2019-2020学年江苏省海安高级中学高一上学期期中考试物理试题（创新班） 12页

‎2019-2020学年度第一学期期中考试 高一物理（创新班）试卷 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．“高分五号”轨道高度约为705 km，“高分四号”轨道高度约为36 000 km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是 A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 ‎2．如图所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C、D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住．图示位置时刻，AB杆下降速度为v ，则 A．凸轮绕O轴逆时针方向旋转 B．凸轮上C、D两点线速度大小相等 C．凸轮上C、D两点加速度大小相等 D．凸轮上与杆下端接触点的速度大小一定为v ‎3．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器为R1，M为电动机，电动机线圈的电阻为R2 .开关闭合后，电动机开始转动，稳定后回路中的电流大小为I.则 ‎ 第3题图 R2‎ R1‎ M S E r A．电流大小 B．电动机两端的电压U=IR2‎ C．当时，电源的输出功率最大 D．当时，电源的输出功率最大 ‎4．如图所示，小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上无初速度释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是 A．绳对小球的拉力不做功 B．小球克服绳的拉力做的功等于小球减少的机械能 C．绳对小车做的功等于小球减少的动能 ‎ D．小球减少的重力势能等于小球增加的动能 ‎5.‎ ‎ 如图所示，水平放置的两个平行金属板间有竖直方向的匀强电场，板长为L，板间距离为d，在距极板右端L处有一个竖直放置的屏M，一个带电荷量为q、质量为m的质点从两板中央平行于极板正对屏的P点射入电场，最后垂直打在M屏上．已知重力加速度为g．以下说法中正确的是 A．质点打在屏的P点下方，板间的场强大小为2mg/q B．质点打在屏的P点下方，板间的场强大小为mg/q C．质点打在屏的P点上方，板间的场强大小为2mg/q D．质点打在屏的P点上方，板间的场强大小为mg/q ‎6. 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l.先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻扰动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为l时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）： ‎ A B l A．小球A和B的速度都为 ‎ B．小球A和B的速度都为 ‎ C．小球A、B的速度分别为和 D．小球A、B的速度分别为和 ‎ 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，‎ 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7．火星是太阳系内地球外侧的一颗行星，人类正计划用飞船载人登陆火星，探索火星移民的可能．下列说法中正确的是 A．火星上的“一年”时间比地球上的一年时间长 B．发射飞船的速度必须达到第三宇宙速度16.7km/s C．不管飞船何时起飞，到达火星通过的路程都相同 D．火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一年 ‎8．如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是 A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功为maL C．车对人的作用力大小为ma D．车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)L ‎ ‎ ‎9．如图所示把两只完全相同的表头进行改装，已知其内阻Rg＝200 Ω，下列说法正确的是 A.由甲图可知，该表头满偏电流Ig＝2 mA B.甲图是改装成的双量程电压表，其中b量程为15 V C.乙图是改装成的双量程电流表，R1＝10 Ω，R2＝50 Ω D.乙图是改装成的双量程电流表，R1＝5 Ω，R2＝45 Ω 第10题图 B A O h ‎30°‎ P C ‎10．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A，另一端悬挂小物块B ，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆距离OC=h．