西安中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷（理）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)必貴于專精陜西省西安中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷（理）含解析安中學(xué)2019-2020學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高一物理（理）試題一、單選題（本大題共8小題，每小題4分，共32分)1。如圖,兩個互相垂直的力和作用在同一物體上，使物體運(yùn)動，其中，。物體運(yùn)動一段位移時，在力的方向上移動了，在力的方向上移動了，則力和的合力對物體做的功為()A.60J B。25J C.40J D.55J【答案】D【解析】【詳解】ABCD．做的功做的功則合力做的功ABC錯誤，D正確.故選D。2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體,放于水平面上，物體上豎直固定一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)用手拉住彈簧上端P緩慢向上提，使物體離開地面上升一段距離．在這一過程中，若p端上移的距離為H，則物體重力勢能的增加量為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】此過程中彈簧的伸長量:，物體上升的高度，物體重力勢能的增加量．故C項正確．點睛：本題的關(guān)鍵是能通過問題情境，根據(jù)幾何關(guān)系分析物體上升的高度，要注意物體上升的高度與彈簧伸長量間的關(guān)系．3.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g．質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A。mgR B.mgR C。mgR D.mgR【答案】C【解析】試題分析:據(jù)題意，質(zhì)點在位置P是具有的重力勢能為：；當(dāng)質(zhì)點沿著曲面下滑到位置Q時具有的動能為:,此時質(zhì)點對軌道壓力為：,由能量守恒定律得到:，故選項C正確．考點：能量守恒定律、圓周運(yùn)動【名師點睛】本題分析的關(guān)鍵是找出質(zhì)點在初始位置是的機(jī)械能和在末位置時的機(jī)械能,兩個位置機(jī)械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置時的動能時需要用到圓周運(yùn)動規(guī)律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了．4.如圖，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用,到達(dá)距地面深度為h的B點時速度減為零.不計空氣阻力，重力加速度為g。關(guān)于小球下落的整個過程，下列說法正確的是(）A。小球所受阻力的沖量大于B.小球克服阻力做的功為mghC.小球的機(jī)械能減小了mgHD。小球動量的改變量等于所受阻力的沖量【答案】A【解析】【詳解】A．落到地面的速度，對進(jìn)入泥潭的過程，取向下為正,運(yùn)用動量定理得則有有知阻力的沖量大小，故A正確；B．對全過程運(yùn)用動能定理得則小球克服阻力做功故B錯誤；C．小球在整個過程中,動能變化量為零，重力勢能減小mg（H+h),則小球機(jī)械能減小了mg(H+h），故C錯誤；D．對全過程由動量定理知，重力的沖量和阻力的沖量的矢量和等于動量的變化,故D錯誤。故選A。5.如圖所示，一光滑地面上有一質(zhì)量為m′的木板ab，一質(zhì)量為m的人站在木板的a端，關(guān)于人由靜止開始運(yùn)動到木板的b端(M、N表示地面上原a、b對應(yīng)的點），下列圖示正確的是A。B.C.D。【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)動量守恒定律,M、m系統(tǒng)動量守恒，對于題中的“人板模型",各自對地的位移為sM、sm,且有MsM=msm,sM+sm=L板(有時也稱為平均動量守恒),解得:sm=，sM=；以M點為參考，人向右運(yùn)動，木板向左運(yùn)動，且人向右運(yùn)動的位移加上木板向左運(yùn)動的位移之和為板的長度，所以D正確，ABC錯誤.故選D?！军c睛】動量守恒定律是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，又可應(yīng)用于整個高中物理，所以它是高考重點考查的內(nèi)容，更是復(fù)習(xí)備考的一個難點．在應(yīng)用定律時應(yīng)該注意其條件性、矢量性、相對性和普遍性。6.如圖所示，真空中兩個完全相同的絕緣帶電金屬小球A、B(均可看做點電荷)，分別帶有－Q和＋Q的電荷量，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，則它們間的靜電力大小為（)A。F B。F C。F D。F【答案】B【解析】【詳解】真空中兩個靜止點電荷間的靜電力大小為現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸再與B接觸，然后移開C則有故B正確，ACD錯誤。故選B。7。如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過圓心O，下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是（）A。O點的電場強(qiáng)度為零，電勢最低B.O點的電場強(qiáng)度為零，電勢最高C從O點沿x軸正方向,電場強(qiáng)度減小，電勢升高D從O點沿x軸正方向，電場強(qiáng)度增大，電勢降低【答案】B【解析】試題分析:將圓環(huán)等分成若干微小段,每一小段和與它關(guān)于O點對稱的一小段在O點,產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度總大小相等、方向相反,矢量和為零，即最終在O點的總矢量和為零，即在O點處，電場強(qiáng)度為零．因為圓環(huán)帶正電，因此，每一小段和與它關(guān)于O點對稱的一小段在O點的左右兩側(cè)，產(chǎn)生大小相等、方向分別向外與x軸成相等角的電場，矢量和沿著x軸，由O點向兩側(cè)發(fā)散，各段疊加后總矢量和仍然沿著x軸,由O點向兩側(cè)發(fā)散,根據(jù)沿著電場線方向電勢逐點降低的規(guī)律可知，O點的電勢最高，故選項A、C錯誤，選項B正確；當(dāng)從O點沿x軸正方向，趨于無窮遠(yuǎn)時,電場強(qiáng)度也為零，因此從O點沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先變大，后變小，故選項D錯誤．考點：本題主要考查了電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)問題，屬于中檔題．