【文档说明】海南省海南中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题【精准解析】.doc，共(18)页，924.000 KB，由小赞的店铺上传

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-1-海南中学2019/2020学年第二学期期中考试高一物理试卷第Ⅰ卷选择题，共44分一、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，只有一个选项是符合题目要求的。1.如图所示，真空中

两个半径为a的金属球固定在绝缘支架上，两球心之间的距离r=4a，将它们分别带上电荷量为q的异种电荷，静电力常量为k。则关于两球之间库仑力大小的说法，正确的是（）A.等于2216qkaB.等于224qkaC.大于224qkaD.介于2216qka和224qka之间【答案】D【解析】【详解

】如果电荷均匀分布，则两球之间库仑力大小2216qFka=电荷集中在两球心连线的球面上，则两球之间库仑力大小224qFka=由于异种电荷相互吸引，故电荷不会再球面上均匀分布，而是会靠近但又不会全部集中在两球心连线的球面上，故

两球之间库仑力介于2216qka和224qka之间。故ABC错误，D正确。故选D。2.太阳的质量是月球的2.7×107倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球的距离的3.9×102倍，则太阳对地球的引力跟月球对地球

引力之比是（）-2-A.16930000B.30000169C.13900000D.90000013【答案】B【解析】【详解】根据万有引力定律2MmFGr=可知()272221300002.7101693.910rFMFMr→→→→=

==月地太地太月月地太地故选B。3.地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所示。近日点与太阳中心的距离为r1，远日点到太阳的距离为r2。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年左右。下列说法中正确

的是（）A.哈雷彗星椭圆轨道的半长轴是地球公转轨道半径的35625倍B.哈雷彗星椭圆轨道的半长轴是地球公转轨道半径的421875倍C.哈雷彗星在近日点运动的速率为v1与在远日点运动的速率v2之比为1：1D.哈雷彗星在近

日点运动的速率为v1与在远日点运动的速率v2之比为r1：r2【答案】A【解析】【详解】AB．地球绕太阳公转的周期为1年，哈雷彗星的周期为2061年－1986年=75年，根据开普勒第三定律得332212arTT=解得2

2331322755625aTrT===A正确，B错误；-3-CD．根据开普勒第二定律，取时间微元t，结合扇形面积公式12SABr=，可知11221122vtrvtr=解得1221vrvr=CD错误。故选A。4.用绝缘细线悬挂一个带正电的小球，小球的质量为1.0×

10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现沿水平方向施加向右的匀强电场，平衡时细绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示。重力加速度g=10m/s2。则下说法中正确的是（）A.电场对q的作用力为-2310N2B.细绳内的张力为2.0×10-2NC.电场强度

6310V/m6E=D.小球q不能视为点电荷，因而其所受电场力不能用F=qE计算【答案】C【解析】【详解】AC．对小球受力分析，并合成矢量三角形-4-则电场力为323311010N10N33tan30qEmg−−===电场强度为268m210310N3310VC/6E−−

==A错误，C正确；B．绳子张力为3223N10Ncos3033102110mgT−−===B错误；D．小球可以视为点电荷，可以用FqE=计算电场力，D错误。故选C。5.如图所示的静电场，图中所画带箭头的曲线表示电场线，箭头表示电场强度的方向，没有箭头的曲线表示等势面（）A.同一检

验正电荷在A点时的电势能比在B点时的电势能少B.将检验正电荷从A沿任意路径移动到B电场力做的正功一样多C.A点的场强比B点的小D.A点的电势比B点的高【答案】A【解析】【详解】AD．沿电场线方向电势降低，所以-5-AB检验电荷带正电，根据

pEq=可知ppABEEA正确，D错误；B．将检验正电荷从A沿任意路径移动到B，电势能增大一样多，电场力做的负功一样多，B错误；C．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以ABEEC错误。故选A。6.一列火车总质量m=5×105kg，发动机的额定功率P=6×105W。假设在平直轨道上行驶

过程中轨道等对火车的阻力Ff恒定不变，大小是火车重的0.01倍，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是（）A.火车在平直轨道上行驶的最大速度是30m/sB.火车以36km/h匀速行驶时发动机的实际功率是5×105WC.在平直轨道上，发动机以额

定功率工作，当火车瞬时速度为5m/s时，它的加速度为0.02m/s2D.若火车在平直轨道上从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，匀加速运动过程能够总共可维持5s【答案】B【解析】【详解】A．火车速度最大时，加速度为0，火车的牵引力与

阻力相等，最大速度为5m5610m/s12m/s0.010.0151010Pvmg===A错误；B．火车以36km/h10m/s=匀速行驶时，牵引力等于阻力，阻力功率为55f0.010.0151

01010W510WPmgv===牵引力等于阻力，所以发动机功率等于5510W，B正确；C．当火车瞬时速度为5m/s时，牵引力大小为-6-551610N1.210N5PFv===根据牛顿第二定律得0.01Fmgma−=解得加速度为5522

