浙江省台州市书生中学2019-2020学年高一下学期物理4月线上教学检测试卷
一、单选题
1．（2020高一下·台州月考）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
2．（2020高一下·台州月考）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
3．（2020高一下·台州月考）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”
4．（2020高一下·台州月考）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。
5．（2020高一下·台州月考）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
6．（2020高一下·台州月考）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/cm2的认定为枪支；枪口比动能小于1.8J/cm2而大于0.16J/cm2的认定为仿真枪；枪口比动能小于等于0.16J/cm2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
7．（2020高一下·台州月考）如图所示，在地面上以速度 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
B．从抛出到海平面的运动过程，重力对物体做的功为
C．物体落到海平面时的动能为
D．物体落到海平面时的机械能为
8．（2020高一下·台州月考）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， 。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
9．（2019高一下·海安月考）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g0，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． B．
C． D．
10．（2020高一下·台州月考）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q1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q2的点电荷，且CA处于同一水平线上。则 为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．（2020高一下·台州月考）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
12．（2020高一下·七台河期中）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
13．（2020高一下·台州月考）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 ， ，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
14．（2020高一下·台州月考）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， ，物块与桌面间的动摩擦因数为 。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
B．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．经O点时，物块的动能小于
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
15．（2020高一下·台州月考）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
三、实验题
16．（2020高一下·台州月考）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h1 = 0.1m，h2= 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．
17．（2020高一下·台州月考）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的实验器材有
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 求出
C．近似取10m/s2
四、解答题
18．（2020高一下·台州月考）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。
19．（2020高一下·台州月考）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？
20．（2020高一下·台州月考）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/s2，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．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】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，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】既有大小又有方向的量为矢量，例如位移、速度、加速度、力、电场强度等，只有大小没有方向的量为标量，例如路程、时间、能量、功等。
2．【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】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，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电荷守恒定律是自然界的普遍规律，物体上的电荷不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
3．【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.开普勒根据第谷的观测数据发现了行星的运动规律，A不符合题意
B.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，B不符合题意
C.密里根通过油滴实验测得了元电荷e的数值，C不符合题意
D.法拉第引入电场线和磁感线形象的描述电场和磁场，D符合题意
故答案为：D
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
4．【答案】B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】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，A不符合题意，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做匀速圆周运动的物体虽然速度和加速度大小不变，但是速度和加速度的方向无时无刻都在变化。
5．【答案】D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
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，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】汽车做匀加速运动，加速度恒定，结合牛顿第二定律分析齐纳引力的变化，再结合功率公式P=Fv分析汽车功率的变化。
6．【答案】A
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】“塑料BB弹”的质量 ，速度 ，则“塑料BB弹”射出枪口时的动能
“塑料BB弹”的直径 ，横截面积
则“枪口比动能”为
则“BB枪”是枪支，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合子弹的速度和质量求解子弹的动能，根据枪口的面积求解比动能，再进行判断即可。
7．【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用；动能与重力势能
【解析】【解答】A．以地面为参考平面，物体落到海平面时重力势能为－mgh，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 ，B正确，不符合题意；
C．抛出点机械能为 ，下落过程中机械能守恒，则得在海平面上的动能为
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 ，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加，除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量，除重力以外的其他力对物体做正功，机械能增加。
8．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】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不符合题意；
B．由于 ，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，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合等量异种电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
9．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】由万有引力定律可知： ，在地球的赤道上： ，地球的质量： ，联立三式可得： ，B符合题意；
故答案为：B
【分析】利用万有引力的分力提供地球表面的向心力结合密度公式可以求出地球的密度。
10．【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】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： ，而 ；根据三角知识，则有：lBA=Ltna30°，lCA=Lsin30°，综上所得： ，ACD不符合题意，B符合题意；
故答案为：B。
【分析】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．
11．【答案】C,D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．电势降落最快的方向为电场强度的方向，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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，C符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电场线是为了描述电场而引入了一种物理模型，电场线越密集电场强度就越大。
12．【答案】A,B,C
【知识点】临界类问题；牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．A、B、C的角速度相等，根据 知，C的半径最大，则C的向心加速度最大，A符合题意；
B．物体与圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力
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，B符合题意；
CD．根据
得
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，C符合题意，D不符合题意．
故答案为：ABC。
【分析】利用摩擦力提供向心力可以判别物体谁先滑动；利用角速度相同结合半径可以比较向心加速度的大小；利用向心力的大小可以比较摩擦力的大小。
