1、1本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间80分钟;2本卷重力加速度取g=10m/s2。选择题部分一、单项选择题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的,每题3分,共36分)1关于万有引力定律的发现和引力常量的测定,下面说法中正确的是( )A万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由牛顿测定的B万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由卡文迪许发现的,而引力常量是由牛顿测定的D万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的2质量各为1105kg的两物体(都可看成质点)相距1m时,已知引力常量,它们之间的万有
2、引力大小最接近于( )A一个大人的重力 B一个鸡蛋的重力 C一个大西瓜的重力 D一头牛的重力3我国首颗量子卫星于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7.8m/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4某个行星的半
3、径是地球半径的,质量也是地球质量的,则它表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为( )A3 B9 C D5如图所示,“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起,从图中1到2回复原长的过程中,关于小孩的重力势能和弹簧的弹性势能的变化,下列说法正确的是( )A重力势能减小,弹性势能增加 B重力势能减小,弹性势能减小C重力势能增加,弹性势能减小 D重力势能增加,弹性势能增加6如图所示,A、B、C三点在同一直线上,且AB=BC,在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的试探电荷时,它受到的电场力为F;移去B处电荷,在C处放电荷量为4q的试探电荷,其所受电场力大小为( )AF B2F C4F D8F
4、7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“3V,3000F”,可知( )A电压为0时,该电容器的电容为0 B电压为2V时,该电容器的电容为2000FC该电容器正常工作时的电荷量为9000C D该电容器正常工作时的电荷量为1000C8如图所示的匀强电场中,有一点电荷处在P点,点电荷的重力不计,则以下说法中正确的是( )A该点电荷所受电场力一定向右 B该点电荷所受电场力可能向下C该点电荷运动过程中,电场力不变 D该点电荷运动过程中,电场力越来越大9扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小
5、型吸尘部件进行吸尘清扫。如图为某款扫地机器人,已知其电池容量为2200mAh,额定工作电压为15V,额定功率为33W,则下列说法正确的是( )A题中“mAh”是能量的单位 B扫地机器人的电阻是20C扫地机器人正常工作时的电流是2.2A D扫地机器人充满电后一次工作时间约为2h10有两个同种材料制成的导体,两导体为正方形截面的柱体,主体的高均为h,大柱体柱截面边长为为a,小柱体柱截面边长为为b,当两导体通以如图所示的电流时,大柱体的电阻R1与小柱体的电阻R2的大小关系是( )AR1R2 BR1=R2 CR1R2 D无法比较 11根据国家标准规定,电动自行车的最高速度不得超过20km/h。一个高中
6、生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时,电动车所受的阻力是总重力的0.2倍。已知人和车的总质量约为60kg,则此时电动车电机的输出功率约为( )A70W B140W C700W D1400W12研究“蹦极”运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示,运动员及所携带的全部设备的总质量为70kg,弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落,根据传感器测到的数据得到如图乙所示的速度位移(vt)图象。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是( )A运动员下落的轨迹为一条抛物线B运动员下落加速度为0时弹性势能为0C运动员下落速度最大时绳的弹性
7、势能也最大D运动员下落到最低点时绳的弹性势能为2.1104J二、不定项选择(本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的,每题4分,全对得4分,选不全得2分,不选、错选不得分,共16分)13如图所示,人站在台阶式自动扶梯上,在匀速向上运动的过程中,下列说法正确的是( )A人所受的重力做正功 B人所受的重力做正功C梯面对人的支持力做正功 D人所受到的合力不做功14一电场中,其电场线分布如图所示,P、Q是电场中的两点。下列说法中正确的是( )AP点场强比Q点场强小 BP点场强比Q点场强大CP点电势比Q点电势低 DP点电势比Q点电势高15如图所示电路中,闭合开关后,向右移动滑动
