2019-2020学年浙江省台州市书生中学高一下学期4月线上教学检测物理试题(解析版)

浙江省台州市书生中学2019-2020学年
高一下学期4月线上教学检测试题
一、单选题（本大题共10小题）
1.下列物理量中，属于矢量的是（）
A. 电势
B. 电势能
C. 电场强度
D. 时间『答案』C
『解析』
『详解』电势、电势能、时间都是只有大小没有方向的标量，电场强度是有大小又有方向的矢量，故ABD错误，C正确。

故选C。

2.关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（）
A. 摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的原子转移到另一个物体
C. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
『答案』C
『解析』
『详解』A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，而不是将其他的物质变成电子，故A错误；
B．摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体，故B错误；
CD．根据电荷守恒定律，通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，摩擦起电后两个物体一定带等量的异种电荷，故C正确，D错误。

故选C。

3.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( )
A. 第谷发现了行星运动的规律
B. 牛顿通过扭秤实验测出了引力常量
C. 库仑最早用实验测得了元电荷e的数值
D. 法拉第创造性地用“电场线和磁感线”形象地描述“电场和磁场”
『答案』D
『详解』A.开普勒根据第谷的观测数据发现了行星的运动规律，A错误
B.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，B错误
C.密里根通过油滴实验测得了元电荷e的数值，C错误
D.法拉第引入电场线和磁感线形象的描述电场和磁场，D正确
4.如图所示为杭州乐园的“摩天轮”，它的直径达50米。

游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动。

关于乘客在乘坐过程中的分析，下列说法中正确的是（）
A. 每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
B. 每个乘客所受的合外力都不等于零
C. 每个乘客对座位的压力大小保持不变
D. 乘客到达摩天轮的最高点时处于“完全失重”状态。

『答案』B
『解析』
『详解』AB．每个乘客在做匀速圆周运动，具有向心加速度，加速度不为零，合外力不为零，不是匀速运动，故A错误，B正确；
C．乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大，最高点对座位的压力最小，故C错误；D．到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，乘客对座位的压力小于重力，处于失重状态，但加速度不一定等于g，所以不一定处于“完全失重”状态，故D错误。

故选B。

5.汽车由静止开始沿水平路面启动，汽车所受阻力恒定，若要使汽车在开始运动一小段时间内保持匀加速直线运动，则（）
A. 牵引力和牵引力的功率不断增大
B. 牵引力和牵引力的功率不断减小
C. 牵引力和牵引力功率均保持不变
D. 牵引力保持不变，牵引力功率不断增大
『答案』D
『详解』汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F f ma -=，阻力不变，则牵引力不变，根据P =Fv 知，由于速度不断增大，则牵引力功率增大，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

6.子弹射出枪口时的动能与子弹横截面积的比值称为“枪口比动能”。

我国公安部规定：枪口比动能大于等于1.8J/cm 2的认定为枪支；枪口比动能小于1.8J/cm 2而大于0.16J/cm 2的认定为仿真枪；枪口比动能小于等于0.16J/cm 2的认定为玩具枪。

有些同学小时候玩过的“BB 枪”发射的“塑料BB 弹”质量0.12g 、直径6mm 、出枪口速度约107m/s 。

则关于“BB 枪”，你的新认识是（ ）
A. 是枪支
B. 是仿真枪
C. 是玩具枪
D. 条件不足，不好确定 『答案』A
『解析』
『详解』
“塑料BB 弹”的质量40.12g 1.210kg m -==⨯，速度107m/s v =，则“塑料BB 弹”射出枪口时的动能24211 1.210107J 0.68694J 22
k E mv -=
=⨯⨯⨯=，“塑料BB 弹”的直径6mm 0.6cm d ==，横截面积222211π 3.140.6cm 0.2826cm 44
S d ==⨯⨯=，则“枪口比动能”为22k 0.68694 2.348J/cm 1.8J/cm 0.2826E S =≈>，则“BB 枪”是枪支，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

7.如图所示，在地面上以速度0v 抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。

若以地面为零势能的参考平面，且不计空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A. 物体落到海平面时的重力势能为mgh
B. 从抛出到海平面的运动过程，重力对物体做的功为mgh
C. 物体落到海平面时的动能为
2012
mv mgh + D. 物体落到海平面时的机械能为2012mv 『答案』A
『解析』
『详解』A ．以地面为参考平面，物体落到海平面时重力势能为－mgh ，故A 错误，符合题意；
B ．从抛出到海平面的运动过程，物体在重力方向上的位移为h ，则重力对物体做的功为mgh ，故B 正确，不符合题意；
C ．抛出点机械能为2012
mv ，下落过程中机械能守恒，则得在海平面上的动能为 2k 012
E mv mgh =+，故C 正确，不符合题意； D ．有重力做功，机械能守恒，故物体落到海平面上的机械能为
2012mv ，故D 正确，不符合题意。