13．【答案】A,B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】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，A符合题意；
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，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】电场线是为了描述电场而引入了一种物理模型，电场线越密集电场强度就越大，电荷在电场中受到电场力，电场力的方向与电场线的切线方向一致。
14．【答案】B,C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】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
此过程物体克服摩擦力做功大于 ，根据能量守恒得，物块在A点时，弹簧的弹性势能小于 ，物块从开始运动到最终停在B点，路程大于 ，整个过程物体克服阻力做功大于 ，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于 ，A不符合题意，B符合题意；
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，C符合题意；
D．物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，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，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】物体和弹簧组成的系统能量守恒，即弹簧的弹性势能最小时，物体的机械能最大，结合选项分析求解。
15．【答案】A,B,D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】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，A符合题意；
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，B符合题意，C不符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】平衡摩擦力，除去摩擦力对实验的影响，使实验更准确；起初在橡皮筋拉力的作用下小车做加速度运动，等到拉力消失后，小车做匀速运动，打出点为间隔均匀的点，应用此段进行测量。
16．【答案】（1）2
（2）1.5
（3）0.0125
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）在竖直方向上根据△y=gt2
，
物体抛出时的初速度 ．（2）经过B点时的竖直分速度 ；（3）抛出点到B点的运动时间
从抛出到运动到A点需要的时间tA=tB-t=0.15s-0.1s=0.05s
则抛出点在A点上方高度： ；
【分析】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，以及匀变速直线运动的两个推论：1、在连续相等时间内的位移之差是一恒量.2、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．
17．【答案】重物释放时离打点计时器太远；B；A
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(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，AC不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。(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，A符合题意，BC不符合题意。
故答案为：A。
【分析】为了使纸带记录重物的运动全过程，需要先接通电源，再释放重物；释放小车时，重物应该靠近打点计时器释放。
18．【答案】（1）解；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）解；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：
得：
（3）解；由平衡条件有：
得细线的拉力为：
【知识点】电场强度和电场线
【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；
19．【答案】（1）解：对实验中小球在最高点：
对月球近地卫星最小发射速度： ，解得
（2）解：由 解得
又
解得
（3）解：对该卫星有：
解得：
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【分析】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．【答案】（1）解：根据几何关系可知：小物块在C点速度大小为： ，
竖直分量：
下落高度：
（2）解：小物块由C到D的过程中，由动能定理得：
代入数据解得：
小球在D点时由牛顿第二定律得：
代入数据解得：FN=68N
由牛顿第三定律得FN′=FN=68N，方向竖直向下
（3）解：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： ，
速度分别为：
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得：L=3.625 m
即木板的长度至少是3.625 m。
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，结合竖直方向的运动求解高度；
（2）利用动能定理求解物体到达最低点的速度，对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（3）分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度，结合运动学公式求解两个物体的相对位移，即为木板的长度。
浙江省台州市书生中学2019-2020学年高一下学期物理4月线上教学检测试卷
一、单选题
1．（2020高一下·台州月考）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
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】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，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】既有大小又有方向的量为矢量，例如位移、速度、加速度、力、电场强度等，只有大小没有方向的量为标量，例如路程、时间、能量、功等。
2．（2020高一下·台州月考）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
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】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，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电荷守恒定律是自然界的普遍规律，物体上的电荷不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
3．（2020高一下·台州月考）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
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.开普勒根据第谷的观测数据发现了行星的运动规律，A不符合题意
B.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，B不符合题意
C.密里根通过油滴实验测得了元电荷e的数值，C不符合题意
D.法拉第引入电场线和磁感线形象的描述电场和磁场，D符合题意
故答案为：D
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
4．（2020高一下·台州月考）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
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】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，A不符合题意，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做匀速圆周运动的物体虽然速度和加速度大小不变，但是速度和加速度的方向无时无刻都在变化。
5．（2020高一下·台州月考）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
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
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，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】汽车做匀加速运动，加速度恒定，结合牛顿第二定律分析齐纳引力的变化，再结合功率公式P=Fv分析汽车功率的变化。
6．（2020高一下·台州月考）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/cm2的认定为枪支；枪口比动能小于1.8J/cm2而大于0.16J/cm2的认定为仿真枪；枪口比动能小于等于0.16J/cm2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
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】“塑料BB弹”的质量 ，速度 ，则“塑料BB弹”射出枪口时的动能
“塑料BB弹”的直径 ，横截面积
则“枪口比动能”为
则“BB枪”是枪支，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合子弹的速度和质量求解子弹的动能，根据枪口的面积求解比动能，再进行判断即可。
7．（2020高一下·台州月考）如图所示，在地面上以速度 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
B．从抛出到海平面的运动过程，重力对物体做的功为
C．物体落到海平面时的动能为
D．物体落到海平面时的机械能为
【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用；动能与重力势能
【解析】【解答】A．以地面为参考平面，物体落到海平面时重力势能为－mgh，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 ，B正确，不符合题意；
C．抛出点机械能为 ，下落过程中机械能守恒，则得在海平面上的动能为
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 ，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，合外力对物体做正功，物体的动能增加，除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量，除重力以外的其他力对物体做正功，机械能增加。
8．（2020高一下·台州月考）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， 。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
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】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不符合题意；
