2019-2020学年高一物理下学期期中试题(含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期期中试题(含解析) 一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，有选错或不答的得0分）1. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是A. 开普勒、卡文迪许 B. 开普勒、伽利略C. 牛顿、卡文迪许 D. 牛顿、伽利略【答案】C【解析】本题考查物理史实，发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿、卡文迪许2. 两个质量分别为m1和m2的物体，其间距离为r时，由万有引力定律可知，它们之间相互作用力的大小为，式中G为引力常量。若用国际单位制的基本单位表示，G的单位应为A. Nm2kg-2 B. m3s-2kg-1C. Nm2kg-1 D. m3s-2kg-2【答案】B【解析】国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是:kg、m、N,根据牛顿的万有引力定律,得到G的单位是 根据牛顿第二定律得: ,则,所以G的单位还可以写成m3s-2kg-1故选B3. 如图所示是一位跳水队员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度沿竖直方向入水。则在轨迹的a、b、c、d四个位置中，头部的速度沿竖直方向的是A. a位置B. b位置C. c位置D. d位置【答案】C【解析】物体做曲线运动，轨迹是曲线，任一点的切线方向为速度方向，由图可知，c点的速度方向竖直向下，故C正确故选C.4. 在光滑水平桌面上摆一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成的。通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入，在轨道的约束下做曲线运动。则下列说法中正确的是A. 小球运动过程中，受到重力、弹力和向心力作用B. 小球在运动过程中做速度不变的运动C. 弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能D. 从A点飞出后，小钢球做匀速直线运动【答案】D【解析】A、向心力是效果力，不能说小球受到向心力，故A错；B、速度是矢量，曲线运动中速度的方向一直在变化，故B错；C、小球在水平面上运动，所以重力势能没有发生变化，即弹簧的弹性势能转化为小球的动能，故C错；D、由于小球是在水平面上运动，从A点飞出后受到的重力和支持力是一对平衡力，所以小球做匀速直线运动。故D正确；故选D5. 关于平抛运动，下列说法正确的是A. 因为轨迹是曲线，所以平抛运动是变加速运动B. 运动时间由下落高度和初速度共同决定C. 水平位移仅由初速度决定D. 在相等的时间内速度的变化都相等【答案】D【解析】平抛运动的物体只受到重力的作用，加速度为g，保持不变，因此平抛运动是匀变速曲线运动，故A说法错误；竖直方向上做自由落体运动：，解得：，可知运动时间只由下落高度h决定，故B说法错误；水平位移：，可知水平位移由下落高度和初速度共同决定，故C说法错误；速度变化量为：，所以相等时间内速度变化量相等，故D说法正确。所以选ABC。6. “玉兔号”月球车依靠太阳能电池板提供能量，如图ABCD是一块矩形电池板，能绕CD转动，E为矩形的几何中心（未标出），则电池板旋转过程中A. B 、E两点的转速相同B. A、B两点的角速度不同C. A、B两点的线速度不同D. A、E两点的向心加速度相同【答案】A【解析】试题分析：根据题意，绕CD匀速转动的过程中，电池板上各点的角速度相同，则转速相等故A正确，B错误；根据线速度与角速度关系式v=r，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知，A、B两点的线速度相等，故C错误；A、E两点因角速度相同，半径不同，由向心加速度的公式：a=2r可知，它们的向心加速度不同，故D错误；故选A考点：角速度；线速度和向心加速度7. 为研究平抛运动的规律，某同学使小球沿高度约为0.8m的课桌面水平飞出，用具有摄像功能的数码照相机来拍摄小球做平抛运动的录像(每秒25帧照片)，并将小球运动的照片按帧打印出来他大约可以得到几帧小球在空中运动不同位置的照片A. 5帧 B. 10帧 C. 15帧 D. 20帧【答案】B【解析】试题分析：小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，课桌的高度约为,根据得：,又因为每秒帧照片，所以将拍到帧,故选项B正确。