河北省辛集市高中2020-2021学年高一物理下学期期中试题.doc

河北省辛集市高中2020-2021学年高一物理下学期期中试题河北省辛集市高中2020-2021学年高一物理下学期期中试题年级：姓名：14河北省辛集市高中2020-2021学年高一物理下学期期中试题第I卷选择题一、选择题 （共13题，每题4分，共52分。1一9为单选，10-13 为多项选择。多项选择，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。）1.物理学是一门实验学科，是以实验为基础的在物理学的发展过程中，许多重要的物理规律都是由实验发现或由实验验证了的，下列有关物理实验中涉及的思想或方法说法正确的是（）A.（a）图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了等效替代的思想B. （b）图库仑的扭秤实验装置图，该实验利用了微小量放大法的思想C. （c）图为伽利略研究落体运动的规律，在该实验中伽利略通过减小斜面的倾角，直接验证了物体下落的速度与时间成正比D. （d）图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了控制变量的思想2.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T1，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的4倍，两星之间的距离变为原来的2倍，则此时圆周运动的周期为（）A. B. T C. D. 3.人造地球卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面处的重力加速度为g，则人造地球卫星（）A.绕行的周期最小为 B.绕行的线速度最大为C.在地面高为R处的绕行速度为 D. 在地面高为R处的周期为4.我国将于2022年举办冬奥会，滑雪项目是其中最具观赏性的项目之一，如图示，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中A.所受合外力始终为零 B.合外力做功一定为零C.机械能始终保持不变 D.所受摩擦力大小不变5.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在木板B的左端以初速度v0开始向右滑动，己知Mm，用和分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从木板B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移s的变化图像，其中可能正确的是（）6.如图所示，不可伸长的轻绳通过定滑轮将物块甲、乙（均可视为质点）连接，物块甲套在固定的竖直光滑杆上，用外力使两物块静止，轻绳与竖直方向夹角=37，然后撤去外力，甲、乙两物块从静止开始运动，物块甲恰能上升到最高点P，P点与滑轮上缘O在同一水平线上，甲、乙两物块质量分别为m、M，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度为g，不计空气阻力，不计滑轮的大小和摩擦.试分析甲、乙质量的关系式（）A. M=2m B. M=3m C. M=4m D. M=5m7. A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图像如图所示.则此电场的电场线分布可能是下图中的（）8.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP=60。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点的电场强度大小为E。若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E1与E2之比为（）.A.21 B.12 C.23 D.329.如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，己知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是（）A.两粒子电性相同B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b点时，两粒子的动能一定相等10.如图所示，利用霍曼转移轨道可以将航天器从地球发送到火星。若地球和火星绕太阳公转的轨道都是圆形，则霍曼轨道就是一个近日点和远日点都与这两个行星轨道相切的椭圆轨道。当航天器到达地球轨道的P点时，瞬时点火后航天器进入霍曼轨道，当航天器运动到火星轨道的Q点时，再次瞬时点火后航天器进入火星轨道。己知火星绕太阳公转轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的k倍，下列说法正确的是（）A.航天器在霍曼轨道上经过Q点时，点火减速可进入火星轨道B.航天器在地球轨道上的加速度大于在火星轨道上的加速度C.航天器在地球轨道上运行的线速度小于在火星轨道上运行的线速度D.若航天器在霍曼轨道上运行一周，其时间为年11.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示。若图中A、B两点处的场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则（）A. EA EB C. AB D. AB12.如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统斜面轨道倾角为30，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程，下 列选项正确的是A. m=MB. m=2MC.木箱不与弹簧接触时，上滑 的加速度大于下滑的加速度D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能13.如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R= 2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、， ， 下列判断正确的是（）A.电场强度的方向由A指向DB.电场强度的大小为100 V/mC.该圆周上的点，电势最高为4VD.将电子沿圆弧从D点经E点移到F点，静电力始终做负功第II卷 非选择题二、实验题（共6分，每空2分）14.某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块系统的机械能守恒.（1）实验前调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，则滑块经过光电门时的速度可表示为 （各物理量均用字母表示）.（2）用天平测出钩码的质量m和滑块的质量M，已知重力加速度为g，本实验还需要测量的物理量是 （文字说明并用相应的字母表示）.（3）本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为 。三、计算题 （共4题，第15题到17题，每题10分，第18题12分，共42分。解答应要选定研究对象，进行必要的受力分析，并且写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.