2018-2019学年山东省新泰市第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年山东省新泰市第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

‎2018-2019学年山东省新泰市第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）‎ 一、选择题 ‎ ‎1.关于曲线运动,下列说法中正确的是(　　)‎ A. 曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 曲线运动一定是变加速运动 D. 匀速运动可能是曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于曲线运动速度的方向一直在改变，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；变速运动不一定是曲线运动，比如匀加速直线运动，B错误；曲线运动不一定是变加速运动，比如平抛运动，C错误；匀速运动的速度大小方向是不会改变的，所以不可能是曲线运动，D错误；故选A ‎2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )‎ A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关 D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为‎1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝1V ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：电场强度和电场的本身性质有关，与试探电荷无关，A错误；‎ 电容器电容表示电容器容纳电荷的本领，与其两端的电压和电荷量无关，B错误，‎ 根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电量成正比，C错误，‎ 克服电场力做功，说明电场力做负功，即,所以A、B点的电势差为-1V，D正确，‎ 考点：考查了电场的基本概念 点评：基础性题目，虽然简单，但是易错，并且重要 ‎3.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是 A. 沿＋x方向 B. 沿－x方向 C. 沿＋y方向 D. 沿－y方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D正确．‎ ‎4.下列哪种情况下，物体会做离心运动(　　)‎ A. 合力大于向心力 B. 合力小于向心力 C. 合力等于向心力 D. 与受力无关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 当物体受到的合力大于物体需要的向心力时，物体做近心运动；‎ 当物体受到的合力小于物体需要的向心力时，物体将会远离圆心做离心运动；‎ 当物体受到的合力等于所需要的向心力时，物体将做圆周运动； 故只有B正确； ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎5.如图所示，O1为皮带的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A，B和C分别是3个轮边缘上的点，质点A，B，C的向心加速度之比是(　　)‎ A. 1∶2∶3‎ B. 8∶4∶3‎ C. 3∶6∶2‎ D. 2∶4∶3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 对于A和B，由于皮带不打滑，线速度大小相等，即，由得： 对于B与C，绕同一转轴转动，角速度相等，即，则 根据可知，质点A、B、C的向心加速度之比为：，故选A。‎ ‎6.如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，速度分别为v1、v2、v3.若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为θ1、θ2、θ3，下列说法正确的是(　　)‎ A. v1＜v2＜v3‎ B. v1＞v2＞v3‎ C. θ1＞θ2＞θ3‎ D. θ1＝θ2＝θ3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x．则有：x=vt，h=gt2，则得：，h相同，则v∝x，则得v1＞v2＞v3．故B正确，A错误．根据速度的分解有：，t相同，v1＞v2＞v3，则得θ1＜θ2＜θ3．故CD错误．故选B．‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】本题运用逆向思维研究斜抛运动，关键是要明确平抛运动的研究方法、位移公式和速度公式，是解决平抛运动问题的基础知识。‎ ‎7.假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（ ）‎ A. 0～x1范围内各点场强的方向均与x轴平行 B. 只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动 C. 负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小 D. 负电荷在x3处电势能大于其在x5处的电势能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：0～x1范围内各点电势相等，即是一个等势面，故场强的方向均与x轴垂直，选项A错误；只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，电场力做功为0，故电荷可做匀速直线运动，选项B错误；x2处的电势小于x3处的电势，故负电荷在x2处的电势能大于x3处的电势能，故电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电势能减小，电场力做正功，选项C正确；因为x3处电势大于x5处的电势，故负电荷在x3处电势能小于其在x5处的电势能，选项D错误。