浙江省杭州市杭七中2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题（文化班） Word版含解析 20页

www.ks5u.com 杭七中2019学年第二学期 高一年级物理学科期中卷（文化班用）‎ 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（本题有24小题，每题2分，共48分，选出各题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分）‎ ‎1.以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）‎ A. 电流、A B. 位移、m C. 功、J D. 磁感应强度、T ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．矢量特点是既有大小又有方向，同时满足平行四边形定则或三角形法则；电流和功均为标量，故AC错误；‎ BD．位移和磁感应强度均为矢量；国际单位制中基本物理量及对应的基本单位共有七个，包括长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、光强度(cd)、物质的量(mol)；所以位移为矢量，且单位是国际单位制基本单位，故B正确，D错误。‎ 故选B．‎ ‎2.万有引力定律的表达式是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】万有引力定律的表达式；‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论相符，选项C正确；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ - 20 -‎ 故选C。‎ ‎3.下器材属于电容器的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该图是可变电容器，选项A正确；‎ B．该图是万用表，选项B错误；‎ C．该图是打点计时器，选项C错误；‎ D．该图是电源，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎4.如图所示，甲乙两位同学利用自由落体原理测量反应时间。甲同学用手捏住直尺上端，乙同学在直尺下方做捏尺准备，但手不碰到尺，此时两手间的距离为h，重力加速度为g。当甲同学放开直尺时，乙同学“立即”捏住直尺。下列说法正确的是（　　）‎ A. 本次实验可测出甲同学的反应时间 B. 本次实验所测的反应时间为 C. 要使测量的反应时间更精确，可适当增大h D. 只需记录乙同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度就能测出他的反应时间 - 20 -‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．本实验测的是乙同学的反应时间，选项A错误；‎ B．设直尺的下落距离为x，则反应时间为，选项B错误；‎ C．乙同学的反应时间，与甲、乙两同学手间的距离h无关，选项C错误；‎ D．乙同学反应时间内直尺下落的距离等于乙同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度差，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.一辆汽车沿平直道路行驶，其v－t图象如图所示．在t=0到t=40s这段时间内，汽车的位移是（ ）‎ A. 0‎ B. 30m C. 750m D. 1200m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，故在40内的位移为，C正确．‎ ‎【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移．‎ - 20 -‎ ‎6.如图所示，船夫用撑杆撑船前行，则（　　）‎ A. 船对人的力小于人对船的力 B. 船对水的力大于水对船的力 C. 人对撑杆力与撑杆对人的力大小相等 D. 撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 作用力和反作用力是同种性质的力，它们大小相等，方向相反，同时产生同时消失，同时发生变化，互为施力物体和受力物体．‎ ‎【详解】船对人的力与人对船的力互为作用力与反作用力，大小相等，故A错误；船对水的力和水对船的力互为作用力和反作用力，大小相等，故B错误．人对撑杆的力与撑杆对人的力互为作用力和反作用力，大小相等，故C正确；撑杆对河底的力与河底对撑杆的力互为作用力和反作用力，大小相等，故D错误．故选C．‎ ‎【点睛】掌握了作用力和反作用力的关系（作用力和反作用力是同种性质的力，它们大小相等，方向相反，同时产生同时消失，同时发生变化，互为施力物体和受力物体）即可顺利解决此类问题．‎ ‎7.一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点，此过程中树枝对甲虫作用力大小（ ）‎ A. 变大 B. 变小 C. 保持不变 D. 无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因为甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点，合力始终为零，所以树枝对甲虫的作用力始终和重力等大反向，所以作用力保持不变，ABD错误C正确 - 20 -‎ ‎8.如图所示，四辆相同的小“自行车”固定在四根水平横杆上，四根杆子间的夹角均保持90°不变，且可一起绕中间的竖直轴转动．当小“自行车”的座位上均坐上小孩并一起转动时，他们的（ ）‎ A. 角速度相同 B. 线速度相同 C. 向心加速度相同 D. 所需的向心力大小相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】都围绕同一个轴转，所以小孩的角速度大小相同，方向相同，故A正确；根据，可知小孩的线速度大小相等，方向不同，故B错误；根据，可知向心加速度大小相等，方向不同，故C错误；向心力与小孩的质量有关，因质量不知，则向心力大小不可知，故D错误．