北京市昌平区2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

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1、昌平区20182019学年第二学期高一年级期末质量抽测物 理 试 卷一、本题共20小题,每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列物理量中，属于矢量的是A. 线速度B. 功C. 电势D. 重力势能【答案】A【解析】【详解】A. 线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B. 功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C. 电势只有大小无方向，是标量，选项C错误； D. 重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；2.首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是A. 卡文迪许B. 牛顿C. 库仑D. 开普勒【答案】A【解析】【详解】首先通过实验方法较准

2、确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许;A. 卡文迪许，与结论相符；B. 牛顿，与结论不相符；C. 库仑，与结论不相符；D. 开普勒，与结论不相符；3.下列物理量中，用来描述电场强弱和方向的是A. 电场力B. 电场强度C. 电势D. 电势能【答案】B【解析】【详解】用来描述电场强弱和方向的是电场强度；A. 电场力，与结论不相符；B. 电场强度，与结论相符；C. 电势，与结论不相符；D. 电势能，与结论不相符；4.在国际单位制中，单位是“库仑”的物理量是A. 库仑力B. 电荷量C. 电势D. 电压【答案】B【解析】【详解】A. 在国际单位制中， 库仑力的单位是牛顿，选项A错误； B. 在国际单位制

3、中， 电荷量的单位是库仑，选项B正确； C. 在国际单位制中， 电势的单位是伏特，选项C错误； D. 在国际单位制中， 电压的单位是伏特，选项D错误；5.真空中两个点电荷相距为r时，它们间的静电力大小为F；如果保持它们的电荷量不变，将距离增大为2r，则静电力大小将变为A. 2FB. FC. D. 【答案】D【解析】【详解】真空中两个电荷量分别为Q、q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：；若将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：；故：F=F；A 2F，与结论不相符； B. F，与结论不相符；C. ，与结论不相符； D. ，与结论相符；6.如图所示

4、，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时的速度方向。其中正确的是A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁【答案】C【解析】【详解】小球在水平面上由M到N，某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向。A. 甲，与结论不相符；B. 乙，与结论不相符；C. 丙，与结论相符；D. 丁，与结论不相符；7.如图所示，一个物块在与水平方向成角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x。在此过程中，拉力F对物块所做的功为A. FxB. Fx tanC. Fx sinD. Fx cos

5、【答案】D【解析】【详解】由图可知，力和位移的夹角为，故恒力的功W=Fxcos；A. Fx，与结论不相符；B. Fx tan，与结论不相符；C. Fx sin，与结论不相符；D. Fx cos，与结论相符；8.LED灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。某LED灯的额定功率为10W，它以额定功率工作1min消耗的电能为A. 10JB. 60JC. 600JD. 6000J【答案】C【解析】【详解】LED灯的额定功率为10W，它以额定功率工作1min=60s内消耗的电能为：W=Pt=1060=600J；A. 10J，与结论不相符；B. 60J，与结论不相符；C. 600J，与结论相

6、符；D. 6000J，与结论不相符；9.下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是A. 小石块被水平抛出后在空中运动的过程B. 木箱沿斜面匀速向下滑行的过程C. 人乘电梯加速上升的过程D. 子弹射穿木块的过程【答案】A【解析】【详解】A. 小石块被水平抛出后在空中运动的过程物体只受到重力的作用，机械能守恒。故A正确。B.木箱沿斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，故木箱的机械能减小，故B错误。C.人随电梯加速上升的过程，人的重力势能和动能都增加，它们之和即机械能增加，故C错误。D.子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程，系统克服阻力做功，机械能减小转化为内能，故D错误。10.如图所