‎ 考点：电势φ随x变化的图像。‎ ‎【名师点睛】电势的变化都可以通过图像反映出来，当电势不变时，这段距离是个等势面，当电势增大时，正电荷的电势能是增大的，而负电荷的电势能是减小的，故先判断出各点的电势能的大小，再判断电场力是做正功还是做负功。‎ ‎8.如图，在一个与电源相连接的空气平行板电容器两极板间插入电介质，与插入电介质前相比，下列说法中错误的是 ( ) ‎ A. 电容器的电容变大，两极板所带电荷量增加 B. 电容器两极板间的电压增大，两极板所带电荷量增加 C. 电容器两极板间电压不变，两极板所带电量增加 D. 电容器电容变大，两极板间电压不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在空气平行板电容器两极板间插入电介质,根据电容的决定式 分析得知,电容C增大,平行板与电源相连，所以板间电压U一定,由电容的定义式得到,两极板所带电荷量Q增加，ACD正确；B错误；本题选不正确的，故选B ‎9.在一条宽‎200 m的河中，水的流速v1=‎1 m/s，一只小船要渡过河至少需要100 s的时间．则下列判断正确的是（　　）‎ A. 小船相对于静水的速度为‎2 m/s B. 无论小船怎样渡河都无法到达正对岸 C. 若小船以最短时间渡河，到达对岸时，距正对岸‎100 m D. 若小船航向（船头指向）与上游河岸成60°角，则小船渡河位移最短 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：试题分析：据题意，已知河宽d=‎200m，小船渡河的最短时间为t=100s，当小船垂直对岸行驶渡河时间最短，则小船的速度为v2=d/v=‎2m/s，所以A选项正确而B选项错误；如果小船以最短时间渡河，小船被冲向下游的距离为x=v1t=‎100m，所以C选项正确；由于船速大于水速，小船可以垂直驶向对岸，但合速度必须垂直对岸，所以船头指向为cosθ= v1/ v2=/2，θ=600（θ为船头指向与河岸的夹角），所以D选项正确。‎ 考点：本题考查对船渡河问题的理解。‎ ‎10.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时(　　) ‎ A. 人拉绳行走的速度为vcosθ B. 人拉绳行走的速度为 C. 船的加速度为 D. 船受到的浮力为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度.如图所示 根据平行四边形定则有, ;A正确；B错误；‎ 所以A选项是正确的,B错误.对小船受力分析,如图所示,‎ ‎ ‎ 根据牛顿第二定律,有:，因此船的加速度大小为:，C正确；根据竖直方向上受力平衡可知： 解得： D正确；故选ACD ‎11.如图所示，一个光滑绝缘细椭圆环固定放置在水平面上，其长轴AC的延长线两侧固定有两个等量异号点电荷，电量绝对值为Q，两者连线的中点O恰为椭圆的中心，BD为椭圆的短轴。一带电量为q的小球套在圆环上，以速度从A点沿椭圆环顺时针运动，到达C点时速度的为，且。则下列说法正确的是（  ）‎ A. 小球带正电 B. 小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力 C. 小球在B点和D点动能相同 D. 小球在C点电势能最小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：因小球到达 C点时速度为vC< vA，可知小球的动能减小，电势能变大，即小球在C点电势能最大，因为A点的电势高于C点，可知小球带负电，选项AD错误；根据等量异种电荷的电场线分布可知，A点的场强大于B点的场强，故小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，选项B错误；B、D两点的电势相同，故小球在B、D两点的电势能相同，在B点和D点动能相同，选项C正确；故选C.‎ 考点：等量异种电荷的电场；电场强度及电势 ‎【名师点睛】此题考查等量异种电荷的电场分布特点；注意电荷在电场中只受电场力作用时，电场力做正功时，动能变大，电势能减小，且正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷正好相反；此题是基础题，意在考查学生基本概念的掌握.‎ ‎12.如图所示，平行直线表示电场线，但未标明方向，带电量为＋10‎-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为－10V，则 ( )‎ A. B点的电势为0V B. 电场线方向从右向左 C. 微粒的运动轨迹可能是轨迹1‎ D. 微粒的运动轨迹可能是轨迹2‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：从A到B，动能减小说明电场力做负功，对于正电荷，正电荷是从电势低的地方向电势高的地方移动，根据动能定理，因为A点的电势为-10V，则B点的电势为0V，所以A项正确；左边电势低，右边电势高，平行线代表电场线，所以电场线的方向从右向左，所以B项正确；由于正电荷运动的轨迹为曲线运动，电场力指向轨迹的凹侧，所以运动的轨迹一定是轨迹1，C项正确；D项错误。‎ 考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动专题 ‎【名师点睛】根据动能变化判断电势差，通过电势差确定电势，粒子做曲线运动受力指向轨迹的凹侧 ‎13.两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，以无穷远为零电势点，则(　　) ‎ A. 场强大小关系有Eb＞Ec B. 电势大小关系有φb＞φd C. 将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D. 将一正电荷由a点移到d点过程中电场力做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，根据电势能的变化判断电场力做功情况.