【文档说明】【精准解析】山东省潍坊市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题.doc,共(18)页,1.110 MB,由小赞的店铺上传
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高一物理注意事项:1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔
作答,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。1.物体在做曲线运动的过程中,以下说法正确的是()A.物体的速度时刻变化B.物体的速率时刻变化C.物体的加速度时刻变化D.物体所受合外力时刻变化【答案】A【解析】【详解】A.物体在
做曲线运动时速度方向一定发生变化,速度是矢量,只要大小和方向有一个变化速度就变化,因此物体的速度时刻变化,故A正确;B.物体做匀速圆周运动时,速率不变,故B错误;CD.物体做平抛运动时,合外力为重力,加速度为重力加速度,
整个过程中合外力、加速度不变,故CD错误。故选A。2.如图所示,MON是一个半球形容器的水平直径,O为圆心,P为容器的最低点。从M点沿MN分别以速度v1、v2抛出小球a和b,a和b直接落在容器的E、F两点上,E点在MO上的垂直投影平分MO,E、F关于直线OP对称。不计空气阻力,则下列判断正
确的是()A.v2=2v1B.v2=3v1C.a球飞行时间长D.b球飞行时间长【答案】B【解析】【详解】由题意可知EF两点距离M点的竖直高度相同,根据212hgt=可知,两球运动的时间相等;根据几何关系,可知落到F点的水平位移等于E点的3倍,则有0xvt=可知v2=3v1故选B。3.如图所示,一轻
杆两端a、b分别固定两个完全相同的小球,杆可绕水平固定轴的O点在竖直面内自由转动,Ob的长度大于Oa的长度。初始时,杆处于水平位置,从图示位置释放,在杆转动2的过程中,两小球的以下物理量大小时刻相等的是
()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.向心力【答案】B【解析】【详解】AB.两小球随轻杆转动,属同轴转动,故角速度相等。Ob的长度大于Oa的长度,由线速度公式vr=可知b球线速度大于a球线速度,故A错误,B正确;CD.两球角速度相等,b球转动半径大于a球转动半径,由加速度公式
2ar=,可知b球向心加速度大于a球向心加速度,两球质量相同,由向心力公式Fma=可知b球向心力大于a球向心力,故CD错误。故选B。4.如图所示,一等腰梯形ABCD平行于电场线放在匀强电场中,∠BAD=60°,AB=BC。将一个电荷从A点沿AB移动到B点电场力不做功。已知A点
电势为-1V,D点电势为5V,则C点电势为()A.0VB.2VC.3VD.4V【答案】B【解析】【详解】电荷从匀强电场中的A点移到到B点电场力不做功,说明两点都为-1V的等势点,过C点做AB的平行线交AD于M点,因AB=BC,则ABCM为菱
形,如图所示而60BADCMD==,可知M点是AD的中点,匀强电场中由UEd=可知平行相等的线段其端电压相等,有3VDMMACBUUU===而CBCBU=−,MAMAU=−联立解得2VCM==故AC
D错误,B正确。故选B。5.一新能源汽车在平直公路上进行测试。从启动到以最大速度行驶,其功率P随速度v变化的图像如图所示。已知该车质量为1500kg,行驶中所受阻力恒定,g取10m/s2。则全程中该车()A.先匀加速后匀速运动B.加速度先
变大后不变C.运动中所受最大牵引力为6×104ND.运动中所受阻力为3000N【答案】D【解析】【详解】AB.由图像结合功率公式P=Fv可知,汽车开始时牵引力F恒定,即加速度不变,然后保持功率不变,做加速度减小的加速运动,直到达到最大速
度后做匀速运动,则汽车的加速度先不变后减小;选项AB错误;C.当汽车达到额定功率之前牵引力最大,根据P=Fv可知4311210N=610N20PFv==选项C错误;D.当汽车的牵引力等于阻力时速度最大,此时4'21210N=3000N4
0PfFv===选项D正确。故选D。6.如图所示,一半径为R的光滑圆环固定在竖直面上,O为圆环圆心,中间有孔的小球套在圆环上,小球从图示位置开始以某一速度向下运动,重力加速度为g。则小球()A.一定能完成完整的圆周运动B.在最高点