‎ ‎9.如图所示，小朱同学用与水平方向成θ角的轻绳拉质最为m的木箱，水箱沿水平面做匀速直线运动，绳的拉力恒为F．则木箱所受合力大小为（　　）‎ A. 0 B. F C. Fcosθ D. mg﹣Fsinθ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为0，故BCD错误，A正确．‎ ‎10.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们 - 20 -‎ A. 线速度大小之比为4：3‎ B. 角速度大小之比为3：4‎ C. 圆周运动的半径之比为2：1‎ D. 向心加速度大小之比为1：2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、因为相同时间内他们通过的路程之比是4：3，根据，则A、B的线速度之比为 4：3，故A正确；‎ B、运动方向改变的角度之比为3：2，根据，则角速度之比为3：2，故B错误；‎ C、根据可得圆周运动的半径之比为，故C错误；‎ D、根据a=vω得，向心加速度之比为，故D错误；‎ 故选A．‎ ‎11.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（ ）‎ A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 - 20 -‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关．根据能量转化的知识分析回答．‎ ‎【详解】加速助跑过程中速度增大，动能增加，A正确；撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时，先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能，后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能，杆的弹性势能不是一直增加，B错误；起跳上升过程中，运动员的高度在不断增大，所以运动员的重力势能增加，C正确；当运动员越过横杆下落的过程中，他的高度降低、速度增大，重力势能被转化为动能，即重力势能减少，动能增加，D正确．‎ ‎12.处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴转动，当线框中通以电流I时，如图所示，此时线框左右两边受到安培力F的方向正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由图可知：磁场的方向水平向左，由左手定则可知：左边受到的安培力方向竖直向上，右边受到的安培力方向竖直向下，故D正确，A、B、C错误；‎ 故选D．‎ ‎13.如图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板 - 20 -‎ 中点。若钢球以的速度水平飞出，则（ ） ‎ A. 下落时间仍为t B. 下落时间为2t C. 下落时间为 D. 落在挡板底端B点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】钢球以飞出后落在长为的AB挡板中点，假设挡板与水平地面的夹角为，钢球做平抛运动分解位移：‎ 解得：‎ 若钢球恰好落在B点，则：‎ 解得：‎ 又因为，所以钢球以抛出，落在地面上B点右侧，落地时间与落在B点时间相同，综合上述分析可知落地时间：‎ 故C正确，ABD错误。‎ 故选C．‎ ‎14.如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式．他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起，再保持弹性毯子水平，接住小孩．不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）‎ - 20 -‎ A. 用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加 B. 小孩在空中上升时处于超重状态，下落过程处于失重状态 C. 小孩由最高点下落，一接触到弹性毯子就立刻做减速运动 D. 小孩由最高点下落至速度为零的过程中，小孩机械能守恒 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加，故A符合题意 ‎ B． 小孩在空中上升时和下落过程加速度向下，都处于失重状态，故B不符合题意； ‎ C． 小孩由最高点下落，一接触到弹性毯子在弹力小于重力之前，加速度向下，还是加速运动，故C不符合题意； ‎ D． 小孩由最高点下落至速度为零的过程中，除重力外，毯子的弹力对小孩做负功，小孩机械能守恒减小，故D不符合题意．‎ ‎15.真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为：，‎ 不带电的同样的金属小球C先与A接触：，‎ 带同种电荷的金属小球C再与B接触：，‎ - 20 -‎ 则两点电荷间的静电力大小为：，‎ 故C正确，ABD错误．‎ ‎【点睛】由库仑定律可知，在真空是必须确保电荷量不变，且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理．同时两球带同种电荷，所以当与A球接触后的小球C与B球接触时，则先出现电荷中和，然后再平分电荷．‎ ‎16.如图所示，两平行直导线和竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．则 A. b点的磁感应强度为零 B. 导线在a点产生磁场方向垂直纸面向里 C. 导线受到的安培力方向向右 D. 