8、变阻器R1,电源的内阻不可忽略,则下列说法中正确的是( )A电流表示数变大 B电流表示数变小 C电压表示数变小 D流过R1的电流变大16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太阳的质量非选择题部分三、实验填空题(本题共5小题,共9个空格,每个空格2分,共18分)17做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、刻度尺、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母代号)。18甲同学准备做“探究功与物体速度变化的关系”实验,乙同学准备做“验证机械
9、能守恒定律”实验。(1)图1为实验室提供的部分器材,甲、乙同学均要使用的器材是 (填字母代号,单选)。(2)图2是实验中得到的纸带,请根据纸带测量结果计算b点对应的速度为 m/s(保留三位有效数字)。19“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,要求采用分压电路。小王同学按照如图电路连线,请根据实验要求将导线A端连接到正确的接线柱上 (填“B”、“C”或“D”)。20某实验小组做“测定电池的电动势和内阻”的实验电路如图1所示。(1)电流表(量程为0.6A)示数如图2所示,则电流为 A。(2)根据实验数据获得UI图象如图3所示,则电动势E= V,内阻r= 。21某同学用多用电表测量灯泡的电阻,以下是该同
10、学实验过程中的主要操作步骤:A将“选择开关”置于如图甲所示的位置;B将红、黑表笔短接,调节电阻调零旋钮,进行欧姆调零;C如图乙所示,把两表笔接触灯泡上的两点进行测量,表盘指针示数为0;D记下读数,把“选择开关”置于交流电压做高档,实验完毕。(1)请你指出,该同学在 (填“A”、“B”、“C”或“D”)步骤中的操作是错误的。(2)该同学改正不当操作,若选择开关处在甲图所示位置,按正确使用方法测量灯泡的电阻Rx的阻值,指针位于图丙所示位置,则Rx= 。四、计算题(本题有3小题,每题10分,共30分。解答过程要求写出必要的文字和方程式)。22如图所示,在真空中O点放一个点电荷Q,其电荷量为+1.01
11、0-8C。有一通过O点的直线MN,已知OM的距离r=30cm,M点放一个试探电荷q,其电荷量为-1.010-10C,静电力常量为k=9109Nm2/C2,求:(1)q在M点受到的库仑力大小;(2)M点的场强大小;(3)拿走q后M点的场强大小。23水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角=37斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=8.0m,BC长d=2.0m,端点C距水面的高度h=2.0m。一质量m=60kg的运动员从滑道起点A点无初速度地自由滑下,不计空气阻力(取重力加速度g=10m/s2,cos37=0.8,sin37=0.6,运动员在运动过程中可视为质点)。已知运动员与AB、
12、BC间有摩擦力,且动摩擦因数=0.15。求:(1)运动员从B滑到C的过程中克服摩擦力所做的功;(2)运动员从A滑到B的过程中克服摩擦力所做的功;(3)运动员到达C点时速度的大小。24滑板运动是一种陆上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,作出各种动作,给人以美得享受。如图是模拟的滑板组合滑行轨道,该轨道有足够长的斜直轨道、半径R1=1m的凹形圆弧轨道和半径为R2=2m的凸形圆弧轨道组成,这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接。其中M点为凹形圆弧轨道的最低点,N点为凸形圆弧轨道的最高点,凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上,运动员踩着滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下,经
13、过M点滑向N点,P点距M点所在水平面的高度h=2.45m,不计一切阻力,运动员和滑板的总质量m=50kg,运动员和滑板可视为质点,g=10m/s2。求:(1)运动员滑到M点时的速度多大?(2)运动员滑到N点时,滑板对轨道的压力多大?(3)改变运动员无初速度下滑时距M点所在水平面的高度,求运动员恰好从N点水平飞出时,运动员的出发点距M点所在水平面的高度h1。答案1B 开普勒发现了行星运动定律,牛顿总结得出万有引力定律,卡文迪许测出引力常量G的数值。2B ,物体质量约为,接近于一个鸡蛋的质量。3D 地球的第一宇宙速度为7.9m/s,7.9m/s是卫星发射的最小速度,故量子卫星的发射速度必然大于7.
14、9m/s,不可能是7.8m/s,故A错误;卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:,卫星的向心加速度,环绕速度,运行周期,可知卫星到地面的距离越大,其向心加速度越小,环绕速度越小,运行周期越大,量子卫星到地面的距离小于同步卫星到地面的距离,所以量子卫星的环绕速度大于同步卫星的环绕速度,量子卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度,量子卫星绕地球的周期小于同步卫星绕地球的周期,故B、C错误,D正确。4A 在天体表面重力与万有引力近似相等:,重力加速度,所以它表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为,故A正确,B、C、D错误。5C 重物越高其重力势能越大,重力势能,