时,一定受到圆环的弹力C.在最低点时,一定受到圆环的弹力D.经过最高点时最小速度为gR【答案】C【解析】【详解】A.圆环要能做完整的圆周运动,需要满足最高点,最小速度为零,小球从图示位置以某一速度运动,有可能到不了最高点,故A错误;B.在最高点,速度
如果等于gR,圆环对小球没有作用力,速度如果小于gR,小球受到圆环向上的弹力,速度如果大于gR,小球受到圆环向下的弹力,B错误;C.在最低点,小球受到向上的弹力、重力,合力提供向心力,故在最低点时,一定受到圆环的弹力,
C正确;D.小球是套在圆环上的,经过最高点时最小速度为0,D错误。故选C。7.如图所示,滑块a、b用绳跨过定滑轮相连,a套在水平杆上。现使a以速度v从P位置匀速运动到Q位置。则滑块b()A.做匀速运动,速度
大于vB.做减速运动,速度小于vC.做加速运动,速度小于vD.做加速运动,速度大于v【答案】C【解析】【详解】a沿绳方向的分速度和b的速度大小相等,设连接a的绳与杆的夹角为,可得bcosvv=随a向右运动,减小,b的速度增大,则b做加速运动,速度小于
v,故C正确,ABD错误。故选C。8.如图所示,光滑固定的四分之一圆弧轨道与水平传送带平滑连接于N点,圆弧轨道半径为R。开始时传送带逆时针匀速转动。一质量为m的小滑块自圆弧轨道最高点M由静止释放,重力加速
度为g。则下列判断正确的是()A.当滑块滑到圆弧轨道最低点时,受到的支持力大小为2mgB.若滑块能向左返回,则一定能再次到达M点C.滑块在传送带上可能先做匀减速运动,再做匀加速运动,之后做匀速运动D.若传送带改为顺时针
转动,则滑块到达传送带右端时的速度一定大于2gR【答案】C【解析】【详解】A.当滑块从最高点M滑到圆弧轨道最低点时,由动能定理得212mgRmv=在最低点,有2vNmgmR−=解得3Nmg=故A错误;BC.若滑块
到达最低点的速度v小于传送带的运行速度0v,则滑块在传送带上先做匀减速运动,直至速度减为0,再反向做匀加速运动,之后以0v的速度匀速运动,返回到N点的速度为0v,不能再次到达M点,故B错误,C正确;D.由A可知,滑块到达N点的速度大小2vgR=传送带改为顺时针转动,若传送带的运行速度02v
gR则滑块到达传送带右端时的速度大于2gR;若传送带的运行速度02vgR则滑块到达传送带右端时的速度小于等于2gR。故D错误。故选C。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得
0分。9.2020年5月24日,中国航天科技集团发文表示,我国正按计划推进火星探测工程,瞄准今年7月将火星探测器发射升空。假设探测器贴近火星地面做匀速圆周运动时,绕行周期为T,已知火星半径为R,万有引力常量为G,由此可以估算()A.火星质量B.探测器质量C
火星第一宇宙速度D.火星平均密度【答案】ACD【解析】【分析】本题考查万有引力与航天,根据万有引力提供向心力进行分析。【详解】A.由万有引力提供向心力2224MmGmRRT=可求出火星的质量2324RMGT=故A正确;B.只能求
出中心天体的质量,不能求出探测器的质量,故B错误;C.由万有引力提供向心力,贴着火星表面运行的环绕速度即火星的第一宇宙速度,即有22MmvGmRR=求得2GMRvRT==故C正确;D.火星的平均密度为232234343RMGTVGTR
===故D正确。故选ACD。10.如图所示,一电荷均匀分布的带正电的圆环,在垂直于圆环且过圆心O的轴线上有a、b、c三个点,bO=cO。则下列判断正确的是()A.b、c两点的电场强度相同B.a点的电场强度可能大于b点电场强度C.b、c两点的电势相等D.a
点电势可能高于b点电势【答案】BC【解析】【详解】A.b、c两点的电场场强大小相等,方向相反,则场强不同,故A错误;B.根据场强叠加可知,从O点向上沿着ba方向,电场强度先增加后减小,可知a点的电场强度可能大于b点电场强度,选项B正确;C.由对称可知,b
、c两点的电势相等,选项C正确;D.若让一正电荷从O点向上运动,则电场力对正电荷做正功,电势能减小,则沿Oba方向电势降低,则a点电势低于b点电势,选项D错误。故选BC。11.如图所示,竖直放置的轻弹簧下端固定
在水平地面上,现让一质量为m的木块从轻弹簧正上方高为h处自由下落,向下压缩弹簧到最短时,弹簧形变量为x,木块与弹簧不粘连。弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。则下列判断正确的是()A
.木块速度最大时弹簧弹力为mgB.木块离开弹簧后上升的高度为h+xC.弹簧最大弹性势能为mg(h+x)D.整个过程中木块的机械能守恒【答案】AC【解析】【详解】木块先只受重力做自由落体运动,在接触弹簧开始,由牛顿第二定律有11mgkxma−=则
