啟東中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精江蘇省啟東中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題含解析江蘇省啟東中學(xué)2019~2020學(xué)年第二學(xué)期期中考試高一物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題3分，共21分。）1.開普勒有關(guān)行星的三個(gè)定律被稱為“中世紀(jì)科學(xué)與近代科學(xué)的分水嶺”。如圖所示，下面說法正確的是(）A.火星繞太陽運(yùn)行過程中，速率不變B。地球靠近太陽的過程中,運(yùn)行速率減小C.在相等時(shí)間內(nèi)，火星和太陽的連線掃過的面積與地球和太陽的連線掃過的面積相等D.火星繞太陽運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長【答案】D【解析】【詳解】ABC．根據(jù)開普勒第二定律行星與太陽連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，即近日點(diǎn)速率大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速率??；但是火星與太陽連線、地球與太陽連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積是不相等的，ABC錯(cuò)誤;D．根據(jù)開普勒第三定律，可知半徑大的周期長，即火星繞太陽運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長,D正確；故選D．2.全球受“新冠”疫情的影響,能源市場需求減少，國際原油價(jià)格一路走低。下列關(guān)于能量和能源說法正確的是(）A。由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B.在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少C.能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性D.人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造【答案】B【解析】【詳解】AC．在自發(fā)狀態(tài)下，能量傳遞具有方向性，AC錯(cuò)誤；B．根據(jù)能量守恒，在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少，Ｂ正確；D．人類可以不斷地開發(fā)和利用新能源，但是能量不可以被創(chuàng)造，Ｄ錯(cuò)誤;故選Ｂ．3。如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架座上,兩球心間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q,那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式正確的是()A.B。C.D.【答案】D【解析】【詳解】萬有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，雖然兩球心間的距離只有其半徑r的3倍，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看作質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)．因此，可以應(yīng)用萬有引力定律所以兩者之間的引力為,庫侖定理適合于真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷，由于兩球心間的距離只有其半徑r的3倍，所以金屬球殼a與b不能看作點(diǎn)電荷，則庫侖力，故D正確；ABC錯(cuò)誤；故選D4。我國是航天強(qiáng)國,1970年發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”，質(zhì)量為173kg,在軌運(yùn)動(dòng)的速率為7。2km/h.2003年發(fā)射的“神州5號(hào)"飛船的質(zhì)量為7790kg，在軌運(yùn)動(dòng)的速率為7.6km/h，航天器運(yùn)行軌道視為圓周，則（)A。“東方紅一號(hào)"衛(wèi)星的軌道半徑大于“神州5號(hào)”飛船的軌道半徑B.“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星在軌加速度大于“神州5號(hào)”飛船在軌加速度C。“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星軌角速度大于“神州5號(hào)”飛船在軌角速度D?！吧裰?號(hào)"飛船可以在一小時(shí)內(nèi)繞地球一周【答案】A【解析】【詳解】ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力：可知半徑大，加速度小，線速度小，角速度小，Ａ正確，ＢＣ錯(cuò)誤;Ｄ．根據(jù)公式:和可得當(dāng)“神州5號(hào)”飛船運(yùn)行軌道半徑時(shí),周期最短，Ｄ錯(cuò)誤；故選Ａ．5.“殲—20”是中國自主研制的雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機(jī)，該機(jī)將擔(dān)負(fù)中國未來對(duì)空、對(duì)海的主權(quán)維護(hù)任務(wù)．