江苏省宜兴中学2019-2020学年高一物理下学期期末迎考试题（Word版附答案）

江苏省 2019~2020 学年高一下学期期末迎考试卷 物理 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题只有一个选项符合题意． 1．如图所示，滑梯是小朋友们非常喜爱的一游乐项目．如果小朋友从公园中粗糙的滑梯上 加速滑下，对于其机械能变化，下列说法中正确的是 （ ） A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 C．重力势能减小，动能增加，机械能不变 D．重力势能减小，动能增加，机械能增加 2．如图所示，甲、乙两个带电小球用绝缘细线悬挂，保持平衡状态．乙球对甲球的库仑力 为 F1．下面能表示 F1 的示意图是 （ ） A． B． C． D． 3．电场中有 A、B 两点，将一个带电荷量为 的点电荷从无限远处（电势为零） 移动到 A 点，电场力做功 ；若将该电荷放在 B 点，其电势能为 ，则 A、B 两点的电势差 UAB 为 （ ） A．20V B．-20V C．60V D．-60V 4．观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木 星的情景，如图所示，轨道上 P 点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）．则 （ ） A．地球靠近木星的过程中运行速度减小 B．地球远离木星的过程中加速度增大 C．地球远离木星的过程中角速度增大 D．地球在 P 点的运行速度大于木星第一宇宙速度 5．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞 出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞 出到撞击墙壁前 （ ） 51.0 10 C−+ × 42.0 10 J−× 44.0 10 J−×A．在空中的时间可能相等 B．飞出时的初速度竖直分量可能相等 C．撞击墙壁的速度可能相等 D．飞出时的初速度大小可能相等 6．a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所 在平面平行．已知 a 点的电势为 20V，b 点的电势为 24V，d 点的电势为 4V，如图所示，由 此可知 c 点的电势为 （ ） A．4V B．8V C．12V D．24V 7．一个带负电的微粒只在电场力作用下沿 x 轴正方向运动，其电势能随位移 x 变化的关系 如图所示，其中 0~x1 段是曲线，x1~x2 段是平行于 x 轴的直线，x2~x3 段是倾斜直线，则下列 说法中正确的是 （ ） A．0~x1 段电势逐渐升高 B．0~x1 段微粒的加速度逐渐减小 C．x2~x3 段电场强度减小 D．x2 处的电势比 x3 处的电势高 8．将一个小球以初速度 水平抛出，小球做平抛运动，忽略空气阻力，如果用 h 表示下落 的高度，t 表示下落的时间， 表示下落时的速度，P 表示重力的瞬时功率，Ek 表示动能，Ep 表示重力势能（以地面为零势能面），下列图像中能描述小球平抛运动过程的是（ ） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题有多个选项符合题意． 9．光滑的圆环位于水平面上，圆环上套有一个小环以 3.14m/s 的速率做匀速圆周运动，转 一周的时间为 2s，则关于小球运动的描述，下列说法中正确的是 （ ） A．角速度为 3.14rad/s B．圆周半径为 2m C．向心加速度为 1m/s2 D．转速为 30r/min 10．2020 年，北斗卫星导航系统第 41 颗和第 49 颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作， 正式入网工作．第 41 颗卫星为地球同步轨道卫星，第 49 颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星， 它们的轨道半径约为 ，运行周期都等于地球的自转周期 24h．倾斜地球同步轨道 平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示．已知引力常量 ，下 0 ν ν 74.2 10 m× 11 2 26.67 10 N m / kgG −= × ⋅列说法中正确的是 （ ） A．同步轨道卫星可能经过北京上空 B．根据题目数据可估算出地球的质量 C．倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度 D．倾斜地球同步轨道卫星一天 2 次经过赤道上同一位置 1l．真空中一对等量异种电荷 A、B，其周围的电场线和等势线分布如图所示．