故选A 。

8.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷，其中电荷P 带正电，在其电场中有a 、b 、c 三点，a 、b 、c 三点位于平行P 、Q 连线的直线上，b 点在P 、Q 连线的中垂线上，ab bc =。

下列说法正确的是（ ）
A. a 、c 两点电势相等
B. 电子在a 点电势能小于在c 点的电势能
C. a 、c 两点电场强度相同
D. 电子沿abc 连线从a 点移动到c 点过程电场力做正功
『答案』B
『解析』
『详解』P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷，画出等势面和电场线，如图所示
A ．沿着电场线，电势逐渐降低，可知a c ϕϕ>，故A 错误；
B ．由于a c ϕϕ>，电子带负电，而负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，所以电子在a 点的电势能小于在c 点的电势能，故B 正确；
C ．电场线的疏密程度反映电场强度的大小，a 、c 两处与b 处电场线的疏密程度相同，场强大小相等，但场强方向不同，所以电场强度不同，故C 错误；
D ．电子沿abc 连线从a 点移到c 点过程中，电势降低，电势能增加，电场力做负功，故D 错误。

故选B 。

9.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常数为G ，则地球的密度为： A. 0203g g GT g π- B. 0203g GT g g
π- C. 23GT π D. 023g GT g
πρ= 『答案』B
『解析』 试题分析：由万有引力定律可知：02Mm G mg R
=，在地球的赤道上：222()Mm G mg m R R T π-=，地球的质量：343
M R πρ=，联立三式可得:0203g GT g g πρ=-，选项B 正确；
考点：万有引力定律及牛顿定律的应用．
10.如图所示，将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点，细线不能伸长．现要使细线偏离竖直线30°角，可在O 点正下方的B 点放置带电量为q 1的点电荷，且BA 连线垂直于OA ；也可在O 点正下方C 点放置带电量为q 2的点电荷，且CA 处于同一水平线上．则12q q 为（ ）
A. 1 2
B.
2
3
C.
3
1
D.
3
2『答案』B
『解析』
『详解』对两种情况进行受力分析，如图所示：
依据矢量的合成法则，结合三角知识，及平衡条件，则有：F′=mgsin30°，F=mgtan30°，根
据库仑定律，则有：1
2
BA
kQq
F
l
'=，而2
2
CA
kQq
F
l
=；根据三角知识，则有：l
BA
=Ltna30°，
l CA=Lsin30°，综上所得：1
2
2
3
q
q
=，故ACD错误，B正确；故选B．
『点睛』考查库仑定律、矢量的合成法则与平衡条件的应用，掌握三角知识，及几何关系的内容，注意绳子的长度相等，是解题的关键．
二、不定项选择题（本题共4小题）
11.下列说法中正确的是（）
A. 电势降落的方向就是电场强度的方向
B. 电势为零的地方场强一定为零
C. 两个等量同种点电荷连线的中点场强为零
D. 两个等量异种点电荷连线上的各点中，中点的场强最小
『答案』CD
『解析』
『详解』A ．电势降落最快的方向为电场强度的方向，故A 错误；
B ．由于零电势点的选取是任意的，则电势为零的地方场强不一定为零，比如等量异种电荷连线的中垂线，电势为零，电场强度不为零，故B 错误；
C ．等量同种点电荷连线的中点，根据场强的叠加，知中点的场强为零，故C 正确；
D ．根据等量异种电荷周围电场线的分布知，两电荷连线上，中点处电场线最疏，电场强度最弱，故D 正确。

故选CD 。

12.如图所示，A 、B 、C 三物体放在旋转水平圆台上,它们与圆台间的动摩擦因数均相同，已知A 的质量为2m ，B 和C 的质量均为m ，A 、B 离轴距离为R ，C 离轴距离为2R ．当 圆台转动时,三物均没有打滑，则：（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） ( )
A. 这时C 的向心加速度最大
B. 这时B 物体受的摩擦力最小
C. 若逐步增大圆台转速，C 比B 先滑动
D. 若逐步增大圆台转速，B 比A 先滑动
『答案』ABC
『解析』
『详解』A ．A 、B 、C 的角速度相等，根据2a r ω=知，C 的半径最大，则C 的向心加速度最大，A 错误；
B ．物体与圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力22A f mR ω=，2B f mR ω=，
22C f m R ω=⋅，可知A 、C 所受的摩擦力相等且最大，B 物体受的摩擦力最小，故B 错误； CD ．根据2mg r m μω=，得g
r μω=，知C 的半径最大，则C 的临界角速度最小，则C
最先滑动，A 、B 的临界角速度相等，则A 、B 一起滑动，故C 正确D 错误．
故选ABC 。