同时改变了导线的电流方向，导线受到的安培力方向不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由右手螺旋定则可知.cd导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:‎ 由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B错误:‎ 由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:‎ 由题意可知，cd导线所处的位置磁场方向发生改变，但同时自身电流方向也发生改变，由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确 综上所述本题答案是：D ‎17.两根材料和长度均相同的合金丝、的伏安特性曲线分别如图中、所示，则、电阻、以及横截面积、的关系正确的是（ ）‎ - 20 -‎ A. 、 B. 、‎ C. 、 D. 、‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据图象可知，，两电阻丝的长度和材料相同，则根据电阻定律可知。‎ A．、，与结论不相符，选项A错误；‎ B．、，与结论相符，选项B正确；‎ C．、，与结论不相符，选项C错误；‎ D．、，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎18.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：‎ A. 上方球与下方3个球间均没有弹力 B. 下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C. 水平地面对下方三个球的支持力均为 - 20 -‎ D. 水平地面对下方三个球摩擦力均为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为mg，故C正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C．‎ ‎19.打乒乓球是青少年比较喜爱的一项体育活动，如图甲所示。相同的乒乓球1，2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，若把乒乓球看成一个质点，乒乓球自最高点到落台的过程简化成如图乙所示模型，下列说法正确的是（　　）‎ A. 过网时球1的速度小于球2的速度 B. 球1的飞行时间大于球2的飞行时间 C. 球1的速度变化率等于球2的速度变化率 D. 落台时，球1速率等于球2的速率 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动，根据 可知h相同，则两球的飞行时间相等，故B错误；‎ A．平抛运动在水平方向是匀速直线运动，根据 可知球1的水平位移大，所以球1过网时的速度大于球2过网时的速度，故A错误；‎ C．两球的速度的变化率即加速度大小均为重力加速度，故C正确；‎ D．在竖直方向有 - 20 -‎ 知两球落台时的竖直分速度大小相同。根据运动的合成，则有 可知落台时球1的速率大于球2的速率，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎20.据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球的运行的周期约为1.8 h．与月球相比，该卫星的 A. 角速度较小 B. 环绕速度更小 C. 向心加速度更大 D. 离地球表面的高度更大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力：，解得：，可知卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故D错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的角速度大，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的速度大，故B错误；据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的加速度大，故C正确．‎ ‎21.一物体从某一高度自由下落在直立于地面上的轻弹簧上，如下图，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时的速度为零，然后被弹回．则下列说法中正确的是：（ ）‎ ‎ ‎ A. 物体从A点下降到B的过程中，动能不断减小 B. 物体从B上升到A的过程中，动能不断增大 C. 物体在B点时，所受合力为零 D. 物体从A下降到B以及由B上升到A的过程中，动能都是先增大后减小 ‎【答案】D - 20 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】物体从A点下降到B的过程中，开始时重力大于弹簧的弹力，合力方向向下，加速度方向向下，物体做加速运动，由于弹力在增大，则加速度在减小，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，运动的过程中弹力增大，加速度增大，到达最低点，速度为零，此时合力最大，故速度先增大后减小，则动能先增大后减小，同理可知，物体从B上升到A的过程中，动能先增大后减小，故D正确，ABC错误。‎ ‎22.如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点．下列判断正确的是(　 　)‎ A. M、N、P三点中N点的场强最大 B. M、N、P三点中N点的电势最高 C. 负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 电场线的疏密反应了场的强弱，N点处电场线最密，所以N点场强最大，故A正确；顺着电场线的方向，电势降低，所以M点的电势最高，故B错误；根据EP=qφ，φM＞φP＞φN可知，负电荷在M点电势能小于在N点的电势能，故C正确；在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，故D错误．故选A.‎ 点睛：解答此题关键是知道电场线的特点：电场线的疏密反应了场的强弱；顺着电场线的方向，电势降低．