浙江省东阳中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

浙江省东阳中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一单项选择题（本题12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。）1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是A. 伽俐略通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律B. 第谷通过对行星运动的研究发现行星运动三大定律C. 牛顿测出了引力常量G的数值D. 海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星【答案】D【解析】【详解】牛顿通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律，选项A错误； 开普勒通过对行星运动的研究发现行星运动三大定律，选项B错误；卡文迪许测出了引力常量G的数值，选项C错误；海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星，选项D正确.2.我国首颗由东中校友潘建伟主导的量子卫星于2016年8月16日1点40分成功发射。量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示，量子卫星最后定轨在离地面5102km的预定圆周轨道，已知地球半径约为6.4103km，同步卫星距地面约3.6104km，下列说法正确的是A. 量子卫星的发射速度可能为7.8km/sB. 量子卫星的环绕速度小于同步卫星的环绕速度C. 量子卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度D. 量子卫星绕地球的周期小于同步卫星绕地球的周期【答案】D【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，有：，得：，最小的发射速度是7.9km/s，所以量子卫星的发射速度不可能为7.8km/s，它会落向地面，不可能成为地球的卫星，故A错误；由可知，半径比较小的量子卫星运行线速度比同步卫星线速度大。故B错误；由可知，轨道半径越小，向心加速度越大，量子卫星的向心加速度比同步卫星大，故C错误；由，可知轨道半径越小，周期越小，则量子卫星的周期小于同步卫星的周期，故D正确。3.如图，高一男生小明站立在东门菜场里的履带式自动扶梯上，正在匀速上楼。下列关于小明受到的力做功判断正确的是A. 支持力对小明做正功B. 摩擦力对小明做正功C. 支持力对小明做负功D. 摩擦力对小明做负功【答案】B【解析】【详解】支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故B正确，ACD错误。4.一片质量约为510-4kg的秋叶自5m高的树枝上落下并飘落到地面，此过程中重力的平均功率可能为( g=10m/s2)A. 0.008WB. 0.025WC. 0.05WD. 0.1W【答案】A【解析】试题分析：因为叶子不是做自由落体运动，运动时间，重力的平均功率，故选A考点：功率【名师点睛】解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的区别，知道这两种功率的求法，注意叶子不是做自由落体运动，所以对叶子下落的时间要正确的估计5.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为A. 21B. 41C. 161D. 601【答案】D【解析】【详解】开始时由库仑定律得：；现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q，因此此时：；联立得：F2=F1，则F1与F2之比为 60：1，故选D.6.某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧（不连接）将其压缩，记下木块右端的位置A点，释放后，木块右端恰能运动到B1点在木块槽中加入一个质量m0的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A点，释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B2点测得AB1、AB2的长分别为27.0cm和9.0cm，则木块的质量m与砝码质量m0的关系是A. m=3m0B. m=2m0C. m0D. m0【答案】C【解析】【详解】设弹簧的弹性势能为Ep根据能量的转化与守恒定律有：第一次：mgAB1=EP；第二次：（m0+m）gAB2=EP；联立得：m=m0，故选C.7.真空中一点电荷Q所形成的电场线分布如图所示， a、b为电场中的两点，则以下说法错误的是A. a点的电场强度比b点的大B. a点的电势比b点的高C. 试探电荷q在a点的电势能比在b点的大D. 将试探电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做正功【答案】C【解析】【详解】a点离点电荷距离较近，则a点的电场强度比b点的大，选项A正确；顺着电场线电势降低，可知， a点的电势比b点的高，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能较小，则试探电荷q在a点的电势能比在b点的小，选项C错误；将试探电荷q从a点移到b点的过程中，因电场力由a指向b，则电场力做正功，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.8.超级电容器又叫双层电容器，是一种新型储能装置。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，9000F”，可知A. 超级电容器的所带电荷量跟电压成正比B. 电压为1.2V时，该电容器的电容为4000FC. 该电容器正常工作时的电荷量为9000CD. 该电容器只有两端加上2.7V时才能正常工作【答案】A【解析】【详解】根据Q=CU可知，超级电容器的所带电荷量跟电压成正比，选项A正确；电容器的电容由内部结构决定，与电压无关，选项B错误；该电容器正常工作时的电荷量为，选项C错误；该电容器在小于2.7V电压时都能正常工作，选项D错误。9.一同学在某电路中接上两个毫安表和两个相同的电压表，如图所示，毫安表1的读数I1100 mA，毫安表2的读数I299 mA，电压表V1的读数U110 V，则电压表V2的读数应为A. 0.01 VB. 1 VC. 0.1 VD. 10 V【答案】C【解析】试题解析：电压表V1的两端电压为10V，通过的电流为100mA，故其电阻为R=100，则电压表V2的电阻也是100，而通过电压表V2的电流为100mA99mA=1mA，故电压表V2的两端电压为1000.001A=0.1V，故C是正确的。考点：串、并联电路的特点。10.