1、江苏省南通市如皋中学2019-2020学年高一物理下学期5月阶段考试试题（含解析）一、单选题（每题3分，共计24分，仅一个选项符合要求）1.今年4月20日,为天宫二号空间实验室输送补给物资的中国首艘货运飞船发射成功在飞船发射过程中, 随着飞船离地面高度的增加, 地球对飞船中补给物资的万有引力大小的变化情况是( )A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法确定【答案】B【解析】根据万有引力，可知随着飞船离地面高度的增加，则r增大，故万有引力大小变小，故选B【点睛】随着飞船离地面高度的增加，飞船的半径 r增大，结合万有引力的表达式即可分析万有引力大小的变化2.2020年3月9日19时55分，我国在西
2、昌卫基发射中心，成功发射北斗系统第五十四颗导航卫星，北斗三号CEO-2是一颗地球同步轨道卫星，以下关于这颗卫星判断正确的是（）A. 地球同步轨道卫星运行周期为定值B. 地球同步轨道卫星所受引力保持不变C. 地球同步轨道卫星绕地运行中处干平衡状态D. 地球同步轨道卫星的在轨运行速度等于第一宇宙速度【答案】A【解析】【详解】A同步卫星相对地球是静止的，即运行周期等于地球自转周期，为定值，A正确；BC地球同步轨道卫星所受引力充当圆周运动的向心力，时时刻刻指向圆心，为变力，其合力不为零，故不是出于平衡状态，BC错误；D第一宇宙速度是最小发射速度，最大环绕速度，即为在地球表面环绕的卫星的速度，而同步卫星
3、轨道半径大于地球半径，根据可知，轨道半径越大，线速度越小，所以同步卫星运行速度小于第一宇宙速度，D错误。故选A。3.如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相同的物块A、B在同一水平面内，物块A由静止沿斜面滑下，物块B由静止自由落下，不计空气阻力，从开始到两物块分别到达地面上的过程中：重力对物块A做的功较多；重力对物块B的功率较大；到达地面上时，重力对物块A的瞬时功率较大；到达地面上时，重力对物块B的瞬时功率较大。以上说法正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由于A、B两物块质量相同，下落的竖直高度相同，故重力对两物块做功相同；由于斜面对物块A支持力的作用可知物块A在竖
4、直方向上的加速度小于重力加速度，故物块A到达地面时间较长，根据可知重力对物块B的功率较大；根据机械能守恒定律可知可知两物块落地瞬间速度大小相等，设斜面倾角为，落地时重力瞬时功率为故到达地面上时，重力对物块B的瞬时功率较大。综上分析可知正确的，故B正确，ACD错误。故选B。4.2019年“山东舰正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图，“山东舰正在沿直线航行，其质量为m，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f，某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度变为v2（v2v1），在这段时间内位移为s。下列关系式正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A由牛顿第二定律，则有故
5、A正确；B当航母达到最大速度时，F=f，此时故B错误；C航母的运动不是匀加速运动，则时间t内的位移故C错误；D由动能定理可得故D错误。故选A。5.如图所示为某静电场中x轴上电势随x变化的情况，且x轴为该静电场中的一根电场线，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动，则下列说法正确的是（）A. 粒子一定带负电B. 从O到x1，电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向C. 从O到x1，粒子运动的加速度先增大后减小D 从O到x1，粒子先加速后减速【答案】C【解析】【详解】AB由题意可知，从O到x1，电势一直在降低，因此电场方向沿x轴正方向，粒子由静止开始沿x轴正方向运动
6、，电场力沿x轴正方向，粒子带正电，选项AB错误；C图像的斜率表示电场强度大小，因此从O到x1，电场强度先增大后减小，粒子运动的加速度先增大后减小，选项C正确；D从O到x1电场力一直为沿x轴正方向，粒子一直做加速运动，选项D错误。故选C。6.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放。小球沿圆弧管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在OB中点处的电场强度的大小为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v，小球从A滑到B的过程，因点电荷对带电小球
7、的库仑力沿半径方向，与小球的速度方向始终垂直而不做功，则小球下滑只有重力做功，由动能定理得得到而小球经过B点时对管壁恰好无压力，由牛顿第二定律得将代入得结合场源为点电荷的场强决定式，可知OB中点处的电场强度为故D正确，ABC错误。故选D。7.某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向，规定场强沿x轴正方向为正，若场强E随位移坐标x变化规律如图，x1点与x3点的纵坐标相同，图线关于O点对称，则（）A. O点的电势最高B. -x2点的电势最高C. 若电子从-x2点运动到x2点，则此过程中电场力对电子做的总功为零D. 若电子从x1点运动到x3点，则此过程中电场力对电子做的总功为零【答案】C【解析】【详解
