1、浙江省嘉兴市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题(含解析)一、选择题1.下列物理量的单位,正确的是( )A. 电荷量的单位是安培(A)B. 功的单位是瓦特(W)C. 电流强度的单位是库仑(C)D. 电势差的单位是伏特(V)【答案】D【解析】【详解】电荷量的单位是库仑(C),功的单位是焦耳(J),电流强度的单位是安培(A),电势差的单位是伏特(V),故A、B、C错误,D正确。2.下列说法中正确的是( )A. 牛顿发现行星运动定律B. 卡文迪许测定了万有引力常量C. 开普勒发现了万有引力定律D. 哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的说法【答案】B【解析】【详解】A、牛顿提出了万有引力定律,
2、故A错误。B、卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的,并测出万有引力恒量,故B正确。C、开普勒提出了行星运动三大定律,故C错误。D、哥白尼提出“日心说”,“地心说”最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来,故D错误。3.2016年中国女排在里约奥运会上克服困难拿到冠军,女排精神又一次鼓舞了全国人民。假设排球在运动过程所受的阻力不计,下列说法正确的是( )A. 排球从静止到发出的过程中机械能守恒B. 若接球后排球作上抛运动,则此过程中排球动能不变C. 若扣球后排球作平抛运动,则此过程中排球机械能守恒D. 若拦网后排球平抛出界,则此过程中排球机械能增加【
3、答案】C【解析】【详解】A、排球从静止到发出的过程中,运动员对排球做功,把运动员的体能转化为排球的动能,机械能不守恒,故A错误。B、若接球后排球作上抛运动,则此过程中重力做负功,排球动能减少,重力势能增加,故B错误。C、若扣球后排球作平抛运动,则此过程中只有重力做功,排球机械能守恒,故C正确。D、若拦网后排球平抛出界,则此过程中只有重力做功,排球机械能守恒,故D错误。4.如图所示,质量相同的两颗人造卫星A、B绕地球作匀速圆周运动,卫星A离地球较近,卫星B离地球较远,关于两颗卫星的运动,下列说法正确的是( )A. 卫星A的周期长B. 卫星B的角速度大C. 卫星A的线速度小D. 卫星B的机械能大【
4、答案】D【解析】【详解】A、由万有引力充当向心力:G=mr,卫星运动的周期T=2,两颗卫星A、B的轨道半径rArB,则卫星A的周期较短,故A错误。B、卫星运动的角速度=,rArB,则卫星B的角速度较小,故B错误。C、卫星运动线速度v=r=,rArB,则卫星A的线速度较大,故C错误。D、质量相同的两颗人造卫星A、B,进入高轨道发射时需要消耗的能量较大,则卫星B的机械能大,故D正确。5.在如图所示的电场中,将一个负电荷从A点移到B点,下列说法正确的是( )A. A点场强比B点大B. 电荷在A点受力大C. 整个过程电场力做负功D. 整个过程电势能减小【答案】C【解析】【详解】AB、电场线越密的地方电
5、场强度越大,所以场强EAEB,电场力F=qE,FAFB,电荷在A点受力小,故A、B错误。CD、一个负电荷从A点移到B点,电场力的方向与运动的方向相反,电场力做负功,电荷的电势能增加,故C正确,D错误。6.嘉兴江南摩尔有一个摩天轮,最高点与最低点相差30m,在竖直平面内匀速转动一周用时5分钟,质量为60kg的张同学,乘坐该摩天轮一圈观赏城市风光。在该同学从最高点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )A. 该同学机械能守恒B. 重力做功9000JC. 重力做功功率为60wD. 重力做功功率为120w【答案】D【解析】【详解】A、该同学从最高点运动到最低点的过程中,除重力做功外,还有其它力做功
6、,机械能不守恒,故A错误。B、该同学从最高点运动到最低点的过程中,重力做的功W=mgh=601030J=1.8104J,故B错误。CD、从最高点运动到最低点的时间t=2.5min=150s,重力做功的功率P=W=120W,故C错误,D正确。7.电影流浪地球深受观众喜爱,地球最后找到了新家园,是一颗质量比太阳大一倍的恒星,假设地球绕该恒星作匀速圆周运动,地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比,说法正确的是( )A. 线速度是原来的B. 万有引力是原来的C. 向心加速度是原来的2倍D. 周期是原来的2倍【答案】D【解析】【详解】A、根据万有引