在同一高度将质量相等的三个小球以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力。从抛出到落地关于三个小球判断正确的是A. 运动时间相同B. 落地时的速度相同C. 落地时重力的瞬时功率相同D. 落地时的动能相同【答案】D【解析】A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B错误；C、落地时速度大小相等，但方向不同，根据可知，重力的瞬时功率不等，故C错误；D、根据机械能守恒定律得到落地时动能相等，故D正确。点睛：本题关键在于沿不同方向抛出小球都只有重力做功，机械能守恒；同时速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意识。11.我国探月计划分成“绕、落、回”三部分若已知地球和月球的半径之比为a1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b1，以下说法正确的是()A. 在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，此处距地球和月球的距离之比为abB. 飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为1C. 地球与月球的第一宇宙速度之比为D. 地球与月球的质量之比为a2b1【答案】D【解析】【分析】根据星球表面重力等于万有引力列式分析；根据万有引力定律列式求解距地球和月球的距离之比；根据重力等于万有引力得到周期表达式进行分析；根据重力等于万有引力得到第一宇宙速度表达式进行分析。【详解】在星球表面，重力等于万有引力，故：，可得：，由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的质量之比为a2b，故D正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：，可得，故A错误；在星球表面，重力提供向心力，故：，解得：，已知地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的第一宇宙速度之比为，故B错误；在星球表面，重力提供向心力，即，解得：，由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为，故C错误。所以D正确，ABC错误。12.内壁光滑绝缘的真空细玻璃管竖直放置，其A、B端分别固定一个带电小球a和b，另一带电的小球c(其直径略小于管内径)位于A、B的中点O，处于静止状态，如图所示三小球均带正电，轻晃玻璃管后，可观察到小球c会在O位置上、下附近的M、N点间运动下列判断正确的是A. 小球c在振动过程中机械能守恒B. 小球a电量等于小球b电量C. 小球c从O点运动到N点过程中，电场力做负功D. 小球c从M点运动到O点的过程中，电场力做正功【答案】C【解析】【详解】小球在振动的过程中，除重力做功以外，电场力做功，机械能不守恒。故A错误。小球c开始静止在O点，知重力和电场力平衡，可知b球对c球的库仑力大于a球对c球的库仑力，则小球a的电量小于小球b的电量。故B错误。小球c从O点运动到N点的过程中，合力向上，重力向下，则电场力向上，电场力做负功。故C正确。小球c从M点运动到O点的过程中，合力向下，重力向下，电场力可能会向上，电场力可能做负功。故D错误。二多项选择题（本题4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对得3分，漏选得2分，错选、不选得0分）13.假设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，其轨道半径是r，周期是T，万有引力常量G已知，根据这些数据可以求出的物理量有A. 土星的线速度大小B. 土星的加速度大小C. 土星的质量D. 太阳的质量【答案】ABD【解析】【详解】土星绕太阳做圆周运动，万有引力做向心力，故有；由于知道G、T、r，所以可求得太阳质量，土星的线速度，土星的加速度；而在所有相关公式中，土星质量m在计算过程和其他物理量无关，故无法求解；故C错误，ABD正确。14.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法正确的是A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动B. P点的电势将降低C. 带电油滴的电势能不变D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大【答案】AB【解析】【详解】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A正确。场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。故B正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，受电场力向上，而上极板带正电，故说明油滴带负电，因P点的电势将降低，可知油滴在P点的电势能增大，故C错误；由可知C减小，根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误。15.如图电阻R120 ，电动机线圈电阻R210 ，当开关S断开时，电流表的示数为0.5 A当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表显示的电流或电路消耗的电功率P应为A. I1.5 AB. I1.5 AC. P15 W【答案】BC【解析】【详解】当电键S断开时，由欧姆定律得，U=I1R=0.520=10V当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机的电流，故电流表的电流I1.5A，电路中电功率P=UI15W故BC正确，AD错误。16.如图所示，轻质弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端的挡板C上，另一端自然伸长到A点质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点下列说法正确的是（）A. 物块第一次滑到A点时速度最大B. 物块停止时弹簧一定处于压缩状态C. 在物块滑到最低点的过程中，物块减少的重力势能全部转化成弹簧的弹性势能D. 在物块的整个运动过程中，克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和【答案】BD【解析】试题分析：物体沿斜面有静止滑下，说明，物体加速下滑，遇到弹簧后，受到向上的弹力，随弹簧压缩量逐渐增大，弹力逐渐增大，加速度变小，当弹力满足时，加速度等于0，速度最大，选项A错。物体静止时一定是平衡，合力为0，由于，弹力一定沿斜面向上，即弹簧处于压缩状态选项B对。在物块滑到最低点的过程中，物块减少的重力势能一部分克服摩擦力做功转化为内能，一部分转化为弹簧弹性势能，选项C错。在物块的整个运动过程中，根据动能定理，合外力做功为0，即克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和，选项D对。