2019-2020学年北京市顺义区牛栏山一中高三(上)期中物理试卷(含答案解析)

1、2019-2020学年北京市顺义区牛栏山一中高三（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）1.真空中有两个相距O.lm、带电量相等的点电荷，它们间的静电力的大小为9.0X10-3N,已知静电力常量k = 9.0 X 109N加2/。2.则每个点电荷所带的电荷量为（）A. 1 x 10-14cB. lx 10-7。 C. lx 10-6。D.无法确定2.如图所示，直杆8c的一端用钱链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C， 细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平.不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略 所有摩擦.若将细绳的端点A稍向下移至H点，使之重新平衡，则此时滑轮C 的位置（）A.

2、在力之间B.与点等高C.在H点之下D.在A点之上如图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的 带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点，再经过N点， 可以判定（）A.粒子在M点的电势能大于粒子在N点的电势能B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子带负电4 .关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A.地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B.地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C.太阳对地球的作用力有引力和向心力D.在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动5 .如图所示，小车B静止于水平轨道上，其左端固定一根劲度系数为K的轻弹簧，小车8的

3、质量 为加2小车A的质量为从高出水平轨道人处由静止开始沿曲轨道滑下，在水平轨道上与小 车5发生相互作用.若轨道是光滑的，则弹簧压缩量最大时，A车的速度以和弹簧的弹性势能力 分别为（）第11页，共14页7.A% = 0Ep= m19hB.以=鬻篙, Ep =黄翳D vA =(2gh，C.以=巴旦,Ep = 3nt + m2 P 26 .轻杆长L = 0.5m,杆的一端固定着质量m = 0.Mg的小球，小球在杆的带动下，绕水平轴在竖直平而内作圆周运动，时刻小球运动到最高点时速度为2m/s, g取10m/s2,则，时刻细杆对小 球的作用力大小和方向分别为（）0.2N,向下A.1.8N,向上 B. 1

4、.67V,向下 C.0.2N,向上 D. 如图所示，用静电计可以测量己充电的平行板电容器两极板之间 的电势差U,静电计指针张角会随电势差U的变大而变大，现使 电容器带电并保持总电量不变，下列哪次操作能让静电计指针张 角变大（）A.仅减小两极板之间的距离B.仅将A板稍微上移C.仅将玻璃板插入两板之间D.条件不足无法判断8 .甲、乙两物体的加速度分别为% = lm/s?、a? =-1巾/$2.则（）A.甲物体的速度增加了lm/sB.乙物体的速度减少了lm/sC.甲物体比乙物体的速度变化快D.两物体的速度变化快慢相同9 .如图所示，A、B、C为电场中某电场线上的三点，且AB = BC,设A、 _C两

5、点场强的大小分别为蜃、Ec，A、5两点和8、C两点间的电势差分别为3、/c.则（）一1A. Ea = Ec B. Ea Ec C. Uab = UBC D. Uab V Ubc10 .在平直的公路上，静止的汽车启动后先匀加速开始运动，达到额定功率后保持额定功率不变继 续运动。设汽车所受阻力恒定，则关于汽车运动全过程中的加速度大小随时间变化图象可能是 下图中的（）11 .在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心.如在奥运村及奥运场馆内大量 使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使 用.在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%,可产生

6、24V电压，产生2.5A的电流， 则每秒该路灯可转化的太阳能为（）A. 120JB. 300JC. 600 JD. 1200J12 . 2019年4月10日人类史上第一张黑洞照片在全球六地同步发布。如图所示，该图像的许多特征 与爱因斯坦广义相对论的预言完全一致，在强引力极端环境下进一步验证了广义相对论。黑洞 是宇宙空间内存在的一种超高密度的天体，它产生的引力场极强，以至于它的逃逸速度大于光 速，光都不能逃逸。已知逃逸速度是近地卫星环绕速度的6倍，光在真空中的传播速度。= 3 X 108m/s,地球的质量M = 6X102”g,引力常量G = 6.67 X如一门m2/如2,若地球能收 缩成黑洞，

7、则地球半径大约要收缩到（）A. 9 mmB. 9 mC. 9 kmD. 90 km13 . 一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，下列实验能够进行的是（）宇航员生活废水过滤处理实验A.D.r 血浆与血细胞自然分层实验一血细电二、多选题（本大题共1小题，共3.0分）14 .如图所示，光滑水平地而上静止放置由弹簧相连的木块A和从开始时弹簧处于原长，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度向右运动，若mAaB，则（）A.当弹簧被压缩到最短时，B的速度达到最大值B.在以后运动过程中8的速度还可能为零C.当弹簧再次恢复为原长时，A的速度可能大于8的速度D.当弹簧再次恢复为原长时，A