50.011.2100.0151010m/s0.14m/s510Fmgam−−===C错误；D．当火车匀加速至额定功率时，满足00PFv=此时汽车牵引力不变，根据牛顿第二定律得000.01Fmgma−=根据运动学公式000vat=解得匀加速时间为04st=D错误。故选B。7

.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.物体的重力势能一定是50J【答案】B【解析】【详解】ABC．物体在运动过程中，克服重力做功50J，说明重力做了−50J

的功，物体重力势能增加50J，故AC错误，B正确；D．因零重力势能点不确定，故不能确定物体的重力势能大小，故D错误。-7-故选B。【点睛】此题是对重力功及重力势能关系的考查；要知道重力做正功重力势能减小，重力做负功，重力势能增

加；重力势能的变化等于重力做的功。8.物体在合外力的作用下沿一条直线做直线运动，其v-t图像如图所示。下列表述中正确的是（）A.0~3s内，合外力总是做正功B.0~3s内，合外力总是做负功C.1~2s内，合外力不做功D.0~1s内，合外力做正功【答案】D【解析】【详解】AB．

0~3s内，动能变化量为0，根据动能定理可知合外力做功之和为0，不可能总是做正功或负功，AB错误；C．1~2s内，动能减小，根据动能定理可知合外力做负功，C错误；D．0~1s内，动能增加，合外力做正功，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的

四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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.假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正

确的是（）A.飞船在轨道Ⅰ上经过P点时的速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度B.飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度-8-D.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船绕

地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动周期相同【答案】BC【解析】【详解】A．飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动。所以飞船在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于轨道Ⅱ上经过P点时的速度，故A错误；B．根据开普勒第二定律可知

，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度，故B正确；C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，故C正确；D．根据万有引力提供向心力有2224MmGmrrT=解得32rTG

M=，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等，所以周期T不相等，故D错误。故选BC。10.质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说

法不正确的是()A.斜面对物体的支持力一定做正功B.斜面对物体的摩擦力可能做负功C.斜面对物体的摩擦力可能不做功D.斜面对物体的摩擦力一定做正功【答案】D【解析】【详解】A.由功的计算公式cosαWFS=可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故

A不符合题意；-9-BCD.摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力fF沿斜面向上，即tanαag，摩擦力沿斜面向上，做负功；当加速度较大时，摩擦力fF沿斜面向下，即tanαag，摩擦力沿斜面向下，做正功；当tanαag=

时，摩擦力不存在，不做功，故D符合题意，B、C不符合题意．11.质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上．先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（）A.两球速度一样大

B.两球的动能一样大C.两球的机械能一样大D.两球所受的拉力一样大【答案】CD【解析】【详解】C．A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确．AB．过程中A球的重力做功为mgl，B

球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，D．在竖直方向是2aAvTmgmL−=,得绳子对A球的拉力为3mg，22BBvTmgmL−=，得绳子对B球的拉力为3mg，所以两球所受的拉力一样大，D正确。故选CD。12.如

图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一根轻弹簧，用手拉住弹簧的上端使弹簧上端向上移动H，将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，重力加速度g。则下列说法正确的是（）-10-A.重力对物体做功-mgh，物体重力势能减少m

ghB.重力对物体做功-WF，物体重力势能增加WFC.物体重力势能增加mgh，弹簧的弹性势能增加WF-mghD.物体重力势能增加mgh，物体与弹簧组成的系统的机械能增加WF【答案】CD【解析】【详解】A

．重力对物体做负功，重力势能增大，即GpWmghE=−=−所以重力对物体做功为mgh−，重力势能增加mgh，A错误；B．根据动能定理可知F0WmghW−−=弹可知FWmghB错误；C．重力势能增加mg

h，结合B选项可知弹性势能增加量为FWmgh−，C正确；D．拉力F做正功，物体和弹簧构成的系统机械能增加，增加量即拉力做功大小，所以物体和弹簧构成的系统机械能增加FW，D正确。故选CD。13.如图所示，传送带与水平地面的夹角37=，A、B两端间

距L=16m，传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。物体m=1kg，无初速度地放在置于A端，它与传送带间的动摩擦因数0.5=，重力加速度g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。则下列说法中正确的是（）A.

