2018-2019学年浙江省嘉兴市第一中学、湖州中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年浙江省嘉兴市第一中学、湖州中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年浙江省嘉兴市第一中学、湖州中学高一下学期期中考 物理试题 一、单项选择题 ‎1.下列各组物理量中都是矢量的是　　‎ A. 力  速度   路程 B. 长度   质量  时间 C. 长度  速度变化量  加速度 D. 位移  力  加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：有大小又有方向的物理量是矢量，位移、力、加速度都是矢量，路程、长度、质量、时间是标量，故选项D正确。‎ 考点：矢量和标量.‎ ‎2.以下数据表示时刻的是（ ）‎ A. 第三节物理课9:55开始 B. 我校的一节课是40分钟 C. “五一”将放假4天 D. 考试时间90分钟 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：第三节物理课9：55开始是指的是某一瞬间，所表示的为时刻，故A正确；‎ B项：一切课40分钟，是指一时间段，即为时间间隔，故B错误；‎ C项：“五一”将放假4天是指时间段，即为时间间隔，故C错误；‎ D项：考试时间90分钟是指时间段，即为时间间隔，故D错误。‎ ‎3.物理的发展，科技的进步给人民生活带来很多便利，如图所示为某款出行软件给“不识路”的驾车一族提供的导航界面，下列说法正确的是（ ）‎ A. 图中推荐的三种方案位移都相同 B. 图中“90公里”、“103公里”、“96公里”指的是位移的大小 C. 图中推荐的第一种方案驾车距离最短，则位移大小等于路程 D. 图中研究汽车在导航图中的位置时，不可以把汽车看作质点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由于初位置与末位置相同，所以三种方案位移都相同，故A正确；‎ B项：图中的“90公里”、“103公里”、“96公里”指的是路程，故B错误；‎ C项：由于汽车行驶的轨迹不是直线，所以位移大小不等于路程，故C错误；‎ D项：由于距离比汽车大小大得多，所以研究汽车在导航图中的位置时，可以将汽车看作质点，故D错误。‎ ‎4.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0cm，照相机本次拍照曝光时间为1.5×10﹣2s，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（ ）‎ A. 1.6m B. 2.5m C. 3.2m D. 4.5m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据题图可知石子在曝光时间内留下的径迹长约为2块砖的厚度，即：s＝0.12m，因此石子在这段曝光时间内的平均速度为：＝＝8m/s，又因为石子做自由落体运动，因此这段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度，所以vA＝－＝7.925m/s，所以位置A距石子下落起始位置的距离为：h＝＝3.14m，故选项C正确。‎ 考点：本题主要考查了匀变速直线运动规律的应用，和估算能力问题，属于中档题。‎ ‎5.汽车在一条平直公路上行驶，其加速度方向与速度一致，当加速度减小时，下列说法正确的是 A. 汽车的速度也减小 B. 汽车的位移也减小 C. 汽车的速度仍在增大 D. 当加速度减小到零时，汽车静止 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 只要加速度的方向和速度方向相同，则速度一定是增加的，加速度减小，只表示速度增加的慢了，所以因为运动方向不变，所以位移继续增大，当加速度为零时，速度最大，C正确．‎ ‎6.如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行．若物块在斜面上做上下往返运动，斜面体保持静止，下列说法正确的（ ）‎ A. M对m的支持力在不断变化 B. 地面对M的 支持力在不断变化 C. 地面对M的摩擦力始终不变 D. 地面对M的摩擦力大小不变，方向不断变化 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设斜面的倾角为θ。物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N1等于物块重力垂直于斜面的分力，即N1=mgcosθ。以斜面体为研究对象，作出力图如图所示：‎ 地面对斜面体的摩擦力f=N1sinθ=mgsinθcosθ，因为m，θ不变，所以N1和f不随时间变化，故C正确，AD错误；在竖直方向：，因为M、m、θ不变，所以N2不随时间变化，故B错误。所以C正确， ABD错误。‎ ‎7.某人向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，如图所示，为了让水平抛出的小球落入桶中，以下调整可行的是不计空气阻力　　‎ A. 只降低抛出点高度 B. 增大初速度并提高抛出点高度 C. 只增大初速度 D. 只提高抛出点高度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中。将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择。‎ ‎【详解】设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶口的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为：，水平位移为：‎ 由题知，小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中。由上式可知，可只减小初速度或只降低抛出点的高度。