1、湖北省孝感市重点高中联考协作体2019-2020学年高一物理下学期联合考试试题（含解析）（试卷满分：100分）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.有关万有引力定律的叙述正确的是（）A. 卡文迪许测出了万有引力常量G的值，引力常量G的单位是Nkg2/m2B. 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度C. 行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动周期的平方与轨道半径的三次方之比=k为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关D. 开普勒将行星与太阳、地
2、球与月球、地球与地面物体之间引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律【答案】B【解析】【详解】A. 卡文迪许测出了万有引力常量G的值，根据 可知，在国际单位制中，G的单位是，故A错误；B. 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，是近地卫星的环绕速度，故B正确；C.根据开普勒第三定律=k，k为常数，此常数的大小只与恒星的质量有关，故C错误；D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故D错误。故选B。2.下面关于功的说法正确的是（）A. 卫星做匀速圆周运动，由于卫星的速度时刻变化，所以地球引力对卫星不做功B. 滑动摩擦力阻
3、碍物体的相对运动，所以滑动摩擦力一定做负功C. 举重运动员，扛着杠铃在头的上方停留10s，运动员对杠铃做了正功D. 静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功【答案】AD【解析】【详解】A. 卫星做匀速圆周运动，由于卫星的速度方向时刻变化，但大小不变，根据动能定理可知，地球引力对卫星不做功，故A正确；B. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，可能与运动方向相同，故滑动摩擦力不一定做负功，故B错误；C. 举重运动员，扛着杠铃在头的上方停留10s，由于没有位移，故运动员没对杠铃做功，故C错误；D. 恒力做功的表达式W=FScos，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受摩
4、擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，而静摩擦力与相对运动趋势方向相反，故与运动方向可以相同，也可以相反，还可以垂直，故静摩擦力可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故D正确。故选AD。3.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图像中表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间关系的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽
5、车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故B正确，ACD错误4.质量为50kg的某中学生参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如简图，经实际测量得知上升的最大高度是0.8m，在最高点的速度为3m/s，则起跳过程该同学所做功最接近（取g=10m/s2）（）A. 225JB. 400JC. 625JD. 850J【答案】C【解析】【详解】运动员做抛体运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动竖直方向初速度vy=
6、gt=4m/s水平方向做匀速直线运动，则v0=3m/s，则起跳时的速度根据动能定理得故C正确ABD错误。故选C。5.如图所示，A、B、C是直角三角形的三个顶点，A=90，B=30。在A、B两点分别放置两个点电荷qA、qB，测得C点的场强EC方向与AB平行。下列说法正确的是（）A. 点电荷qA、qB的电性可能都为正B. 点电荷qA、qB的电荷量大小之比是12C. 点电荷qA、qB的电荷量大小之比是14D. 点电荷qA、qB的电荷量大小之比是18【答案】D【解析】【详解】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电
7、荷产生的场强方向只能如图所示由CA和由BC，故qA带负电，qB带正电，且EB=2EA，即：又由几何关系知：所以qA：qB=1：8故D正确ABC错误。故选D。6.如图所示，将两个等量的正点电荷分别固定在M、N两点，图中圆的圆心位于两点电荷连线的中点，be为两点电荷的中垂线与圆弧的交点，a、c、d、f分别为圆弧Mb、bN、Ne、eM的中点，下列说法正确的是（）A. a、c、d、f四点的电场强度相同B. a、c、d、f四点的电势相同C. 如果将一带负电的重力不计的粒子由e点无初速放，则该粒子将沿中垂线向O点做匀加速运动D. 如果将带一负电的重力不计的粒子由a点沿圆弧abc运动到c点，则电场力先做正功