在某次起飛中,質(zhì)量為m的“殲—20"以恒定的功率P起動(dòng),其起飛過程的速度隨時(shí)間變化圖像如圖所示，經(jīng)時(shí)間t0飛機(jī)的速度達(dá)到最大值為vm時(shí)，剛好起飛．關(guān)于起飛過程，下列說法正確的是A。飛機(jī)所受合力不變,速度增加越來越慢B。飛機(jī)所受合力增大，速度增加越來越快C。該過程克服阻力所做的功為D。平均速度【答案】C【解析】【詳解】AB.根據(jù)圖像可知，圖像的斜率為加速度，所以起飛中,斜率越來越小，加速度越來越小,速度增加越來越慢，根據(jù)牛頓第二定律，加速度減小，合外力減小,AB錯(cuò)誤C。根據(jù)動(dòng)能定理可知：，解得：,C正確D。因?yàn)椴皇莿蜃兯龠\(yùn)動(dòng)，所以平均速度不等于，D錯(cuò)誤6。A、B是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示．則此電場的電場線分布可能是選項(xiàng)圖中的A. B。 C。 D.【答案】A【解析】【詳解】由v—t圖象可知，微粒的速度在逐漸減小，圖象的斜率在逐漸增大，故此帶負(fù)電的微粒做加速度越來越大的減速直線運(yùn)動(dòng)，所受電場力越來越大，由F=qE知，場強(qiáng)增大,電場線越來越密．電場力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反，電場力向左，所以電場線方向向右．A．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．該圖與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;7.如圖所示,光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點(diǎn)。輕彈簧左端固定于豎直墻面，用質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn)，然后由靜止釋放滑塊，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上。換用相同材料、質(zhì)量為m2的滑塊（m2>m1）壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后，重復(fù)上述過程。不計(jì)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，下列說法正確的是（）A。兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度相同B。兩滑塊沿斜面上升的高度相同C。兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量相同D.兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過程中質(zhì)量小的滑塊克服重力所做的功比質(zhì)量大的滑塊少【答案】C【解析】【詳解】Ａ．滑塊在光滑水平面OB上滑行時(shí)機(jī)械能守恒,即彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，因彈簧被壓縮量相同，彈簧的彈性勢能相同，即質(zhì)量為m1和m2的滑塊動(dòng)能相同，又因m2>m1,所以兩滑塊到達(dá)Ｂ點(diǎn)時(shí)的速度不同,Ａ錯(cuò)誤；BCD．兩滑塊沿斜面上升到最大高度時(shí),動(dòng)能改變量相同，由動(dòng)能定理:代入值:可得：由于m2>m1，可得，BD錯(cuò)誤,C正確；故選C．二、多項(xiàng)選擇題（本題共5小題，共20分。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選和不選的得0分）8.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω,萬有引力常量為G，同步衛(wèi)星離地心高度為r，地表重力加速度為g，則關(guān)于同步衛(wèi)星的速度v的表達(dá)式正確的是（）A.v=rω B. C。 D。【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系，A正確；BCD．由萬有引力提供向心力：和地球表面萬有引力等于重力：可得：BC錯(cuò)誤，D正確；故選AD．9.下列關(guān)于電勢高低的判斷正確的是(）A。負(fù)電荷從A移到B時(shí),外力做正功，A點(diǎn)的電勢一定較高B.正電荷只在電場力作用下從靜止開始由A移到B,A點(diǎn)的電勢一定較高C。負(fù)電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加，A點(diǎn)的電勢一定較低D.正電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加，A點(diǎn)的電勢一定較高【答案】B【解析】【詳解】負(fù)電荷從A移到B時(shí)，外力作正功,無法判斷電勢的高低，故A錯(cuò)誤．正電荷只在電場力作用下從靜止開始由A移到B，電場力一定做正功，電勢能減小,電勢降低，則A點(diǎn)的電勢一定較高．故B正確．根據(jù)負(fù)電荷在電勢低處具有的電勢能大，則知負(fù)電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加,B點(diǎn)的電勢一定較低，A點(diǎn)的電勢一定較高,故C錯(cuò)誤．