考点：平抛运动【名师点睛】本题主要考查了平抛运动的基本规律，知道平抛运动竖直方向做自由落体运动，难度不大，属于基础题。8. 如图所示为某游乐场的一个娱乐设施，图中的大转盘在竖直平面内匀速转动，坐在吊篮里的游人却显得悠然自得，对某个游人，下列说法正确的是A. 游人所受合外力恰好为零B. 游人所受合外力恰好提供向心力C. 游人的机械能保持不变D. 游人的机械能不断增加【答案】B【解析】A、大转盘在竖直平面内做匀速圆周运动，则游人所受的合外力不为零，合外力要用于提供向心力，合外力大小不变，方向始终指向圆心，故A错误，B正确；C、转盘在竖直平面内做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能在变化，故游人机械能不守恒，故C错误；D、对于同转盘一起下降的游人，动能不变而重力势能在减少，故机械能减小，故D错误故选：B 9. 关于万有引力的说法正确的是A. 万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来B. 一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力D. 地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近【答案】D【解析】自然界中任何两个物体间都有相同的引力作用，故A错；苹果质量虽小，但由于地球质量很大，故引力不可忽略，B错；物体间的万有引力是相互的，由牛顿第三定律知应等大，故C错D选项正确10. xx7月美国宇航局（NASA）发布最新消息称，天文学家发现了迄今最接近地球的“孪生星球”行星Kepler452b，其围绕一颗恒星Kepler452转动，周期为368天，与恒星之间的距离大约为1.5108km，引力常量为G6.671011Nm2/kg2，天体的运动近似为圆周运动，根据以上信息，下列说法正确的是A. 可求出该行星的质量B. 可求出该行星绕恒星运行的线速度C. 可求出行星与恒星之间的万有引力D. 可求出行星绕恒星运行所需的向心力【答案】B【解析】A、根据万有引力充当向心力，只能求出中心天体的质量，由题意不能求出该行星的质量，故A错误；B、由周期与线速度的关系可知， ，所以由r和周期T可求出该行星绕恒星运行的线速度故B正确；C、天体受到的万有引力： ，由于不能求出行星的质量，所以不能求出该行星与恒星之间的万有引力故C错误D、该行星绕恒星运行所需的向心力： ，由于不能求出行星的质量，所以不能求出该行星绕恒星运行所需的向心力故D错误故选B11. 在地球上空有许多绕地球做匀速圆周运动的卫星，下面说法中正确的是A. 这些卫星的发射速度至少11.2km/sB. 离地越高的卫星，周期越大C. 同一轨道上的卫星，质量一定相同D. 如果科技进步，我们可以发射一颗静止在杭州正上空的同步卫星，来为G20峰会提供安保服务【答案】B【解析】A、绕地球做匀速圆周运动的卫星发射速度至少为，故A错误；B、由可知，故离地越高的卫星，运行周期越大，故B正确；C、同一轨道上的卫星半径相同，则根据，可得，故向心加速度大小相等，故C错误；D、同步卫星只能定点在赤道上空，不能静止在杭州正上方，故D错误。点睛：卫星的发射速度至少为，根据周期与轨道半径的关系，可知离地越高的卫星，周期越大；由万有引力提供向心力，可知等号两边卫星质量被约掉，质量不一定相同；同步卫星只能定点在赤道上空。12. 如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法不正确的是A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关【答案】D【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误。点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加。视频13. 如图所示，实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线，下列说法中正确的是A. c点场强大于a点场强B. c点电势低于a点电势C. c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差D. 若将一试探电荷q由a点移动到b点，电场力做正功【答案】C【解析】a点的电场线比c点电场线密，可知a点的场强大于c点的场强，故A错误沿电场线方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于a点电势，故B正确因为b、a两点电势相等，可知c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，故C错误a、b两点电势相等，将一试探电荷+q由a点移动到b点，电场力不做功，故D错误故选B点睛：解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，以及知道电荷在等势面上移动，电场力不做功14. 