湖南省郴州市2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.docx

湖南省郴州市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、单选题1.在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是A. 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。B. 开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。C. 伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。D. 库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了“场”的概念。【答案】A【解析】【详解】A. 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；B. 牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。C. 开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。D. 库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了“场”的概念，选项D错误。2.做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是A. 合外力B. 动能C. 加速度D. 速度【答案】B【解析】【详解】A.做匀速圆周运动的物体，合外力大小不变，方向变化，选项A错误；B. 做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，动能不变，选项B正确；C. 做匀速圆周运动的物体，加速度的大小不变，方向变化，选项C错误；D. 做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向变化，选项D错误；3.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A. 卫星在轨道上运行的线速度小B. 卫星在轨道上运行的周期大C. 卫星在轨道上运行的角速度小D. 卫星在轨道上运行时受到的万有引力大【答案】D【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有： 解得： A由可知轨道半径小的速度大，则在轨道上运行的线速度大，故A错误；B由可知轨道半径小的周期小，则卫星在轨道上运行的周期小。故B错误；C由可知轨道半径小角速度大，则卫星在轨道上运行的角速度大。故C错误；D同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。4.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是（）A. 重力、支持力B. 重力、向心力C. 重力、支持力、指向圆心的摩擦力D. 重力、支持力、向心力、摩擦力【答案】C【解析】【分析】向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力【详解】物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故A，B，D错误，C正确；故选C.【点睛】本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤5.一只小船以恒定速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A. 不变B. 变小C. 变大D. 都有可能【答案】A【解析】【详解】将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A. 不变，与结论相符，选项A正确； B. 变小，与结论不相符，选项B错误；C. 变大，与结论不相符，选项C错误； D. 都有可能，与结论不相符，选项D错误；6.如图所示，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的()A. 倍B. 2倍C. 4倍D. 8倍【答案】D【解析】【详解】根据可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的8倍，故选D.7.某人用手将质量为1kg的物体由静止竖直向上匀加速提升lm，此时物体的速度是2m/s，取g=10 m/s2，则下列说法正确的是A. 手对物体做功10JB. 合外力对物体做功12JC. 合外力对物体做功2JD. 重力势能增加了12J【答案】C【解析】【详解】A.由动能定理得 W-mgh=mv2，则得手对物体做功 W =mgh+mv2=12J，故A错误。BC.合外力对物体做功等于物体的动能增加Ek=mv2 =122J=2J，故C正确，B错误。D.物体克服重力做功 WG=mgh=1101=10J，则重力势能增加了10J故D错误。8.按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到 达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道III绕月球做圆周运动，如图所示。下列判断正确的是 A. 飞船在轨道I上的运行速率v =B. 飞船在A点处点火变轨，从圆形轨道I进入椭圆轨道II时，向后喷气，卫星加速C. 飞船从A到B运行的过程中机械能增大D. 飞船在轨道III绕月球运行一周所需的时间T=【答案】A【解析】【详解】A.飞船在轨道上，万有引力提供向心力：，在月球表面，万有引力等于重力得：，解得：，故A正确。B. 飞船在A点处点火变轨，从圆形轨道I进入椭圆轨道II时，向前喷气，卫星减速，选项B错误；C. 飞船从A到B运行的过程中只有地球的引力做功，则机械能不变，选项C错误；D. 飞船在轨道III绕月球运行时，且 ，则运行一周所需的时间T=，选项D错误。9.如图所示，自由下落的小球，从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始，一直到弹簧被压缩到 最短的过程中，下列说法正确的是 A. 小球的动能先增大后减小B. 小球在刚接触弹簧时动能最大C. 小球的机械能守恒D. 小球的动能和弹簧的弹性势能之和不变【答案】A【解析】【详解】AB.从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小。故A正确，B错误。C.由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故C错误。D.对于小球和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，可知，小球的重力势能一直减小，则小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误。10.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若 AOOB，则A. 星球A的质量大于B的质量B. 星球A的线速度大于B的线速度C. 星球A的角速度大于B的角速度D. 星球A的周期大于B的周期【答案】B【解析】【详解】A.根据万有引力提供向心力mA2rA=mB2rB，因为rArB，所以mAmB，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；BCD.双星系统角速度相等，则周期相等，根据v=r可知，vAvB，故B正确，CD错误。11. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是A. 两个电势不同的等势面可能相交B. 电场线与等势面处处相互垂直C. 