13.图中K 、L 、M 为静电场中的3个相距很近的等势面(K 、M 之间无电荷)。

一带电粒子射入此静电场中后，依abcde 轨迹运动。

已知电势K L M ϕϕϕ<<，LK ML U U =，且粒子在ab 段做减速运动。

下列说法中正确的是(不计重力)（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子在a 点的加速度小于在c 点的加速度
C. 粒子在a 点的动能大于在e 点的动能
D. 粒子在c 点的电势能大于在d 点的电势能
『答案』ABD
『解析』
『详解』由题电势φK ＜φL ＜φM ，所以电场线的方向向左；由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，画出电场线的分布，如图
A ．粒子在ab 段做减速运动，粒子受到的电场力的方向向左，电场线的方向向左，即粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电，故A 正确；
B ．等差等势面的疏密表示电场的强弱，由图可知，c 点的电场大，所以粒子在c 点受到的电场力大，由牛顿第二定律可知，粒子在a 点的加速度小于在c 点的加速度，故B 正确；
C ．由图可知，a 和e 在同一条等势面上，所以粒子在a 点的电势能等于在e 点的电势能，由能量守恒得在a 点的动能等于在e 点的动能，故C 错误；
D ．由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，粒子从c 到d 的过程中电场力做正功，所以在c 点的电势能大于在d 点的电势能，故D 正确。

故选ABD 。

14.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。

弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出)。

物块的质量为m ，AB a ，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。

现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W 。

撤去拉力后物块由静止向左运动，经O 点到达B 点时速度为零。

重力加速度为g 。

则上述过程中（ ）
A. 物块在A 点时，弹簧的弹性势能等于12
W mga μ-
B. 物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于32W mga μ-
C. 经O 点时，物块的动能小于W mga μ-
D. 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能
『答案』BC
『解析』
『详解』AB ．如果没有摩擦力，则O 点应该在AB 中间，由于有摩擦力，物体从A 到B 过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B 点，也即O 点靠近B 点，故
>2a OA ，此过程物体克服摩擦力做功大于12
mga μ，根据能量守恒得，物块在A 点时，弹簧的弹性势能小于12W mga μ-，物块从开始运动到最终停在B 点，路程大于2
a a +，整个过程物体克服阻力做功大于32mga μ，故物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于32
W mga μ-，故A 错误，B 正确；
C ．从O 点开始到再次到达O 点，物体路程大于a ，故由动能定理得，物块的动能小于W －μmga ，故C 正确；
D ．物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B 点弹力与摩擦力大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B 点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D 错误。

故选BC 。

三、实验题（本题共2小题）
15.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A 、B 、C ，量得△s = 0．2m ．又量出它们之间的竖直距离分别为h 1 = 0．1m ，h 2= 0．2m ，利用这些数据，可求得：
（1）物体抛出时的初速度为_______________m/s ；
（2）物体经过B 时竖直分速度为______________m/s ；
（3）抛出点在A 点上方高度为______________m 处．
『答案』 (1). 2 (2). 1.5 (3). 0.0125
『解析』
『详解』
（1）在竖直方向上根据 △y =gt 2 210.20.1 0.110
h h y t s s g g --====， 物体抛出时的初速度
00.2m =2m/s 0.1s
s v t ==． （2）经过B 点时的竖直分速度 120.1m+0.2m =1.5m/s 220.1s yB h h v t +=
=⨯ （3）抛出点到B 点的运动时间
21.5m/s =0.15s 10m/s
yB B v t g == 从抛出到运动到A 点需要时间
t A =t B -t =0.15s-0.1s=0.05s
则抛出点在A 点上方高度：
2211100.05m=0.0125m 22
A h gt ==⨯⨯； 16.用如图所示的装置做“探究做功与物体速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是（ ）
A. 为了平衡摩擦力，实验中应将长木板的左端适当垫高，使小车拉着纸带自由下滑时能保持匀速运动
B. 实验中橡皮筋的规格要相同，每次小车在同一位置静止释放
C. 可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
D. 通过打点计时器打出的纸带来测定小车获得的最大速度
『答案』ABD
『解析』
『详解』A ．小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化，所以适当倾斜以平衡摩擦力，小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功，故A 正确；
B ．实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同即每次小车在同一位置静止释放，橡皮筋拉力做的功才可以成倍变化，故B 正确，
C 错误；
D ．由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故通过打点计时器打出的纸带来求得小车获得的最大速度，故D 正确。