8、】A 规定场强沿x轴正方向为正，依据场强E随位移坐标x变化规律如题目中图所示，电场强度方向如下图所示：根据顺着电场线电势降低，则O电势最低，故A错误；B 由上分析，可知，电势从高到低，即为x3、x2、x1，由于-x2点与x2点电势相等，那么-x2点的电势不是最高，故B错误；C 若电子从-x2点运动到x2点，越过横轴，图象与横轴所围成的面积之差为零，则它们的电势差为零，则此过程中电场力对电子做的总功为零，故C正确；D 若电子从x1点运动到x3点，图象与横轴所围成的面积不为零，它们的电势差不为零，则此过程中电场力对电子做的总功也不为零，故D错误。故选C。8.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，
9、与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A. 增大，E增大B. 增大，EP不变C. 减小，EP增大D. 减小，E不变【答案】D【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角减小；根据，Q=CU，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则
10、EP不变；故选项ABC错误，D正确【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关二、多选题（每题4分少选得2分，共计24分）9.如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个点。将开关K闭合，电路稳定后将B板向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A. 电容器的电容增加B. 在B板下移过程中，电阻R中有向上的电流C. A、B两板间的电场强度增大D
11、. P点电势升高【答案】BD【解析】【详解】A由电容器的电容公式可知距离增大时，电容减小，故A错误；B开关K闭合，说明电容器两端电压一定，在B板下移过程中，由电容的定义式可知电量减小，电容器对外放电，电阻R中有向上的电流，故B正确；C电压一定，由场强公式可知距离增大时A、B两板间的电场强度减小，故C错误；D电源负极接地，电势为零，A板电势与电源正极电势相等为E，则P点电势可表示为因电场强度减小，说明P点电势升高，故D正确。故选BD。10.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图所示
12、，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2则可知A. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2B. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1：1C. m1、m2做圆周运动的半径之比为3：2D. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3【答案】BD【解析】【详解】A.根据题意得：双星系统具有相同的角速度，A错误B.根据万有引力提供向心力得：，需要向心力大小相等，B正确C.根据，且：，联立解得：，C错误D.线速度角速度关系：，所以，D正确11.如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮
13、与小球相连，开始时物块与定滑轮等高。已知小球质量是物块质量的2倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g， 绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止释放，在物块向下运动的过程中，下列说法错误的是（）A. 刚释放时物块的加速度为gB. 物块重力的功率先增大后减小C. 物块重力的功率一直增大D. 物块速度最大时，绳子的拉力一定等于物块的重力【答案】CD【解析】【详解】A刚开始释放时，物块水平方向受力平衡，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律可知其加速度为g，故A正确，不符题意；BC刚释放时物块的速度为零，物块重力的功率为零。物块下降到最低点时物块的速度为零，物块重力的功率又为零，所以物块重力的功率先
14、增大后减小，故B正确，不符题意；C错误，符合题意；D物块的合力为零时速度最大，则速度最大时绳子拉力在竖直向上的分力一定等于物块的重力，所以绳子的拉力一定大于物块的重力，故D错误，符合题意。本题选错误的，故选CD。12.如图所示，等量异种点电荷（+ Q，-Q）固定放置，O是两电荷连线的中点，以O为圆心，在垂直于两电荷连线的平面内作圆，A、B是圆上两点，且AB连线不过圆心O，则下列说法正确的是（）A. A、B两点的电场强度不同B. A点的电势比B点的电势高C. 将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电场力不做功D. 将一个电荷沿直线从A点移到B点，电荷受到的电场力先增大后减小【答案】CD【解析】【详解】
15、A根据等量异种电荷的场强分布可知，A、B两点的电场强度大小和方向均相同，选项A错误；BC因AB所在的圆面电势均为零，则A点的电势等于B点的电势，若将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电势能的变化为零，则电场力不做功，选项B错误，C正确；D因在此圆面上离O点越近的位置场强越大，则将一个电荷沿直线从A点移到B点，电荷距离O点的距离先减小后增加，则受到的电场力先增大后减小，选项D正确。故选CD。13.如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球一水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足（g=10m/s2）（）A.