同一等势面上各点电场强度一定相等D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B【解析】试题分析：等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；电场线与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；考点：考查了电势，等势面，电场力做功12.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是A. 将竖直向上做匀速运动B. 将处于失重状态C. 将处于超重状态D. 将竖直向上先加速后减速【答案】C【解析】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcos，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故A、B、D错误，C正确。故选C。【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度13.如图所示，小球可以在竖直放置的光滑圆形管道（圆形管道内径略大于小球直径）内做圆周运动，下列说法正确的是A. 小球通过最高点的最小速度为B. 小球通过最高点的速度只要大于零即可完成圆周运动C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，小球处于失重状态D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，小球处于超重状态【答案】B【解析】【详解】AB.小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，若恰好到达最高点，最高点的速度为零，可知小球通过最高点的最小速度为零，即小球通过最高点的速度只要大于零即可完成圆周运动，故A错误，B正确。C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，小球加速度有竖直向上的分量，可知小球处于超重状态，选项C错误；D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，小球加速度有竖直向下的分量，可知小球处于失重状态，选项D错误；14.如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块 （可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A. B所受合力外力一直等于A所受合外力B. A受到的摩擦力一直指向圆心C. B受到的摩擦力先增大后减小D. A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为【答案】D【解析】【详解】A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=m2r，角速度相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得对A：T-fm=mm2r；对B：T+fm=mm22r；解得最大角速度m=故D正确。二、实验题15.某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：a.安装好实验器材。b.接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。c.换用2条、3条同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别 求出小车的速度vl、v2。d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除电火花打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有_和_。（填选项代号）A.220V、50Hz的交流电源 B.低压直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.弹簧测力计（2）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是_.A.防止小车不能被橡皮筋拉动B.确保橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C.便于小车获得较大的弹射速度D.防止纸带上点迹不清晰【答案】 (1). （1）A (2). C (3). （2）B【解析】【详解】第一空.第二空.实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC；第三空.实验中平衡小车受到的摩擦力，目的是使小车受到的合力等于橡皮筋的拉力，保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故选B。16.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=_J，此运动过程中重物动能的增加量Ek=_J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量Ep，分析其原因可能是_。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）【答案】 (1). 1.54（1. 51-1.56 均可） (2). 1.48（1.45-1.49 均可） (3). 存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】【详解】第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=mghB=0.29.80.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量Ek=；第三空. 重物动能的增加量Ek小于重物重力势能的减少量Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.三、计算题17.如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m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为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。（1）求小球所带电荷量并判断所带电荷的性质；（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间 内小球电势能的变化量。【答案】（1）正电；（2）mg2t2（tan）2【解析】【详解】（1）小球受到重力电场力F和细线的拉力T的作用，由共点力平衡条件有：qE = Tsin.mg = Tcos.得：q= .电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：=ma解得：a =在t时间内，小球的位移为：l=at2 .小球运动过程中，电场力做的功为：W= qElsin= mglsintan=mg2t2（tan）2 所以小球电势能的变化量（减少量）为：Ep= mg2t2（tan）218.如图所示，与水平面夹角为=30的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为L=4m，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动。现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数=，取 g=10m/s2，求:（1）物体刚放上皮带时的加速度大小；（2）物体从A运动到B共需多少时间；（3）电动机因传送该物体多消耗的电能。【答案】（1）2.5m/s2（2）2.4s（3）28J【解析】【详解】（1）物体刚放上皮带时有：mgcos-mgsin=ma解得：a=gcos-gsin=2.5m/s2 （2）物体达到与传送带同速的时间：t1=T1时间内物体的位移：L1=.之后物体做匀速运动的时间：= 1.6s. 物体运动的总时间：t=t1+t2=2.4s . （3）前0.8s内物体相对传送带的位移为：L= vt1