8。用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素.設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為.實驗中，極板所帶電荷量不變,則（）A.保持S不變，增大d，則變大B。保持S不變，增大d，則變小C。保持d不變,增大S,則變大D。保持d不變，增大S，則不變【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)電容的決定式得知電容與極板間距離成反比,當(dāng)保持S不變，增大d時，電容減小，電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析可知板間電勢差增大，則靜電計指針的偏角θ變大；故A正確,B錯誤；CD．根據(jù)電容的決定式得知電容與極板的正對面積成正比,當(dāng)保持d不變，增大S時,電容增大，電容器極板所帶的電荷量Q不變，則由電容的定義式分析可知板間電勢差減小，靜電計指針的偏角θ變小，故CD錯誤。故選A?！军c睛】本題是電容動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變;二是掌握電容的兩個公式：電容的決定式和.二、多選題（本大題共6小題，每小題4分，共24分）9。如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑，最低點處有一小球半徑比r小很多現(xiàn)給小球一水平向右的初速度，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動，應(yīng)當(dāng)滿足(）A. B。C。 D?！敬鸢浮緽D【解析】【詳解】最高點的臨界情況解得根據(jù)動能定理得解得要使球做完整的圓周運(yùn)動，必須滿足若小球恰好不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得所以要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動，v0應(yīng)當(dāng)滿足或故BD正確，AC錯誤。故選BD。10。一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動．其圖象如圖所示．已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的倍,則以下說法正確的是A。汽車在前5s內(nèi)的牽引力為B.汽車速度為時的加速度為C。汽車的額定功率為100kWD。汽車的最大速度為【答案】C【解析】【分析】根據(jù)速度時間圖線的斜率求出勻加速運(yùn)動的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出勻加速運(yùn)動的牽引力;根據(jù)勻加速運(yùn)動的最大速度和牽引力的大小求出汽車的額定功率．結(jié)合P=Fv求出速度為25m/s時的牽引力，根據(jù)牛頓第二定律求出此時的加速度；當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大,根據(jù)P=fv求出最大速度．【詳解】A、勻加速直線運(yùn)動的加速度為：,根據(jù)牛頓第二定律得：，解得牽引力為：故A錯誤；BC、額定功率為：．當(dāng)車的速度是時，牽引力：車的加速度:，故B錯誤,C正確．D、當(dāng)牽引力與阻力相等時，速度最大，最大速度為：故D錯誤．故選C．【點睛】本題考查了汽車恒定加速度啟動的問題,理清整個過程中的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解，知道牽引力等于阻力時，汽車的速度最大．11.兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動，B球在前，A球在后，，，，.當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為（）A。， B。，C.， D.，【答案】ABD【解析】【詳解】兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有由機(jī)械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得則碰撞后A、B的速度故ABD正確,C錯誤。故選ABD。12.如圖所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上.其中彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計，滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動,它與檔板P碰撞（不粘連)后開始壓縮彈簧,最后，滑塊N以速度v0向右運(yùn)動，在此過程中（）A.M的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大B。M與N具有相同的速度時,兩滑塊動能之和最小C。M的速度為v0時，彈簧的長度最長D.M的速度為v0時，彈簧的長度最短【答案】BD【解析】【詳解】ACD．根據(jù)一動碰一靜的彈性碰撞結(jié)論可知，交換速度,故倆個物體質(zhì)量相等，M與P碰撞壓縮彈簧時，M做減速運(yùn)動，N做加速運(yùn)動，開始時M的速度大于N的速度，當(dāng)M與N速度相等時，彈簧被壓縮到最短，彈簧的彈性勢能最大；設(shè)相等時的速度為,以M的初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得解得故AC錯誤，D正確；B．兩小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)彈性勢能最大時，兩滑塊動能之和最小，所以當(dāng)M與N速度相等時，彈簧被壓縮到最短，彈簧彈性勢能最大，此時兩滑塊動能之和最小，故B正確.故選BD。13.真空中，在x軸上x=0和x=8cm處分別固定兩個點電荷Q1和Q2。電荷間連線上的電場強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示（x軸正方向為場強(qiáng)正方向），其中x=6cm處E=0。將一個正試探電荷在x=2cm處由靜止釋放（重力不計，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零）.則下列說法正確的是A.Q1、Q2為同種電荷B。Q1、Q2帶電量之比為1:9C.在x=6cm處電勢為0D.該試探電荷沿x軸正方向運(yùn)動時，電勢能先減小后增大【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖可知，在x=0~6cm處場強(qiáng)方向沿x軸正方向，x=6~8cm處場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，則兩電荷均為正電荷,故A正確;B．