浙江省杭州市高一（下）开学考物理试题（word版含答案）

浙江省杭州市高一（下）开学考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．电流既有大小，又有方向，因此电流是矢量
B．当电阻两端电压为零时，导体的电阻也为零
C．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成温度计
D．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与导体的温度有关
2．如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从A点飞到C点，则下列判断错误的是（ ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在A点的动能大于在C点的动能
C．A点的电场强度大于C点的电场强度
D．粒子从A点到B点电场力所做的功等于从B点到C点电场力所做的功
3．在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A
B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流I=0.08A
D．溶液内电流方向从A到B，电流I=0.16A
4．用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－2kg、电荷量为2.0×10-8C的小球，细线的上端固定于O点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成370，如图所示．现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（sin370=0.6）
A．该匀强电场的场强为3.75×107N/C
B．平衡时细线的拉力为0.17N
C．经过0.5s，小球的速度大小为6.25m/s
D．小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s
5．一质量为m的汽车沿一倾角为θ的斜坡直线行驶，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度达到最大值。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小保持不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．上坡过程可能为匀加速直线运动
B．上坡过程中，汽车的最大速度为
C．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
D．上坡过程中，设汽车的最大速度为vm，则汽车从静止启动到速度达到最大过程中，所用时间一定大于
6．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气隙的是另一片小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式计算，式中常量E＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，当键被按下时，此小电容器的电容C发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时两金属片间的距离为0.6mm．如果电容变化0.25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需被按下（ ）
A．0.45mm B．0.3mm C．0.2mm D．0.15mm
7．下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷就是体积很小的带电体
B．存在一个带电量为2×10-19C的带电体
C．根据设想当时得出
D．两个点电荷间相互作用的库仑力是一对作用力与反作用力的关系
8．有三个定值电阻：RA＝5Ω，RB＝10Ω，RC＝15Ω，下列伏安特性曲线中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．下列说法正确的是( )
A．只有很小的球形带电体才能看作点电荷
B．物体所带的电荷量可以为任意实数
C．元电荷就是质子
D．电场是真实存在的，电场线是假想的
10．对“静电场”一章中几个公式的理解，正确的是：（ ）
A．公式C=Q/U指出，电容器的电容随电容器所带电荷量Q的增加而增加
B．由E=U/d可知，电场中两点的距离越大，电场场强E越小
C．在公式F=kq1q2/r2中，kq2/r2是q2所在位置的电场强度的大小
D．公式EP=qφ中，同一个负电荷在电势越高的地方电势能越小
11．下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是
A． B．
C． D．
12．2020年11月24时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后；顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。在这则新闻中，以下判断正确的是（　　）
A．新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位
B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的导出单位
C．秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一
D．所有的物理量都有单位
13．如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是(　　)
A．甲粒子在b点的电势能比在c点小
B．乙粒子在d点速度最大
C．a、b两点电场强度相同
D．d点电势比b点电势高
14．要使额定电压为40V，额定电流为10A的弧光灯接入110V的电路后能正常发光，可采用的办法是（ ）
A．并联一个4Ω，10A的电阻器 B．并联一个7Ω，10A的电阻器
C．串联一个4Ω，10A的电阻器 D．串联一个7Ω，10A的电阻器
15．如图所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB板间有一点P，闭合开关K，待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板（图中未画出）插入CD板间，则下列说法正确的是（　　）
A．CD平行板电容器的电容减小
B．P点电势降低
C．A、B两板间的电场强度增大
D．电阻R中有向右的电流