8、的速度一定小于5的速度三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）15 .在“验证力的平行四边形定则”实验中（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端拴上两根细线8.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图中所示，记录钩码个数、结点O 的位置，以及橡皮绳的伸长方向C将步骤8中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒8、 C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整3、C的位置，使，记录 和.（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosa： c”6=.16 .下图是利用自由落体运动进行“

9、验证机械能守恒定律”的实验装置，打点计时器的电源为f =50”z的交流电。(1)打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器两种。为了减小误差，最好选打点计时器。(2)某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图所示，其中。点为重物刚下落时打点 计时器打下的第一个点，A、B、。为三个计数点，用刻度尺测得04=儿，0B = h2, 0C = h3, 在计数点A和8、8和。之间还各有一个点。己知重物的质量为重力加速度为外在段 运动过程中，重物重力势能的减少量4Ep =:重物的动能增加量4Ek = (结 果均用字母表示)。四、简答题(本大题共2小题，共18.0分)17 .自由落体运动的运动性质是

10、什么？有哪些基本规律？18 .如图所示，竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径A = 40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接, 整个装置处于方向竖直向下，大小为E = 1X103i7th的匀强电场中，一质量为m = 10g、带电 量为q =+1X10-纪的小物块(可视为质点)，从水平面上的A点以初速度外水平向左运动，沿 半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g = 10m/s2,试求： (1)小物块从C点抛出后落地点与3点间的水平距离； (2)外的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小.五、计算题(本大题共2小题，共22.0分)19 .如图所示，质量mi = 0.3处的小车静止在光滑的水平而上，车长L

11、= 2.0m,现有质量m2 = 0.2kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度% = 2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保 持相对静止。物块与车而间的动摩擦因数 =0.5,取g = 10m/s2,求(1)物块在车面上滑行的时间(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度I，不超过多少？(3)物块仍以水平向右的速度/ = 2m/s从左端滑上小车，要使物块从小车右端滑出，则物块刚 滑上小车左端时需加一个至少多大的水平恒力F-20 .如图甲所示，竖直放置的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为机的小物块连接，在竖直向上的 拉力丁作用下，物块静止于。点.此时，T = 2mg,弹簧的伸长

12、量为反现撤去拉力7,物块竖 直向下运动直至最低点，此过程中弹簧始终未超出弹性限度.iisrT=2mg眩2g-2g7g甲乙(1)求物块静止于。点时，弹簧弹力的大小F.(2)取。为坐标原点，竖直向下为正方向建立坐标系，在乙图中作出物块向下运动到位移 = 4九 过程中的加速度“与X关系图线.(3)求向下运动过程中，物块动能的最大值几皿答案与解析L答案：B解析：解：根据库仑定律可得：F = k。 r-所以有：Q=尽=/O-O-：1C=1X1。-7工 7 k N 9.0X10。故选及根据库仑定律的公式F = & 列出方程即可求得电荷的电荷量.r2本题就是对库仑定律F =的考查，计算时要认真仔细，同时要注

13、意库仑定律的使用条件是真空中的点电荷.2 .答案：D解析：解：由于杆一直平衡，对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下，又由于同一根绳子的张力处 处相等，而且两根细绳的拉力大小相等且等于物体的重力G,根据平行四边形定则，合力一定在角 平分线上，若将细绳的端点A稍向下移至4点，若杆不动，则乙VCBV乙BCG,则不能平衡，若要杆再次平衡， 则两绳的合力一定还在角平分线上，所以8C杆应向上转动一定的角度，此时C在A点之上，故。 正确C故选：D.由于杆一直平衡，对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下，两根细绳的拉力大小相等且等于物体的 重力G,根据平行四边形定则分析即可.本题是动态平衡问题，关键要抓住滑轮的力学

14、特性，根据对称性进行分析，注意两绳的合力一定沿 着杆子方向.3 .答案：A解析：解：A、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，M到N 的过程中，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势 能，故A正确.B、正电荷电势能大处，电势高，故M点的电势高于N点的电势，故3错误.C、电场线的疏密表示电场强度的强弱，由图可知，A1点的场强小于N的场强，故电荷在M的电场 力小于N点的电场力，故。错误.。、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知.粒子所受电场力方向大致斜向左下方，电场线的方向也 是向左下方，所以粒子带正电.故。错误.故选:A.电场线的疏

15、密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向.不计重力的粒子 在电场力作用下从M到N,运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电 场力偏向轨迹的内侧.本题是电场中轨迹问题，关犍要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线 的物理意义判断场强、电势等的大小.4 .答案：B 解析：解：A、地球对太阳的引力和太阳对地球的引力是一对作用力与反作用力，大小相等，故A 错误：8、地球困绕太阳运转时由太阳对地球的万有引力提供向心力，不是太阳对地球的作用力有引力和向 心力，故3正确，C错误：C、是地球绕太阳转动，不是太阳绕地球运动，故。错误。故选:B。地球对