根據(jù)x=6cm處E=0可知，在x=6cm處，Q1、Q2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，即解得故B錯誤；C．兩電荷為正電荷，由于無窮遠(yuǎn)處電勢為零，兩電荷在x=6cm處電勢均為正，可知在x=6cm處電勢不為零,故C錯誤;D．該試探電荷沿x軸正方向運(yùn)動時，電場力先做正功再做負(fù)功，因此電勢能先減小后增大，故D正確。14。如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地進(jìn)入電場線水平向右的加速電場，之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強(qiáng)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么（)A。偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多B。三種粒子打到屏上時的速度一樣大C.三種粒子運(yùn)動到屏上所用時間相同D.三種粒子形成的運(yùn)動軌跡是相同的【答案】AD【解析】【詳解】AB．帶電粒子在加速電場中加速，電場力做功由動能定理可知解得粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時間在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度縱向位移即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多,但速度與比荷有關(guān)，故三種粒子打到屏上時的速度不相同，故A正確，B錯誤；CD．因三粒子由同一點射入偏轉(zhuǎn)電場，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個粒子打在屏幕上的位置一定相同;因粒子到屏上的時間與橫向速度成反比;因加速后的速度大小不同,故三種粒子運(yùn)動到屏上所用時間不相同，故C錯誤,D正確.故選AD.【點睛】此題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，要注意偏轉(zhuǎn)中的運(yùn)動的合成與分解的正確應(yīng)用；正確列出對應(yīng)的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式再去分析速度、位移及電場力的功.三、實驗題（本大題共2小題，每空2分，共14分)15.在用伏安法測某電阻阻值的實驗中，一組同學(xué)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，只在坐標(biāo)紙是描出了該電阻的伏安關(guān)系的坐標(biāo)點，而沒有作出圖線,如圖所示。（1）請你做出圖像_______。由此圖得出該電阻的阻值為___________保留2位有效數(shù)字；（2）如果讓你來測量上述電阻的阻值,為了減少實驗誤差,并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，你認(rèn)為應(yīng)從圖的A、B、C、D四個電路中選擇_________電路來測量金屬絲電阻最合理.【答案】(1）。（2）.(3).B【解析】【詳解】（1）［1］如圖［2］根據(jù)(2）[3]要求調(diào)解范圍大，滑動變阻器采用分壓式接法；測大電阻的阻值，電流表采用內(nèi)接法,故選B。16。用如圖所示裝置可驗證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B上放一金屬片C,鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B的正下方。開始時，金屬片C與圓環(huán)間的高度為h,A、B、C由靜止開始運(yùn)動。當(dāng)物塊B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門分別固定在鐵架臺P1、P2處，通過數(shù)字計時器可測出物塊B從P1旁運(yùn)動到P2旁所用時間t，已知重力加速度為g。(1)若測得P1、P2之間的距離為d,則物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度________.(2）若物塊A、B的質(zhì)量均用M表示,金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實驗中驗證了下面選項________中的等式成立，即可驗證機(jī)械能守恒定律。A．B．C．D．(3)改變物塊B的初始位置,使物塊B從不同的高度由靜止下落穿過圓環(huán)，記錄每次金屬片C與圓環(huán)間的高度h以及物塊B從P1旁運(yùn)動到P2旁所用時間t，則以h為縱軸，以________選填“”或“”)為橫軸,通過描點作出的圖線是一條過原點的直線，該直線的斜率________用m、g、M、d表示.【答案】（1)。(2）.C(3）。(4)。【解析】【詳解】(1)［1]根據(jù)平均速度等于瞬時速度，則有物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度(2)[2］由題意可知，系統(tǒng)ABC減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的增加的動能，即為即為故C正確，ABD錯誤。故選C。(3）[3]［4]將變形后則有因此以為橫軸;由上式可知，作出的圖線是一條過原點的直線，直線的斜率四、計算題（本大題3小題,其中17題8分，18題10分，19題12分，共30分)17.如圖，一質(zhì)量為m=10kg的物體，由1/4圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端時的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑動1m距離后停止．已知軌道半徑R=0。4m，g=10(1）物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力是多大？（2）物體沿軌道下滑過程中克服摩擦力做多少功？(3）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ是多少?【答案】(1）200N(2)20J（3)0。2【解析】【詳解】(1)該物體滑至圓弧底端時受力情況如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得軌道對該物體支持力大小為根據(jù)牛頓第三定律得FN′=FN=200N（2）對下滑過程,根據(jù)動能定理得則得摩擦力對物體做的功為Wf=20J(3)物體沿水平面滑動的過程中受力情況如圖所示：則則得18.如圖所示，質(zhì)量為的物塊可視為質(zhì)點放在質(zhì)量為的木板左端,木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為質(zhì)量為的子彈以速度沿水平方向射入物塊，并以的速度水平穿出此過程時間極短,g取，求：（1）子彈剛從物塊穿出的瞬間，物塊的速度；（