河南省高一下学期期末考试物理试卷(带参考答案与解析)

第第页河南省高一下学期期末考试物理试卷(带参考答案与解析)学校:___________班级：___________姓名：__________考号：__________一、单选题1．试探电荷带的电荷量为，把该试探电荷放在电场中的点，具有的电势能，把同样的试探电荷放在电场中的点，具有的电势能。下列说法正确的是（）A．电场中点的电势为B．电场中两点间的电势差C．如果用带负电的试探电荷放入电场，点的电势将低于点的电势D．把该试探电荷从点移到点的过程中，克服电场力做功2．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s3．如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是A．重力对货物做正功B．摩擦力对货物做正功C．支持力对货物做正功D．合外力对货物做正功4．如图所示，用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（）A．C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合B．C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开C．A和B分开，移去C后，A端的金属箔会立即闭合D．A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开5．如图所示，某静电场的电场线如图中带箭头的实线所示，虚线AB、CD为等势面，带电粒子甲从A点以大小为v0的初速度射入电场，到达C点，轨迹如图中1所示，带电粒子乙从B点以大小为v0的初速度射人电场，到达D点，轨迹如图中2所示，不计粒子的重力和粒子间作用力，两粒子的电荷量相等，则下列判断正确的是（）A．粒子甲带正电，粒子乙带负电B．粒子乙从B点到D点过程中，电场力做正功C．粒子甲从A点到C点过程中，速度一直减小D．粒子甲在C点的电势能大于粒子乙在D点的电势能6．天问一号在火星上首次留下中国印迹，实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标，天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测，实现了中国在深空探测领域的技术跨越而进入世界先进行列。已知火星与地球半径之比为，火星与地球质量之比为，以下说法正确的是（）A．火星与地球表面重力加速度之比为1：5B．火星与地球的第一宇宙速度之比为：5C．火星与地球的密度之比为2：5D．火星与地球的密度之比为5：47．如图所示，在平面直角坐标系Oxy的第一象限内，存在一个沿y轴正方向的匀强电场。一个带正电荷的粒子（不计重力），以某一速度从坐标原点O开始沿x轴正方向进入电场（此时t=0）。则电场力对粒子做功的功率P与粒子在电场中运动时间t的关系图像，下列可能正确的是（）A． B．C． D．8．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块和放在水平转盘上，两者用细线连接，两木块与转盘间的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，且木块，与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两木块刚好还未发生滑动时，烧断细线，关于两木块的运动情况，以下说法正确的是（）A．两木块仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动B．木块发生滑动，离圆盘圆心越来越近C．两木块均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远D．木块仍随圆盘一起做匀速圆周运动二、多选题9．火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在火星相对于太阳的位置领先于地球特定角度的时候出发，瞄准火星的位置6至11个月之后，再开启火星探测之旅。这样对火箭运载能力要求最低。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为r1；火星环绕太阳的轨道半径为r2(r2>r1)，火星的半径为R，引力常量为G。则（

）A．太阳的质量为 B．火星的公转周期为C．火星的第一宇宙速度为D．火星与地球相隔最近的最小时间间隔为10．在空间M、N（未画出）处分别固定点电荷和点电荷，已知以M点为圆心的圆周上的各点中，P点的电势最低，Q点是圆周上另外一点，则（）A．N点一定位于MP的连线上，且在M点左侧B．N点一定位于MP的连线上，且在M点右侧C．将一正点电荷从P点移到Q点，电场力做负功D．将一正点电荷从P点移到Q点，电场力做正功11．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱A．运动周期为B．线速度的大小为ωRC．受摩天轮作用力的大小始终为mgD．所受合力的大小始终为mω2R12．一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示，时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，后可视为匀速。若汽车的质量为，阻力大小恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（）