16．如图所示是真空中某一点电荷Q在周闱产生的电场,a、b分别是该电场中的两点,其中a点的电场强度大小为Ea,方向与a、b连线成120°角；b点的电场强度大小为，方向与a、b连线成150°角,一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b，则： （ ）
A．点电荷Q是负电荷
B．a、b两点的电场强度大小
C．在a、b两点受到的电场力大小之比
D．在a、b两点具有的电势能的大小关系为
17．下列说法中正确的是
A．当物体做自由落体运动时，重力对物体做负功
B．当物体做自由落体运动时，重力势能增大
C．当物体做斜抛运动时，在上升阶段其重力势能增大
D．当物体做斜抛运动时，在上升阶段重力对物体做正功
18．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A内阻为5Ω，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用接线柱1、2测电流1、3测电压，则下列分析正确的是（　　）
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
B．将接线柱1、2接入电路时，改装成的电流表的量程为2.0A
C．将接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为20V
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.7V
19．关于弹性势能，下列说法正确的是（　　）
A．发生形变的物体都具有弹性势能
B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的
C．当弹力做功时弹性势能一定增加
D．当物体的弹性势能减小时，弹力一定做了正功
20．目前青岛最高建筑是位于市北CBD的山东航运中心，高达249米．若有一乘客从山东航运中心一楼坐电梯直上楼顶，电梯先竖直向上做匀加速运动，达到一定速度后做匀速运动，最后做匀减速直线运动直到顶楼，则该乘客依次经历的状态是（ ）
A．失重 平衡 超重
B．平衡 失重 超重
C．超重 平衡 失重
D．超重 失重 平衡
二、解答题
21．如图所示，在范围足够大的场强大小为的匀强电场区域中的点固定一电荷量为的点电荷，以点为圆心、为半径作一圆，、、、为圆周上的点且、为相互垂直的两条直线（其中一条沿水平方向）。当把一不计重力、带电荷量为的试探电荷放在点时，电荷恰好静止。则：
(1)匀强电场场强的大小、方向如何？
(2)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？
(3)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？
22．如图所示，在足够大的空间内存在着水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=3.0×104N/C，有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°，（sin37°=0.60，cos37°=0.80，取g=10m/s2，不计空气阻力的作用。）求：
（1）判断带电小球电性并求小球所带的电荷量；
（2）如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小。
23．北京获得2022年冬季奥林匹克运动会举办权，滑雪也渐渐成为人们喜爱的时尚运动。如图所示为某室内滑雪场的滑道，AB为倾角的斜坡滑道，BC为L=4m的水平滑道，CD为半径R=10m、圆心角的圆弧滑道，DE为倾角的斜坡滑道，滑道在B点和C点平滑连接。质量m=60kg的滑雪者从h=9m处的P点由静止出发，到达圆弧滑道最高点时恰好对滑道没有压力而腾空，在空中飞行一段时间后落在DE滑道上的Q点。已知滑雪者与滑道间的动摩擦因数，不计空气阻力，滑雪者可视作成质点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)求滑雪者落点Q与最高点D之间的距离；
(2)求滑雪者在圆弧滑道CD上损失的机械能；
(3)若滑雪者从更高处出发，则在圆弧滑道CD上损失机械能是增大还是减小？说明理由。
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
试题分析：电流有方向，我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，但电流不是矢量，凡是矢量在运算时都遵循平行四边形定则，而电流的运算则是用代数方法进行加减的，所以电流尽管即有大小又有方向但它是标量，所以A错；导体的电阻与电压没有关系，由导体本身属性决定，所以B错；电阻率几乎不受温度变化影响的合金，常用来制成标准电阻；电阻率受温度变化影响较大的热敏电阻用来制作温度计，所以C错；D正确．
考点：电流；电阻定律．
2．A
【解析】
【详解】
A．沿电场线电势逐渐降低，可知电场线大致向左，根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向左，可知粒子带正电，选项A错误；
B．从A到C电场力做负功，动能减小，则粒子在A点的动能大于在C点的动能，选项B正确；
C．因A处的等势面较C点密集，可知A处的电场线较C点密集，则A点的电场强度大于C点的电场强度，选项C正确；
D．因AB的电势差等于BC之间的电势差，则粒子从A点到B点电场力所做的功等于从B点到C点电场力所做的功，选项D正确。
此题选择错误选项，故选A。
3．D
【解析】
【详解】
AB.电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．所以正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向也从A到B，不会相互抵消．故AB错误；
CD.溶液内电流方向从A到B． 2s时间内通过通过溶液截面的电荷量
，
则根据电流的定义式
，
故C错误，D正确；
4．C
【解析】
【详解】
AB．小球在平衡位置时，由受力分析可知：qE=mgtan370，解得，细线的拉力：T=，选项AB错误；
C．小球向左被拉到细线水平且拉直的位置，释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动，其方向与竖直方向成370角，加速度大小为，则经过0.5s，小球的速度大小为v=at=6.25m/s，选项C正确；
D．小球从水平位置到最低点的过程中，若无能量损失，则由动能定理：，带入数据解得v=7m/s；因小球从水平位置先沿直线运动，然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点，在绳子被拉直的瞬间有能量的损失，可知到达最低点时的速度小于7m/s，选项D错误．
