【物理】山东省济钢高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

【物理】山东省济钢高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

山东省济钢高中2019-2020学年高一下学期期中考试 物理试卷 一、选择题（1-12题每题3分，13-16题为多选题，每题4分，选对得4分，选不全得2分，有错选得0分）‎ ‎1.下列运动过程中，可视为机械能守恒的是(　　)‎ A. 热气球缓缓升空 B. 树叶从枝头飘落 C. 掷出的铅球在空中运动 D. 跳水运动员在水中下沉 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.热气球缓缓升空，除重力外浮力对它做功，机械能不守恒，故A错误；‎ B.树叶从枝头飘落，空气阻力对它做功，机械能不守恒，故B错误；‎ C.掷出的铅球在空中运动，阻力可以忽略，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；‎ D.跳水运动员在水中下沉，除重力外，水的阻力和浮力对他做负功，机械能不守恒，故D错误．‎ ‎2.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝，则f的大小是(　　)‎ A. f＝mg B. f＝mg C. f＝mg D. f＝mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律列式求解即可；‎ ‎【详解】对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：‎ 解得：，故选项B正确，选项ACD错误．‎ ‎【点睛】本题关键是对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解．‎ ‎3.如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　）‎ A. 受重力和台面的持力 B. 受重力、台面的支持力和向心力 C. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D. 受重力、台面的支持力和静摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当转台匀速转动时，硬币受重力、台面向上的支持力和指向圆心的静摩擦力作用，故选D.‎ ‎【点睛】注意向心力是物体所受所有力的合力，不是物体所受的力；静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于转台有向外滑动的趋势．‎ ‎4.关于物体的平抛运动，下列说法正确的是 A. 由于物体受力的大小和方向不变，因此平抛运动是匀变速运动 B. 由于物体速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动 C. 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定，与高度无关 D. 平抛运动的水平距离由抛出时的初速度决定，与高度无关 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．平抛运动物体受力大小和方向都不变，则加速度不变，做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；‎ CD．平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，水平位移由初速度和高度共同决定，故CD错误。‎ ‎5.一物体以初速度v0水平抛出，经时间t，其竖直方向速度大小与v0大小相等，重力加速度为g,则时间t为（ ）‎ A. v0/g B. 2v0/g C. v0/‎2g ‎D. v0/g ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据竖直方向自由落体运动：，所以，BCD错误A正确．‎ ‎6.下面说法中正确的是（　　）‎ A. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度恒定的运动也可能是曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；‎ B．速度变化的运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，选项B错误；‎ C．做曲线运动的物体速度方向必定变化，选项C正确；‎ D．加速度变化的运动不一定是曲线运动，例如非匀变速直线运动，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎7.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在半径较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（　　）‎ A. 向心加速度变小 B. 周期变小 C. 线速度变小 D. 角速度变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，可得，，‎ ‎，，因半径r减小，则向心加速度变大，周期变小，线速度变大，角速度变大。‎ 故选B。‎ ‎8.地球同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（　　）‎ A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值 B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的 C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值 D. 它只能在赤道正上方，且离地心的距离是一定的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D ‎9.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的，它们之间的相互作用力变为（　　）‎ A. ‎16F ‎B. ‎4F ‎C. F D. F ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律可得，变化后，，故选A。‎ ‎10.关于电场线，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电场线方向一定是带电粒子在电场中受力的方向 B. 两条电场线在电场中可以相交 C. 电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹 D. 在同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越密 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．负电荷受到的电场力方向和电场方向相反，所以电场线方向不一定是带电粒子在电场中受力的方向，故A错误；‎ B．电场线每一点，只有一个方向，若两条电场线相交，则交点有两个电场方向，与事实矛盾，故B错误；‎ CD．电场线是用来描述电场性质的物理量，不是粒子的运动轨迹，在同一个电场中，电场线的疏密程度可以用来表示电场强度的大小，电场越密，电场强度越大，故C错误，D正确。‎ 故D正确。‎ ‎11.如图所示匀强电场中，a、b、c三条虚线分别与电场线垂直．下列说法不正确的是（　　）‎ A. a线上各点的电势均相等 B. b线上各点的电势都比c线上各点的电势高 C. a线上各的电场强度均相同 D. b线上各点的电场强度都比c线上各点的电场强度大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．a线是等势线各点的电势相等，A正确，不符合题意 B．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以b线上各点的电势比c线上各点的电势高，B正确，不符合题意 C.匀强电场中电场强度的大小和方向处处相同，所以a线上各点的电场强度均相同，C正确，不符合题意 D.因为匀强电场中电场强度处处相同，所以b线上各点的电场强度等于c线上各点的电场强度，D错误，符合题意 故选D ‎12. 如图所示，在P板附近有一个电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大 B. 两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大 C. 电子到达Q板时的速度与两板间距离无关，仅与加速电压有关 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电子由P板附近到Q板的过程中，静电力做功，根据动能定理有eU＝mv2，解得v＝，速度大小与U有关，与两板间距离无关，选项C正确．‎ ‎13.一根阻值为R的均匀电阻丝长为l，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R（　　）‎ A. 