A．汽车的最大功率为B．汽车匀加速运动阶段的加速度大小为C．汽车先做匀加速直线运动，然后再做匀速直线运动D．汽车从静止开始运动内的位移是三、实验题13．物理探究小组用图甲所示的实验装置研究机械能守恒定律。跨过轻质光滑定滑轮的轻绳两端连有物块，右端小物块质量为m1，左端小物块带有宽度为d的遮光条、质量为m2（m2>m1）。每次实验时都让左端的小物块m2从定位标尺处由静止落下，计时器显示物块通过光电门时遮光条的遮光时间为t。回答下列问题：

（1）若测得定位标尺到光电门的距离为h，小物块m2通过光电门时遮光条的遮光时间为t，则系统重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________（用题中所给物理量的符号表示）。（2）小组同学通过改变光电门的位置，调整h的大小，进行了多次测量，他们选择用直角坐标系的纵轴表示h，横轴表示___________（用题中所给物理量的符号表示），进行描点作图，图像为一条过原点的倾斜直线，这个结果表明m1和m2组成的系统机械能守恒。（3）如果两个小物块的质量关系为m2=5m1，图乙中a、b为已知数据，则利用图像可求得当地的重力加速度为___________（用题中所给数据和符号表示）。四、解答题14．如图所示，在水平轨道的末端处，平滑连接一个半径的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平轨道相切，C点为半圆形轨道的中点，D点为半圆形轨道的最高点，整个轨道处在电场强度水平向右、大小的匀强电场中。将一个质量、带正电的小物块（视为质点），从水平轨道的A点由静止释放，小物块恰好能通过D点，小物块的电荷量，小物块与水平轨道之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：（1）A、B两点间的距离L；（2）小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）小物块从D点落到水平轨道的过程中，小物块的动能减少过程所对应的时间t。15．如图所示的简化模型，主要由光滑圆弧面轨道、光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带和足够长的落地区组成，各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到区域后立即停止运动。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径，水平面的长度，传送带长度，距落地区的竖直高度，滑块与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度沿逆时针方向转动，取。（1）求滑块恰好过圆轨道最高点C时速度v；（2）要使滑块恰能运动到E点，求滑块释放点的高度16．如图所示，水平绝缘轨道右端在b点与光滑绝缘的四分之三圆形轨道下端平滑连接，圆形轨道半径为R=0.5m，位于竖直平面内，c、e点与圆心O等高，整个轨道处在水平向右的匀强电场中。现有一质量为m=0.4kg、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为3N，已知重力加速度大小g=10m/s²，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力。（1）若L=0.6m，求当滑块由a点静止释放运动到c点时的速度大小和受到轨道的作用力大小；（2）若改变L的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从e点离开轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速率。