相邻等势线 之间电势差相等，G 点是两电荷连线的中点，MN 是两电荷连线的中垂线，C、D 两点关于 MN 对称，C、D、E、F、G、H 均是电场线与等势线的交点．规定距离两电荷无限远处电势为 零，下列说法中正确的是 （ ） A．中垂线 MN 的电势为零，G 点的电场强度为零 B．C、D 两点的电势不相等，电场强度相同 C．G 点电势等于 H 点，电场强度大于 H 点 D．F 点电势高于 E 点，电场强度大于 E 点 12．如图甲所示，滑块沿倾角为 的光滑固定斜面运动，某段时间内，有一与斜面平行向 上的恒力作用在滑块上，滑块的机械能 E 随时间 t 变化的图线如图乙所示，其中 0~t1、t2 时 刻以后的图线均平行于 t 轴，t1~t2 的图线是一条倾斜线段，则下列说法中正确的是 （ ） A．t=0 时刻，滑块运动方向一定沿斜面向上 B．t1 时刻，滑块运动方向一定沿斜面向下 C．t1~t2 时间内，滑块的动能减小 D．t2~t3 时间内，滑块的加速度为 三、实验题：本题共 2 小题． 13．在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，如图所示的实验装置，平行 板电容器的极板 A 与一静电计相接，极板 B 接地． α sing α（1）静电计的指针偏转程度显示两极板间的________的大小． （2）当极板电荷量不变时，使两极板间距离减小，可知电容器电容________（填“增大”“不 变”或“减小”）．当极板电荷量不变时，使两极板正对面积减小，可观察到静电计指针的偏 转角________（填“增大”“不变”或“减小”）． 14．某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从 A 点自由下 落，下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时，光电计时器记录下小球通过光电门时间 t， 当地的重力加速度为 g． （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________． A．小球的质量 m B．A、B 之间的距离 H C．小球从 A 到 B 的下落时间 tAB D．小球的直径 d （2）小球通过光电门时的瞬时速度 ________（用题中所给的物理量表示）． （3）调整 A、B 之间距离 H，多次重复上述过程，作出 随 H 的变化图像如图乙所示，当 小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率 ________． （4）在实验中根据数据实际绘出 图像的直线斜率为 ，则实验过程中所受的 平均阻力 f 与小球重力 mg 的比值 ________（用 k、k0 表示）． 四、计算或论述题：本题共 4 小题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分． 15．一个质量 m=2kg 的物体从 H 高处自由落下，经过 5s 落到地面，取 g=10m/s2，空气阻力 不计．求： （1）物体下落高度 H． （2）物体落地前最后 1s 内重力做功． （3）物体落地前瞬间重力的功率 P． 16．地球质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 4 倍，一飞行器在近地圆轨 道 1 上，经一系列变轨后在近月圆轨道 2 上运行，已知地球中心到月球中心的距离为 r． （1）求飞行器在近地圆轨道 1 上受到地球的引力 F1 与在近月圆轨道 2 上受到月球的引力 F2 的比值． ν = 2 1 t 0k = 2 1 Ht − ( )0k k k< f mg =（2）O 为地月连线上一点，飞行器在该点受到地球和月球的引力的合力为零，求 O 点到地 心的距离 r1． 17．如图所示，把一个带电荷量为 的小球 A 用绝缘细线悬吊，若将带电荷量为 的带电小球 B 靠近 A，当两个带电小球在同一高度相距 30cm 时，线与竖直方向 成 45°角，已知静电力常量 ，A、B 两小球均可视为点电荷，取 g=10m/s2． （1）求 A、B 两球间的库仑力大小． （2）求 A 球的质量． （3）撤去小球 B，改加一匀强电场，为使小球 A 仍静止在原处，求所加匀强电场的场强最 小值． 18．如图所示，倾角为 的斜面与足够长的光滑水平面在 D 处平滑连接，斜面上有 A、B、C 三点，AB、BC 间距均为 2L，CD 间距为 3L，斜面上 BC 部分粗糙，其余部分光滑．2 块完 全相同、质量均匀分布的长方形薄片，紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为 1、2， 第 1 块的下边缘恰好在 A 处．现将 2 块薄片一起由静止释放，薄片经过 D 处时无碰撞无机 械能损失．