山东省2019-2020学年高一下学期联考物理试题 Word版含解析 18页

物理试卷 第I卷（选择题 共40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，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1.小汽车水平面内转弯，某段轨迹如图中虚线所示．在P点处地面对小汽车的摩擦力方向可能正确的是 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据无力不拐弯，拐弯必有力的性质，可知小汽车水平面内转弯需要合外力指向凹侧，则地面对小汽车的摩擦力方向指向轨迹的内侧.‎ A．F1不满足指向曲线的凹侧；故A错误.‎ B．F2不满足指向曲线的凹侧；故B错误.‎ C．F3不满足指向曲线的凹侧；故C错误.‎ D．F4满足指向曲线的凹侧；故D正确.‎ ‎2.两个相同金属球A、B均带正电，两球的电荷量之比为3:7，相距为r，把两者接触后放回原位置，则A、B两球间的电场力变为原来的（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设原来所带电荷量分别为3Q和7Q，则两球间的库仑力为 若两球带同种电荷，则分开后带电荷量分别为5Q，则 - 18 -‎ 故A、B两球间的电场力变为原来的，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎3.我国计划于2021年开展火星上软着陆。地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，下列说法正确的是（　　）‎ A. 地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度大 B. 地球绕太阳运行的周期比火星绕太阳运行的周期大 C. 地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度小 D. 在相等的时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据开普勒第三定律 又 可得 根据 解得 故A正确，B错误；‎ C．把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据万有引力提供向心力，则有 解得 - 18 -‎ 地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，解得 故C错误；‎ D．根据开普勒第二定律，在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。这一定律只适用于同一轨道。故D错误。‎ 故选A。‎ ‎4.关于电场强度的概念，下列说法正确的是（　　）‎ A. 由可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷的电荷量q成反比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点电场强度方向与放入试探电荷的正负有关 C. 某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点的电场强度一定等于零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场中某点的电场强度E是由电场本身决定的，与试探电荷的电荷量q无关，选项A错误；‎ B．电场中某点的电场强度的方向是由电场本身决定的，与放入试探电荷的正负无关，选项B错误；‎ C．某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关，选项C正确；‎ D．电场中某点的电场强度由电场本身决定的，与该点放不放试探电荷无关，选项D错误。故选C。‎ ‎5.如图所示，一内外侧均光滑的半圆槽置于光滑的水平面上。槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球（视为质点）自左端槽口A点的正上方足够高处从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球从静止下落至运动到最低点的过程中机械能守恒 - 18 -‎ B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能不守恒 C. 小球与槽接触的过程中一直对槽做正功 D. 小球离开右侧槽口以后，将竖直上升 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球从静止下落至运动到最低点的过程中只有重力做功，故小球机械能守恒，故A正确；‎ B．小球在槽内运动的全过程中，系统能量只是动能和重力势能之间的转化，没有其他形式能的产生，故系统机械能守恒，故B错误；‎ C．小球在槽左半部运动时，由于槽不动，则对槽不做功，小球在槽右半部运动时，槽的动能增加，由动能定理可知，小球对槽做正功，故C错误；‎ D．小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎6.如图所示，将小球P从斜面上方某处，正对斜面方向以不同速度水平抛出，分别落在斜面上A、B两处，下列说法正确的是（　　）‎ A. 落到A点的平抛初速度大 B. 落到B点的平抛初速度大 C. 落到B点的下落时间长 D. 小球两次在空中运动的时间相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】竖直方向小球做自由落体运动，则有得 - 18 -‎ 由图可知 水平方向小球做匀速直线运动，则有得 由图可知，且则 故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t=0时，用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t=3s时力F的功率为 A. 5 W B. 6 W C. 9 W D. 6W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：，则t=3s时的瞬时速度为：，则力F的瞬时功率为：.‎ A．5W与计算结果不相符；故A项错误 B．6W与计算结果不相符；故B项错误.‎ C．9W与计算结果相符；故C项正确.‎ D．6W与计算结果不相符；故D项错误.‎ - 18 -‎ ‎8.如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距离为8cm，板长为20cm，接在8V的直流电源上，有一质量为0.1kg的带电液滴以0.5m/s的初速度从平行板左侧的正中间水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下极板向上提起，液滴刚好从上极板右端飞出，取重力加速度为10m/s2，则（　　）‎ A. 