1、江苏省南通市西亭高级中学2019-2020学年高一物理下学期期中测试试题（含解析）一、单项题：本题共8小题，每小题3分，共计24分。每小题只有一个选项符合题意1.下列过程中，小球的机械能守恒的是（）A. 不计空气阻力时，小球以初速度v0冲上光滑斜面上滑的过程B. 小球在水平面上减速运动的过程C. 小球在水中自由下落的过程D. 小球随电梯匀速上升的过程【答案】A【解析】【详解】A小球上升过程中只有重力做功，重力势能和动能相互转化，小球机械能守恒，A正确；B小球在水平面内减速，重力势能不变，动能减小，所以小球机械能减小，B错误；C小球在水中下落，受到水的阻力做负功，所以小球机械能减小，C错误；D小
2、球匀速上升，动能不变，重力势能增大，小球机械能增大，D错误。故选A。2.如图所示,验电器带有少量正电荷,将一带负电的小球从远处逐渐靠近验电 器的金属球.此过程中,可能看到金属箔片张开的角度A. 不断增大B. 先减小至零,后逐渐增大C. 先增大,后减小D. 先增大,后不变【答案】B【解析】【详解】带有负电荷的小球慢慢靠近一个带有少量正电荷的验电器金属球，根据异种电荷相互吸引得出金属箔所带电荷变少，所以金属箔的夹角减小，随小球的靠近，验电器的金属球上的正电荷越来越多，所以金属箔上将开始带上负电荷，随负电荷的增加多，此时验电器金属箔的张角也开始变大，即金属箔的夹角增大，故ACD错误，B正确3.201
3、6年8月16日，我国首颗量子科学实验卫星“墨子”成功进入离地面高度为500km的预定圆形轨道，实现了卫星和地面之间的量子通信。此前我国成功发射了第23颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星，下列说法正确的是（）A. “墨子”的运行速度大于7.9km/sB. 北斗G7可定点于南通正上方C. “墨子”的周期比北斗G7小D. “墨子”的向心加速度比北斗G7小【答案】C【解析】【详解】A是卫星贴近地球表面运行做匀速圆周运动的最大速度，即第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力解得“墨子”的轨道半径大于地球半径，所以“墨子”的运行速度小于7.9km/s，A错误；BG7位于赤道上空，南通不在赤道上，B错误
4、；C根据万有引力提供向心力解得G7的轨道半径大于“墨子”的轨道半径，所以“墨子”的周期比北斗G7小，C正确；D万有引力提供向心加速度解得G7的轨道半径大于“墨子”的轨道半径，“墨子”的向心加速度比北斗G7大，D错误。故选C。4.如图所示，将A、B、C三个相同的小球从同一高处同时以相同速率沿不同方向抛出，不计空气阻力。则三个小球（）A. 同时落地B. 落地时的速度相同C. 落地时的动能相同D. 落地时重力的瞬时功率相同【答案】C【解析】【详解】A选择竖直向下为正方向，假设小球在竖直方向上速度为，则小球下落过程中在竖直方向上满足三个小球在竖直方向上初速度不同，所以落地时间不同，A错误；BC根据动能
5、定理三个小球高度相同，所以落地速度大小相同，动能相同，但速度方向不同，B错误，C正确；D小球在竖直方向上三个小球在竖直方向上初速度不同，所以落地速度大小不同，落地时重力的瞬时功率为所以落地时重力的瞬时功率不同，D错误。故选C。5.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（ ）A. a点的电场强度比b点的大B. a点的电势比b点的高C. c点的电场强度比d点的大D. c点的电势比d点的低【答案】ACD【解析】【详解】由图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场密集，故AC正确；过a点画
6、等势线，与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理可得d点电势高于c点电势，故D正确【点睛】本题是对电场基本性质的理解，电场线与电场强度、电势的关系，可由电场线的疏密判断电场的强弱，由电势的叠加判断电势的高低，也可以通过画等势线，判断电势的高低6.如图所示，一薄木板斜搁在高度一定的平台和水平地板上，其顶端与平台相平，末端位于地板的P处，并与地板平滑连接，将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速度释放，滑块沿木板下滑，接着在地板上滑动，最终停在Q处滑块和木板及地板之间的动摩擦因数相同，现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地板上，再次将滑块自木
7、板顶端无初速度释放，则滑块最终将停在（ ）A. P处B. P、Q之间C. Q处D. Q的右侧【答案】C【解析】【详解】假设斜面与水平面的夹角为，斜面的高度为h，斜面在水平方向的投影为在斜面上克服摩擦力做的功设在水平面上滑行的距离为，在水平面上克服摩擦力做的功整个过程克服摩擦力做得功由此公式可知，摩擦力做得功与斜面的夹角无关，又由于从相同的高度滑下，根据动能定理得联立可知最终还是停在Q处，故ABD错，C正确；故选C7.图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（
8、 ）A. AB，EAEBB. AB，EAEBC. AEBD. AB，EAEB【答案】C【解析】【详解】从速度时间图象可以看出，物体从静止开始向右加速，所以负电荷所受电场力方向向右，而负试探电荷受到的电场力方向为场强的反方向，故场强方向向左，逆着电场力方向，电势升高，故AB；速度时间图象的切线的斜率表示加速度，故加速度不断减小，所以电场力不断减小，场强也不断减小，故EAEB；C正确，ABD错误。故选C。8.如图甲所示，质量m2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是（ ）A. 物体运动的总位移大小为10 mB. 物体