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．上坡过程以恒定的功率P从静止启动做加速运动，由
可知，速度增大，牵引力减小，加速度减小，不是匀加速直线运动，A错误；
B．上坡过程当时速度达到最大，下坡过程关掉油门能匀速运动，满足
联立解得上坡过程中，汽车的最大速度为
B正确；
C．关掉油门后的下坡过程，由于阻力做负功，汽车的机械能减小，C错误；
D．上坡过程中，设汽车的最大速度为vm，若汽车做匀加速直线运动满足
可得
而实际上汽车做加速度减小的加速运动，相同位移所用时间较短，如图所示
即
故所用时间一定小于，D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
计算机键盘是一个电容传感器，由题意知是通过改变两极板间距来改变电容，得到相应的电信号.又因两极板间距减小，电容变大，设原间距为d0，至少要按下距离为d，电子线路恰能检测出必要的信号，则根据
，
得。
7．D
【解析】
【详解】
A．当两点电荷的间距远大于自身的大小时，才能看成点电荷，并不是体积很小就能当作点电荷，故A错误；
B．带电体的电量是元电荷e=1.6×10-19C的整数倍，因此带电量为2×10-19C的带电体不存在，故B错误；
C．由公式的适用条件可知，当r→0时此时已不满足点电荷条件，所以公式不适用，故C错误；
D．依据牛顿第三定律可知，两个点电荷间相互作用的库仑力，是一对作用力与反作用力的关系，故D正确；
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
根据欧姆定律可知：I，则定值电阻的伏安特性曲线是过原点的倾斜直线，电阻越大，斜率越小，则C正确，ABD错误．
9．D
【解析】
【详解】
A. 电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是只有球形的电荷就是点电荷，故A错误；
B. 物体带电量只能是电子带电量的整数倍，故B错误；
C. 元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故C错误．
D. 电场是真实存在的，电场线是假想的，故D正确．
10．D
【解析】
【详解】
公式C=Q/U指出，电容器的电容等于电容器所带电荷量Q与两板电压U的比值，电容器的电容与所带电量无关，选项A错误；匀强电场的电场强度与电场中两点的距离无关，选项B错误；在公式F=kq1q2/r2中，kq2/r2是q2在q1所在位置的电场强度的大小，选项C错误；公式EP=qφ中，同一个负电荷在电势越高的地方电势能越小，选项D正确；故选D.
点睛：本题考查对电场中几个公式的理解能力，关键要抓住各个公式的适用条件、公式中每个量的含义进行分析．可根据点电荷场强的计算公式E=kQ/r2，来重新理解库仑定律．
11．B
【解析】
【详解】
根据点电荷的电场强度公式可得各圆环上的电荷在O点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可．由于电荷均匀分布，则各圆环上的电荷等效集中于圆环的中心，设圆的半径为r，则A图O点处的场强大小为；将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90°，则在O点的合场强,方向沿x轴负方向；C图中两正电荷在O点的合场强为零，则C中的场强大小为，D图由于完全对称，易得合场强ED=0．故O 处电场强度最大的是图B．故答案为B．
【考点定位】
本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算．难度：中等．
12．B
【解析】
【详解】
A．“年”是时间的一个单位，但不是国际单位制中的单位。A错误；
B．“千克米每二次方秒”是由推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了纪念牛顿把它定义为牛顿， B正确；
C．国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，秒是时间的单位，不是物理量，C错误：
D．并不是所有物理量都有单位，如前面学过的动摩擦因数就没有单位。D错误。
故选B。
13．D
【解析】
【分析】
根据粒子的轨迹判定甲粒子受到中心点电荷Q的引力，而乙粒子受到中心点电荷Q的斥力，可知两粒子在从a向b运动过程中电场力做功情况．
【详解】
A、由图可知，甲粒子受到中心点电荷Q的引力，甲粒子从c到b的过程中电场力做负功，电势能增大，所以甲粒子在b点的电势能比在c点大．故A错误；B、乙粒子受到中心点电荷Q的排斥力，从a到d电场力做负功，动能减小，速度减小．从d到b电场力做正功，动能增大，速度增大，所以乙粒子在d点速度最小；故B错误；C、a、b两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，故C错误．D、越靠近正点电荷Q电势越高，则d点电势比b点电势高，故D正确．故选D．
【点睛】
根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．要注意电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时电场强度才相同．
14．D
【解析】
【详解】
根据串联电路的分压特点可知，要使弧光灯在110V的电源上正常发光时应串联一个电阻，此时弧光灯两端的电压为40V，电路中的电流I=IL=10A，电阻两端的电压UR=U-UL=110V-40V=70V，．故选D．
【点睛】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及串联电路的分压特点．
15．B
【解析】
【详解】
A．将玻璃板插入CD板间，则相对介电常数ε增大，其他条件不变，由可知，CD平行板电容器的电容增大，故A错误；
BC．电容器两板间电压
断开开关后，两电容器总电荷量不变，由于CD电容器的电容增大，电容器两板间电势差均变小，由可知，AB板间电场强度变小，则P点与B板间的电势差变小，因为B板接地电势始终为零，则P点电势降低，故B项正确，C项错误；
D．由于插入玻璃板的过程中，电容器两板间电势差变小，则AB电容器放电，电阻R中有向左的电流，故D项错误。
16．B
【解析】
【详解】
将两条电场线反向延长后相交于一点，即为点电荷Q的位置，根据场强方向可知，Q带正电，选项A错误；设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得到，rb=ra，根据公式得到，Ea=3Eb．故B正确；q受到的电场力为F=qE，因Ea=3Eb，故Fa：Fb=3：1，故C错误．由图可知，负电荷相当于沿着电场线运动，电场力做负功，电势能增大，故电势能比较有Epa＜Epb，故D错误；故选B.