正電荷從A移到B時(shí)，電勢能增加,根據(jù)正電荷在電勢高處具有的電勢能大，可知A點(diǎn)的電勢一定較低，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】電場中兩點(diǎn)間電勢高低可根據(jù)推論判斷，也可以根據(jù)電場力做功的正負(fù)與電荷的電性判斷,但不能根據(jù)外力做功情況判斷．10.重力對(duì)運(yùn)動(dòng)物體所作的功只跟物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。我們把這種所作的功只與運(yùn)動(dòng)物體的始末位置有關(guān),而與路徑無關(guān)的力，稱為保守力,只有保守力才有與它相聯(lián)系的勢能。保守力做正功，與它相聯(lián)系的勢能減??；反之,勢能增大.如重力做正功，物體的重力勢能減小.可以證明，分子間相互作用力也是保守力,分子間的勢能稱為分子勢能.兩分子間距離在減小的過程中（）A。若分子間相互作用表現(xiàn)為引力，分子勢能增加B.若分子間相互作用表現(xiàn)為引力，分子勢能減小C.若分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，分子勢能增加D.若分子間相互作用表現(xiàn)斥力，分子勢能減小【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)題意，在分子間距離減小的過程中，若表現(xiàn)為引力，此時(shí)引力做正功,分子勢能減小;若表現(xiàn)為斥力,此時(shí)斥力做負(fù)功，分子勢能增加，AD錯(cuò)誤，BC正確；故選BC．11。我們用兩個(gè)物理量的比值定義一個(gè)新的物理量，它的物理意義與原來的兩個(gè)物理量完全不同,這就是比值定義法.如用位移和時(shí)間的比值定義了一個(gè)新的物理量速度。以下是用比值定義法的公式是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】A．電場強(qiáng)度E與放入電場中的試探電荷無關(guān)，A正確；B．電場強(qiáng)度E與場源電荷Q成正比，與距離成反比,B錯(cuò)誤；C．電場中某點(diǎn)的電勢與放入電場中的電荷q無關(guān)，C正確；D．物體的加速度a與物體所受合外力成正比，與物體的質(zhì)量m成反比,D錯(cuò)誤；故選AC．12。如圖所示，用鉸鏈將三個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B、C與兩根長為L的輕桿相連，B、C置于水平地面上,系統(tǒng)靜止時(shí)輕桿豎直，現(xiàn)給系統(tǒng)一個(gè)微小擾動(dòng)，B、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動(dòng)，三小球始終在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，重力加速度為g,則此過程中(）A。球A的機(jī)械能一直減小 B。球C的機(jī)械能一直增大C。球B對(duì)地面的壓力可能小于mg D.球A落地的瞬時(shí)速度為【答案】CD【解析】【詳解】AB。A與B、C在沿桿方向的分速度相等，當(dāng)A落地時(shí)，A沿桿方向分速度為零,B、C停止運(yùn)動(dòng)。B、C應(yīng)先加速后減速,桿對(duì)B、C先做正功后做負(fù)功，對(duì)A先做負(fù)功后做正功，B、C機(jī)械能先增大后減小，A的機(jī)械能先減小后增大，故AB錯(cuò)誤;C。B做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),輕桿對(duì)B有斜向上的拉力,因此B對(duì)地面的壓力可能小于mg,故C正確；D。A落地時(shí)B、C速度皆為零，根據(jù)A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得:解得：故D正確。故選CD。三、填空題（本題共2小題,共14分.把答案填在題中的橫線上或按要求作答）13。某實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生們?yōu)樘骄俊皺C(jī)械能守恒定律”設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：用一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)質(zhì)量為m，直徑為d的小鐵球；當(dāng)將電磁鐵斷電后，小鐵球由靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng);小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置將記錄其通過光電門的時(shí)間t。小鐵球由靜止開始下降至光電門時(shí)的高度h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，那么(1)小鐵球通過光電門的速度v=_______（用d、t表示）；（2）驗(yàn)證此過程小鐵球機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式_____________；(3)考慮小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力的因素，其重力勢能減少量____動(dòng)能的增加量（選填“大于”，“等于”或“小于"）【答案】(1）.