9、运动的加速度大小为10 m/s2C. 物体运动的初速度大小为10 m/sD. 物体所受的摩擦力大小为10 N【答案】ACD【解析】【详解】A.由图乙可知物体运动的总位移大小为10 m，故A正确；BD. 由动能定理得：fxEk100 J，则：f10 N，由牛顿第二定律得：fma，则：a5 m/s2，故B错误，D正确；C. 物体的初动能：Ek0100 J，则v010 m/s，故C正确；故选：ACD二、本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。9.两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上某点做匀
10、速圆周运动，因而不至于由于万有引力吸引到相撞，以下说法中正确的是（）A. 它们做圆周运动的半径与各自质量的乘积相等B. 它们做圆周运动的线速度大小与它们的质量成反比C. 它们做圆周运动的角速度与它们的总质量成反比D. 它们做圆周运动的半径与各自线速度大小的乘积相等【答案】AB【解析】【详解】A双星系统中两行星同轴转动，角速度和周期相同，如图对和应用牛顿第二定律解得质量为所以质量之比为解得A正确；B根据线速度与角速度的关系可知B正确；C两行星总质量与周期的关系为根据可知所以它们做圆周运动的角速度的平方与它们的总质量成正比，C错误；D根据线速度与角速度的关系可知解得D错误。故选AB。10.如图所示
11、，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是()A. 到达M、N时两粒子速率仍相等B. 到达M、N时两粒子速率vMvNC. 到达M、N时两粒子的电势能相等D. 两个粒子的电势能都是先减小后增大【答案】B【解析】解：AB、由轨迹看出，点电荷左侧的带电粒子受排斥力，右侧的带电粒子受吸引力，由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差UPM=UPN，电场力对两个带电粒子做功大小相等，而从P到M的粒子电场力总功为正功，从P到N的粒子电场力
12、总功为负功，根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率vMvN故A错误，B正确C、由轨迹看出，点电荷左侧的带电粒子有排斥力，与中心点电荷电性相同；对右侧的带电粒子有吸引力，与中心点电荷电性相反，则两粒子带异种电荷，由公式Ep=q知两个粒子到达M、N时电势能不等，故C错误，D、电场力对左侧的粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故D错误故选B考点：电势能分析：根据轨迹的弯曲方向确定带电粒子所受的电场力方向，根据动能定理确定到达M、N时两粒子速率关系由电场力做功正负分析电势能的变化点评：本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向电场力做功与初末位置间电势差成正比，并
13、会判定电场力做功的正负11.如图所示，一轻质弹簧一端固定在O点，另一端连接质量为m的小球。当小球静止在O点正下方时，球心到O点的距离为l。图中实线c是以O为圆心，l为半径的圆弧。现用水平力F拉球，使球缓慢运动的过程中（）A. 小球可能沿图中曲线a运动B. 小球可能沿图中曲线b运动C. 水平拉力做的功等于小球重力势能的增加量D. 水平拉力做的功一定大于小球重力势能的增加量【答案】BD【解析】【详解】AB拉力水平，对小球受力分析可知弹簧的长度应变大，所以小球轨迹可能沿图中曲线运动，不可能沿曲线运动，A错误，B正确；CD根据的动能定理可知所以水平拉力做的功等于小球重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加
14、量，C错误，D正确。故选BD。12.两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5:1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为A. 5：2B. 5：6C. 5：4D. 5：9【答案】C【解析】【分析】两个球相互吸引，则带异种电荷，则接触带电的原则是总电荷平分，根据得出接触后再放回原处的库仑力大小【详解】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则F1：F2为5：4，故选C.【点睛】解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电
15、性，以及掌握库仑定律的公式.13.在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道I上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道II变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道III上。已知它在圆形轨道I上运行的加速度为g，地球半径为R，图中PQ长约为8R，卫星在变轨过程中质量不变，则（）A. 卫星在轨道III上运行的加速度为gB. 卫星在轨道III上运行的线速度为C. 卫星在轨道III上运行时经过P点的加速度等于在轨道II上运行时经过P点的加速度D. 卫星在轨道III上的机械能大于在轨道I上的机械能【答案】BCD【解析】【详解】A卫星在轨道I上运动时卫星在轨道III上运动时解