继续做加速度减小的变加速直线运动,当加速度变为零后,继续向下运动导致弹力大于重力,加速度向上,由牛顿第二定律22kxmgma−=则木块再做加速度大小增大的变减速直线运动,当速度减为零时到达最低点将弹簧压缩至最短。A.木块先加后减的过程,当加速
度等于零时,加速的速度达到最大,有1mgkx=即木块速度最大时弹力的大小等于重力mg,故A正确;BD.木块从h处下降再再被反弹的全过程,对木块和弹簧组成的系统只有重力、弹力做功,系统的机械能守恒,则木块反弹的高度也为h,而对木块而言
机械能不守恒,有弹簧的弹性势能参与储存和释放,故BD错误;C.从木块静止释放开始到压缩弹簧最短的过程,由系统的机械能守恒定律有Pmax()mghxE+=即重力势能全部转化为储存的弹性势能,则最大的弹性势能为()mghx+,故C正确。故选AC。12
.如图所示,质量为m、带电量为q的小球,用长为L的细线固定在O点,当加上水平向右的匀强电场时静置于图示A位置,此时细线与竖直方向夹角为30°。当给小球以垂直于细线的某一初速度后,小球刚好可在该竖直平面内完成圆周运动。则下列判断正确的是()A.小球
一定带正电B.电场强度大小为33mgqC.在A点的速度大小为1033gLD.圆周运动过程中的最小速度大小为233gL【答案】BCD【解析】【详解】A.小球在A点受竖直向下的重力,水平向左的电场力,因场强方向水平向右,故小球一定带负电,故A错误;B.由力的三角函数关系可求得电场力大小为t
an30Fmg=FEq=联立可得电场强度大小为33mgEq=故B正确;CD.采用等效重力法分析,等效重力大小为'23cos303mgmgG==在最高点B小球有最小速度,由牛顿第二定律可得2'minvGmL=联立可得min233gLv
=B到A,由动能定理可得'22min11222AGLmvmv=−联立可得1033AgLv=故CD正确。故选BCD。三、非选择题:本题共小题,共60分。13.可变电容器的结构如图甲所示,两组电极中固定不变的一组为定片,能转动的
一组为动片,动片与定片之间以空气作为介质。当转动动片时,通过改变___________,可以改变电容器的电容。当转轴从图甲所示位置顺时针转动时,电容将___________(填“变大”“不变”或“变小”)。现给电容器充电后,动片、定片接静电计,静电计指针张开,
当转轴从图乙所示位置顺时针转动时,静电计指针夹角将___________(填“变大”“不变”或“变小”)。【答案】(1).极板正对面积(2).变大(3).变小【解析】【分析】本题考查电容器,根据电容器的决定式及电容器的定义式进行分析。【详解】[1]当转动动片时,通过改变极板正对面积来改
变电容器的电容。[2]当转轴从图甲所示位置顺时针转动时,极板正对面积增大,由电容的决定式4SCkd=可知,电容将增大。[3]当转轴从图乙所示位置顺时针转动时,极板正对面积增大,电容增大,由电容的定义式QCU=可知,
Q不变,C增大,U减小,故静电计指针夹角将变小。14.某物理兴趣小组在研究平抛运动规律的时候用到了如图所示的装置,将正方形白板竖直放置,管口固定在白板的左上角,反复调整使水流以3.0m/s的速度水平喷出。测得水流落在白
板右边的落点距离右上角0.76m,白板的边长为1.2m。(1)水流喷到白板右边需要____________s;(2)请写出验证喷出水流后在竖直方向上是匀加速运动的方法______________________;(3)若不考虑空气阻力,根据以上测得数据,可求出
当地重力加速度g=___________m/s2。(结果保留2位有效数字)【答案】(1).0.40(2).在白板上画出等间距的竖直线,找出与轨迹的交点,测出相邻交点的竖直位移,看位移之差在误差允许范围内是否为定值(3).9.5【解析】【详解】(1)[1]根据平抛运动的规律,水平方向水流做
匀速运动,由公式xvt=可得时间t=0.40s。(2)[2]根据匀变速直线运动的规律,可以验证竖直方向的运动是匀变速直线运动,即看连续相等时间的竖直位移只差是不是个定值。可采用的方法为在白板上画出等间距的竖直线,找出与轨迹的交点,测出相邻交点的竖直位移,看位移之差在误差
允许范围内是否为定值。(3)[3]根据平抛运动的规律,竖直方向212hgt=解得g=9.5m/s2。15.为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前应提前减速。如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道,已知弯道半径R=2
