耗的机械能不变 D．系统损耗的机械能增加 ‎5．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则 F1、F2的合力对物体做功为（ ） ‎ A．2J B．10J C．-2J D．14J ‎6．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。以下四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（ ）‎ ‎7．水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上．设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）‎ A． 摩擦力对工件做的功为mv2 B．工件的机械能增量为mv2‎ C．摩擦力对皮带做的功为 D．系统产生内能mv2‎ ‎8.以下说法正确的是 A．由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式可知电场中某点的电势与q成反比 C．由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D．公式，电容器的电容大小C与电容器两极间电势差U无关 ‎9．如图所示，电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点，则该电荷的电性及运动过程中电场力对其做功分别是（ ）‎ A．负电，负功 ‎ B．负电，正功 ‎ C．正电，负功 ‎ D．正电，正功 ‎10．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则检验电荷在此全过程中（ ）‎ A．所受电场力的方向将发生改变 ‎ B．所受电场力的大小恒定 C．电势能先不变后减小 ‎ D．电势能一直减小 ‎11．如图所示，轻弹簧上端固定，下端拴着一带正电小球 Q，Q 在 A处时弹簧处于原长状态，Q 可在 C 处静止．若将另一带正电小球 q 固定在C正下方某处时，Q 可在 B 处静止．在有小球q的情况下，将Q从A处由静止释放，则 Q 从 A 运动到C 处的过程中（ ）‎ A．Q 运动到 C 处时速率最大 B．Q、q 两球与弹簧组成的系统机械能不断减少 C．Q 的机械能不断增大 D．加速度大小一直减小 ‎12．真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示．下列说法正确的是（ ）‎ A．点电荷Q是正电荷 B．点电荷Q的位置坐标为0.30m C．B点的电场强度的大小为0.25N/C D．A点的电场强度的方向沿x轴负方向 ‎13.如图所示，直角三角形的斜边倾角∠C＝30°，底边BC长为2L、处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处固定一正点电荷，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下．滑到斜边上的垂足D时速度为v。则（ ）‎ A. 质点的运动是先匀加速后匀减速运动 B. 质点在运动中动能与电势能之和不发生变化 C. 质点运动到斜边底端C点时的速度为 D. 质点运动到斜边底端C点时的加速度为g/2‎ 二、多项选择题（本小题共4小题，每小题4分，共16分．每小题四个选项中至少有两个选项符合题意，全部选对得4分，漏选的得2分，错选的得0分）‎ ‎14．两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F．现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（ ）‎ A． 7/5 F B．4/5 F C． 11/5 F D． 9/5 F ‎15．下表是一些有关火星和地球的数据，利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是（ ）‎ 信息序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ 信息内容 地球一年约365天 地表重力加速度约为9.8m/s2‎ 火星的公转周期为687天 日地距离大约是1.5亿km 地球半径约6400km A．选择②⑤可以估算地球质量 B．选择①④可以估算太阳的密度 C．选择①③④可以估算火星公转的线速度 D．选择①②④可以估算太阳对地球的吸引力 ‎16．如图所示，物体在水平力 F 作用下沿粗糙斜面向上加速运动，则（ ）‎ A．物体机械能的改变量等于力 F 所做的功 B．物体动能的改变量等于合外力所做的功 C．物体重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功 D．运动过程中由于摩擦产生的内能等于物体机械能的减少 ‎17．如图所示，将质量M＝1kg的重物B悬挂在轻绳的一端，并放置在倾角为30°、固定在水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数μ＝．轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮，其另一端系一质量m＝0.5kg的小圆环A．圆环套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮中心与直杆的距离为L＝4m．现将圆环A从与定滑轮等高处由静止释放，不计空气阻力，直杆和斜面足够长，取g＝10m/s2．下列判断正确的是 （ ）‎ A．圆环下降的过程中，圆环的机械能守恒 B．圆环能下降的最大距离为Hm＝ m C．圆环速度最大时，轻绳与直杆的夹角为30°‎ D．若增加圆环质量使m＝1kg，再重复题述过程，则圆环在下降过程中，重力做功的功率一直在增大 三、实验题（本大题有2小题，每空2分，共14分）‎ ‎18．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．‎ ‎（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、交流电源、_____（填测量工具）；‎ ‎（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（ ）‎ A．