16、得A错误；B万有引力提供向心力解得B正确；C万有引力提供加速度解得所以卫星在轨道III上运行时经过P点的加速度等于在轨道II上运行时经过P点的加速度，C正确；D从轨道I上升到轨道III需要点火加速，所以卫星在轨道III上的机械能大于在轨道I上的机械能，D正确。故选BCD。三、实验题14.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是
17、_.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D可以利用公式v来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能Ep_ J；重物增加的动能Ek_ J，两者不完全相等的原因可能是_.(重力加速度g取9
18、.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是_.【答案】 (1). BC (2). 2.14 (3). 2.12 (4). 重物下落过程中受到阻力作用 (5). 图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】【详解】(1)1A、重物最好选择密度较大铁块，受到的阻力较小，故A错误；B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关
19、系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确C、释放纸带前，重物应靠近打点计时器必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确；D、不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误(2)234重力势能减小量利用匀变速直线运动的推论动能增加量由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了；(3)5根据表达式，则有若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验
20、中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法四、本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过5t小球落回原处，已知该星球的半径r与地球的半径R之比为14。（取地球表面重力加速度g，空气阻力不计）(1)求该星球表面附近的重力加速度g；(2)求星球的质量M星与地球质量M地之比；(3)求星球的第一宇宙速度v1与地球的第一宇宙速度v2之比。【答案
21、】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)小球从最高点落回原处解得(2)不考虑星球自转，万有引力提供重力解得(3)第一宇宙速度满足解得16.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=37。已知小球所带电荷量q=1.0106C，匀强电场的场强E=3.0103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8。求：(1)小球的质量；(2)若剪断绳子，则经过1s小球获得速度大小；(3)若撤去电场，则小球到达最低点对细绳的拉力大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)小
22、球静止，根据平衡条件可知解得(2)剪断绳子，根据牛顿第二定律解得经过后速度为(3)撤去电场，小球从静止落到最低点小球在最低点解得17.如图所示，粗糙斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C，整个装置竖直固定，D是最低点，圆心角DOC=37，E与圆心O等高，圆弧轨道半径R=0.5m，斜面长L=2m，现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑，物块P与斜面AC间的动摩擦因数=0.5。取sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求：(1)物块第一次通过C点时的速度大小vC；(2)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小FD；(3)物块在
23、AC上滑行的总路程s。【答案】(1)；(3)3N；(3)3m【解析】【详解】(1)物块从，根据动能定理解得(2)物块从，根据机械能守恒定律在点，根据牛顿第二定律解得(3)根据动能定理解得18.如图所示，一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量M均为2kg的物体A、B，使A、B静止于离地h均为1m的高度，现轻轻的放一质量为1kg的小物体C到A上且粘连，重力加速度g取10m/s2，设绳足够长，绳与滑轮的质量不计，A、B、C都可视为质点。(1)在没有加C物体到A上时，求绳中拉力的大小；(2)当A物体在C的影响下由静止释放到落地前瞬间，求A、B、C所组成的系统重力势能减少量及B物体获得的速度大小；(3)A落地后B还能上升的高度。【答案】(1)20N；(2)10J，2m/s；(3)0.2m【解析】【详解】(1)没有加C物体到A上时，系统处于静止状态，则(2)A、B、C所组成的系统重力势能减少了根据机械能守恒定律可知解得(3)B上升过程中机械能守恒，则解得