点睛：本题点电荷的场强以及电势能、电势差以及电势之间的关系应用，要注意真空中点电荷产生的电场由求解场强的大小；根据电场线的方向来比较电势的高低．
17．C
【解析】
【详解】
当物体做自由落体运动时，重力的方向与位移的方向相同，故重力对物体做正功，重力势能减小，选项AB错误；当物体做斜抛运动时，在上升阶段，重力对物体做负功，其重力势能增大，选项C正确，D错误；故选C.
点睛：关键是要知道：重力对物体做正功，则重力势能减小；重力做负功或者克服重力做功，重力势能增大.
18．D
【解析】
【详解】
AB．将接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路知识可知R1分流为1.2A，故量程为
每一小格表示0.06A。故AB错误；
CD．将接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的路程仍为1.8A，此时改装成的电压表的量程为
故每一小格表示0.7V。故C错误；D正确。
故选D。
19．D
【解析】
【详解】
A．发生完全非弹性形变的任何物体各部分之间没有弹性势能，A错误；
B．重力势能和弹性势能都是相对参考位置而言的，B错误；
CD．根据弹力做功与弹性势能的关系可知，只有弹力做负功时弹性势能才能增加，如果弹力做正功，则弹性势能就会减小，故C错误，D正确。
故选D。
20．C
【解析】
【详解】
当电梯先竖直向上做匀加速运动时，电梯的加速度的方向向上，电梯处于超重状态；当电梯向上做匀速直线运动的过程中，电梯没有加速度，处于平衡状态；当电梯向上做减速运动的过程中，电梯的加速度的方向向下，所以电梯处于失重状态，故C正确，ABD错误．
21．(1)，方向沿方向；(2)，方向与方向成45°角斜向左下；(3)，方向沿方向
【解析】
【分析】
【详解】
(1)如图所示
试探电荷放在点时，由题意可知
因为
所以
，
即
场强方向沿方向
(2)如图所示
试探电荷放在点时
方向与方向成45°角斜向左下
(3)如图所示
试探电荷放在点时
方向沿方向
22．（1）1.0×10-6C；（2）12.5m/s2
【解析】
【详解】
(1)根据平衡条件可知，小球带正电，且有
可得
(2)细线剪断后，小球的合外力为
根据牛顿第二定律得
23．（1）28.3 m；（2）240J；（3）在圆弧滑道CD上损失的机械能减小．理由是：①滑雪者在到达D前已经脱离轨道腾空飞起；②滑雪者在圆弧轨道上对轨道的压力更小．
【解析】
【详解】
（1）滑雪者在最高点D时恰好对滑道没有压力，设此时的速度为v，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
v=10m/s
设滑雪者落点Q与最高点D之间的距离为x，空中运动时间为t，由平抛运动可知：
在水平方向上
xcosθ2=vt
在竖直方向上
xsinθ2=gt2
代入数据解得
x=20m=28.3 m
（2）设滑雪者在AB滑道克服摩擦力做功W1，在BC滑道克服摩擦力做功W2，则
W2=μmgL=240J
设滑雪者在圆弧滑道CD损失的机械能为W3，从P到Q过程，由动能定理得
mg[h-R（1-cosα）]-W1-W2-W3=mv2-0
代入数据解得
W3=240J
（3）若滑雪者从更高处出发，则在圆弧轨道CD上损失的机械能减小。
理由：①滑雪者在到达D前已经脱离轨道腾空飞起；②滑雪者在圆弧轨道上对轨道的压力更小。
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