有一带电荷量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功，从B点移到C点时静电力做功。求（1）UAB、UBC、 UCA 各为多少？（2）若以B点为电势零点，则A、C两点的电势各为多少？（3）比较点电荷在A、C两点的电势能的高低？16.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和-Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q （可视为点电荷，不影响电场的分布。），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求（1） C、O间的电势差Uco；（2） 0点处的电场强度E的大小；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。17.半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B。A、B之间用一长为的轻杆相连，如图所示.开始时，A、 B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求 （重力加速度为g）（1）B球到达最低点时的速度大小； .（2）B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；18.轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将-质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接.AB是长度为51的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示.物块P与AB间的动摩擦因数=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。2020-2021学年度第二学期期中考试高一物理答案一、选择题1. 答案 B解析 A（a）图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了控制变量法的思想。故A项错误。B（b）图是库仑的扭秤实验装置图，法国物理学家库仑利用扭秤实验发现电荷之间的相互作用规律时利用了放大法的思想。故B项正确。C（c）图为伽利略研究落体运动的规律，伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理。故C项错误。D （d）图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了等效替代法的思想。故D错误。2. C 3.B 4. B5. 答案 D对A分析，受到B对A的滑动摩擦力作用即，所以A做匀减速直线运动，加速度，对B受力分析，受到A对B向右的摩擦力f = mg，因此B做匀加速直线运动，速度时间图像斜率即代表加速度，即B的速度时间图像斜率小于A的图像斜率，故AB错.当A减速，B加速直到二者速度相等时，开始一起匀速直线运动，在此过程中，对A分析有，对B分析，二者的图像的斜率相同，故C错误，D正确。故选D。6. 答案 A解析设QP间的距离为h，OQ间的绳长；则乙下降的高度为。则根据机械能守恒定律可知，mgh=Mgh； 解得 M=2m； 故A正确，7. 答案 A试题分析由v- t图像可知，微粒的速度在逐渐减小，图像的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律可知，所受电场力越来越大，由F=qE知，场强增大，那么电场线越来越密.因速度在减小，那么电场力方向与其运动方向相反，所以电场力向左，那么电场线方向向右.故A正确。所以A正确，BCD错误。8. 答案 A解析试题分析假设M点的电荷为正，N点电荷为负，则根据电场的叠加可知，移动前两个点电荷在O点产生的电场强度都为，当将N点处的点电荷移至P点后，电场的叠加如图所示则，故，A正确9. 答案 B解析根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q是异种电荷，而乙与Q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷.故A错误.甲粒子从a到c过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a到d过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度.故B正确.甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小.故C错误. a到b时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等.故D错误。故选B.10. 答案 BD11. 答案 BC12 答案 BCAB.木箱和货物下滑过程中，令下滑高度为h，根据功能关系有=E弹。木箱上滑过程中，根据功能关系有弹。代入相关数据，整理得m=2M，A错误，B正确；木箱和货物下滑过程中，根据牛顿第二定律有，方向沿斜面向下.木C。箱上滑过程中，根据牛顿第二定律有 a2=g（sin +cos 0），方向沿斜面向下，所以C正确；D.根据能量守恒定律知，还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能，D错误。13. 答案 BC详解A.由于圆周处于匀强电场中，设AE中点为G，如图则AE中点G电势为2V，等于C点电势，连接C点和O点的直线与弧AE的中点F在同一等势线上，AE 和等势线垂直，故电场强度方向由E指向A，故A错误；B. EA间的距离为则电场强度的大小为故B正确；C.沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，先算而即解得.故C正确；D.电子从D点沿圆周经E点到F点，电势先升高后降低，电子的电势能先减小后增大，故静电力先做正功后做负功，故D错误。故选BC。二、实验题答案 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 三、计算题.15. 答案 （1）200V -300V 100 V （2）200V 300 V （3）点电荷在 A点的电势能较大解析 （1）由题知（1分），. （1 分），（1分），（1分）. （1 分）（2）若B=0，则A=UAB+B=200V， （1分）c=B-UBc=300V （1分），点电荷在A点的电势能，（1 分）点电荷在C点的电势能 （1 分）点电荷在A点的电势能较大（1 分）16.答案（1）解（1）小球p由C运动到0时，由动能定理，得 2分 1分（2）小球p经过O点时受力如图由库仑定律得 1分它们的合力为O点处的电场强度1分（3）小球p由O运动到D的过程，由动能定理得 2分.由电场特点可知 Uco=UoD联立解得 1分17. 答案 （1） （2）0解析（1）当B球到达最低点时，A球恰好与圆心O等高，且A、B两球的速度相等，即A、B两球组成的系统机械能守恒由以上方程解得 （2）对A由动能定理可得代入A球的速度，解得W =018. 答案 （1），； （2）详解（1）竖直的弹簧上物体压缩，由机械能守恒物体P从压缩弹簧到B点，由能量守恒解得滑块由B点到D点解得.滑块由D点平抛，解得（2）滑块至少过B点P最多到C点而不脱轨则