液滴带负电，所带电荷量为C B. 下极板上提之后液滴的加速度大小为1m/s2‎ C. 液滴在极板间运动的总时间为0.2s D. 液滴从进入极板至运动到P点位移为0.1m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据题意可知，液滴受到重力和电场力，二力方向相反，所以电场力方向向上，电场线方向向下，与电场力方向相反，故液滴带负电，根据 解得 故A错误；‎ B．根据牛顿第二定律 联立解得 - 18 -‎ 故B错误；‎ C．液滴在水平方向一直做匀速直线运动 解得 故C错误；‎ D．从P点到上极板右端做类平抛运动，在竖直方向上有 解得 液滴从进入极板至运动到P点的位移为 解得 故D正确。‎ 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.如图所示，光滑的斜面体放在水平面上，用固定在斜面上的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜面对球的弹力做正功 - 18 -‎ B. 挡板对球的弹力不做功 C. 斜面对球的弹力做负功 D. 球受到的合力不做功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．斜面对球的弹力方向斜向左上方向，球的位移方向水平向左，则斜面对球的弹力做正功，故A正确，C错误；‎ B．挡板对球的弹力方向水平向右，球的位移方向水平向左，则挡板对球的弹力做负功，故B错误；‎ D．由于不过做匀速运动，由动能定理可知，球受到的合力不做功，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎10.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定 A. 粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能 B. 粒子在A点所受到的力大于它在B点受到的力 C. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 D. 从A点到B点,电势一直降低 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题图可知，本题考查了电场线．根据电场线密地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小的规律进行判断和分析．由带电粒子轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功正负，判断动能和电势能的变化；沿电场线的方向，电势降低．‎ ‎【详解】AC、由粒子的运动轨迹和电场线的方向可以判断，粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故AC正确；‎ - 18 -‎ B、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故B错误；‎ D、沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D正确．‎ ‎【点睛】本题要根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，根据电场力的做功情况，判断动能和电势能的大小．用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向，电场线的方向反映了电势的高低．‎ ‎11.如图所示，轻杆长为0.5m，一端固定在水平轴上的点，另一端系一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，若小球通过最高点的速度大小为2m/s，通过最低点的速度大小为4m/s，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球在最低点处于失重状态 B. 小球通过最高点时的角速度为4rad/s C. 小球通过最低点时轻杆对小球有向上的拉力作用，且大小为42N D. 小球通过最高点时轻杆对小球有向下的拉力作用，且大小为2N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，在最低点具有向上的加速度处于超重状态，A错误；‎ B．根据 解得 B正确；‎ C．在最低点，小球受重力，杆对球向上的拉力，根据 - 18 -‎ 解得 轻杆对小球有向上的拉力，大小为，C正确； ‎ D．在最高点，小球受重力，假设杆对球向下的拉力，根据 解得 因为力为负值，所以最高点时轻杆对小球有向上的支持力作用，且大小为2N，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12.已知月球绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍，周期为27天，下列说法正确的是（　　）‎ A. 月球的线速度大小与地球赤道上静止物体的线速度大小之比为20：9‎ B. 月球的角速度是地球赤道上静止物体角速度的 C. 月球在轨道上运动的加速度是地球赤道上静止物体加速度的3600倍 D. 物体在月球轨道上运动时受到地球对它的万有引力是它在地面上受到的地球万有引力的 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球半径R，月球绕地球运动半径为r，月球绕地球运动周期为T，地球自转周期为T0，则由题有：r=60R，T=27T0=27天。‎ A．由于，则月球的线速度大小与地球赤道上静止物体的线速度大小之比为 故A正确；‎ B．由于，则月球的角速度与地球赤道上静止物体角速度之比为 - 18 -‎ 故B正确；‎ C．由于，则月球在轨道上运动的加速度与地球赤道上静止物体加速度之比为 故C错误；‎ D．由于，则物体在月球轨道上运动时受到地球对它的万有引力与它在地面上受到的地球万有引力之比为 故D错误。‎ 故选AB。‎ 第II卷（非选择题 共60分）‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13.某同学在学完《曲线运动》和《万有引力与航天》后做了以下实验：用手水平托着一物体以身体为中心轴匀速转动，转动过程中始终保持手上表面水平，且高度不变。实验中发现：‎ ‎（1）若物体质量不变，而将手臂伸长一些时物体更_____（选填“容易”或“不易”）被甩出。‎ ‎（2）若将物体上表面再粘上一些其他物体使物体质量增大，而保持手臂长度相同时，物体被甩出的可能性将_____（填“增大”“不变”或“减小”）。