当l不变，S增大一倍时 B. 当S不变，l增大一倍时 C. 当l和S都缩为原来的一半时 D. 当l和横截面积S都增大一倍时 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电阻定律可知：‎ A．当l不变，S增大一倍时，电阻变为原来的一半，选项A错误；‎ B．当S不变，l增大一倍时，电阻变为原来的2倍，选项B错误；‎ C．当l和S都缩为原来的一半时，电阻不变，选项C正确；‎ D．当l和横截面积S都增大一倍时，电阻不变，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎14.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升高度h，重力加速度为g，关于此过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 物体动能增加mah B. 物体克服重力做功mah C. 手对物体做功m(a+g)h D. 物体的重力势能增加m(a+g)h ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 物体动能增加等于合外力的功mah，选项A正确；‎ B. 物体克服重力做功mgh，选项B错误；‎ C. 手对物体的力为F=mg+ma，则手对物体做功WF=m(a+g)h，选项C正确；‎ D. 物体的重力势能增加等于克服重力做功，为mgh，选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎15.如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（ ）‎ A. 电子在N的动能大于在M的动能 B. 电子在N的电势能大于在M的电势能 C. 电场强度方向向左 D. 电场中，a点电势低于b点电势 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故A错误，B正确．电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，故C错误．根据顺着电场线方向电势降低，得知a点电势低于b点电势，故D正确．故选BD.‎ 点睛：解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析．‎ ‎16.关于电容器的概念下列说法中正确的是（ ）‎ A. 两个彼此绝缘又互相靠近的导体就可以看成是一个电容器 B. 用电源对平板电容器充电后，两板一定带有等量异种电荷 C. 电容器两极板的正对面积越大，它的电容就越小 D. 电容器两极板的距离越大，它的电容就越大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体就能储存电荷，可以看成是一个电容器．故A正确．‎ B．电源对平板电容器充电后，由于异种电荷相互吸引，两极板一定带有等量异种电荷．故B正确．‎ CD．由决定式知电容器两极板的正对面积越大，它的电容就越大，电容器两极板的距离越大，它的电容就越小．故CD错误．‎ 故选AB.‎ 二、实验题 ‎17.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为______mm.‎ ‎【答案】‎‎0.680 mm ‎【解析】‎ ‎【详解】螺旋测微器的读数为。‎ ‎18.如图所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置．‎ ‎（1）为了减小实验误差，下列措施可行的是_________（填写代号）‎ A．重锤选用体积较大且质量较小的 B．重锤选用体积较小且质量较大的 C．打点计时器应固定在竖直平面内 D．应先放手让重锤拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作 ‎（2）某同学选取了一条纸带进行测量研究，他舍去了这条纸带上前面比较密集的点，对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图所示的测量，已知当地的重力加速度为g，使用的交变电源周期为T，则要验证机械能守恒的表达式为_________（用x1、x2、x3、T、g表示）；‎ ‎（3）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，本实验中引起误差的主要原因是_____．‎ ‎【答案】 (1). BC (2). ； (3). 存在空气阻力和摩擦阻力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A项：如果体积较大而质量较小，空气阻力较大，实验误差大，故A错误；‎ B项：实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少阻力的影响，故B正确；‎ C项：当打点计时器固定在竖直平面内时，纸带才能被重物带着竖直下落，减小摩擦，故C正确；‎ D项：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．‎ ‎(2) 2点的瞬间速度，5点的瞬时速度，‎ ‎，重力势能的减小量为，要验证机械能守恒的表达式为；‎ ‎(3) 由于纸带通过限位孔时不可避免的受到阻力作用，以及重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量，因此为：重锤下落过程中存在着阻力作用．‎ 三、计算题 ‎19.如图所示，小球自水平地面上方高h处以某一速度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为2h。已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：‎ ‎(1)小球抛出时的速度大小；‎ ‎(2)小球落地时的速度大小。‎ ‎【答案】(1) ；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体做平抛运动，水平方向 竖直方向 解得 ‎ ‎ ‎(2)落地的竖直速度 ‎ ‎ 则落地速度大小 ‎20.如图所示，位于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径为R，半径OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小钢球在A点由静止释放，落到水平地面上的C点．若当地的重力加速度为g，且不计空气阻力．求：‎ ‎（1）钢球运动到B点时的速度大小；‎ ‎（2）钢球运动到B点时受到的支持力大小；‎ ‎（3）钢球落地点C距B点的水平距离s。‎ ‎【答案】(1)(2)3mg (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】小球从B点抛出后做平抛运动，根据平抛运动的位移公式求解．‎ ‎（1，2）小球沿圆弧做圆周运动，在B点由牛顿第二定律有 由A→B，由机械能守恒有 联立解得 ‎ ‎ ‎ NB=3mg 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力为3mg （3）小球离B点后做平抛运动，抛出点高为H-R 竖直方向:‎ 水平方向 ‎ S=vB•t 得水平距离 点睛：本题主要考查了小球的运动问题，对两个的运动过程分析清楚，然后选择机械能守恒定律和平抛运动规律列式求解．‎ ‎21.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10－4的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.2J，已知A、B两点间距离为‎2cm，两点连线与电场方向成角，求：‎ ‎(1)电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差UAB；‎ ‎(3)该匀强电场的电场强度E。‎ ‎【答案】(1)－02J(2)1000V(3)1×105V/m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因负电荷由A移到B过程中，负电荷的电势能增加了△E=0.2J，所以这个过程中电场力对负电荷所做的功 ‎；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差 ‎；‎ ‎(3)匀强电场的电场强度 ‎。‎ ‎22.如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L，A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、B板右边缘‎2L，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】带电粒子在加速电场中运动，由动能定理得 得 带电粒子在AB间的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有 ‎ ‎ L=v0t 带电粒子在偏转电场中的加速度 带电粒子飞出偏转时的偏转量为 联立得 带电粒子飞出偏转时偏转角正切 可得 ‎ ‎ 解得粒子束打在屏上的位置到屏中心间的距离 Y=y+2Ltanθ ‎ ‎