浙江省杭州高一（下）开学考物理试题（word版含答案）

浙江省杭州高一（下）开学考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示是磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块平行金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长均为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R。当发电机稳定发电时，等离子体在两板间均匀分布，电流表示数为I。那么以下说法正确的是（　　）
A．A板为正极 B．R中电流的方向向上
C．A、B板产生的电动势为BLv D．A、B板间的等离子体的电阻为
2．通过物理学习，判断下列说法正确的是（　　）
A．重力做功与路径无关，做正功时物体的重力势能必增大
B．做匀速圆周运动的物体所受合外力等于向心力，保持恒定
C．做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度和加速度均为零
D．火车拐弯时的轨道外高内低
3．某人将质量为2 kg的物体，由静止匀加速举高2m，且获得1m/s的速度，（g=10m/s2）则在这一过程中，下列说法错误的是（　　）
A．重力对物体做了40J的负功
B．合外力对物体做了1J的正功
C．物体的机械能增加41J
D．人对物体的力做了1 J的正功
4．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（　　）
A．小球受到电场力为
B．若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小
C．若将细绳剪断，小球经时间到达负极
D．小球带正电，极板之间的电场强度大小为
5．如图所示，两个固定的等量异种电荷相距为4L，其连线中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d．则
A．a、b两点的电场强度大小相等，方向相反
B．c、d两点的电场强度大小相等，方向相同
C．将一带正电的试探电荷从a点沿直线移到b点，其电势能先减小后增大
D．将一带正电的试探电荷从c点沿直线移到d点，其电势能先增大后减小
6．如图,一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点,下端拴一小球．L点是小球下垂时的平衡位置．Q点代表一固定在墙上的细长钉子,位于OL直线上．N点在Q点正上方,且QN=QL．M点与Q点等高．现将小球从竖直位置(保持绳绷直)拉开到与N等高的P点,释放后任其向L摆动．运动过程中空气阻力可忽略不计．小球到达L后,因细绳被长钉挡住,将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动．在这以后（　　　　 ）
A．小球向右摆到M点,然后就摆回来
B．小球向右摆到M和N之间圆弧上某点处,然后竖直下落
C．小球沿圆弧摆到N点,然后竖直下落
D．以上说法都不对
7．某手机充电完毕后储存的电能约为5.0×104J。该能量相当于将质量为50kg的物体举高h的过程中重力势能的增加量。重力加速度g取10m/s2，高度h约为（　　）
A．100m B．10m C．1.0m D．0.1m
8．竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A．M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个质量不相同的小球分别从A、B处同时无初速释放，则( )
A．通过C、D时，两球的速度大小相等 B．通过C、D时，两球的机械能大小相等
C．通过C、D时，两球的加速度大小相等 D．通过C、D时，两球对轨道的压力大小相等
9．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
10．下列图示中绘出了电流周围的一条磁感线，图中电流方向与磁感线绕向符合物理规律，没有错误的是
A． B． C． D．
11．下列各组物理量中均属于矢量的是
A．速率和速度 B．电势和电场强度
C．电流和电压 D．位移和加速度
12．如图甲，有一物体由O点以初速度v0沿水平面向右滑行，物体始终受到一个水平向左的恒力F，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，其动能Ek随离开O点的距离s变化的图线如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）
A．物体的质量为m＝0.4 kg
B．物体受到水平向左的恒力F＝5 N
C．物体与水平面间的摩擦力大小f＝5 N
D．由于摩擦力做负功，物体的机械能不断减小
13．每年春节前浙江农村都有打年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。打年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为10kg，每分钟捶打20下，每次重心上升的高度约为90cm，则人挥动“石杵”1分钟做的功约为（　　）
A．60J B．180J C．1800J D．10800J
14．关于做功与能变化的关系，下列说法正确的是
A．物体上升时，重力做正功，重力势能增加
B．有力对物体做正功，物体的动能一定增加
C．物体动能不变，则物体所受合外力为零
D．当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加
15．如图所示，在地面上以速度v0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。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．重力对物体做的功为
B．物体在海平面上的势能为mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的动能为
16．将一个质量为m，边长为a的匀质正方体翻到，多连续翻滚十次，则推力至少做功（ ）
A．0 B．
C． D．
17．如图所示，P为固定于水平地面的三棱柱，现将质量分别为和的甲、乙两物体同时在其顶端无初速释放，使其沿倾角分别为和的光滑斜面自由下滑，若、，则（　　）
A．甲先到底，甲的末速度大
B．乙先到底，乙的末速度大
C．甲、乙同时到底，末速度一样大
D．乙先到底，甲、乙的末速度一样大