‎ ‎【详解】A、由电场线越密的地方，电场强度越大，由图可得c点的电场线密，所以有，故A错误；‎ B、沿着电场线，电势逐渐降低，b点所处的电场线位于右侧导体的前面，即b点的电势比右侧的导体高，而d点紧靠右侧导体的表面，电势与导体的电势几乎相等，故b点电势高于d点的电势，故B正确；‎ C、电势能的正负与0势能点的选择有关，该题以无穷远为零电势点，所以说负电荷放在d点时其电势能为正值，故C错误；‎ D、从图中可以看出，a点的电势高于b点的电势，而b点的电势又高于d点的电势，所以a点的电势高于d点的电势；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从a点移到d点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎14.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么 A. 偏转电场对三种粒子做功一样多 B. 三种粒子打到屏上时速度一样大 C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同 D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置，‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd=mv2；‎ 解得：；粒子在偏转电场中的时间；在偏转电场中的纵向速度 纵向位移；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故A正确，B错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故C错误，D正确；故选AD．‎ 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 ‎【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 二、计算题 ‎15.从高为h=‎80 m的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为‎120 m(g取‎10 m/s2),求:‎ ‎(1)石块的初速度大小;‎ ‎(2)石块着地时的速度v。‎ ‎【答案】(1) (2) ，方向与水平方向的夹角为 ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据，得：，‎ 石块的初速度大小为：。 （2）石块落地时竖直分速度为：，根据平行四边形定则得，落地的速度为：‎ ‎，着地时的速度与水平方向的夹角为，则，。‎ 点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎16.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是‎108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=‎10m/s2。‎ ‎（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？‎ ‎（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？‎ ‎【答案】（1）‎180m（2）‎‎90m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果；‎ ‎(2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，重力与支持力合力提供向心力；为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零。‎ ‎【详解】(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：‎ Fm=0.5mg ‎ 由速度v=‎30m/s，解得弯道半径为：r≥‎180m；‎ ‎(2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：‎ ‎ ‎ 为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，有：‎ ‎ ‎ 代入数据解得：R≥‎90m。‎ ‎17.如图所示，长l＝‎1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－‎6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝‎10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小；‎ ‎(2)小球质量m；‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．‎ ‎【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－‎4kg　(3)v=‎2.0m/s ‎【解析】‎ 试题分析：根据电场力的计算公式求解电场力；画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；根据机械能守恒定律求解速度．‎ ‎（1）根据电场力的计算公式可得电场力； （2）小球受力情况如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系可得，所以；‎ ‎（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=‎2m/s．‎ ‎18.一带电粒子从静止出发被1000V的电压加速，然后进入另一个电场强度为50000N/C的匀强偏转电场，进入时速度方向与偏转电场的方向垂直。已知粒子电量q=2×10‎-16C,质量m=1.0×10‎-25kg，偏转电极长‎10cm，求：‎ ‎（1）粒子离开加速电场时的速度？‎ ‎（2）粒子离开偏转电场时偏转角的正切值？‎ ‎（3）粒子离开偏转电场时的偏转位移？‎ ‎【答案】(1) 2×‎106m/s (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子离开电场速度为，由动能定理得： 解得 v1=2×‎106m/s ‎（2）进入偏转电场时，电场力产生的加速度 离开偏转电场的时间 ‎ 竖直方向速度 ‎ 则 ‎ ‎（3）粒子离开偏转电场时的偏转位移为：‎