7、示，在光滑水平桌面上，小铁球沿直线向右运动。若在桌面A处放一块磁铁，关于小球的运动下列说法正确的是A. 小铁球做匀速直线运动B. 小铁球做匀速圆周运动C. 小铁球做匀加速直线运动D. 小铁球做变加速曲线运动【答案】D【解析】【详解】ABC.磁铁放在A处时，合力与速度不共线，故小钢球向磁铁一侧偏转，但不是匀速圆周运动；选项ABC错误；D.磁力大小与距离有关，故小球的加速度是变化的，故小球做变加速曲线运动，选项D正确；11.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越远，则A. 所受的万有引力越小B. 运行的角速度越大C. 运行的线速度越大D. 做圆周运动的周期越小【答案】A【解析】【详解】A

8、. 根据可知，半径越大，则所受的万有引力越小，选项A正确；B. 根据可得可知，半径越大，则运行的角速度越小，选项B错误；C. 根据可得可知，半径越大，运行的线速度越小，选项C错误；D. 根据可得可知，半径越大，做圆周运动的周期越大，选项D错误.12.自行车是一种代步工具。图是自行车的一部分，其大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样。它们的边缘有三个点a、b、c，下列说法中正确的是A. a、b的角速度相同B. b、c的角速度相同C. b、c的线速度相同D. a、c的线速度相同【答案】B【解析】【详解】A.大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故：va=vb，由于半径不同和v=r可知，a、

9、b的角速度不同；选项A错误；B.由于b、c两点是同轴转动，可知b、c两点角速度相同，选项B正确；C. b、c两点角速度相同，据v=r可知，b、c的线速度不相同，选项C错误；D.由于a、b两点线速度相同，b、c两点线速度不同，则a、c两点线速度不相同；选项D错误；13.如图所示，a和b是电场中的两个点，其电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为a和b。下列说法中正确的是A. EaEb abB. EaEb a=bC. EabD. Ea=Eb ab；A. EaEb ab与结论相符；B. EaEb a=b与结论不相符；C. Eab与结论不相符；D. Ea=Eb aWbWcB. WaWbWcC. Wa=

10、Wb=WcD. WaWbWc与结论不符； B. WaWbWc与结论不符；C. Wa=Wb=Wc与结论相符； D. WaWb=Wc与结论不符；【16题详解】b小球从释放到运动至地面的过程中，只有重力做正功，则动能增加，机械能不变；A. “动能减少，机械能减少”与结论不相符；B. “动能减少，机械能增加” 与结论不相符；C. “动能增加，机械能增加” 与结论不相符；D. “动能增加，机械能不变” 与结论相符；17题详解】根据PG=mgvy可知，刚开始释放时vy=0，则PG=0；到达最低点时速度v与mg垂直，则PG又变为零，则从释放到运动至地面的过程中，c小球所受重力的瞬时功率先变大后变小；A. 变

11、小，与结论不相符；B. 变大，与结论不相符；C. 不变，与结论不相符；D. 先变大后变小，与结论相符；18.如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是A. 卫星在C点的速度最大B. 卫星在C点的加速度最大C. 卫星从A经D到C点的运动时间为T/2D. 卫星从B经A到D点的运动时间为T/2【答案】C【解析】【详解】A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连

12、线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等；故A错误；B、在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，故B错误.C、根据椭圆运动的对称性可知，则，故C正确.D、椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度最小，则，；故D错误.故选C.19.如图所示，蹦极是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来

13、计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，A. 体验者的机械能保持不变B. 当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳的弹力大小为kl0C. 当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者速度达到最大D. 体验者达到的最大速度为【答案】C【解析】【详解】A. 因弹性绳被拉直后，弹性绳的弹力对体验者做负功，则此时体验者的机械能减小，选项A错误；B. 当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳无形变，此时的弹力大小为零，选项B错误；C. 因弹性绳被拉直后，开始阶段弹力小于重力，体验者的加速度向下，即加速向下运动；当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者的加速度减为零，此时体验者速度达到最大，选项C正确；

14、D. 因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度为，以后还会加速运动一段时间，直到速度最大，可知体验者达到的最大速度大于，选项D错误.20.北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A. 1010m/s2B. 1012m/s2C. 1014m/s2D. 1016m/s2【答案】B【解析】【详解】黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天