B．由于 ，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，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合等量异种电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
9．（2019高一下·海安月考）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g0，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． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】由万有引力定律可知： ，在地球的赤道上： ，地球的质量： ，联立三式可得： ，B符合题意；
故答案为：B
【分析】利用万有引力的分力提供地球表面的向心力结合密度公式可以求出地球的密度。
10．（2020高一下·台州月考）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q1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q2的点电荷，且CA处于同一水平线上。则 为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】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： ，而 ；根据三角知识，则有：lBA=Ltna30°，lCA=Lsin30°，综上所得： ，ACD不符合题意，B符合题意；
故答案为：B。
【分析】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、多选题
11．（2020高一下·台州月考）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】C,D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．电势降落最快的方向为电场强度的方向，A不符合题意；
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，B不符合题意；
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，C符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电场线是为了描述电场而引入了一种物理模型，电场线越密集电场强度就越大。
12．（2020高一下·七台河期中）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】A,B,C
【知识点】临界类问题；牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．A、B、C的角速度相等，根据 知，C的半径最大，则C的向心加速度最大，A符合题意；
B．物体与圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力
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，B符合题意；
CD．根据
得
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，C符合题意，D不符合题意．
故答案为：ABC。
【分析】利用摩擦力提供向心力可以判别物体谁先滑动；利用角速度相同结合半径可以比较向心加速度的大小；利用向心力的大小可以比较摩擦力的大小。
13．（2020高一下·台州月考）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 ， ，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】A,B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】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，A符合题意；
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，B符合题意；
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，C不符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】电场线是为了描述电场而引入了一种物理模型，电场线越密集电场强度就越大，电荷在电场中受到电场力，电场力的方向与电场线的切线方向一致。
14．（2020高一下·台州月考）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， ，物块与桌面间的动摩擦因数为 。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
B．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．经O点时，物块的动能小于
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】B,C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】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
此过程物体克服摩擦力做功大于 ，根据能量守恒得，物块在A点时，弹簧的弹性势能小于 ，物块从开始运动到最终停在B点，路程大于 ，整个过程物体克服阻力做功大于 ，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于 ，A不符合题意，B符合题意；
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，C符合题意；
D．物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，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，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】物体和弹簧组成的系统能量守恒，即弹簧的弹性势能最小时，物体的机械能最大，结合选项分析求解。
15．（2020高一下·台州月考）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】A,B,D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】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，A符合题意；
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，B符合题意，C不符合题意；
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，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】平衡摩擦力，除去摩擦力对实验的影响，使实验更准确；起初在橡皮筋拉力的作用下小车做加速度运动，等到拉力消失后，小车做匀速运动，打出点为间隔均匀的点，应用此段进行测量。
三、实验题
16．（2020高一下·台州月考）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h1 = 0.1m，h2= 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
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）在竖直方向上根据△y=gt2
，
物体抛出时的初速度 ．（2）经过B点时的竖直分速度 ；（3）抛出点到B点的运动时间
从抛出到运动到A点需要的时间tA=tB-t=0.15s-0.1s=0.05s
则抛出点在A点上方高度： ；
【分析】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，以及匀变速直线运动的两个推论：1、在连续相等时间内的位移之差是一恒量.2、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．
17．（2020高一下·台州月考）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的实验器材有
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 求出
C．近似取10m/s2
【答案】重物释放时离打点计时器太远；B；A
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(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，AC不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。(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，A符合题意，BC不符合题意。
故答案为：A。
【分析】为了使纸带记录重物的运动全过程，需要先接通电源，再释放重物；释放小车时，重物应该靠近打点计时器释放。
四、解答题
18．（2020高一下·台州月考）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）解；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）解；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：
得：
（3）解；由平衡条件有：
得细线的拉力为：
【知识点】电场强度和电场线
【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；
19．（2020高一下·台州月考）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）解：对实验中小球在最高点：
对月球近地卫星最小发射速度： ，解得
（2）解：由 解得
又
解得
（3）解：对该卫星有：
解得：
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【分析】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．（2020高一下·台州月考）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/s2，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）解：根据几何关系可知：小物块在C点速度大小为： ，
竖直分量：
下落高度：
（2）解：小物块由C到D的过程中，由动能定理得：
代入数据解得：
小球在D点时由牛顿第二定律得：
代入数据解得：FN=68N
由牛顿第三定律得FN′=FN=68N，方向竖直向下
（3）解：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： ，
速度分别为：
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得：L=3.625 m
即木板的长度至少是3.625 m。
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，结合竖直方向的运动求解高度；
（2）利用动能定理求解物体到达最低点的速度，对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（3）分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度，结合运动学公式求解两个物体的相对位移，即为木板的长度。