16、m/sB. m/sC. D. m/s【答案】BD【解析】【详解】小球不脱离圆轨道时，最高点的临界情况为解得m/s根据机械能守恒定律得解得m/s故要使小球做完整的圆周运动，必须满足m/s；若不通过圆心等高处小球也不会脱离圆轨道，根据机械能守恒定律有解得m/s故小球不越过圆心等高处，必须满足m/s，所以要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足m/s或m/s，AC错误，BD正确。故选BD。14.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正
17、确的是（）A. 电动机多做的功为B. 摩擦产生的热为C. 传送带克服摩擦力做功为D. 电动机增加的功率为【答案】BD【解析】【详解】A电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于，故A错误；B物体做匀加速直线运动：解得加速度：加速到v时，位移为x1，则：解得：用的时间为t：皮带的位移为x2：摩擦力产生的热量为：B正确；C传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，C错误；D电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为：D正确。三、实验题（每空2分，共计8分）15. 小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”他进行如下
18、操作并测出如下数值用天平测定小球的质量为0.50kg；用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05cm；电磁铁先通电，让小球吸在开始端；电磁铁断电时，小球自由下落；在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.5010-3s，由此可算得小球经过光电门的速度；计算得出小球重力势能减小量EpJ，小球的动能变化量EkJ（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字），从实验结果中发现Ep_Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），试分析可能的原因【答案】4.02；4.00；稍大于；空气阻力的影响或高度测量中忽略了小球的尺度等；【解析】【详解
19、】小球重力势能减小量 ;小球下落的平均速度为，小球的动能变化量；从实验结果中发现Ep稍大于Ek，原因是空气阻力的影响或高度测量中忽略了小球的尺度等四、解答题（44分）16.在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离若一个电荷量的试探电荷在匀强电场中所受电场力的大小为求：（1）电场强度的大小E；（2）A、B两点间的电势差；（3）将该试探电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W【答案】（1）1.5 104 N/C（2）3.0 103 V（3）6.0 10-5 J【解析】【详解】试题分析：（1）由题意知，匀强电场的电场强度；（2）；（3）根据电场力做功的公式可求：将该点
20、电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W=10-5J考点：本题考查电场强度、电势差及电场力做功17.如图所示，A物体用板托着，离地高度h=4.0m，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=3.0kg，B物体质量m=2.0kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A着地后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，g取10m/s2。求：(1)A着地时，B的速度大小；(2)B物体在上升过程中离地面的最大高度。【答案】(1)4m/s；(2)4.8m【解析】【详解】(1)A、B组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，有代入数据得(2)A落地后，B物体仅受重力，机械能守恒，设B物
21、体还能上升的高度为h，有代入解得B物体在上升过程中离地面的最大高度18.如图所示，光滑水平面AB与一半圆轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆轨道的瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g求； （1）弹簧弹力对物块做功； （2）物块从B到C克服阻力的功 （3）物块离开C点后，再落回到水平面上时动能的大小【答案】（1）W=mvB2=3mgR （2） （3）Ek=【解析】【详解】（1）对过B点时的物块受力分析，由牛顿第二定律得：
22、解得：由功能关系可知，弹簧对物块做功（2）物块恰能过C点，所以在C点：解得， 对物块由B到C的过程，应用动能定理得：解得， 则物块从B到C克服阻力做功（3）物块从C点到落地过程，应用动能定理得：解得：19.如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板、，两板间距离，接上恒定直流电源。上极板的中央有一小孔，在的正上方处的点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量，质量。当小油滴即将落到下极板时，速度恰好为零。（不计空气阻力，），求：（1）两极板间的电势差；（2）两极板间的电场强度；（3）若平行板电容器的电容，则该电容器带电量是多少？【答案】（1）30103V；（2）2.0104V/m，方向竖直向下；（3）1.2108C【解析】【详解】（1）由动能定理则有mg（h+L）+qUMN=0代入数据解得UMN=3.0103V（2）由E=代入数据解得E=2.0104 V/m，方向竖直向下（3）根据Q=CU得该电容器带电量 Q=4.010123.0103C=1.2108C