18．如图所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一个带正电的点电荷，电荷量的大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一个带负电的点电荷，电荷量大小都为q2且q1>q2．已知六边形中心o点处的场强可用图中的四条有向线段中的一段来表示，它是哪一条 （ ）
A．E1 B．E2 C．E3 D．E4
二、实验题
19．如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能变化与物体速度变化的关系”实验。
（1）打点计时器使用的是_________（填“直流”或“交流”）电源。
（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_________（填“把长木板右端垫高”或“改变小车的质量”）。
（3）在不挂重物且_________（填“打点计时器不打点”或“打点计时器打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
（4）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为t0。测得A、B、C…各点到O点的距离分别为x1、x2、x3…，如图乙所示。
实验中，若重物质量_________（填“远小于”“远大于”或“等于”）小车质量，则可认为小车所受的拉力大小为mg。
（5）从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=________，打B点时小车的动能Ek=________。
20．某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势E和内阻r。
（1）先用多用电表电压挡测得电源电动势约为1.30V，为了更准确地测量电源的电动势和内电阻，该同学设计了如图甲的测量电路。多用电表选择“直流100mA”挡，则开关闭合前电阻箱的最小阻值应为________Ω；
（2）调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关，从多用电表上读出相应的示数I。重复调节电阻箱R，获得多组数据，根据数据作出了如图乙所示的图线。由图线可得干电池的电动势E＝________V(保留三位有效数字)，内阻r＝________Ω(取整数)
（3）关于多用电表的内电阻对测量结果是否有影响，下列说法正确的是________
A．对E和r的测量均有影响
B．对E和r的测量均无影响
C．对r的测量有影响，对E的测量无影响
D．对E的测量有影响，对r的测量无影响
三、解答题
21．如图所示是一提升重物所用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝1.0Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝180V，理想电压表示数UV＝120V．试求：
(1)输入电动机的电功率；
(2)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10m/s2)
22．如图，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方H处的A点以初速度v水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，求：
(1)A、B两点间的距离
(2)带电小球在电场中所受的电场力
23．弹珠游戏装置可以简化如下图。轻质弹簧一端固定，另一端紧靠着一个弹珠（与弹簧不栓接）。轻推弹珠，弹簧被压缩；释放后，弹珠被弹簧弹出，然后从A点进入竖直圆轨道（水平轨道和竖直圆轨道平滑相接）。已知弹珠的质量m=20g（可视为质点），圆轨道的半径R=0.1m，忽略弹珠与轨道间的一切摩擦，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
(1)若弹珠以v =2.2m/s的速度从A点进入竖直圆轨道，它能否顺利通过圆轨道的最高点B？请说明理由。
(2)在O点左侧有一个小盒子，盒子上开有小孔，孔口C点与圆轨道的圆心O等高，并与O点的水平距离为2R，要想让弹珠能从C点掉入盒子中，弹簧被压缩后需要储存多大的弹性势能EP？
四、填空题
24．将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸，拉力做功，此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩，弹力做功，这时弹簧具有的弹性势能为________ J。
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．大量带正电和带负电的等离子体进入磁场时，由左手定则可以判断带正电的粒子受到的洛伦兹力向下，所以带正电的粒子会聚集在B板上，带负电的粒子受到的洛伦兹力向上，带负电的粒子会聚集到A板上，故B板相当于电源的正极，A板相当于电源的负极，故A错误；
B．因B板为正极，则通过电阻R的电流方向从下到上，选项B正确；
C．发电机稳定发电时，等离子体中任一粒子在板间所受电场力等于洛伦兹力，即
解得
故C错误；
D．设A、B板间的等离子体的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知
解得
故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．重力做功与路径无关，做正功时物体的重力势能必减小。故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体所受合外力等于向心力，保持大小恒定。故B错误；
C．做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零加速度不为零。故C错误；
D．火车拐弯时的轨道外高内低，以保证火车转弯所需的向心力由火车本身的重力与支持力的合力提供。故D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
A．物体被举高，重力做负功
故A正确，不符合题意；
B．根据动能定理可得合外力做功为
故B正确，不符合题意；
CD．人对物体做的功等于物体的机械能增加量，而物体的机械能增加量等于重力势能增加量与动能增加量之和，故
故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【解析】