开始时，A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B由静止释放，则 A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，加速度不断增大 B．物块B从释放到最低点过程中，动能不断增大 C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动 D．物块B的机械能最小时，物块A的动能最大 ‎11．一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷在球心O处产生电场的场强大小，方向如图所示．把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4．则 ‎ ‎（甲）‎ O E0O O E0O ‎（乙）‎ 第11题图 A． ‎ B．‎ C．‎ D．‎ 三、 简答题：本题(第12、13题)，共计16分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎12．(8分)《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示，某实验小组正确完成了一系列实验操作后，得到了一条图乙所示的打点纸带，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离h1、h2、h2、h3、h4、h5、h6．‎ ‎（1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出各个计数点时刻对应的速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，其中v3的计算式为v3= ▲ 。‎ ‎（2）若重锤的质量是m，取打点O时刻重锤位置为重力势能的零势能点，分别算出各个计数点时刻对应重锤的势能Epi和动能Eki，计数点3时刻对应重锤的势能Ep3= ▲ ；‎ 接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h变化图线；求得Ek-h图线斜率是k1，‎ Ep-h图线斜率是k2，则k1、k2关系为 ▲ 时机械能守恒．‎ ‎（3）关于上述实验，下列说法正确的是 ▲ ‎ A．实验中必须用天平测出重锤的质量m B．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些 C．若实验纸带上打出点被拉长为短线，应适当调高电源电压 D．图丙Ek-h图线中，计数点1对应的描点偏差较大，可能是长度测量误差相对较大引起的 ‎（4）关于该实验操作你还能提出哪些注意事项（至少1条）‎ ‎ ▲ ▲ ▲ ‎ ‎（甲）‎ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ h E O Ek Ep ‎（乙）‎ ‎（丙）‎ b a P c A S 第13题图甲 ‎13．（8分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：‎ A．待测小灯泡（6V 500mA）‎ B．电流表A（0~0.6A 内阻约0.5Ω）‎ U/V ‎ 5. 0‎ ‎ O ‎ 2.5‎ ‎ 0.2‎ ‎ 0.6‎ ‎ 0.4‎ I/A 第13题图乙 C．电压表V（0～3V 内阻5kΩ）‎ D．滑动变阻器R1（0~1kΩ 100mA） ‎ E．滑动变阻器R2（0~5Ω 1.5A） ‎ F．电阻箱R3（0～9999.9Ω） ‎ G．直流电源E（约6V，内阻不计） ‎ H．开关S，导线若干 ‎（1）将电压表量程扩大为6V，与它串联的电阻箱的阻值应调为 ▲ kΩ．‎ ‎（2）图甲中画出了实验的部分电路，请你补全电路图；滑动变阻器应选用 ▲ （选填“R1”或“R2”）．‎ ‎（3）实验中，变阻器滑动触头P在ab间移动时，发现小灯泡两端的电压只能在3.5 V～6.0V间变化，则电路中出现的故障可能是 ▲ ．‎ 四、 计算题：本题共4小题，共计46‎ 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎14．(10分) 下图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球表面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面，已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：‎ ‎(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；‎ ‎(2)从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化．‎ ‎15. （11分）某科研团队完成了下面的两个实验： ①当飞船经过在距X星球一定高度的P点时，正对着X星球发射一个激光脉冲，经过很短时间t后收到反射回来的信号，此时观察得X星球对P点的张角为2θ，如图所示．   ②当飞船在X星球表面着陆后，把一个弹射器固定在星球表面上，竖直向上弹射一个小球，经测定小球从弹射到落回的时间为t1．     已知用上述弹射器在地球上做同样的实验时，小球在空中运动的时间为2，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，真空中光速为c，地球和X星球的自转以及它们对物体的大气阻力均可不计，试根据以上信息，求：‎ ‎（1）X星球表面的重力加速度g0；‎ ‎（2）X星球的平均密度；‎ ‎（3）飞船环绕X星球做圆周运动的的最小周期． ‎ 第15题图 P X星球 ‎2θ ‎16．(12分)如图所示，水平圆形转台能绕过圆心的竖直转轴转动，转台半径，在转台的边缘叠放物体A、B（均可看作质点），A、B之间的动摩擦因数，B与转台之间动摩擦因数，且mA=2kg，mB=5kg。（g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）‎ ‎(1)若开始的时候转台边缘只放上了B物体，求随着转速的增加，B物体即将发生滑动时所对应的角速度ω；‎ ‎(2)当物体A、B叠放在一起的时候，转台以ω1=2rad/s匀速转动，如图a，求此时转台对B的摩擦力大小；‎ ‎(3)现用一根长的轻绳将B、C相连，轻绳能够承受的最大拉力为，C物体（可看作质点）的质量为mC=1kg，让转台从静止缓慢加速，如图b，求细绳即将拉断的瞬间（还未拉断）转台所对应的角速度，以及此时转台对B物体的摩擦力大小.‎ ‎17．（13分）如图，水平方向的匀强电场中，有一半径为r的光滑绝缘竖直圆轨道，电场方向与轨道平面平行．a、b为轨道内侧上与圆心等高的两点。一质量为m、电荷量为q(q>0)的小球从b 点由静止释放，恰能到达轨道的最低点．已知重力加速度为g．‎ ‎(1)求电场强度的大小E；‎ ‎(2)若在b点给小球一竖直向下的初速度，使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则初速度v0至少多大？‎ ‎(3)若将小球从a点由静止释放，求经过b点时小球对轨道压力的大小（设小球碰到轨道后不会弹起）.‎ ‎ ‎ 高一创新班第一学期期中考试 ‎1．A2．A3．D4．B5．C6.D7．A D8．AD9．ABD10．C D12．A C12．（8分）（1）（2分）‎ ‎（2）（1分）； （1分）‎ ‎（3）BD （2分）‎ ‎（4） 重锤从靠近打点计时器处释放，或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上 （2分）‎ ‎13. （8分）（1）5（2分）‎ ‎（2）电路如图（2分，改装电压表、外接法各1分）R2（2分）‎ ‎（3）ac间断路（2分）（4）上方（2分）‎ ‎14．(10分) [解析] (1)设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M′、R′和g′，探测器刚接触月面时的速度大小为vt.‎ 由mg′＝G （1分） 和mg＝G （1分）得g′＝g（1分）‎ 由v－v2＝2g′h2（1分）‎ 得vt＝（1分）‎ ‎(2)设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔEk，重力势能变化量为ΔEp.‎ 由ΔE＝ΔEk＋ΔEp （1分）‎ 有ΔE＝m(v2＋)－mgh1 （2分）‎ 得ΔE＝mv2－mg(h1－h2) （2分）‎ ‎15.（11分）解：（1）在X星球上以ν0初速度竖直上抛时，（1分）‎ ‎ 在地球上以ν0初速度竖直上抛时，（1分）‎ ‎ 得 （1分）‎ ‎ (2)由图可知：  （1分）‎ ‎ 得（1分）‎ ‎ 又由,有 （1分）‎ ‎ 而，故（2分）‎ ‎ (2)（1分）‎ ‎ 即（1分）‎ ‎ 当以第一宇宙速度ν运行，卫星有最小周期（1分）‎ ‎16．（12分）‎ ‎(1) B物体即将发生滑动时 对B： (2分) ‎ 解得： (1分)‎ ‎(2)假设A、B无相对运动，则它们恰好滑离台面时 对AB： (1分)‎ 解得：‎ 同理，A恰好滑离B时有 对A： (1分)‎ 解得：‎ 由于，所以此时A、B和转台保持相对静止 则对AB： ‎ ‎ (1分)‎ ‎(3)绳子即将拉断的瞬间，设绳与竖直方向夹角为 对C，竖直方向： (1分)‎ 水平方向： (1分)‎ 解得：， (1分)‎ 由于，则物体A不可能单独滑离转台 设AB与转台保持相对静止，B受静摩擦力为fB 对AB： (1分)‎ 解得：，则假设成立 (1分)‎ 则 (1分)‎ ‎17．（13分）(1) （2分）‎ ‎ （1分）‎ (2) ‎ （2分）‎ 从b点到速度最小的位置的过程 ‎ （2分）‎ ‎ （1分）‎ (3) 小球从a点由静止释放后做匀变速直线运动到轨道最低点 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 碰后速度 从轨道最低点运动到b点 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 在b点 ‎ （1分）‎