(2）。(3)。大于【解析】【詳解】（1）根據(jù)速度公式可得小鐵球通過光電門的速度（2）實(shí)驗(yàn)根據(jù)小鐵球的重力勢能轉(zhuǎn)化為小鐵球的動(dòng)能來探究機(jī)械能守恒,即由（1）知，所以小鐵球機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為（3）根據(jù)能量守恒：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能同時(shí),還克服空氣阻力做功，所以其重力勢能減少量大于動(dòng)能的增加量14。如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球。當(dāng)C移近A時(shí),A、B上的金屬箔片都張開.(1)若撤去C，A、B下部金屬箔片是_________（選填“張開”或“閉合”）（2）若先分離A、B，再撤去C，A、B下部金屬箔片是_________（選填“張開"或“閉合"）.在分離A、B的過程中，A、B組成的系統(tǒng)電勢能_______（選填“增大”“不變"或“減小”)（3）靜電感應(yīng)的原因是金屬導(dǎo)體中存在大量的_____________?！敬鸢浮浚?）。閉合（2)。張開(3）。減小（4）。自由電荷【解析】【詳解】（1）當(dāng)帶正電的小球C靠近AB時(shí)，由靜電感應(yīng)A帶負(fù)電B帶正電,AB上的金屬箔片都張開，當(dāng)撤去C時(shí)，AB是連接在一起的，A上的負(fù)電荷和B上的正電荷相互中和，AB上的金屬箔片都閉合（2）當(dāng)帶正電的小球C靠近AB時(shí)，由靜電感應(yīng)A帶負(fù)電B帶正電，AB上的金屬箔片都張開,先移開AB在撤去C時(shí)，AB不是連在一起的，A上的負(fù)電荷和B上的正電荷不能相互中和，AB仍然帶電，AB下部的金屬箔片張開;在分離AB的過程中，C對(duì)A吸引，C對(duì)B排斥，C對(duì)AB都在做正功，電勢能在減小(3）感應(yīng)起電是自由電荷從物體的一端移動(dòng)到另一端，因此要發(fā)生感應(yīng)起電就必須要有自由電荷四、計(jì)算題（本題共4小題，共計(jì)45分。其中15、16、17題11分,18題12分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.）15。如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)。球在水平拉力的作用下,從P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為θ。已知重力加速度為g，(1）求小球在Q點(diǎn)時(shí)水平拉力F的大?。唬?）求小球在此過程中水平拉力F做的功；（3)若小球在水平恒力F=mg的作用下,從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),求小球在Q點(diǎn)的速度大小?！敬鸢浮浚?）mgtanθ；(2）mgl（1-cosθ）；（3)【解析】【詳解】（1）小球受力平衡,由受力可得:F=mgtanθ（2)小球從P到Q的過程中，由動(dòng)能定理得：WF－mgl（1—cosθ）=0即WF=mgl(1—cosθ)(3)小球從P到Q的過程中，由動(dòng)能定理得:Flsinθ－mgl（1-cosθ)=即16.如圖所示,一質(zhì)量為m=1。0×10—2kg，帶電荷量為q=﹣1.0×10-6C的小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，假設(shè)電場范圍足夠大,靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成37°角，此時(shí)小球的電勢能為零。若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，重力加速度取g＝10m/s2.（sin37°=0。6，cos37°=0。8）求：（1）電場強(qiáng)度E的大??；(2）小球運(yùn)動(dòng)1s末的速度大小和電勢能大小。【答案】（1）；(2)12.5m/s,－0。28J【解析】【詳解】（1)小球受力平衡,由受力分析可得：（2)繩子剪斷后，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到的合力：由牛頓第二定律，加速度：1s末小球速度：小球運(yùn)動(dòng)1s的過程中，水平方向受到的靜電力：水平方向位移:靜電力做功：由功能關(guān)系得，小球的電勢能減少0.28J小球的電勢能:Ep=－0。28J17。如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn),OB與OC夾角為37，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，該圖線截距為2N，且過點(diǎn)取求:滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；若要求滑塊不脫離圓軌道，則靜止滑下的高度為多少；是否存在某個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在,請(qǐng)求出H值;若不存在，請(qǐng)說明理由．【答案】（1）m=0.2kg，1m（2）（3)【解析】【詳解】當(dāng)時(shí)，由圖象截距可知當(dāng)小物塊從A點(diǎn)靜止下滑，由圖象知,,對(duì)軌道的壓力解得．不脫離軌道分兩種情況：①到圓心等高處速度