7、力充当向心力:G=m,线速度v=,由题知,新恒星的质量M是太阳的2倍,地球到这颗恒星中心的距离r是地球到太阳中心的距离的2倍,则地球绕新恒星的线速度不变,故A错误。B、根据万有引力F= G可知,万有引力变为原来的,故B错误。C、由向心加速度a=可知,线速度v不变,半径r变为原来的2倍,则向心加速度变为原来的,故C错误。D、由周期T=可知,线速度v不变,半径r变为原来的2倍,则周期变为原来的2倍,故D正确。8.如图所示的电路中,R1是光敏电阻(光照越强,阻值越小),R2是定值电阻,电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合,并且没有光线照射R1时,一带电液滴恰好能静止在电容器两板间的M点。当用强光照
8、射R1时,则( )A. 液滴向上运动B. 电容器两极板间电压变小C. 电容器所带电荷量减少D. 通过R1的电流减小【答案】A【解析】【详解】ABD、光敏电阻R1与R2串联,电容器并接在R2两端,电容器上的电压与R2相同,当光照增强时,光敏电阻减小,总电阻减小,总电流增大,通过R2的电流增大,R2两端电压增大,电容器两极板间电压变大,带电液滴受向上的电场力将增大,液滴向上运动,故A正确,B、D错误。C、根据C=可知,电容器所带电荷量Q=CU,电容器两极板间电压U变大,则电容器所带电荷量Q增加,故C错误。9.假设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功
9、率为P,若飞机以速度2v水平飞行时,发动机的功率为( )A. 2PB. 8PC. 16PD. 32P【答案】B【解析】【详解】由题知,飞机在飞行中所受空气阻力f=kv2,飞机匀速飞行时牵引力F大小等于阻力f,发动机的功率P=Fv=fv=kv3;若飞机以速度2v水平飞行时,发动机的功率为P=8P,故A、C、D错误,B正确。10.真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C,分别固定在x坐标轴x=0和x=6cm的位置上,则x轴上电场强度为零的位置是( )A. x=-6cmB. x=4cmC. x=8cmD. x=12cm【答案】D【解析】【详解】某点的电场强度是正电荷Q1和
10、负电荷Q2在该处产生电场的叠加,根据点电荷的场强公式E=k,要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等,方向相反。不会在Q1的左边,因为Q1的电荷大于Q2;也不会在Q1、Q2之间的连线上,因为它们电荷电性相反,在连线上的电场方向都是一样的,连线上的合场强不为零;只能在Q2右边,设该位置据Q2的距离是Lcm,则有:k=k,解得L=6cm,所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零,故A、B、C错误,D正确。11.仰卧起坐是体育课上经常锻炼的项目,一次测试中某位女同学质量为50kg,假设其上半身质量为全身的0.6,她在1分钟内做了40个仰卧起坐,每次仰卧起坐时下半身重心位
11、置不变,则她克服重力做功的平均功率约为( )A. 6wB. 60wC. 120wD. 240w【答案】B【解析】【详解】假设女同学身高为1.60m,做一次仰卧起坐重心升高h大约为身高的,女同学做一次仰卧起坐克服重力做的功W=0.6mgh=0.650101.60J=96J,1分钟内做了40个仰卧起坐,则她克服重力做功的平均功率大约为P=W=64W,故A、C、D错误,B正确。12.如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和粗糙斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一个定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做
12、匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加B. 重力对M做的功小于M减少的重力势能C. 轻绳对m做的功等于m增加的动能与m克服摩擦力所做的功之和D. 两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和【答案】D【解析】【详解】AC、根据动能定理可知,轻绳对m做的功等于m增加的机械能与m克服摩擦力所做的功之和,轻绳对m做的功大于m机械能的增加,故A、C错误。B、根据重力做功与重力势能变化的关系可知,重力对M做的功等于M重力势能的变化,故B错误。D、根据能量守恒定律,两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦
13、力所做的功之和,故D正确。二、填空题13.真空中有两个点电荷q1=+2.010-8C和q2=-3.010-8C,距离1m,则它们之间的库仑力为_力(填“吸引”或“排斥”),大小为_N。(静电力常量为k=9.0109Nm2/C2)【答案】 (1). 吸引 (2). 5.410-6【解析】【详解】真空中两个点电荷q1、q2为异种电荷,它们之间的库仑力为吸引力;根据库仑定律,它们之间的库仑力F=k=9.0109N=5.410-6N。14.如图所示,质量为72kg的航天员聂海胜,随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行,若地球对航天员的万有引力为690N,当他静止站在飞船中时,飞船对他的支持力大小
14、为_。【答案】0【解析】【详解】聂海胜随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行,地球对聂海胜的万有引力充当了他做匀速圆周运动的向心力,他处于完全失重状态,故飞船对他的支持力大小为0。15.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间100 h”,则该手机通话时消耗的功率约为 W,待机时消耗的功率为 W【答案】0.6 W,1.810 2 W【解析】试题分析:电池电量为,通话时间为3h,由此可知通话时放电电流为,电压为3.6V,由公式P=UI可知通话时消耗的功率约为0.6 W,同理待机时放电电流为5mA,消耗的功率为1.810 2 W考点:考
15、查电功率的计算点评:本题难度较小,重点考查了学生处理实际问题的能力,对电池储存电量和单位mAh的理解16.北斗卫星导航系统是我国自主开发的导航系统,设北斗卫星离地高度为h,地球半径为R,万有引力常量为G,地球质量为M,则卫星的周期是_【答案】2【解析】【详解】根据万有引力充当向心力有:G=m(R+h),北斗卫星的周期T=2。三、课题研究与实验17.小王同学在做“探究机械能守恒定律”的实验。(1)下列实验器材中必须用到的是_(2)实验得到的纸带如下,已知重物质量0.3kg,标记1-5五个点,要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒,则由纸带计算可得重力势能减少_J,动能增加_J。(当时重力加速度
16、为9.8m/s2,保留三位有效数字)(3)下列关于实验说法正确的是_。A.重物的质量适当大一些,体积小一些B.打点4时速度用v=gt计算C.实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器,接通电源后再释放重物【答案】 (1). ACD (2). 0.153 (3). 0.128 (4). AC【解析】【详解】(1)下列实验器材中,A是电火花打点计时器,B是小球,C是重锤,D是纸带,E是铅锤。在做“探究机械能守恒定律”的实验中,将打点计时器固定在铁架台上,把纸带的一端与重锤用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手提着纸带停靠在打点计时器附近,接通电源,待打点稳定后松开纸带,让重锤自由下落,所以实
17、验器材中必须用到的是ACD。(2)点2到点4之间距离h=(11.70-6.50)cm=5.20cm,重力势能减少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J;打点2时的速度v2=m/s=1.13m/s,打点4时的速度v4=m/s=1.46m/s,动能的增加量Ek=mv42-mv22=0.3(1.462-1.132)J=0.128J。(3)重物的质量适当大一些,体积小一些,可以忽略空气阻力的作用,从而减少实验误差;v=gt是自由落体运动的速度时间关系,打点4时的速度用v=gt计算就等于默认了机械能守恒;实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器,接通电源后再释放重物,故A、C正确,B
18、错误。18.小王同学在测定某一电阻的阻值实验中,待测电阻Rx的阻值大约是46,电压表内阻大约5k,电流表内阻大约1。(1)测量电路如图,为了减小误差应该选_图(填“甲”或“乙”)(2)实验所用的电源为2节1号干电池,滑动变阻器总阻值为5,若电池的内阻极小,电压表应该选择哪个量程_(填3V或15V);电流表应该选择哪个量程_(填0.6A或3A)(3)测得的实验数据如下表,请根据电流表读数补全空缺的数据_(4)利用第(3)问表格中的数据,在答题卷对应位置的坐标系中描点,并且作出图线_。(5)根据作出的图线求得待测电阻为_。【答案】 (1). 甲 (2). 3V (3). 0.6A (4). 0.2