已知每块薄片质量为 m、长为 L，薄片与斜面 BC 间的动摩擦因数为 ， 重力加速度为 g．求： （1）第 1 块薄片下边缘刚运动到 B 时的速度大小 ． （2）第 1 块薄片刚好完全滑上粗糙面时，两薄片间的作用力大小 F． （3）全部滑上水平面后两薄片间的距离 d． 江苏省 2019~2020 学年高一下学期期末迎考试卷 物理参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题只有一个选项符合题意． 1．B 解析：小孩从滑梯上滑下，高度不断减小，重力势能减小；加速滑下，速度变大，动 能变大；由于滑梯是粗糙的，因此小孩从滑梯上滑下时机械能减小，B 正确． 2．B 解析：由两球位置可知它们之间库仑力为排斥力，所受库仑力方向在两者连线上，B 正确． 3 ． D 解 析 ： A 点 的 电 势 ， B 点 的 电 势 ， ，D 正确． 85 10 C−− × 64 10 C−+ × 9 2 29.0 10 N m / Ck = × ⋅ θ tanµ θ= 1 ν 4 0 5 2.0 10 V 20V1.0 10 A A W q ϕ − − − ×= = = −× 4 5 4.0 10 V 40V1.0 10 p B E q ϕ − − ×= = =× 60VAB A BU ϕ ϕ= − = −4．D 解析：地球靠近木星的过程中运行速度变大，A 错误；地球远离木星的过程中万有引 力变小，加速度变小，B 错误；地球远离木星的过程中线速度变小，半径变大，角速度变小，C 错误；以 P 点为圆轨道上的线速度大小等于木星的第一宇宙速度，而地球在 P 点做离心运动， 故运行速度大于木星第一宇宙速度，D 正确． 5．D 解析：将乒乓球的运动逆过程处理，即为平抛运动，两次的竖直高度不同，两次运动 时间不同，A 错误；在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖 直方向的分量不同，B 错误；两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，则两次撞击墙壁 的速度不同，C 错误；竖直速度大的，其水平速度就小，根据速度的合成可知飞出时的初速 度大小可能相等，D 正确． 6．B 解析：连接对角线 ac 和 bd 相交于 O 点，如图所示．由匀强电场的性质可得 ，得出 ，B 项正确． 7．B 解析：电势能 ，由于微粒带负电，0~x1 段电势能变大，所以电势变小，A 错误； 根据电场力做功与电势能关系 ，图像斜率代表场强大小，0~x1 段图像斜率变小， 场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，B 正确；x2~x3 段斜率为 0，场强为零，C 错误；x2 到 x3 段，电势能减小，微粒带负电，所以电势增大，D 错误． 8．C 解析：小球做平抛运动 ，由数学知识知 A 错误；重力的瞬时功率 P=mg2t，图线是过原点的倾斜直线，B 错误；小球的动能 ，图线 C 正确； 设初始时刻小球离地面高度为 H，则小球重力势能 ，图线不是直线，D 错误． 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题有多个选项符合题意． 9．AD 解析：线速度 ，周期 T=2s，根据 ，圆周半径 r=1m，B 错误；角 速度 ，A 正确；加速度 ，C 错误；转速为 30r/min，D 正 确． 10．BD 解析：同步轨道卫星处于赤道平面上方，A 错误；根据 得出 ，B 正确；第一宇宙速度是最大的绕行速度，C 错误；由于倾斜地球同步轨道卫 星周期与地球自转周期相同，故一天 2 次经过赤道上同一位置，D 正确． 1l．CD 解析：根据题设条件和电场线、等势线分布可以知道中垂线上所有点的电势为零， 电场强度是 G 点最大，向上和向下电场强度逐渐减小，A 错误，C 正确；沿电场线方向电 2 2 a c b d O ϕ ϕ ϕ ϕϕ + += = 8Vc ϕ = pE qϕ= pE Eq x∆ = ∆ 2 2 0 2ghν ν= + 2 k 0 1 2E mgh mν= + 2 2 p 1 2E mgH mg t= − 3.14m / sν = 2 r T πν = 3. 14 rad/sr νω = = 2 n 10m / sa ων= ≈ 2 2 2MmG m rr T π =    2 3 2 4 rM GT π=势降低，C、D 两点电势不等，场强大小相等，方向不同，B 错误；根据电场线疏密程度可 知 F 点的场强大于 E 点，F 点电势大于零，E 点电势小于零，D 正确． 12．BD 解析：t1~t2 时间内，机械能均匀变小，说明滑块沿斜面向下匀速运动，施加外力沿 斜面向上做负功，大小为 ，B 正确，C 错误；t=0 时刻，滑块初速度方向可能沿斜 面向上，也可能沿斜面向下，但在 t1 时刻速度方向肯定沿斜面向下，A 错误；t2~t3 时间内， 滑块不受外力，只受重力和斜面的支持力，加速度大小为 ，D 正确． 