下列各物理量中，其值与放入的试探电荷电量大小有关的是A. 电场强度E B. 电势 C. 电势差U D. 电场力做的功W【答案】D【解析】电场强度、电势、电势差都与场源电荷有关，和试探电荷的大小无关，而电场力做功等于 ，即与试探电荷的大小有关系，故D正确；ABC错误；故选D15. 某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做出家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题。根据专家统计:每使用l度(千瓦时)电,就相应消耗了0.4kg标准煤,同时产生0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物，根据下表提供的数据，估算一户普通家庭待机一年相应产生的二氧化碳为（ ）A. 1.4kg B. 14kg C. 140kg D. 1400kg【答案】C【解析】一台台式电脑待机一年消耗的能量为 2台平板电视机待机一年消耗的能量为 两台空调待机一年消耗的能量为 一台洗衣机待机一年消耗的能量为待机一年消耗的总能量为 度所以产生的二氧化碳 ，故C对；ABD错；故选C16. 场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。根据电场强度是描述电场的力的性质的物理量而定义了重力场强度，根据电势是描述电场能的性质的物理量而定义重力势。根据电场与重力场的类比，以下说法中正确的是A. 由电场强度的定义式可知，电场强度大小与放入的试探电荷有关B. 重力场强度的大小可表示为g，方向竖直向下C. 重力势与放入的物体的质量成正比D. 电场中某点的电势与选取的零电势点无关【答案】B【解析】A、电场强度的大小与场源电荷的大小有关，和试探电荷的大小无关，故A错；B、在地球表面附近万有引力等于重力，按照类比的方式：重力场强度g为放在该点的物体所受的力F与其质量m的比值，即 ， 方向竖直向下，故B正确；C、根据电势的知识可知，重力势的大小取决于地球以及零势点的选取，与放入物体的质量无关，故C错；D、电场中的电势是相对于零势点来说的，所以与零势点有关，故D错；故选B点睛：电场中某一点的电场强度E 定义为放在该点的静止试验电荷所受的力F与其电量q的比值,场强是矢量，重力场强度的大小和方向也是根据比值定义. 二、填空题（本大题共2小题,共10空，每空2分，共20分）17. 在“探究功与速度关系”的实验中，某同学按照甲图装置进行实验：（1）在下列实验器材中，本实验还要用到的器材有_(填选项前字母)A停表 B直流电源C橡皮筋 D刻度尺（2）下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母) A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放D本实验只能通过改变钩码质量来改变细线对小车做功（3）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3，如图乙所示。用米尺测量纸带上的s1、s3，可求出小车运动加速度大小。试从图中读出s1和s3的读数，并记录s1=_mm。由此求得加速度的大小a=_m/s2（已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，计算结果保留两位有效数字）【答案】 (1). D (2). C (3). 24.0-24.4 (4). 1.1-1.3【解析】试题分析：（1）在下列实验器材中，本实验还要用到的器材有刻度尺，故选D（3）读出s1=242mm，s2=361mm，T=01s，考点：探究功与速度关系18. （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有（_），通过计算得到的有（_）A重锤的质量 B重力加速度C重锤下落的高度 D与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：（1）其中不必要的器材是（_）A铁架台B电磁打点计时器以及复写纸C纸带D低压直流电源E天平F秒表G导线H开关（2）上面还缺少的器材是（_）I低压交流电源J220V交流电源K刻度尺L重物M量角器（3）如图中甲、乙两图都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hza这两图相比较，_（填“甲”或者“乙”）装置较好?b图中的丙图是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，如果1、2两点之间距离约等于2 mm，可以说明1点的速度等于_【答案】 (1). C (2). D (3). DEF (4). IKL (5). 