江苏省海安高级中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

20182019学年度第二学期期中考试高一物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共计21分，每个小题只有一个选项符合题意）1.下列说法符合史实的是a. 开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律b. 牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量c. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量d. 法拉第总结了电荷之间作用力的规律，并提出“场”的概念【答案】c【解析】开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项a错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里通过实验测出了引力常量，选项b错误，c正确；库伦总结了电荷之间作用力的规律，法拉第提出“场”的概念，选项d错误；故选c.2.真空中有两个静止点电荷，它们之间的静电引力为f如果它们之间的距离增大为原来的2倍，而其中一个点电荷的电荷量减少为原来的1/2，则它们之间的作用力的大小变为（）a. b. c. d. 【答案】c【解析】真空中有两个静止点电荷，它们之间的静电引力为f，故；如果它们之间的距离增大为原来的2倍，而其中一个点电荷的电荷量减少为原来的，则它们之间的作用力的大小变为，故c正确，abd错误；故选c。3.如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力f与速度v关系正确的是() a. b. c. d. 【答案】a【解析】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断bcd错误，a正确；故选a。点睛：本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。4.在水流速度均匀恒定的一条河中，一条船以相对于静水恒定的速度渡河，下列哪些是正确的a. 小船渡河轨迹为曲线b. 保持船头垂直于河岸，小船渡河的时间最短c. 保持船头垂直于河岸，小船渡河的路程最短d. 船头偏向上游适当角度，小船一定可以到达河的正对岸【答案】b【解析】【详解】a、根据两方向均做匀速直线运动，则运动轨迹为直线，故a错误；b、若静水速始终垂直于河岸，则在垂直于河岸方向上的速度不变，根据等时性，渡河时间t，即为最短，故b正确；c、若合速度的方向与河岸垂直，小船渡河的路程才最短，故c错误；d、若水流速度等于船在静水中的速度时，根据平行四边形定则知，则船头应适当偏向上游，合速度才可能垂直河岸，故d错误。5.一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互相垂直的两个力拉弹簧的另一端至点,如图所示,在此过程分别做了的功;换用另一个力仍使弹簣重复上述过程,则该过程中所做的功是（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】功是标量，用互相垂直的两个力f1、f2拉弹簧的另一端至点，此过程f1、f2分别做了3j、4j的功；换用另一个力f仍使弹簣重复上述过程，则。故c项正确。点睛：矢量的叠加遵循平行四边行定则；标量的叠加遵循算术法则。6.将一电荷量为+q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则 a. a点的电势比b点低b. a点电场强度比b点小c. 带负电的电荷q在a点的电势能比在b点的小d. 带正电的电荷从a点移到b点的过程中，电场力做负功【答案】c【解析】【详解】a、a点所在的电场线从+q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高，故a错误；b、电场线的疏密表示场强的大小，由图可知a点的电场强度比b点大，故b错误；c、电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故c正确；d、正电荷q在a点的电势能大于b点的电势能，则把正电荷q电荷从电势能大的a点移动到电势能小的b点，电势能减小，电场力做正功，故d错误。7.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆a处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从a处由静止开始下滑，经过b处的速度最大，到达c处的速度为零，重力加速度为g，下列说法中不正确的是 a. 由a到b的过程中圆环重力势能的减少量大于动能的增加量b. 由a到c的过程中，圆环的机械能守恒c. 由a到c的过程中，圆环的动能与重力势能之和一直在减小d. 在c处时，弹簧的弹性势能为mgh【答案】b【解析】【详解】a、对于圆环和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即圆环的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。由a到b的过程中，弹簧的弹性势能增加，则圆环重力势能和动能之和减小，所以圆环重力势能的减少量大于动能的增加量，故a正确；b、由a到c的过程中，弹簧对圆环要做功，圆环的机械能不守恒，故b错误；c、由a到c的过程中，弹簧的弹性势能一直增加，根据系统的机械能守恒，知圆环的动能与重力势能之和一直在减小，故c正确；d、由a到c的过程中，圆环动能变化量为零，则圆环重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，所以在c处时，弹簧的弹性势能为mgh，故d正确；本题选不正确的，故选b。二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共计24分，每个小题中有多个选项符合题意，全选对得4分，选对但不全的得2分，错选和不答得0分）8. 根据日经新闻的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营。高度详细的3d地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如下图所示为一段公路拐弯处的3d地图，你认为以下说法正确的是（ ）a. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力b. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻c. 如果弯道是倾斜的，3d地图上应标出内（东）高外（西）低d. 如果弯道是倾斜的，3d地图上应标出外（西）高内（东）低【答案】bd【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，a错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，b正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，c错误：d正确：故选bd。考点：生活中的圆周运动。【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力。9.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知三颗卫星均做匀速圆周运动,其中是地球同步卫星,则（ ）a. 卫星的角速度小于卫星的角速度b. 卫星的线速度大小等于卫星的线速度大小c. 卫星的机械能一定相等d. 卫星也可能相对地面静止【答案】ab【解析】a：据可得；卫星p的轨道半径大于卫星m的轨道半径，则卫星p的角速度小于卫星m的角速度。故a项正确。b：据可得；卫星p的轨道半径等于卫星q的轨道半径，则卫星p的线速度大小等于卫星q的线速度大小。故b项正确。c：卫星p的轨道半径等于卫星q的轨道半径，卫星p的线速度大小等于卫星q的线速度大小，卫星pq的质量关系不确定，卫星pq的机械能可能相等。故c项错误。d：据可得；卫星p的轨道半径等于卫星q的轨道半径，则卫星p的角速度大小等于卫星q的角速度大小，但两者的绕行方向不一致；p相对地球静止，所以q相对地球运动。故d项错误。10.如图所示，小物体位于半径为r的半球顶端，若给小物体以水平初速度v0时，小物体对球顶恰好无压力，则 a. 物体开始沿球面下滑b. 物体的初速度为c. 物体落地时的水平位移为d. 物体着地时速度方向与地面成45角【答案】bc【解析】【详解】a、物体仅受重力，有水平初速度，做平抛运动，故a错误；bc、根据牛顿第二定律得，mg，则由r得：t，则水平位移故bc正确；d、落地时竖直方向上的速度，设落地时速度与地面的夹角为，有，故d错误。11.如图所示，电路中平行板电容器c不带电，下列说法正确的有 a. 闭合s瞬间，电流计g中有ab方向的电流b. 闭合s后，增大c两极板间距离的过程中，电容器所带的电荷量变大c. 闭合s后再断开，增大c两极板间距离，极板间电场强度保持不变d. 闭合s后再断开，在c两极板间插入电介质，极板间电势差变大【答案】ac【解析】【详解】a、闭合s瞬间，电容器充电，上极板接正极，故电流计中有ab方向的电流，故a正确；b、闭合s后，电压不变，增大c两极板间距离的过程中，由c可知，c减小，由quc可知，电量减小，电容器放电，电容器所带电荷量变小，故b错误；c、闭合s后再断开，电容器两板上电量不变，增大c两极板间距离，由c和quc可知：u，再由ued可得，e，故两极板间电场强度不变，故c正确；d、闭合s后再断开，电容器两板上的电量不变，在c两极板间插入电介质时电容c增大，则由quc可知，u变小，故d错误。12.某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置当太阳光照射到小车上方的光电板上，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为p，小车所受阻力恒为f，则a. 这段时间内小车先匀加速运动，然后匀速运动b. 小车所受阻力c. 这段时间内电动机所做的功为fsmvm2d. 这段时间内合力所做的功为mvm2【答案】bcd【解析】【详解】ab、从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，当开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车做加速运动，当牵引力等于摩擦力后，小球做匀速直线运动，速度达到最大，有， 故a错误，b正确；cd、根据动能定理得：，则这段时间内电动机所做的功为ptfsmvm2，故cd正确。13.图示abcd为竖直放置光滑绝缘细管道，其中ab部分是半径为r的圆弧形管道，bcd部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于b点。水平面内的m、n、b三点连线构成边长为l的等边三角形，m、n连线过c点且垂直于bcd两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在m、n两点，电荷量分别为+q和q现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的a处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则a. 小球运动到b点时受到的电场力小于运动到c点时受到的电场力b. 小球运动到c点时的速度为c. 小球在b点时的电势能小于在c点时的电势能d. 小球在a点时的电势能等于在c点时的电势能【答案】ad【解析】【详解】a、在m、n两点，电荷量分别为+q和q，根据等量异种点电荷的电场特征，b点电场强一度小于c点，小球在b点时受到的电场力小于运动到c点时受到的电场力，故a正确；b、从a点到c点的运动过程只有重力对小球做功，应用动能定理可得：，所以小球在c点时速度为，故b错误；cd、根据等量异种点电荷的电场特征可知a、b、c三点处于同一个等势面上，所以三点的电势相等，小球在三点处的电势能都是相等的，故c错误，d正确；三、简答题（本题共2小题，共18分，把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答）14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，回答下列问题：（1）用打点计时器打出一条纸带，前后要连续进行一系列的操作，下列各步骤的合理顺序是_.a释放纸带 b接通电源c取下纸带 d切断电源（2）如图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_.（3）如下图，某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为记数点，后隔一段距离，取连续点为记数点，如图所示.已知重锤的质量为，则电磁打点计时器打下点时，重锤减少的重力势能_，重锤增加的动能_.（取，计算结果均保留两位有效数字）（4）比较与的大小，发现并不相等，造成这个结果的原因可能是_.【答案】（1）badc （2）丙 （3）035 小于【解析】(1)根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带，然后切断电源，最后取下纸带，所以实验的步骤顺序为badc；(2)为了减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，故合理的位置因为丙图；(3)由图可知，e点时下落的高度为：；故重力势能的减小量为：；根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出，重锤增加的动能；(4)由于下落中存在存在空气阻力和摩擦阻力，因此减小的重力势能一定大于增加的动能；15.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺等（1）若要完成该实验，还需要的实验器材是_；（2）为了能用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量m_（选填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量m；（3）若测得小车的质量为m，钩码的总质量为m，用打点计时器记录小车的运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2（v1v2）则本实验最终要验证的数学表达式为_（用题中的字母表示）（4）该同学画出小车动能变化量dek与拉力对小车所做功w之间的关系图象，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图象 （实线）应该是_【答案】 (1). 天平 (2). 需要 (3). (4). d【解析】（1）若要完成该实验，还需要的实验器材是天平，用来测量小车的质量；（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力；（3）本实验最终要验证的数学表达式为（4）由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，可知重物的重力做功w=mgh时，小车实际得到的动能小于理论上得到的动能值，则他得到的实验图线（实线）应该为d选项的图象。故abc错误，d正确。故选d点睛：要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕实验原理，明确实验目的，根据相应的物理规律可知需要测量的物理量及实验时的注意事项四、计算题（本题共3小题，共37分，解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，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）16.土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑，假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为m，半径为r，万有引力常量为求：土星表面的重力加速度g；朱诺号的运行速度v；朱诺号的运行周期t。【答案】【解析】【分析】土星表面的重力等于万有引力可求得重力加速度；由万有引力提供向心力并分别用速度与周期表示向心力可求得速度与周期。【详解】（1）土星表面的重力等于万有引力：可得（2）由万有引力提供向心力：可得：（3）由万有引力提供向心力：可得：17.静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置如图所示.a、b为两块平行金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由b指向a,大小为e=1.0103n/c的匀强电场.在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s,质量m=5.010-15kg、带电量为 q=-2.010-16c.微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板b上.试求: (1)微粒打在b板上的动能; (2)微粒到达b板所需的最短时间;(3)微粒最后落在b板上所形成的图形的面积大小.【答案】（1）9.010-14j。（2）0.1s。（3）0.25m2。【解析】试题分析：（1）每个微粒在