16、太阳的引力和太阳对地球的引力是一对作用力与反作用力，大小相等，地球围绕太阳运转时 由太阳对地球的万有引力提供向心力.本题主要考查了天体运动中，由万有引力提供向心力，注意不是除了万有引力还有向心力作用，向 心力是效果力.5 .答案：B 解析：【分析】由机械能守恒定律可以求出A到达水平而的速度，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能最大，两小 车碰撞过程中动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性 势能.分析清楚物体运动过程，应用机械能守恒、动量守恒定律即可正确解题.【解答】设A小车到达圆弧底端时的速度为,根据机械能守恒定律有：诏，当A、B两小车速度相同时，弹簧的弹性势能

17、最大，设共同速度为u根据动量守恒定律有：mLv0 = （m1 +加2）以，所以以=叫旦力工+小？根据机械能守恒定律有:Ep =:恤诏+ m2）v, 联立解得：Ep=M 故8正确，ACQ错误。故选瓦6 .答案：C 解析：解：设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下，大小为F.根据牛顿第二定律得: 则得：尸=处/-9）= 0.1乂（|一10）3=一0.2可，负号表示杆对小球的作用力方向向上，故杆对 小球施加向上的支持力，大小为0.2N.故选：C小球通过最高点时，由重力和杆对小球的作用力的合力提供向心力，以小球为研窕对象，根据牛顿 第二定律求解.解决圆周运动的动力学问题，关键分析物体受力，确定向心

18、力的来源，再运用牛顿第二定律求解.7 .答案：B 解析：解：A、根据得，减小两极板之间的距离，则电容增大，根据U = 知，电荷量不变， 则电势差减小，静电计指针张角变小.故A错误.8。、根据C匚得，将A板稍微上移，S减小，则电容减小，根据U = *知，电荷量不变，则电势4nkaC差增大，静电计指针张角变大.故8正确，。错误.C、根据c = S匚得，将玻璃板插入两板之间，则电容增大，根据U= 5知，电荷量不变，则电势差 4nkaC减小，静电计指针张角变小.故C错误.故选：B.静电计测量的是电容器两端的电势差，根据电容的决定式确定电容的变化，从而根据U=5判断电势 差的变化.解决本题的关键掌握电容

19、的决定式C = 品和电容的定义式U =并能灵活运用.8 .答案：D 解析：解：甲、乙两物体的加速度的大小分别为lm/s2, B的加速度的大小为-1m2,它们的大小 相等，即速度变化快慢相同，不过它们的方向不同，若它们的初速度方向相同，且与甲物体加速度 的方向相同，甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，所以A8C错误，。正确。故选：通过求加速度的绝对值来比较两物体的加速度的大小，通过加速度是描述速度变化快慢的物理量， 从而即可求解.加速度的正负代表了加速度的方向，为正表示与规定的正方向相同，为负表示与规定的正方向相 反.加速度的大小应取加速度的绝对值，与正负无关.9 .答案：D 解析：解：电场

20、线的密的地方表示电场的强，所以场强大小顺序为：EaEbc，则有rv警怒8.89X107,故BCD错误，A正确。故选A。13 .答案：C解析：解：由于过滤水时水要借助重力向下流，在太空中无法实现；同理，也无法研究物体的重力 势能，故血浆与血细胞分层实验，故错误：只有。中感应电流的产生和重力无关，在太空中可以完成，故。正确： 故选C.宇宙飞船在运行时，万有引力充当向心力而处于失重状态，凡是利用重力作用的实验均无法完成. 本题考查超重与失重的应用，注意在完全失重状态下，凡是地面上利用重力的实验在失重状态下均 无法实验.但是要注意弹簧秤在宇宙飞船上式可以使用的.14 .答案：BD解析：【分析】A压缩弹

21、簧，所受的合力与速度方向相反，做减速运动，B所受的合力与速度方向相同，做加速运动， 速度相等时相距最近，弹簧的压缩量最大，然后B继续做加速运动，A做减速运动，弹簧恢复原长 时，B的速度达到最大，结合动量守恒和能量守恒分析判断.解决本题的关键理清A、8的运动规 律，知道A、8速度相等时，弹簧压缩量最大，此时8的速度不是最大，当弹簧第一次恢复原长时， 8的速度最大.解析：A、A开始压缩弹簧，A做减速运动，3做加速运动，当两者速度相等时，弹簧压缩最短，然后8继 续做加速运动，A继续做减速运动，所以弹簧压缩到最短时，B的速度不是达到最大，A错误； BCD,弹簧压缩到最短时，两者速度相等，然后B继续做加