放开小车，能够自由下滑即可 B．放开小车，能够匀速下滑即可 C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 ‎（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（ ）‎ A．橡皮筋处于原长状态 ‎ B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 ‎ D．小车已过两个铁钉的连线 ‎（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_____部分进行测量（根据图2的纸带回答）．‎ ‎19.在“验证机械能守恒”实验中：‎ ‎ （1）实验中，下面哪些测量工具是必需的？______． A．天平 B．直流电源 C．刻度尺 D．秒表 （2）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，所用重物的质量为，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、‎ C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为，，，，根据以上的数据，可知重物由0运动到C点，重力势能的减小量等于______J，动能的增加量等于______J.本题中计算结果均保留三位有效数字 ‎ 四、计算题（本大题有4小题，共31分）‎ ‎20．（7分）如图所示，一固定在地面上的金属轨道ABC，AB与水平面间的夹角为，一小物块放在A处可视为质点，小物块与轨道间的动摩擦因数均为，现在给小物块一个沿斜面向下的初速度小物块经过B处时无机械能损失，物块最后停在B点右侧处g取求：‎ ‎（1）小物块到达B处时的速度大小．‎ ‎（2）求AB的长L． ‎ ‎21.（6分）质量为m的卫星离地面R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R0，地面的重力加速度为g，引力常数为G，求：‎ ‎(1)地球的质量；‎ ‎(2)卫星的线速度大小。‎ ‎22．（9分）滑板运动是一项刺激运动项目，深受青少年喜欢，某次比赛部分赛道如图甲所示，现将赛道简化为如图乙所示的模型：粗糙倾斜轨道AB与光滑圆弧形轨道相切于B点，粗糙水平轨道CD与光滑圆弧形轨道BC、DE相切于C、D点．运动员与滑板一起（可看作质点）从A点静止开始滑下，经轨道BC、CD滑到E点时速度恰好为零，然后返回．己知人和滑板总质量为m=60kg，倾斜轨道AB长L=5m，与水平面的夹角θ=53°，滑板与AB 的动摩擦因数为μ1=0.2，水平轨道CD长S=6m，圆弧形轨道半径均为R=4m，不计空气阻力，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）．求：‎ ‎（1）运动员第一次滑到C点时对轨道的压力大小；‎ ‎（2）滑板与水平轨道CD的动摩擦因数；‎ ‎（3）运动员从A点开始下滑到第一次回到ABC轨道速度为零时的过程中中损失的机械能．‎ ‎23.（9分）如图所示，两平行金属板A、B长，两板间距离，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量，质量，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域。已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点。‎ ‎（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？‎ ‎（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？‎ ‎（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？静电力常数，计算结果保留两位有效数字 ‎ 高一物理期中考试参考答案 ‎1.D 2.B 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 8.D 9.B 10.C 11.B 12.B 13.C ‎14.BD 15.AC 16.BC 17.BD ‎18. （1）刻度尺； （2）D； （3）B； （4）GK ‎ ‎19. C    ‎ ‎20.【答案】解：小物块从B相右运动，由动能定理得， ，代入数据解得：。   小物块从A到B，由运动学公式得，。 ‎ ‎21.【答案】(1)　(2)‎ ‎【解析】(1)对地面上的物体mg＝G 解得：M＝‎ ‎(2)设卫星的线速度为v，卫星受到的合力等于万有引力：‎ ‎＝m 解得v＝。‎ ‎22.解答 解：（1）运动员从A到C的过程由动能定理得： mgLsin53°+mgR（1-cos53°）-μ1mgcos53°L=mvc2/2 代入数据解得：vc=10m/s 在C点有：FN-mg=mvc2/R 解得：FN=2100N 有牛顿第三定律可知，运动员第一次滑到C点时对轨道的压力大小为2100N （2）由（1）问可得：vc=10m/s 运动员从C到E的过程由动能定理得：-μ2mgS-mgR=0-mvc2/2 解得：μ2‎ ‎=1/6 （3）运动员从E点到回到AB最高点过程由动能定理： mgRcos53°-μ2mgS-mgxsin53°-μ1mgxcos53°=0 解得：x=3523m 损失的机械能：△E=mg（L-x）sin53°=38400/23≈1670J 23.【答案】解：粒子进入A、B后应做类平抛运动，设在A、B板间运动时加速度大小为a，时间为，在MN界面处速度为v，沿MN的分速度为，偏转位移为y，v与水平夹角为，运动轨迹如图 则： ；  ；   ；  ；  ‎ 由以上各式，代入数据求得： ，，  ，‎ 故粒子通过MN界面时的速度为：‎ ‎（2）带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其运动轨迹与PS线交于a点，设a到中心线的距离为Y，‎ 则  ：‎ 解得： ‎ ‎（3）粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r，由几何关系得：，即，‎ 由得：‎