物体由A运动到B端的时间为2sB.物体放上传送带后就随传送带做匀速运动-11-C.物块自放上传送带后，传送带对它的摩擦力一直沿传送带向下D.物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J【答案】AD【解析】【详解】AB．物体轻放在A端，在传送带的作用下做匀加速直线运动，根据牛顿

第二定律得1sin37cos37mgmgma+=解得2122cos37100.6m/s0.5100.8m/s10sin/s3m7agg+=+==经过1110s1s10vta===与传送带共速，运动的位移为221111101m5m22xat===因为si

n37cos37mgmg所以物体继续做匀加速直线运动，加速度为2sin37cos37mgmgma−=解得2222cos37100.6m/s0.5100.8m/s/si2msn37agg=−=−=继续向下匀加速，满足2

122212Lxvtat−=+解得21st=物体由A运动到B端的时间为122sttt=+=A正确，B错误；C．根据上述分析可知，物体前1s内，物体相对传送带沿传送带向上运动，摩擦力沿传送带向-12-下，后1s内，物体速度大于传送带速度

，所以摩擦力沿传送带向上，C错误；D．物体前1s内，物块相对传送带的路程为111101m5m5msvtx=−=−=后1s内，物体相对传送带的路程为21216m5m101m1msLxvt=−−=−−

=则物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为12cos37()0.51100.8(51)J24JQmgss=+=+=D正确。故选AD。第Ⅱ卷非选择题，共56分三、实验题：本题共2小题，每小题6分，共12分。请将答案按题目要求写在答题卡上的

指定位置，写在本试卷上无效。不要求写运算过程。14.(1)在利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，有关重锤的质量，下列说法正确的是（）A．应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力B．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C．

不需要称量重锤的质量D．必须称量重锤的质量(2)在该实验中，选定了一条较为理想的纸带，如图所示，“0”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3…，测得的x1、x2、x3…是重锤从开始运动到各时刻的位移．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，

则当打点计时器打点“4”时，重锤动能的表达式为________________；从“0”点到“4”点的过程中重锤重力势能的减少量表达式为_________________【答案】(1).AC(2).()25328mxxT−(3).ΔEp＝mgx4【解析】-13-在实验中

，为了减小实验的误差，重锤选择质量大、体积小的，应先接通电源，再释放纸带．本实验需要验证的是重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，根据下落的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小，从而求出动能的增加量．（1）实验中为了减小

阻力的影响，重锤选用体积较小，质量较大的重锤．故A正确，B错误．根据实验原理，需要验证212mghmv=，即212ghv=，不需要称量重锤的质量，故C正确，D错误．综上分析，AC正确．（2）4点的瞬间速度5342xxvT−=，动能为()2532

42128mxxmvT−=．则重力势能的减小量为4pEmgx=．【点睛】解答实验问题的关键是明确实验原理，熟练应用物理基本规律．15.如图所示，沿水平方向喷出的细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小分度是

1mm。当地的重力加速度为10m/s2。试根据该照片研究：(1)水流离开喷嘴时的速度大小为_____m/s。(2)水高开喷嘴，运动到（6.00cm，9.00cm）位置时，水流速度跟水平方向夹角的正切为_____。【答案】(1).0.2(2).3【解析】【详解】(1)[1]取一水柱微元，做平抛运动，

取图中三点如图-14-细水在竖直方向做自由落体运动，根据2xgt=可知2BCABhhgt−=解得2(53)10m0.02s1010BCABhhtg−−−===水平方向做匀速直线运动020.02m0.2m/s0.02s10Lvt===(2)[2]平抛运动末

速度的反向延长线必过水平位移中点，所以9tan3622yx===四、计算题：本题共3小题，第16题12分，第17题12分，18题14分，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤

。16.天文学观测发现，一颗质量较大（至少是行星级别）且质量分布大致均匀的球形中心天体，它的平均密度为，有一颗几乎紧贴中心天体表面飞行的天然小天体，该小天体绕中心天体公转的周期为T，引力常量为G。求证：中心天体的2T跟中心天体的总质量及半径无关。【答案】证明过程见解析【解析】【详解】万

有引力提供向心力2224MmGmRRT=-15-解得中心天体质量为2324RMGT=则中心天体的密度为232234343RMGTVGTR===变形得23TG=则中心天体的2T跟中心天体的总质量及半径无关。17.敦煌的鸣沙山，有一项游客喜爱的娱乐活动：滑

沙。如图所示，倾角为的沙丘，高度为h，沙丘底部有一块水平平地，平地一覆盖着跟沙丘一样的沙子，坡底与水平地面间由一小段可忽略的弧连接。游客坐在沙撬上，从沙丘的顶端由静止即初速度为0滑下，最终停在坡底的水平地面上。沙

撬及游客可视为质点，沙撬与沙子间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求沙撬在水平地面上滑的距离s。【答案】tanhh−【解析】【详解】从沙丘的顶端由静止即初速度为0滑下，最终停在坡底的水平地面上，全

过程应用动能定理cos0sinhmghmgmgs−−=解得tanhsh=−-16-18.某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径r=20m的圆面。某时间内该地的风速是v=6m/s，风向恰好跟

叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为31.2kg/m=，若这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：(1)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能。(3)该风力发电机输出电能的功率。【答案】(1)32400m

；(2)51840J；(3)5184W【解析】【详解】(1)圆面的面积为22400mSr==单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为3361400m2400mVvtS===(2)单位时间内冲击风力

发电机叶片圆面的气流的质量为1.22400kg2880kgmV===动能为22k1128806J51840J22Emv===(3)发电机输出的电能为k105184JEE==功率为5184WEPt==-17-

-18-