故选ABD 。

17.如图所示，某同学用自由落体法“验证机械能守恒定律”，从图示位置静止释放纸带连接的重物。

(1)图中操作不合理的地方是_____________
(2)除了图中器材外，下列器材中还必须选取实验器材有____________
A ．秒表
B ．刻度尺
C ．干电池
(3)本实验所取的重力加速度g 的值，应该____________
A ．取当地的实际g 值
B ．根据打出的纸带，用2x gT ∆=求出
C ．近似取10m/s 2
『答案』(1). 重物释放时离打点计时器太远(2). B (3). A
『解析』
『详解』(1)图中操作不合理的地方是重物释放时离打点计时器太远，这样不能充分利用纸带
(2)打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表，打点计时器使用交流电源，不需要干电池；由于实验中要测量点迹间的距离，所以需要刻度尺，故AC错误，B正确。

(3)本实验所取的重力加速度g的值，应该取当地的实际g值，故A正确，BC错误。

四、计算题（本题共3小题）
18.在方向水平向右，大小E=1×104N/C的匀强电场中，用细线将质量m=4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点，小球静止时细线与竖直方向夹角θ=37°（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）小球
的带电性质；（2）小球的带电量；（3）细线对小球的拉力大小．『答案』（1）小球带正电（2）6310-⨯C（3）2510N-⨯『解析』『分析』（1）对小球进行研究，分析受力情况，作出力图，根据小球所受电场力与场强方向的关系，
判断小球的电性；
（2）根据平衡条件求出小球的电荷量和细线的拉力；
『详解』（1）小球受到的电场力方向向右，与场强方向相同，所以小球带正电；
（2）对小球，在如图所示力的作用下处于平衡状态：
由平衡条件得：qE mgtan θ= 得：364410100.75310110
mgtan q C C E θ--⨯⨯⨯===⨯⨯； （3）由平衡条件有：T F cos mg θ=
得细线的拉力为：32410105100.8
T mg F N N cos θ--⨯⨯===⨯． 19.宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部有一质量为m 的小球(可视为质点)，如图所示.当在最高点给小球一瞬间的速度v 时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，已知圆弧的轨道半径为r ，月球的半径为R ，引力常量为G .求：
(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？
(2) 月球的平均密度为多大？
(3) 轨道半径为2R 的环月卫星周期为多大？
『答案』（1）R v r （2）2
3=4v GRr
ρπ （3）224Rr T v π= 『解析』
（1）对实验中小球在最高点：2
v mg m r
= 对月球近地卫星最小发射速度：21v mg m R
=，解得1R v v r
= （2）由2Mm G mg R =解得G
gR M 2
=
又343M R ρ
π= 解得2
3=4v GRr
ρπ （3）对该卫星有：2
11224(2)(2)Mm G m R R T
π= 解得：224Rr T v
π= 点睛：此题重点一是对最小发射速度的求解，应知道最小发射速度对应的向心力是重力．二是密度的求解，就是用质量除以体积，这里的重点是依据已知量来表示质量．
20.如图所示，有一个可视为质点的质量为m =1kg 的小物块，从光滑平台上的A 点以v =3m/s 的初速度水平抛出，到达C 点时，恰好沿C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D 点的质量为M =3kg 的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R =0.5m ，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计
空气阻力，求：（g =10m/s 2，sin53°
=0.8，cos53°=0.6） （1）A 、C 两点的高度差；
（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D 点时对轨道的压力；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度．
『答案』
（1）0.8m （2）68N ；方向竖直向下（3）3.625 m 『解析』
『详解』
（1）根据几何关系可知：小物块在C 点速度大小为： 05m /s cos53C v v ︒
==， 竖直分量：
4m/s yc v =
下落高度：
20.82yc v h m g == 。

（2）小物块由C 到D 的过程中，由动能定理得：
()22111cos5322
D C mgR mv mv ︒-=
- 代入数据解得： 29m /s D v =
小球在D 点时由牛顿第二定律得：
2D N v F mg m R
-= 代入数据解得：
F N =68N
由牛顿第三定律得
F N ′=F N =68N ，方向竖直向下
（3）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为v ，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为：
210.3103m /s a g μ==⨯=，
221m/s mg
a M μ==
速度分别为：
1D v v a t =-
2v a t =
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
221
1()22
D mgL mv m M v μ=-+ 代入数据解得：
L =3.625 m
即木板的长度至少是3.625 m 。