参考答案与解析1．B【详解】A．试探电荷带的电荷量为，在电场中的点具有的电势能，电场中点的电势A错误；B．电场中点的电势电场中两点间的电势差B正确；C．电势大小与试探电荷无关，如果用带负电的试探电荷放入电场，点的电势仍高于点的电势。C错误；D．把该试探电荷从点移到点的过程中，静电力做功D错误。故选B。2．B【详解】设车速为时汽车对桥顶没有压力，则代入解得故选B。3．C【详解】对货物受力分析，受到重力和水平台阶对货物竖直向上的支持力，由于随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，根据平衡条件可得水平台阶对货物没有摩擦力，合外力为零，所以重力对货物做负功，支持力对货物做正功，合外力对货物做不做功，故选项C正确，A、B、D错误．4．D【详解】AB．C移近A端时，由于感应起电使A、B两端带等量异种电荷，两金属箔都张开，故AB错误；CD．A和B分开，两端电荷无法中和，移去C后，两端仍然带电，金属箔仍会张开，故C错误，D正确。故选D。5．B【详解】A．根据粒子做曲线运动受到的电场力处于轨迹的凹侧，可知粒子甲受到的电场力方向与电场方向相反，粒子甲带负电；粒子乙受到的电场力方向与电场方向相同，粒子乙带正电；故A错误；B．粒子乙从B点到D点过程中，电场力与速度方向的夹角小于，电场力做正功，故B正确；C．粒子甲从A点到C点过程中，电场力先做负功，后做正功，粒子甲的速度先减小后增大，故C错误；D．C点与D点在同一等势线上，可知两点电势相等，根据虽然知道粒子甲带负电，粒子乙带正电，但由于不清楚C点与D点的电势是大于零还是小于零，故无法判断粒子甲在C点的电势能与粒子乙在D点的电势能的大小关系，故D错误。故选B。6．B【详解】A．在天体表面，由万有引力等于重力有解得设火星与地球表面的重力加速度分别为、，二者的质量分别为、，半径分别为、，则二者重力加速度之比为故A错误；B．设火星与地球的第一宇宙速度分别为、，物体环绕在中心天体表做圆周运动时有可得则可知火星和地球的第一宇宙速度之比为故B正确；CD．天体的密度设火星和地球的密度分别为、，则二者之比为故CD错误。故选B。7．C【详解】粒子进度电场后做类平抛运动，x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动则电场力对粒子做功的功率P为故故选C。8．D【详解】当圆盘转速加快到两木块刚要发生滑动时，木块靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，木块所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，木块要与圆盘发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远；但是木块所需要的向心力小于木块的最大静摩擦力，所以木块仍随圆盘一起做匀速圆周运动，只有选项D正确。故选D。9．BD【详解】A．设太阳质量为M，地球质量为m，由牛顿第二定律和万有引力定律得解得A错误；B．设火星周期为T2，由开普勒第三定律解得B正确；C．设火星的质量为M火，根据第一宇宙速度的理解有因无法求得M火，所以无法表示v火，C错误；D．地球绕太阳运转角速度火星绕太阳运转角速度从地球和火星相距最近到第下一次相距最近时间为t，则ω1t-ω2t=2π联立解得D正确。故选BD。10．BC【详解】AB．因P点的电势最低，故圆周上各点中，P点离负电荷最近，故电荷一定在MP的连线上，且在M点右侧，故A错误，B正确；CD．由题意可知，P点电势低于Q点电势，故正电荷由低电势移动到高电势，电场力做负功，故C正确，D错误。故选BC。11．BD【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确．12．AB【详解】C．由图可知，汽车在前内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，以后做匀速直线运动，故C错误；B．汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力前内汽车的牵引力，由牛顿第二定律可得故B正确；A．末汽车的速度在末汽车的功率达到最大值，所以汽车的最大功率故A正确；D．汽车在前内的位移汽车的最大速度设汽车在内的位移为，根据动能定理可得可得所以汽车的总位移故D错误。故选AB。13．【详解】（1）[1]下落高度和上升高度均为，可得系统重力势能的减少量为；[2]遮光条宽度为d，遮光时间为t，可求小物块通过光电门时的速度为，物块由静止释放，初动能为零，可求动能的增加量为。（2）[3]根据机械能守恒定律有=整理得可见若系统机械能守恒，则有h和成正比，图像为过原点的倾斜直线，所以横轴应为。（3）[4]由第（2）问分析知，图像的斜率为=代入数据解得14．（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据题意可知，小物块恰好能通过轨道最高点D点，根据牛顿第二定律有小物块从A点运动到D点的过程，根据动能定理有解得，（2）小物块从C点运动到D点的过程，根据动能定理有小物块运动到C点时，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知，小物块通过C点时对轨道的压力大小（3）设小物块所受电场力和重力的合力方向与水平方向的夹角为，则小物块从D点抛出后，小物块的合力方向与速度方向的夹角为钝角，小物块的动能逐渐减小，经过时间t小物块的合力方向与速度方向垂直，此后小物块的合力方向与速度方向的夹角为锐角，小物块的动能增加．将小物块离开D点后的运动沿水平方向和竖直方向分解，其竖直方向为