15、体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。A. 1010m/s2与结果不相符；B. 1012m/s2与结果相符；C. 1014m/s2与结果不相符；D. 1016m/s2与结果不相符；二、本部分共7小题，共40分。解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。21.用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与_（选填“动能”或“机械能”）的增加量

16、是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是_（选填选项前的字母）。A重锤选用质量和密度较大的金属锤B两限位孔在同一竖直面内上下对正C精确测量出重锤的质量【答案】 (1). 动能 (2). AB【解析】【详解】第一空. 要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。第二空. 重锤选用质量和密度较大的金属锤，从而减小阻力，选项A正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小下落过程中的摩擦阻力，选项B正确；此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，两边的质量m可以消掉，则不需要精确测量出重锤的质量，选项C错误；22.用如图所示的装置做“探究平抛运动的

17、特点”实验。（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是_。（2）某同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线。在抛物线上选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据数据可以求出a=_，小球平抛运动的初速度v0=_m/s。 （3）利用平抛运动规律还可以测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的

18、直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞离桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。测得：小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，小球的质量为m。重力加速度为g。该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式可表示为：EP=_（用已知物理量表示）。 【答案】 (1). 秒表 (2). 1.25（其他正确答案亦可） (3). 2.00 (4). 【解析】【详解】第一空. 实验中不必要的器材是秒表；第二空.由平抛运动的规律可知：y=gt2，x=v0t, 解得，将x=40cm，y=20cm带入可得：a=1.25；第三空.因 解得v0=2m/s第四空.小球

19、做平抛运动的初速度： ，则由能量关系可知，弹簧的弹性势能：23.如图所示，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上。重力加速度为g。（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小。（2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设汽车到达桥顶时桥对汽车的支持力为N， 由 得根据牛顿第三定律汽车对桥面的压力大小FN等于桥对汽车的支持力大小N，即 （2）当汽车对桥面没有压力时，设此时速度为v0由得24.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下经过一段位移x后，速度增加到v2。请依据匀变速直

20、线运动的规律和牛顿第二定律推导动能定理。 【答案】设物体运动过程中加速度为a，力F做的功为W，由Fma；v22v122ax；WFx，可得，即【解析】【详解】设物体运动过程中加速度为a，力F做的功为W，由Fma；v22v122ax；WFx，可得即25.质量为m的汽车沿平直公路行驶，若发动机的输出功率恒为P。行驶过程中汽车所受的阻力恒定为f，求：（1）当汽车的速度为v时，加速度a的大小；（2）能否让汽车一直保持加速运动，使汽车速度无限增大？请说明理由。【答案】（1） （2）不能【解析】【详解】（1）设汽车牵引力为F，当汽车的速度为v时，由 PFv，F-f=ma，得： （2）不能。由于发动机的输出功

21、率P恒定，根据 PFv，可得汽车速度v增大，牵引力F减小，当牵引力减小到等于摩擦力f时，汽车加速度为0，此时汽车速度达到最大值，因此汽车速度不能无限增大。26.如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.010-5C，质量m=4.010-3kg。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80。求：（1）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v。【答案】（1）3.0103 N/C （2） 【解析】详解】（1

22、）由平衡条件可知： ，得E=3.0103 N/C （2）由动能定理： ，得27.“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态。可以从力的角度和能量的角度来描述场。反映场力性质的物理量是场强。（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式。（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G。a请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中rR）的引力场强度E引的表达式。b理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。推导距离地心r处（其中rR）的引力场强度E引的表达式。【答案】（1）（2）a b 【解析】【详解】（1）由， ，得 （2）a类比电场强度定义，由，得 b由于质量分布均匀的球壳对其内部的物体的引力为0，当rR 时，距地心r处的引力场强是由半径为r的“地球”产生的。设半径为r的“地球”质量为Mr，。得17