22、速，A继续做减速运动，直到弹簧恢复 原长，此时3的速度达到最大，大于A的速度，接着A加速，8减速，弹簧被拉伸，当弹簧被拉伸 到最长时，AB共速，A继续加速，B继续减速，再次恢复原长时，A的速度增加到外，此时B的速 度为零，B正确：。错误：。正确； 故选BD。15 .答案：结点。的重合；钩码个数；细绳的方向：!解析：解：（1）该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点 拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向.（2）根据。点处于平衡状态，正交分解有： 竖直方向：4mgsina + 3mgsin（3 = Smg 水平方向：Atmgcosa = 3

23、mgcosf 联立解得：箫/故答案为：（1）结点。的重合、钩码个数、细绳的方向；（2）：“验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的 标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比 较实际值和理论值的关系来进行验证，明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体 的操作.要闱绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解，正 确理解“等效代替”的含义.16 .答案：（1）电火花；（2）加加2： 产干乎解析：【分析】（1）电火花打点计时器对质点的阻力小，故选电火花打点计时器：（

24、2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求 出B点的速度，从而得出动能的增加量；解决本题的关键知道实验的原理，知道重力势能的减小量略大于动能增加量的原因，掌握纸带的处 理方法，会通过纸带求解重力势能的减小量，通过平均速度推论求出瞬时速度的大小，从而得出动 能的增加量。【解答】（1）电火花打点计时器对质点的阻力小，故选电火花打点计时器：（2）在计数点A和8、8和。之间还各有一个点，T = jB点的速度：%=答=色产在段运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=mgh2,则动能的增加量= mvB2 =学尸=一3,）12。故填：（1）电火花：（2）mg%；

25、件子17 .答案：不受其他外力作用，只有重力作用的物体所做的运动，初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动；速度公式：=gt，位移公式：h = gt解析：【分析】不受其他外力作用，只有重力作用的物体所做的运动就叫做自由落体运动，基本特征是运动加速度 为重力加速度。【解答】物体开始下落时是静止的即初速度为0,如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落，也不能算是自 由落体，物体下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何外界的作用力（包括空气阻力）或外力 的合力为0：任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落时间相同。故答案为：不受其他外力作用，只有重力作用的物体所做的运动，初速度为0,加速度为力的匀加速

26、直线运动；速度公式：v = gt,位移公式：h = gt2018 .答案：解：（1）根据牛顿第二定律得：mg + qE=m- R% = vct1 ?2R = -at22根据牛顿第二定律得加速度：。=0空=2771则解得：X = 2R = 0.8m.(2)小球从B至。的过程中，根据动能定理得，一(mg+qE) X 2R =诏一 诺对B受力分析有：Fc mg qE = m Rv0 = vB解得 % = vB = 2/10m/s 答：(1)小物块从。点抛出后落地点与3点间的水平距离为0.8m.则小=mg + qE + m=12mg = 1.27V.(2)%的大小为2VHm/s,过B点时轨道对小物块的

27、支持力大小为L2N.解析：(1)小物块恰好通过最高点，知重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出在最 高点的速度，结合平抛运动的规律求出水平距离.(2)对8到C段运用动能定理，抓住初速度与3点的速度相同，求出初速度的大小.根据牛顿第二定 律求出小物块在B点所受的支持力的大小.本题考查圆周运动和平抛运动的综合，知道圆周运动在最低点和最高点向心力的来源，结合动能定 理和牛顿第二定律进行求解.19.答案：解：(1)设共速时速度为由 ,对物块与小车，以向右为正方向，由动量守恒定律得；m2vQ =+ m2)vi对小车，由动量定理得：nm2gt = m1v1,代入数据解得：t = 0.24s；(

28、2)物块不从小车右端滑出，则在末端共速，设共同速度为内,以向右为正方向，对物块与小车组成的系统，由动量守恒定律得：m2v =+m2)v2由能量守恒定律得：rn2v2 = 硝+ m2)vl +nm2gLt代入数据解得：v = m/s,即物块划上小车左端的速度不能超过!； =33(3)设恰好能使物块滑出小车的拉力为凡由题意，物块应在小车末端共速，对物块，由牛顿第二定律得：F nm2g = m2a2对小车：由牛顿第二定律得：rn2g = m1a2由运动学，共速有：aLt = v0 + a2l由位移关系，得：为t + 2t* 2。1产=心，代入数据解得：F 彩L47N,即当F 1.47N时物块可以滑出小车：答：(1)物块在车而上滑行的时间，为0.24s：(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度-不超过巨m/s:(3)物块仍以水平向右的速度% = 2m/s从左端滑上小车，要使物块从小车右端滑出，则物块刚滑上 小车左端时需加一个至少为1.47N的水平恒力Fo解析：(1)由动量守恒定律求出物块与车的共同速度，对小车应用动量定理可以求出时间。(2)应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的速度vo第15页，共14页(3)应用牛顿