8、后做负功【答案】B【解析】【详解】A根据场强叠加原理可知，各点场强方向不同，故A错误；B根据等量同种电荷电势分布及对称性可知，a、c、d、f四点的电势相同，故B正确；C在等量同种电荷的中垂线上，场强是变化的，故该粒子受到的电场力是变化的，则加速度是变化的，不是匀加速运动，故C错误；D如果将带一负电的重力不计的粒子由a点沿圆弧abc运动到c点，电场力与速度方向夹角先为钝角后为锐角，电场力先做负功后做正功，故D错误。故选B。7.如图所示，虚线框内存在着匀强电场（方向未画出），一质子从bc上的M点以速度v0射入电场内，最后从cd边上的Q点飞出电场下列说法正确的是（）A. 电荷运动的轨迹一定是抛物线B
9、. 电场方向一定垂直ab边向右C. 电场力一定对电荷做了正功D. M点的电势一定高于Q点的电势【答案】A【解析】【详解】A 带电粒子在平面中受恒定的电场力，其运动轨迹为一条抛物线，故A正确；B 将电场力沿着水平和竖直方向正交分解，由于粒子从Q点飞出，故水平分量向右，竖直分量未知，故电场力的方向未知，故B错误；C将电场力沿着水平和竖直方向正交分解，由于粒子从Q点飞出，故水平分量向右，竖直分量未知，水平分量做正功，竖直分量做功情况未知，故电场力做的总功未知，故C错误；D 将电场力沿着水平和竖直方向正交分解，由于粒子从Q点飞出，故水平分量向右，竖直分量未知，故总功可以为正、也可以为负、也可不做功，故
10、电势能可以变大、变小、不变，故电势可以变大、变小或不变，故D错误；故选A。8.如图所示，两平行金属板竖直放置且B板接地，其间有用绝缘细线悬挂的带电小球，当给两金属板充电Q后，悬线与竖直方向夹角为，因电离作用，两金属板的电荷量缓慢减小(小球电荷量假设不变)，以致悬线与竖直方向间的夹角逐渐减小，则在夹角减少到的过程中，下列说法正确的是（）A. 细线拉力逐渐增大B. 细线拉力大小不变C. 电容器两极板减小的电荷量为D. 电容器两极板减小的电荷量为【答案】D【解析】【详解】AB 由于金属板的电荷量缓慢减小，小球受重力mg、细线拉力T和水平向右的电场力F而处于平衡状态F=mgtan，因减小，所以拉力T逐
11、渐减小，故AB错误；CD 设两极间的距离为d，电容器电容为C，由图知设减小的电荷量为，同理可得联立解得故C错误D正确。故选D。9.2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第46颗北斗导航卫星，北斗导航系统中包含多颗地球的同步卫星，下列关于地球的同步卫星说法正确的是（）A. 所有的同步卫星的轨道半径都相同B. 同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C. 同步卫星的质量可以不同D. 同步卫星相对地面静止，所以它处于平衡状态【答案】AC【解析】【详解】A所有地球同步卫星的周期相同，由可知，所有地球同步卫星的轨道半径都相同，故A正确；B由可知，轨道半径越大，线
12、速度越小，故B错误；C根据可知，卫星周期与卫星质量无关，故C正确；D卫星虽然相对地面静止，但在做匀速圆周运动，不是平衡状态，故D错误。故选AC。10.在东京奥运会由于新冠肺炎延期举行的背景下，中国乒乓球队运动员、教练员纷纷表示，要以抗疫英雄为榜样，做好新形势下的备战工作，在奥运会上继续创造最佳战绩，为祖国争光，为民族争气。假设在某次训练中某一运动员将乒乓球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，则下列说法正确的是（）A. 击球过程中合外力对乒乓球做功为零B. 在空中运动的过程中，乒乓球机械能守恒C. 在上升过程中，乒乓球处于失重状态D. 下落过程
13、中，乒乓球处于超重状态【答案】ABC【解析】【详解】A. 球拍将乒乓球原速率击回，可知乒乓球的动能不变，合力做功为零，故A正确；B. 在空中运动过程中，只有重力做功，乒乓球机械能守恒，故B正确；CD.在上升和下落过程中，都只受重力，处于完全失重状态，故C正确D错误。故选ABC。11.如图所示，两个等量异种点电荷，关于原点O对称放置，下列能正确描述其位于x轴上的电场或电势分布随位置x变化规律正确的是() A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据两个等量异号电荷的电场线分布图，结合“沿电场线方向电势降低”的原理，知从左侧无穷远处向右电势从零逐渐升高，正电荷所在位置处最高；然后再电势减
14、小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，且电势为负，从负电荷后右，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故A正确，B错误；根据电场线的疏密表示场强的大小，可知，从左侧无穷远到正电荷，电场强度逐渐增大，方向向左从正电荷到负电荷，电场强度先减小后增大，但O点的电场强度不为零从负电荷到右侧无穷远，电场强度逐渐减小到零，方向向右故CD错误故选A12.如图所示，固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑，内轨粗糙。一小球(可视为质点)从轨道的最低点以初速度v0向右运动，小球的直径略小于圆管的直径，小球运动的轨道半径为R，空气阻力不计，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A. 若
15、v02，小球运动过程中机械能不可能守恒B. 若v0=3，小球运动过程中机械能守恒C. 若v0，小球不可能到达最高点D. 若v0=2，小球一定不能到达最高点【答案】BD【解析】【详解】A若小球运动过程中的速度较大，则小球在运动过程中可能不与内圆接触，不受摩擦力作用，此时达到最高点的速度至少为，根据机械能守恒可得解得若小球刚好达到与圆心同高时速度为零，则有：解得所以若，小球运动过程中机械能不可能守恒，若小球的速度则机械能守恒，故A错误；B若小球不挤压内轨，则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用，只有重力做功，机械能守恒，故B正确；C若v0，小球有可能到达最高点，只是达到最高点时对内轨道有压力，故C错
16、误；D 如果内圆光滑，小球在运动过程中不受摩擦力，小球在运动过程中机械能守恒，如果小球运动到最高点时速度为0，由机械能守恒定律得：小球在最低点时的速度现在内壁粗糙，如果小球运动到最高点时速度为0，一定受到摩擦力作用，所以若v0=2，小球一定不能到达最高点，故D正确。故选BD。二、实验填空题：本题共8空，共14分13.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如图的实验装置。（1）某同学根据所学的知识结合如图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的_，小球上的
17、挡光片宽度为d，通过光电门的_，试探究外力做的功_与小球动能变化量_的定量关系。（请在空格处填写物理量的名称和对应符号；在空格处填写数学表达式。）（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。用天平测定小球质量为0.50kg；用游标尺测出小球上的挡光片宽度d为10.0mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；电磁铁先通电，让小球吸在开始端。电磁铁断电，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为_m/s。计算得出重力做的功为_J，小球动能变化量为_J。(g取10m/s2，结果保留三位有效数
18、字)（3）试根据（2）下本实验的结论：_。【答案】 (1). 位移x (2). 时间t (3). mgx (4). m()2 (5). 4 (6). 4.04 (7). 4.00 (8). 在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等【解析】【详解】(1)1234本实验目的是探究重力做功和物体动能变化的定量关系，故需要测量重力做功及动能的变化，需要测量下落高度和物体的通过光电门的时间，故设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移x，小球上的挡光片宽度为d，通过光电门的时间t，则速度 ，外力做的功即重力功mgx，与小球动能变化量的定量关系。(2) 5 小球
19、经过光电门的速度为67 重力做的功为小球动能变化量为(3)8根据以上分析可知，在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等三、计算题（14题10分，15题10分，16题18分，共38分。写出必要的文字、方程式及重要的演算步骤）。14.如图所示,一对平行金属板M、N长为L，相距为d。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场，某种带负电的粒子以速度v0沿下极板N边缘射入电场，恰好打在上极板M的中点(带电粒子所受的重力不计)求：带电粒子的比荷。【答案】【解析】【详解】带电离子在电场中做类平抛运动,设带电离子的加速度为a，粒子在电场中运动的时间为t，带电粒子的加速度为a
20、=沿极板方向有L=v0t垂直极板方向d=at2由以上可以求得15.一卫星绕某行星做匀速圆周运动已知行星表面的重力加速度为g行 ，行星的质量M与卫星的质量m之比，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比设卫星表面的重力加速度为g卫 ， 则在卫星表面有.经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一上述结果是否正确?若正确，列式证明；若错误，求出正确结果【答案】0.16倍【解析】【详解】述结果是错误的.题中GM是行星对卫星的万有引力，此万有引力充当卫星的向心力；g卫应是卫星的向心加速度，而非卫星表面重力加速度.设卫星表面重力加速度为g
21、1，行星表面重力加速度为g2，由万有引力定律得Gm=g1R卫2，GM=g2R行2故即卫星表面的重力加速度为行星表面重力加速度的0.16倍。16.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行已知A、B的质量均为m，斜面倾角为=37，重力加速度为g，滑轮的质量和摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态C释放后沿斜面下滑，当A刚要离开地面时，B的速度最大(sin 37=0.6，cos 37=0.8)求：（1）从开始到A
22、刚要离开地面的过程中，C沿斜面下滑的距离；（2）C的质量；（3）A刚离开地面时，C的动能【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设开始时弹簧压缩的长度为，由题意有设当A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为，有当A刚离开地面时，B上升的距离即C沿斜面下滑的距离为（2）A刚离开地面时，以B为研究对象，B受到重力mg、弹簧的弹力kxA，细线的拉力FT三个力的作用，设B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有对C有当B获得最大速度时，有，解得（3）根据动能定理得：对C对B其中弹簧弹力先做正功后做负功，且其压缩量与伸长量相等，故总功为零，B、C的速度大小相等，故其动能大小之比为其质量大小之比，即解得