19、8 (5). (6). 5.0【解析】【详解】(1)由于待测电阻Rx的阻值大约是46,电压表内阻大约5k,电流表内阻大约1,电压表内阻远大于待测电阻Rx,若采用乙图电路,电流表的分压比较明显,误差比较大,故采用甲图电路。(2)根据安全性原则和准确性原则,电压表选用3V量程;回路中最大电流I=A=0.75A,为了保证安全,滑动变阻器开始接入电路的电阻应调到最大,这样电流表就可以选0.6A的量程。(3)电流表读数为0.28A,所以表中空缺的数据为0.28。(4)根据表格中的数据,作出对应的图线如下:(5)作出的图线为线性关系,图线的斜率表示待测电阻的大小,则待测电阻Rx=5.0。四、计算题19.世
20、界互联网大会期间,桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg,汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍,汽车的额定功率为40kW,并且一直以额定功率行驶,求(1)汽车行驶的最大速度;(2)汽车的车速10m/s时加速度的大小。【答案】(1)20m/s;(2)2m/s2【解析】【详解】(1)根据功率P=Fv,当牵引力F等于阻力f时,速度达到最大,最大速度vm=m/s=20m/s。(2)当汽车的速度为10m/s时,汽车的牵引力F=N=4.0103N,根据牛顿第二定律:F-f=ma,此时汽车的加速度a=m/s2=2m/s2。20.如图示,有一倾斜放置的长度L=30m的传送带,与水平面的夹角=37
21、,传送带一直保持匀速运动,速度v=4m/s。现将一质量m=1kg的物体轻轻放上传送带底端,使物体从底端运送到顶端,已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.8。以物体在传送带底端时的势能为零,求此过程中(已知sin37=0.6,cos37=0.8)(1)物体到达顶端时的机械能;(2)物体与传送带之间因摩擦而产生的热量;(3)电动机由于传送物体而多消耗的电能。【答案】(1)188J;(2)128J;(3)316J【解析】【详解】(1)由于=0.8,物体在摩擦力作用下可以沿倾斜的皮带加速上滑,根据牛顿第二定律:mgcos37-mgsin37=ma,解得加速度a=0.4m/s2,物体加速上滑的位移由运动学
22、:v2=2ax,解得物体与皮带保持相对静止时发生的位移x物=20m,随后物体保持v=4m/s的速度达到顶端。在顶端物体的重力势能Ep=mgh=mgLsin37=180J,物体的动能Ek=mv2=8J,物体到达顶端时的机械能E=Ep+Ek=188J。(2)物体在皮带上加速运动的时间t=10s,在10s内皮带运动的距离x皮=vt=40m,物体相对皮带的位移x=x皮-x物=20m,物体与传送带之间因摩擦而产生的热量Q=mgcos37x=128J。(3)根据能量守恒,电动机由于传送物体而多消耗的电能E电= Ep+Ek+Q=316J。21.如图所示,足够长的粗糙绝缘轨道AB、CD与处于竖直平面内的四分之
23、一圆弧形光滑绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=4.0m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0104N/C。现有一质量m=0.06kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=6.0m的A位置,带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为=0.5,从A点由静止开始运动,已知带电体所带电荷q=8.010-5C,求:(1)带电体第一次运动到B点时的速度大小;(2)带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度;(3)整个运动过程中带电体的最大动能。【答案】(1)10m/s;(2)7.8m;(3)4.6J【解析】【详解】(1)带电体从A到B,根据动能定理:qEs-mgs=mvB2-0,解得带电体第一次运动到B点时速度大小vB=10m/s。(2)设带电体能上升的最大高度为h,则根据能量守恒:qE(s+R)=mgs+mgh+qE(h-R),解得带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度h=7.8m。(3)带电体运动到等效最低点时速度最大,动能最大,设等效最低点与圆心连线与竖直面的夹角为,则tan=,=53,从A到等效最低点由动能定理:qE(s+Rsin)-mgs-mgR(1-cos)=Ekm-0,解得整个运动过程中带电体的最大动能Ekm=4.6J。