4m,汽车到达A点时速度vA=18m/s,汽车质量为m=1.0×103kg。现在A点处撤去动力,使汽车从A点运动到B点,汽车进入弯道时刚好不发生侧滑。汽车在AB段的加速度大小为a=4m/s2,在弯道处可提供的最大静摩擦力为F=6×103N。
取g=10m/s2。求:(1)AB段的距离;(2)在AB段的运动过程中,阻力对汽车做的功。【答案】(1)xAB=22.5m;(2)W=-9.0×104J【解析】【详解】(1)汽车从B点开始做圆周运动,由牛顿第二定律得2BmvF
R=可得vB=12m/s从A到B过程中,由222ABABvvax−=可得xAB=22.5m(2)从A到B过程中,由动能定理有221122BAWmvmv=−可得阻力对汽车做的功W=-9.0×104J16.2020年6月23日9点43分,我国成功发射了北斗三号全球卫星导航系统
第三颗地球同步轨道卫星(GEO)“嘉星”,至此北斗导航系统全球组网完成。如图所示是发射“嘉星”的简化轨道示意图,先将该星发射至距地面高度为h(约200km)的停泊轨道1上,在点A点火变轨,进入转移轨道2,在轨道2上的远地点B再次点火,将该星送入GEO轨
道。已知地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T0,地球半径为R。求该星(1)在停泊轨道1上运行的周期T;(2)在GEO轨道上运行的线速度v。【答案】(1)()2RhRhTRg++=;(2)2302gRvT=【解析】【详
解】(1)设嘉星质量为m,由万有引力提供重力,得2GMmmgR=在停泊轨道1上2224()()GMmmRhRhT=++得()2RhRhTRg++=(2)在GEO轨道上22204()()GMmmRHRHT=
++22()GMmvmRHRH=++得2302gRvT=17.如图所示,两端分别系着小球a和b的轻绳跨过轻定滑轮,小球a的质量ma=4kg,用手托住,距离地面的高度h=1.5m。小球的质量mb=1kg,静置于水平地面上,此时对地面的压力恰好为零。现从静止开始释放小
球a,取g=10m/s2。求(1)小球a落地时的速率;(2)小球b距离地面的最大高度H;(3)小球a下落h过程中,轻绳对a做的功。【答案】(1)32m/s;(2)2.4m;(3)-24J【解析】【详解】(1)由机械能守恒,有21()2ababmghmghmmv−=+解得a
落地时的速率v=32m/s(2)小球a落地瞬间,两小球的速率相等,小球a落地后,小球b做竖直上抛运动。设小球b竖直向上运动的位移为h1,根据机械能守恒定律有2112bbmvmgh=小球b上升到最高点时,距离地面的高度为H=h+h1解得H=2.4m(3)小球a下落h过程中,对
a应用动能定理得21+=2aaWmghmvW=-24J18.如图,间距为H=2.4m的M、N两水平面(虚线)之间存在方向水平向右的匀强电场E1。水平面N下方存在竖直向下的匀强电场E2=9.0×104V/m。自M上
方高h=0.8m的A点以v0=4.0m/s的初速度将一带电小球沿平行于电场E1的方向射出,小球质量为m=0.01kg、电荷量为q=-2.0×10-6C。小球在重力作用下进入该区域,并垂直于下边界进入电场E2。不计空气阻力,重力加速度大小为g=10m/s2。求:(1)
小球进入匀强电场E1时的速度v1;(2)匀强电场E1的大小;(3)第7次经过水平面M时距离A点的水平位移。【答案】(1)v1=42m/s,与水平方向夹角45°;(2)E1=50×104V/m;(3)x7=9
4.4m【解析】【详解】(1)由动能定理得22101122mghmvmv=−得v1=42m/s由2sin2=得θ=45°故速度与水平方向夹角45°.(2)竖直方向上小球只受重力,由2112hgt=212hHgt+=得t1=0.4s,t=0.8s则t2=t-t1=t1因水平方向上只受电场力
,由1020qEvtm−=得E1=5.0×104V/m(3)经分析,进入电场E2后做匀减速直线运动,得232()()qEghHgtm+=−在电场E2中减速的时间t3=1.0s经分析小球减速到零后,返回A点向左做周期性运动。设小球第n(n>3,n为奇数)次经过水平面M时距离A点的水平位移为xn
,则221101130133(25)(2)(3)2[()t]22nqEqEnnxnvtnnttvmm−−=−+−−++得x7=94.4m