甲 (6). 零【解析】（1）A在验证机械能守恒时，是验证减少的重力势能是否与增加的动能相等，由于两个能量中都有质量，所以不需要测量质量， B、重力加速度是和地球有关的一个物理量，在地球表面认为等于 ；C、重锤下落的高度需要借助于刻度尺来测量， D、利用中点时刻的速度等于平均速度可以计算出重锤 瞬时速度，故选CD 打点计时器工作时需要一个低压交流电源；在测量下降的高度时需要利用刻度尺来测量长度；在做此实验时需要一个重物拉着纸带运动，故还需要的器材有IKL两图相比较甲图较好，由于夹子的存在可以有效防止纸带的来回晃动，减少摩擦，减小实验误差；当重物从静止释放时，根据 说明1点的速度等于零故本题答案是：(1). CD （2）DEF ； IKL ； 甲 ；零点睛：要准确掌握验证机械能守恒实验时所要使用的实验器材以及操作步骤。三、计算题（本大题共3小题，第19题10分，第20题9分，第21题13分，共计32分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演过程的不得分）19. 用绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球B，放置在电荷量为+Q的小球A附近，如图所示。A、B两球在同一水平面上相距S，丝线与竖直方向夹角=37o，A、B两带电球可看成点电荷。试求（1）丝线拉力（2）A、B两球之间的静电力 （3）B球所带电荷的性质（4）B球的电荷量的大小【答案】(1) (2) (3) B球带正电 (4) 【解析】以小球为对象受力分析如图所示：（1）由 得拉力 （2）静电力 （3）由于相互排斥，所以B球带正电 故本题答案是：(1) (2) (3) B球带正电 (4) 点睛：根据受力情况以及三角形解平衡可以直接求得拉力及库仑力并判断出电荷的电性，再根据库仑定律求出小球的电荷量即可。20. 如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为,平台与AB连线的高度差为h=0.8m（计算中取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求（1）小孩平抛的初速度（2）若小孩运动到圆弧轨道最低点O时的速度为 m/s，则小孩受到轨道对他的支持力为多大。【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：(1) 由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向（如图），则：又由：得：而：联立以上各式得：（2）在最低点，据牛顿第二定律，有：根据机械能守恒定律：代入数据解得：由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N考点：牛顿第二定律、牛顿第三定律、平抛运动、圆周运动。【名师点睛】解决本题的关键抓住无碰撞地从A进入，得出速度的方向知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动以及知道知道在圆弧轨道的最低点，沿半径方向上的合力提供圆周运动的向心力。21. 如图所示，“蜗牛状”轨道OAB竖直固定在水平地面BC上，与地面在B处平滑连接。其中“蜗牛状”轨道由内壁光滑的半圆轨道OA和AB平滑连接而成，半圆轨道OA的半径0.6 m，半圆轨道AB的半径1.2 m，水平地面BC长11 m，C处是一个开口较大的深坑，一质量m=0.1 kg的小球，从O点沿切线方向以某一初速度进入轨道OA后，沿OAB轨道运动至水平地面，已知小球与水平地面间的动摩擦因数0.4，取g=10 m/s2。（1）为使小球不脱离OAB轨道，小球在O点的初速度至少为多大？（2）若小球在O点的初速度6 m/s，求小球在B点对半圆轨道的压力大小和方向；（3）若使小球能落入深坑C，则小球在O点的初速度至少为多大？【答案】 (1) (2) 方向竖直向下 (3) 【解析】（1）要通过A点， O到A由动能定理得： 解得 （2）O到B由动能定理得： 解得 由牛顿第三定律可得轨道受到的压力为 方向竖直向下 （3）O到C由动能定理得： 解得 故本题答案是：(1) (2) 方向竖直向下 (3) 点睛：由公式求出物体刚好过最高点时速度，在利用动能定理可以求出初始位置的速度，要使小球能够落入小坑，则最少要运动到C位置，利用全过程动能定理求解即可。