考点：共点力的平衡 机械能守恒三实验填空题（本题2小题，每空2分，共16分）17.在探究功与物体速度变化的关系实验时，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑，实验装置如图1所示（1）适当垫高木板是为了_；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，通过纸带求小车速度时，应使用纸带_（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）关于实验中的操作或分析，下列叙述正确的是_A实验中所选用橡皮筋的规格要一致B实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C小车在橡皮筋的作用下保持无初速度弹出D每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值（4）实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确甲同学根据实验数据作出了Wv图，如图2甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论乙同学根据实验数据作出了Wv2图，如图2乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是_A甲的分析不正确，乙的分析正确 B甲的分析正确，乙的分析不正确C甲和乙的分析都正确 D甲和乙的分析都不正确【答案】 (1). 平衡摩擦力 (2). 后面部分 (3). AC (4). A【解析】【详解】（1）要使橡皮筋对小车的拉力大小等于其合外力大小，实验中必须进行平衡摩擦力的操作，即垫高木板的一端（2）该实验中需要求出小车的最大速度即小车最后匀速运动的速度大小，因此需要利用纸带的后半部分（3）我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的实验时，我们增加相同的橡皮条的数量，使功的大小成倍数增加，每次实验不必设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值，但是实验中所选用橡皮筋的规格要一致，故A正确，D错误；每次实验中，橡皮筋拉伸的长度一定要保持一致，故B错误；每次小车在橡皮筋的作用下保持无初速度弹出，所以C正确；（4）根据数学知识得到y=axn，式子中a为常系数，n为指数；当n=1时，图线为直线；当n1时，图线向下弯曲；当n1时，图线向上弯曲；甲图图线向上弯曲，故表达式W=avn中n为大于1的任意数值，不能得出功与速度的平方一定成正比的结论；而乙图中，W与v2成正比，故A正确，BCD错误18.如图，在验证机械能守恒定律的实验中：(1)除铁架台、铁夹、交流电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用仪器是_A秒表 B刻度尺 C天平 D弹簧秤(2)该实验装置中的一处需要改正_(3)某同学改正装置后得到了一条纸带，下列正确的是_ A 实验所用打点计时器是电磁打点计时器，应接在6V直流电源上B 实验时应先释放重锤，再接通电源C 纸带上点密集的一端是与重物相连的D挑选纸带时应注意点迹清晰，第一、二点的间距约为2cm(4) 某同学一次实验中测得如图所示三段位移，O点为起始点，已知打点计时器的打点间隔为T，则他需要验证O到C过程的机械能守恒表达式为_【答案】 (1). B (2). 重锤离打点计时器太远 (3). C (4). 【解析】【详解】（1）为了测得重物下落的加速度，需要用刻度尺测出纸带上两相邻计数点间的距离，而时间是由打点计时器来算出；由于要验证的等式两边质量可以约去，故不需要天平；实验用不到弹簧秤，故ACD错误，B正确；（2）实验时，应让重物靠近打点计时器，由图示可知：重物没有靠近打点计时器，这是错误的（3）实验所用打点计时器是电磁打点计时器，应接在46V交流电源上，选项A错误；实验时应先接通电源，再释放重锤，选项B错误；纸带上点密集的一端是与重物相连的，选项C正确；挑选纸带时应注意点迹清晰，第一、二点的间距约为2mm，选项D错误.（4）从纸带上可以看出O点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，重力势能减小量Ep=mg（s0+s1）；利用匀变速直线运动的推论：动能增加量表达式为因此只需要验证即为，就可以验证机械能守恒.四、解答计算题（本题4小题，19题8分，20、21题9分，21题10分，共36分）19.半径R=1m的1/4光滑圆弧轨道下端与一水平粗糙轨道连接，水平轨道离地面高度h=1m，如图所示，有一质量m=1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨迹末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，不计空气阻力。试求：（g取10m/s2）（1）滑块落在地面上时的速度大小；（2）滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功。【答案】(1)v=6m/s;(2)w=2J【解析】详解】（1）从B到地面，由动能定理可知：解得滑块落在地面上时速度v=6m/s（2）A到B动能定理： 解得滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功Wf=2J20.东阳中学兴趣小组为了研究高铁动车组运行情况，在模拟实验中用2节小动车和4节小拖车组成动车组，动车组总质量为m=2kg，每节动车可以提供P0=6W的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度vm=6m/s并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求： （1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s，求变加速运动的位移。【答案】(1)f=2N,t=3s;(2)X=46.5m【解析】【详解】（1）设动车组在运动中所受阻力为f，动车组的牵引力为F，动车组以最大速度匀速运动时：F=f动车组总功率：P=Fvm因为有2节小动车，故：P=2P0联立解得：f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F，匀加速运动的末速度为v，由牛顿第二定律有：Ff=ma动车组总功率：P=Fv运动学公式：v=at1解得匀加速运动的时间：t1=3s（2）设动车组变加速运动的位移为x，根据动能定理：Ptfx=mv2mv2解得：x=46.5m21.如图（a）长度L=0.8 m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q=；一质量m=0.02 kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（