判断电势能的大小也可通过电场力做功来判断：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ ‎23.小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为（ ）‎ 电器 消耗功率/W 工作时间 - 20 -‎ 电茶壶 ‎2000‎ ‎1‎ 空调 ‎1200‎ ‎3‎ 电视机 ‎100‎ ‎2‎ 节能灯 ‎16‎ ‎4‎ 路由器 ‎9‎ ‎24‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电茶壶一天消耗的电能：‎ W1=P1t1=2000×3600=7.2×106J 空调一天消耗的电能：‎ W2=P2t2=1200×3×3600=1.296×107J 电视机一天消耗的电能：‎ W3=P3t3=100×2×3600=7.2×105J 节能灯一天消耗的电能：‎ W4=P4t4=16×4×3600=2.304×105J 路由器一天消耗的电能：‎ W5=P5t5=9×24×3600=7.776×105J 这些电器一天消耗的电能：‎ W=W1+W2+W3+W4+W5‎ 代入数据可得：‎ W≈2.2×107J 故ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ - 20 -‎ ‎24.如图所示，小磁针 a、b、c、d 放在通电螺线管产生的磁场中，稳定后指向正确的是( )‎ A. 磁针 a B. 磁针 b C. 磁针 c D. 磁针 d ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小磁针静止时N极所指的方向即为哪一点的场强的方向，根据螺旋管磁感线的分布可知，图中小磁针d显示的方向是正确的，故D正确；ABC错误；‎ 第Ⅱ卷（非选择题共22分）‎ 二、计算题（共22分）‎ ‎25.如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图所示），在天平两边加上质量分别为m1，m2的砝码时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。求：‎ ‎(1)线圈所受安培力的大小；‎ ‎(2)磁感应强度的方向；‎ ‎(3)磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)方向垂直于纸面向里；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上。‎ 电流反向时，安培力变化为2F安，由平衡条件可知 - 20 -‎ 即线圈所受安培力的大小 F安=‎ ‎(2)由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里，即磁感应强度的方向垂直于纸面向里。‎ ‎(3)又由安培力公式可知 即得磁感应强度的大小为 ‎26.一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道下滑，滑行54m后进入水平雪道，继续滑行40.5m后减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg，整个滑行过程用时10.5s，斜直雪道倾角为37°。求小明和滑雪车：‎ ‎（1）滑行过程中的最大速度的大小；‎ ‎（2）在斜直雪道上滑行的时间；‎ ‎（3）在斜直雪道上受到的平均阻力的大小。‎ ‎【答案】(1) ； (2) ；(3) 。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小明和滑雪车在斜面上滑行时做初速度为0的匀加速的直线运动，在水平上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，由平均速度公式可得滑行分析运动过程可知：‎ ‎，‎ 则整个过程有：‎ - 20 -‎ 解得：‎ ‎（2）在斜直雪道上滑行过程中由可得，滑行的时间：‎ ‎（3）根据匀变速直线运动速度时间关系式可得小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度：‎ 由牛顿第二运动定律：‎ 解得：‎ ‎27.如图1所示．游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行.可抽象为图2的模型．倾角为的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为的直轨道EF，分别通过过水平光滑街接轨道BC.C‘E平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接EG间的水平距离l=40m.现有质量m<500kg的过山车，从高h=40m的A点静止下滑，经BCDC‘EF最终停在G点，过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为 与减速直轨道FG的动摩擦因数均为，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求 ‎（1）过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；‎ ‎（2）过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力；‎ - 20 -‎ ‎（3）减速直轨道FG的长度x（已知，）‎ ‎【答案】（1）；（2）7000N；（3）x=30m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)过山车到达C点的速度为vc,由动能定理 代入数据可得 ‎ (2)过山车到达D点的速度为,由机械能守恒定律 由牛顿第二定律 联立代人数据可得：FD = 7000N ‎ 由牛顿第三定律可知.轨道受到的力F’D = 7000N ‎ ‎(3)过山车从A到达G点.由动能定理可得 ‎ ‎ 代人数据可得x = 30m 故本题答案是：‎ ‎（1）；（2）7000N；（3）x=30m - 20 -‎ - 20 -‎