三、实验题：本题共 2 小题． 13．（1）电势差（电压） （2）增大 增大 解析：（1）静电计指针偏转程度表示电容器两极板间电势差的大小．（2）两极板间距离减 小，根据 得出电容增大．两极板正对面积减小，电容减小，由 ，两极板电 势差增大，指针偏转角增大． 14．（1）BD （2） （3） （4） 解析：（1）根据机械能守恒的表达式可知方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量， 故 A 错误；根据实验原理可知需要测量的是 A 点到光电门 B 的距离 H，故 B 正确；利用小 球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故 C 错误；利用小球通 过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道小球的尺寸，因此需要测量小球的直径， 故 D 正确． （2）已知经过光电门时的时间和小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度， 故 ． （3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有 ，即 ，解得是 ，那么该直线斜率 ． （4）由图乙知 ，因存在阻力，则有 ，得 ．所以小 球下落过程中所受平均阻力与小球重力的比值为 ． 四、计算或论述题：本题共 4 小题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分． 15．（1）125m （2）900J （3）1000W 解析：（1） （2）最后 1s 内下降的高度为 ，重力做功为 （3）物体落地前速度大小为 ，瞬时功率为 16．（1） （2） sinmg α sing α 4 SC kd ε π= QC U = d t 2 2g d 0 0 k k k − d t ν = 21 2mgH mν= 2 2 dgH t  =    2 2 1 2g Ht d = 0 2 2gk d = 2 1 kHt = 21 2fH mmgH ν=− 2 2( )mg fk md −= 0 0 k kf mg k −= 2 21 1 10 5 m 125m2 2H gt= = × × = 21 ( 1) 45m2h H g t∆ = − − = 900Jmg h∆ = 50m / sgtν = = 1000WP mgν= = 81 16 9 10 r解析：（1）由万有引力定律得飞行器在近地圆轨道 1 上受到地球的引力 在近月圆轨道 2 上受到月球的引力 所以 （2）由题意可得 联立解得 17．（1）0.02N （2） （3） 解析：（1）由库仑定律得 代入数据解得 F=0.02N （2）对 A 受力分析如图所示 根据物体受力平衡得 代入数据 （3）当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小． 由 解得 18（1） （2） （3） 解析：（1）研究两块薄片整体，根据机械能守恒定律有 ，解得 （2）根据牛顿第二定律 ，解得 研究第 2 块薄片，根据牛顿第二定律有 1 1 2 1 mMF G R = 2 2 2 2 mMF G R = 2 1 1 2 2 2 2 1 81 1 81 1 16 16 F M R F M R = ⋅ = × = ( ) ( ) 1 2 2 2 1 2 mM mMG G r r = 1 2r r r+ = 1 9 10r r= 32 10 kg−× 52 2 10 N / C× 2 A Bkq qF r = tanF mg α=库 32 10 kgm −= × sinmg qEα = 5sin 2 2 10 N / CmgE q α= = × 2 singL θ 1 sin2 mg θ 2L 2 1 12 2 sin (2 )2mg L mθ ν⋅ = 1 2 singLν θ= 2 sin cos 2mg mg maθ µ θ− = 1 sin2a g θ=解得 （3）设两块薄片刚好全部滑上粗糙面时的速度为 ， 研究整体下滑 4L 的过程，根据动能定理有 解得 设每块薄片滑到水平面时的速度为 ，对每块薄片运用动能定理有 解得 相邻薄片到达水平面的时间差 由于 ，解得 sinmg F maθ − = 1 sin2F mg θ= 2 ν 2 2 2 cos 12 4 sin 2 (2 )2 2 mgmg L L m µ θθ ν⋅ − ⋅ = 2 6 singLν θ= 3 ν 2 2 3 2 7 sin cos 1 1 2 2 2 2 L mgmg L m m θ µ θ ν ν⋅ − = − 3 12 singLν θ= 2 Lt ν= 3d tν= 2d L=