【分析】
对小球受力分析，据平衡条件可得小球所受电场力，另对小球而言，板上电荷不能视为在同一水平线上的点电荷，两板对小球的电场力．据小球所受电场力和场强的定义式可得极板之间的电场强度．据电场力的方向，可得将小球移到悬点下方竖直位置过程中电场力做功的正负，从而判断小球电势能的变化．细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，据运动学公式和牛顿运动定律可得小球到达负极所需时间．
【详解】
AD：对小球受力分析，由平衡条件可得，则小球受到电场力，极板之间的电场强度．对小球而言，板上电荷不能视为与小球在同一水平线上的点电荷，则两板对小球的电场力．故AD两项错误．
B：小球所受电场力水平向右，将小球移到悬点下方竖直位置，电场力对小球做负功，小球的电势能增加．故B项错误．
C：细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，对水平方向、，解得：小球到达负极所需时间．故C项正确．
5．B
【解析】
【详解】
根据两等量异种点电荷电场特点，a、b两点和c,d两点的电场强度大小相同，方向相同，故A错误，B正确；将一带正电的试探电荷从a点沿直线移到b点，电场力一直做正功，故其电势能一直减小，选项C错误；cd连线上电势均为零，故 将一带正电的试探电荷从c点沿直线移到d点，其电势能不变，选项D错误；故选B.
6．D
【解析】
【详解】
小球在摆动过程中只有重力做功，机械能守恒，在P点动能为零，P点和N点等高，则N点速度也为零，但圆周运动中能通过最高点N的最小速度不为零，由机械能守恒可知小球不可能摆动到N点，应该摆到M到N之间某一点时脱离轨道厚做斜抛。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
根据功能关系
E电=△Ep=mgh
解得
h=100m
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
因为两球的质量不等，而两球在同一水平面上，它们重力势能不同，初速度都为0，所以两球的初始位置机械能不等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时，两球的机械能不相等．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：mgr=mv2，解得：，则小球通过C点时的速度较小．故AB错误．通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为an==2g，与半径无关，则通过C、D时，两球的加速度相等．故C正确．根据牛顿第二定律得：N-mg=man，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与质量有关，则通过C、D时，两球对轨道的压力不相等．故D错误．故选C．
9．A
【解析】
【详解】
A.由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上；由于人在下降中速度先增大后减小，动量先增大后减小；故A正确；
B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；但由分析可知，人的动能先增大后减小；故B错误；
C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时人的动能不是最大，故C错误；
D.人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故D错误．
10．D
【解析】
【详解】
A．螺线管的电流环绕方向向下，根据安培定则可判断，螺线管内部磁场方向向右，A错误；
B．通电导线的方向垂直纸面向里，根据安培定则判断，磁感线环绕方向为顺时针，B错误；
C．通电圆环的电流方向为逆时针，根据安培定则，中心轴线处的磁场方向为垂直纸面向外，C错误；
D．通电导线的方向竖直向下，根据安培定则判断，磁感线环绕方向为顺时针，D正确；
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A．速率是标量，速度是矢量，故A错误；
B．电势是标量，电场强度是矢量，故B错误；
C．电流虽有方向，但电流运算不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量，电压有正负值表示大小属于标量，故C错误；
D．位移和加速度都有大小和方向，是矢量，故D正确．
12．A
【解析】
【详解】
AB．根据动能定理得：物体向右运动过程有
-（F+μmg）s=0-Ek0
即
-（F+0.5×m×10）×5=0-25；
物体向左运动过程有
（F-μmg）s=Ek
即
（F-0.5×m×10）×5=5
联立解得
m=0.4kg
F=3N
故A正确，B错误。
C．摩擦力大小
f=μmg=0.5×0.4×10N=2N
故C错误。
D．物体的重力势能不变，动能先减小后增大，则机械能先减小后增大。故D错误。
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
挥动“石杵”一次所做的功
1分钟内做的总功
故ABD错误，C正确。
故选C。
14．D
【解析】
【详解】
A、物体上升时，重力做负功，重力势能一定增加，故A、错误．B、根据动能定理可知合外力对物体做功等于物体动能的变化，故B错误．C、物体动能不变说明合外力做功为零，可以是速度的大小不变而方向变化，如匀速圆周运动，但合外力不为零指向圆心提供向心力，故C错误．D、当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加，D正确．故选D．
【点睛】解决本题时要知道重力做功和重力势能变化的关系，以及弹力做功和弹性势能变化的关系，这种关系相似．
15．C
【解析】
【详解】
A．从地面到海平面重力对物体做的功为
故A错误；
B．以地面为零势能面，海平面低于地面，所以物体在海平面上时的重力势能为
故B错误
CD．从抛出到到达海平面过程中，由动能定理得
物体到达海平面时的动能为
故C正确，D错误；
故选C。
16．C
【解析】
【详解】
要使正方体刚能翻到，对角线恰好在竖直线上时，重力势能的增加量等于推力所做的最小的功．开始时，重心的高度：h0＝a；对角线恰好在竖直线上时，物体重心的高度：h=a；所以：
W=△EP=mg△h=mga
则连续翻滚十次，推力至少做功
A．0，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；
故选C.