‎ ‎（3）人在月球上跳起的最大高度比在地球上跳起的最大高度要高很多，假设该同学登上月球，在月面上做这个实验时，与在地面上做这个实验相比，物体被甩出的可能性将_____（选填“增大”“不变”或“减小”）。‎ ‎【答案】 (1). 不易 (2). 增大 (3). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]若物体质量不变，而将手臂伸长一些时，转动半径R - 18 -‎ 增大，线速度不变，则根据可知，所需要的向心力将减小，物体更不易被甩出。‎ ‎（2）[2]物体质量增大，保持手臂长度相同时，线速度不变，则根据可知，需要的向心力增大，物体被甩出的可能性将增大；‎ ‎（3）[3]由可知，物体做圆周运动所需向心力的大小与重力加速度大小无关，故在月面上做这个实验时，与在地面上做这个实验相比，物体被甩出的可能性将不变。‎ ‎14.某学习小组用水流直观地呈现出平抛运动的轨迹，他们小组设计出了如图甲所示（导管的具体位置未画出）的实验装置，将一装有部分水的瓶子倒放并固定在铁架台上，瓶塞有两根导管1、2，使水从其中的导管2中以一定速度水平流出，这样可以在右侧的竖直板的坐标纸中得到水流平抛运动的轨迹。‎ ‎(1)为了使水流出导管口时的速度一定，下列关于瓶子中两导管的设计表示合理的是_____。‎ ‎(2)在选取正确的装置后，根据实验结果在坐标纸上描出了水流平抛的部分轨如图乙所示。图乙中每个正方形小格的边长均为l，P1、P2、P3为轨迹上的3个点。已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力，则水流出导管口时的速度大小v0=_____，水从导管口运动到P2‎ - 18 -‎ 点的过程所用的时间t=_____。‎ ‎【答案】 (1). A； (2). ； (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]为了得到水流平抛运动的轨迹，必须让水匀速喷出，即要保持管2的两端压强差恒定，在A图中管1上端开口等高的液面压强与大气压始终相等，从而保证管2两端压强差恒定。‎ ‎（2）[2]在竖直方向有 得 由P1运动到P2水平方向有 联立解得 ‎[3]若只考虑竖直方向的运动， P2点竖直方向的速度为P1、P3两点之间竖方向的中点时刻速度也等于这两点间全程平均速度 解得 ‎15.如图所示，一个质量为8g、电荷量为C的带电小球（视为质点），用长L=0.1m的绝缘丝线悬挂在天花板上，整个装置处于水平向左的匀强电场中。当小球静止时，测得丝线与竖直方向夹角为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，静电力常量。‎ ‎(1)求该匀强电场的电场强度大小；‎ - 18 -‎ ‎(2)若撤去该匀强电场，在悬挂点O的正下方放一个固定的带正电的点电荷，使小球回到在匀强电场中静止时的位置，且该位置与点电荷的连线水平，求该点电荷的电荷量。‎ ‎【答案】(1)N/C；(2)C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由受力分析可知 解得 N/C ‎(2)由库仑定律有 解得点电荷的电荷量 C ‎16.如图所示，一质量m=2×103kg、额定功率P=72kW的汽车，当它行驶在倾角为（sin=0.08）的长直公路上时，所受摩擦阻力大小为车重的，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。‎ ‎（1）求汽车在长直公路上行驶的最大速度vm；‎ ‎（2）若汽车从静止开始以大小a=0.6m/s2的加速度匀加速启动，求该匀加速过程的时间t。‎ ‎【答案】（1）20m/s；（2）25s ‎【解析】‎ - 18 -‎ ‎【详解】（1）汽车在长直公路上行驶时所受阻力 Ff=kmg+mgsinα 代入相关已知数据解得：Ff=3.6×103N 当汽车达到最大速度时，加速度为零，此时有 F=Ff 由功率 P=Fvm 联立解得：vm=20m/s ‎（2）汽车从静止开始以a=0.6m/s2匀加速行驶，根据牛顿第二定律，有 F′-Ff=ma 解得：F′=4.8×103N 当汽车的实际功率等于额定功率时，匀加速运动的速度达到最大，设匀加速行驶的最大速度为vm′，有 P=F′vm′‎ 由速度公式有 vm′=at 故代入已知相关数据，可求得匀加速行驶的时间t=25s。‎ ‎17.如图所示，一个竖直放置在水平地面上的T形支架可绕竖直支杆转动，竖直杆高h=2.6m，水平杆长d=0.6m，水平杆右边缘系一根长为L=1m的轻绳，轻绳的下端拴着一个质量m=0.4kg的小球（视为质点），支架匀速转动时小球随着一起转动，缓慢增加支架的转速直到轻绳被拉断。已知轻绳能承受的最大拉力Fm=5N，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，=3.6，不计空气阻力，求： ‎ ‎（1）小球随支架一起转动时的最大角速度；‎ ‎（2）小球落地时到O′点的距离s。‎ - 18 -‎ ‎【答案】（1）2.5rad/s；（2）2.16m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设轻绳刚被拉断时，与竖直方向的夹角为，当轻绳刚好被拉断时有 可得 ‎=37°‎ 小球做匀速圆周运动的半径r有 r=d+Lsin 代入数据可得：r=1.2m 由轻绳拉力的水平分量提供向心力可得 Fmsin=‎ 解得：m=2.5rad/s ‎（2）小球被抛出时的线速度 v=ωmr 可得：v=3m/s 小球做平抛运动时在竖直方向有 h-Lcos=‎ 可得：t=0.6s 小球做平抛运动的水平位移 x=vt 可得：x=1.8m 故小球落地时到O′点的距离s有 - 18 -‎ 解得：s=2.16m。‎ ‎18.如图所示，热电子由K发射后，初速度可以忽略不计，经加速电压为U1的加速电场加速后，垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场，最后打在荧光屏（图中未画出）上．已知两偏转极板间距为d，板长为L．电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力．求：‎ ‎（1）电子进入偏转电场时的速度大小；‎ ‎（2）电子在偏转电场中所用的时间和离开时的偏移量y；‎ ‎（3）电子在偏转电场中所受电场力做的功．‎ ‎【答案】（1）（2）； （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）加速电场中，根据动能定理得：‎ 解得：‎ ‎（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，则水平方向有：‎ 竖直方向有：‎ 则电子从偏转电场射出时垂直偏移量：‎ - 18 -‎ ‎（3）电子在偏转电场中所受电场力做的功为：‎ 代入解得：‎ - 18 -‎