15、小孩高度上升,重力势能增加;弹簧的形变量越大其弹性势能越大,弹性势能,弹簧恢复原长,形变量逐渐减小到零,其弹性势能减小,故C正确,A、B、D错误。6A 设AB=BC=r,在B处库仑力(电场力),在C处库仑力(电场力),故A正确,B、C、D错误。7C 电容器的电容由电容器本身的结构性质决定,反映了电容器容纳电荷的本领,与电容器是否带电和带电多少无关,故A、B错误;该电容器的电容C=3000F,正常工作时电压为U=3V,电荷量,故C正确,D错误。8C 在电场中,正电荷受到的电场力沿电场方向(向右),负电荷受到的电场力与电场方向相反(向左),由于不知道点电荷的电性,所以不能确定该点电荷所受电场力的方
16、向,但不会是向下,故A、B错误;电场力F=qE,匀强电场中电场强度处处相同,点电荷的电荷量一定,所以其所受电场力为恒力,大小和方向都不变,故C正确,D错误。9C 题中“mAh”是电量的单位,1mAh=3.6C,故A错误;由可知,扫地机器人的电阻,故B错误;由可知,扫地机器人正常工作时的电流,故C正确;充满电后一次工作时间,故D错误。10B 两导体材料相同,电阻率相同,都设为,根据导体的电阻定律可知:大柱体的电阻,小柱体的电阻,即R1=R2,故B正确,A、C、D错误。11C 电动车匀速行驶时牵引力和阻力相等:,电机的输出功率,故C正确,A、B、D错误。12D 运动员从蹦极台自由下落,竖直向下运动
17、,运动轨迹为一条直线,故A错误;在弹性绳绷紧前运动员做自由落体运动,弹性绳绷紧后,开始的一段时间弹力较小,运动员受到的合力仍竖直向下,运动员继续向下加速,但弹性绳的伸长量逐渐增大,弹力逐渐增大,合力逐渐减小,运动员的加速度逐渐减小(a减小,v增大);当弹力与重力大小相等时,加速度减小到零,速度增加到最大;运动员继续下落,弹性绳继续伸长,此时弹力大于重力,合力向上,运动员开始作减速运动,根据牛顿第二定律可知此过程中加速度逐渐增大(a增大,v减小);运动员运动到最低点时速度减小到零,弹性绳最长,弹性势能最大。根据以上分析,可知:运动员运动到最低点时绳的弹性势能最大,此时,运动员的速度为零,加速度不
18、为0,故B、C错误;由图乙可知,运动员下落到最低点时下落高度为30m,此时运动员的速度为零,根据能量守恒定律有:此时绳的弹性势能等于运动员下落过程中减少的重力势能,即,故D正确。13BCD 人在匀速向上运动,所受合力为零,对人受力分析如图所示,重力与支持力等大反向,支持力对人做正功,重力做负功,合力做功为零即合力不做功,故A错误,B、C、D正确。14A D 在电场中,电场线密处场强大,电场线疏处场强小,故A正确,B错误;沿电场线方向电势降低,故C错误,D正确。15BCD方法一(程序法):,电流表测通过定值电阻R的电流IR,IR减小,故A错误,B正确;流过滑动变阻器R1的电流IR1变大,故D正确
19、;电压表测路端电压U外,U外减小,故C正确。方法二(结论法)串反并同:滑片右移,滑动变阻器R1阻值减小,电流表和电压表都与R1并联,它们的示数都减小,故A错误,B、C正确;若分析流过R1的电流即给串联一理想电流表,其示数将增大,故D正确。16ABD 已知土星轨道半径是r,周期是T,其线速度,向心加速度,故A、B正确;利用万有引力只能求中心天体的质量,由可得,太阳的质量,故C错误,D正确。17B 器材中已有铁架台、铁夹、电源、纸带、刻度尺、打点计时器,其中刻度尺用来测量纸带上计数点间的距离,通过打点计时器可计算时间,不用秒表(D),还缺少带铁夹的重锤(B)用来做下落的研究对象,不能用钩码(C),
20、根据机械能守恒定律可知重锤的质量可以消掉,不用测量其质量即其重力,则不需要弹簧秤(A),故应选B。18(1)D 由图1可知:A为带铁夹的重锤,B为钩码,C为秒表,D为电火花打点计时器,E为小车,F为弹簧秤,甲同学的实验用B、D、E,乙同学的实验用A、D,甲、乙同学均要使用的器材是D。(2)1.38 由图2读出:a对应的刻度为7.78cm,c对应的刻度为13.30cm,ac间距离x=5.52cm,b点对应的速度。19B 要求采用分压电路,应将滑动变阻器的全部组织与电源串联,导线A端应连接到B上。20(1)0.25或0.24 电流表量程为0.6A每一小格表示表示0.02A,采用“半刻度读数法”,指
21、针在0.240.26A之间,读数为0.25A。(2)1.430.1;0.750.3 在UI图象中,纵轴截距表示电池的电动势,读出E=1.43V;斜率表示电池的内阻,在图象上选两点坐标(这两点要尽量远些):(0,1.43V)和(0.5A,1.06V),则电池的内阻。21(1)C 如图乙所示,C步骤错误,用欧姆档测灯泡电阻,两表笔应分别接触灯泡上灯口(螺旋基座)和焊锡触点进行测量。(2)70 如甲图所示,欧姆档选择“10档”,有图丙读出欧姆表指针读数为“7”,故灯泡阻值为70。22(1)根据库仑定律,q在M点受到的库仑力(2)根据点电荷的场强公式,Q在M点的场强大小为(3)电场强度的大小与放入电场
22、中的检验电荷无关,拿走q后M点的场强大小不变,仍为1.0103 V/m。23(1)运动员从B滑到C的过程中,克服摩擦力做功为:(2)运动员从A滑到B的过程中,克服摩擦力做功为:(3)运动员从A滑到C的过程中,根据动能定理,有:解得,运动员到达C点时速度为:24(1)运动员从P滑到M的过程中,机械能守恒,重力势能转化为动能:解得,运动员滑到M点时的速度为:(2)运动员从P滑到N的过程中,机械能守恒,重力势能转化为动能:解得,运动员滑到N点时的速度为:在N点,对运动员根据牛顿第二定律,有:轨道对运动员的支持力为:根据牛顿第三定律,运动员在N点时对轨道的压力为:,方向竖直向下。(3)运动员恰好从N点水平飞出时,根据牛顿第二定律可知,满足:临界速度为:运动员从P滑到N的过程中,机械能守恒,重力势能转化为动能:解得,运动员的出发点距M点所在水平面的高度为: