北京市2019-2020学年高三上学期期中物理试卷

由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r 时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（　　 ）

A.N·m2/C2 B.C2/ (N·m2) C.N·m2/C D.N·C2/m2

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小芳同学想要悬挂一个镜框，以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是

A. B.

C. D.

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如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是 （　　 ）　　

A.a点场强小于b点场强

B.a点电势高于b点电势

C.带电粒子从a到b动能减小

D.带电粒子带负电

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如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量

A.地球绕太阳公转的半径和周期

B.月球绕地球转动的半径和周期

C.地球的半径和地球绕太阳公转的周期

D.地球的半径和月球绕地球转动的周期

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如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是(　　)

A. 机械能守恒，动量不守恒

B. 机械能不守恒，动量守恒

C. 机械能不守恒，动量不守恒

D. 机械能守恒，动量守恒

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如图所示，轻杆长为L.一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球(可视为质点）小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度．下列说法正确的是

A.小球通过最高点时速度不可能小于

B.小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零

C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小

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如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计针的偏转示电容两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量不变．设电容两极正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．下列关于实验现象的描述正确的是（　　 ）

A. 保持不变，增大，则变大

B. 保持不变，减小，则不变

C. 保持不变，减小，则变小

D. 保持、不变，在两板间插入电介质，则变大

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某个量D的变化量ΔD，ΔD与发生这个变化所用时间Δt的比值叫做这个量D的变化率．关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是(　　)

A. “加速度的变化率”的单位是 m/s2

B. 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动

C. 若加速度与速度同方向，如图所示的a－t图象，表示的是物体的速度在减小

D. 若加速度与速度同方向，如图所示的a－t图象，已知物体在t＝0时速度为5 m/s，则2 s末的速度大小为7 m/s

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如图所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，A物体质量为m，B物体质量为2m，从A刚接触弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中（　　 ）

A.弹簧再次恢复原长时B的速度大小为

B.物体A先做加速度增大的变减速运动，再做加速度减小的变减速运动

C.弹簧弹力对A的冲量大小为

D.弹簧弹性势能的最大值为

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如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线上关于AB连线对称的两点，在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动，则（　　 ）

A..A、B两点电荷产生的电场在中垂线上合场强从C至D一定先减小后增大

B.小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断增大

C.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小

D.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，C、D两点的电势差UCD不断变大

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在一段平直的公路上，汽车保持额定功率P行驶，所受的阻力大小恒为F．已知汽车的质量为m，最大速率为vm．若某时刻汽车的速度大小为v（v < vm）时，汽车的加速度大小为a，所受的牵引力大小为F，则下列关系式正确的是

A. B.

C. D.

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自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次关闭自充电装置，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（　　）

A.500J B.300J C.250J D.200J

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物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能,取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距离质量为M0的引力源中心为时,其引力势能Ep=-GM0m0/r0(式中G为引力常数),一颗质量为m的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2,若在这个过程中空气阻力做功为Wf,则在下面给出的Wf,的四个表达式中正确的是(　　 )

A. B.

C. D.

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在“研究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，用电容表可以直接测量出该平行板电容器的电容大小。某同学在测量中，记录了一些测量结果，参看下表，表中的数据是测量出的电容大小。在实验误差的允许范围内，可以得到的最直接的结论是（　　 ）

A.通过①和②数据，可知极板材料不影响平行板电容器的电容

B.通过①和③数据，可知极板材料和介质材料都影响平行板电容器的电容

C.通过②和③数据，可知介质材料影响平行板电容器的电容

D.通过②和③数据，可知极板的不同正对面积和板间距离影响平行板电容器的电容

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某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N3的钩码，每个钩码的质量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3．

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

（1）关于本实验，以下说法中正确的是（_______）

A．若钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4时可以完成实验

B．若钩码的个数N1＝N2＝N3＝4时可以完成实验

C．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角

D．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量

E．拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

（2）在作图时，图乙中正确的是________（选填“A”或“B”）．

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如图所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=_________J；打B点瞬间重物的速度VB=_________m/s(结果均保留三位有效数字)。

（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp________ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）①乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是____________（在A、B、C项中选择并填在横线上）。

A、由于空气阻力的影响

B、先释放重物再接通打点计时器电源

C、先接通打点计时器电源后释放重物

②乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g ____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（4）丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验，分别打出了以下4条纸带①、②、③、④，其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带，丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________。（取g =9.80m/s2,将选中纸带数据前的序号填在横线上）

①6.05 cm，6.10 cm，6.06 cm　 ②4.96 cm，5.35 cm，5.74 cm

③4.12 cm，4.51 cm，5.30 cm　　 ④6.10 cm，6.58 cm，7.06 cm

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如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，仅在电容器两极板间存在电场且可视为匀强电场，重力加速度为g。求：

（1）小球到达小孔处的速度大小；

（2）两极板间电势差U

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如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端与车相对静止没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：

（1）求物块A刚开始滑动时加速度a大小；

（2）求物块A、B与小车相对静止时共同速度v共及物块A、B在小车上滑动过程中产生的热量Q

（3）求整个过程中物块B相对小车的位移x相大小。

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如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力），已知电子电量为-e，质量为m。

（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开Ⅰ区域时的速度。

（2）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开Ⅱ区域时的位置

（3）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。

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如图1所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点），弹簧处于原长时小球位于O点．将小球从O点由静止释放，小球沿竖直方向在OP之间做往复运动，如图2所示．小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内．不计空气阻力，重力加速度为g．

（1）在小球运动的过程中，经过某一位置A时动能为Ek1，重力势能为EP1，弹簧弹性势能为E弹1，经过另一位置B时动能为Ek2，重力势能为EP2，弹簧弹性势能为E弹2．请根据功是能量转化的量度，证明：小球由A运动到B 的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒；

（2）已知弹簧劲度系数为k．以O点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，建立一维坐标系O﹣x，如图2所示．

a．请在图3中画出小球从O运动到P的过程中，弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象．根据F﹣x图象求：小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E弹；

b．已知小球质量为m．求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v．

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