【点睛】
该题中是变力功的问题，不能直接通过功的公式计算，必须通过能量转化的观点求解；使木箱刚能翻到，对角线恰好在竖直线上时，重力势能的增加量等于推力所做的最小的功是解题的关键．
17．D
【解析】
【分析】
【详解】
由动能定理
可知，下落高度h相同，故到达底端时速度v大小相等，甲下滑过程由牛顿第二定律可得
解得
同理可得
由于，故，由速度公式
可知，甲到达底端所需时间较长，即乙先到达，D正确。
故选D。
18．B
【解析】
【分析】
图中点O的电场强度等于四个点电荷分别单独存在时在O点产生场强的矢量和，根据平行四边形定则两两合成即可．
【详解】
由于两点电荷在O点的合场强水平向右，b、c两点电荷的合场强指向左下，但这个向左的分量没有a与d两点电荷在O点的合场强强，所以总的场强指向右下；故选B．
【点睛】
关键是要明确空间某点的电场强度等于各个点电荷分别单独存在时在该点产生场强的矢量和；同是要注意两两合成的先后顺序，尽量简化问题．
19． 交流 把长木板右端垫高 打点计时器打点 远小于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]打点计时器使用的是交流电源。
（2）[2]实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是把长木板右端垫高。
（3）[3]在不挂重物且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
（4）[4]根据牛顿第二定律可知
则实验中，若重物质量远小于小车质量时，则可认为小车所受的拉力大小为mg。
（5）[5]拉力对小车做的功为
[6]打B点时小车的速度为
打B点时小车的动能为
20． 13 1.33（1.30～1.40均可） 8 C
【解析】
【详解】
（1）[1]由，Im小于等于100mA，则R总要大于等于13Ω
（2）[2][3]由得
可知图线斜率表示E，与纵轴截距表示，带入图中数据可得
E=1.33V，r=8Ω
（3）[4]中的R表示外电阻，而实验中忽略了多用电表的电阻，实际表达式应为
得
可见，斜率含义不变，截距含义表示的是电源内阻与多用电表内阻的串联电阻。
故选C。
21．（1）720W（2）68.4kg
【解析】
【详解】
（1）电路中的电流：
输入电动机的电功率:
（2）由能量关系可知：
解得：m=68.4kg
22．(1) (2)3mg
【解析】
【详解】
(1)小球在MN上方做平抛运动
竖直方向：
水平方向：
A、B两点间的距离
联立以上各式解得
(2)带电小球进入电场后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，对带电小球运动的全过程，由动能定理得：
解得
F=3mg
23．(1)不能，理由见解析；(2)0.06J
【解析】
【详解】
(1)弹珠从A点的进入竖直圆轨道后，假设它能冲上最高点B
从A到B由机械能守恒可知
解得
若要顺利通过圆轨道的最高点C，则在C点根据牛顿第二定律可知
解得
>
所以弹珠不能顺利通过圆轨道的最高点B；
(2)若弹珠能够掉入盒子中，根据平抛运动规律可知
解得
m/s
根据系统能量守恒可知
E=
解得
E=0.06J
24． 1.8 0.8
【解析】
【详解】
[1]外界拉力做正功，弹性势能增大，增大量和拉力做的功相等，所以弹簧具有的弹性势能为1.8 J。
[2]弹力做负功，弹性势能增大，增大量和弹力做的功相等，所以弹簧具有的弹性势能为0.8 J。
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