故A正确BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，比较简单，关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式。‎ ‎8.人类历史上第一张黑洞照片在前不久刚刚问世，让众人感叹：“黑洞”我终于“看见”你了！事实上人类对外太空的探索从未停止，至今在多方面已取得了不少进展。假如人类发现了某X星球，为了进一步了解该星球，可以采用发射一颗探测卫星到该星球上空进行探测的方式。若探测卫星的轨道是圆形的，且贴近X星球表面。已知X星球的质量约为地球质量的81倍，其半径约为地球半径的4倍，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探测卫星绕X星球运行的速率约为（ ）‎ A. 1.8 km/s B. 4km/s C. 16 km/s D. 36 km/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由地球表面黄金代换，在X星球可知X星球的重力加速度为地球表面重力加速度的倍，由第一宇宙速度公式可知在X星球的速度为地球的4.5倍，为7.9 km/s×4.5=36km/s，D对；‎ ‎9.如图所示，一汽车装备了具有“自动刹车系统”功能的城市安全系统，当车速v≤10m/s、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“自动刹车系统”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在某路况下的“自动刹车系统”的加速度取4-6m/s2之间的某一值，刹车过程看成匀变速直线运动，则“自动刹车”的可能距离为（ ）‎ A. 25m B. 20m C. 15m D. 10m ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由题意知，车速v≤10m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为，最后末速度减为0，根据可得：，故选D.‎ ‎10.下列四幅图中有关电场说法正确的是 A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D. 图丁中把某一电荷从e点平行金属板方向移动到f点，电场力不做功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误；图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相等，方向不同，故两点的场强不相同，故B错误；将一正电荷从一点由静止释放，若它所在的电场线是曲线，将偏离原来的电场线，不会沿着电场线运动，故C错误；图丁是匀强电场，根据等势线与电场线垂直可知，e、f在同一等势面上，故把某一电荷从e点平行金属板方向移动到f点，电场力不做功，故D正确；故选D.‎ ‎11.如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 提弹簧的力对系统做功为mgL B. 物体A的重力势能增加mgL C. 物体A的重力势能增加mg(L－L0)‎ D. 物体A的重力势能增加 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，根据能量守恒定律分析即可．‎ ‎【详解】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg；拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，A错误；提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，故物体的重力势能的增加量小于mgL，B错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为，则A上升的高度为，则A的重力势能增加，C错误D正确．‎ ‎【点睛】本题关键明确缓慢提起物体的过程中，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，基础题．‎ ‎12.如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（ ）‎ A. 重力势能增加了mgh B. 机械能损失了mgh C. 动能损失了mgh D. 合外力对物体做功为-mgh ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：物休上升高度，所以重力势能增加了，故A正确；‎ B项：由于物体的加速度大小为，由牛顿第二定律得：，解得：，机械能损失，故B正确；‎ C项：由动能定理得：，解得：，故C错误；‎ D项：由C项分析可知，合外力对物体做功为，故D错误。‎ ‎13.随着技术的进步，不少国产手机也已极具竞争力，如图所示，为一款手机电池的背面印有的一些符号，下列说法错误的是（ ）‎ A. 该电池的容量为500 mA·h B. 该电池的电动势为3.6 V C. 该电池在正常工作时的额定电流为500 mA D. 若电池以10 mA电流工作，可用50小时 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、C项：根据公式可知，该电池容纳电荷的本领，即电容500mA·h，A正确，C错误；‎ B项：由图可知，电动势为3.6V，故B正确；‎ D项：根据公式 可得若电池以10mA的电流工作，可用，故D正确。‎ 故应选ABD。‎ ‎【点睛】本题关键是熟悉描述电池特性的物理量，要能从表格中读出有用的信息。‎ ‎14.如图为2017年5月戴森公司发售的360 Eye扫地机器人。360 Eye内置锂电池容量为2250mA·h，在一般状况下，充满一次电可供其运行的时间为45min。已知360 Eye扫地机器人额定功率54W，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 扫地机器人正常工作时的电流是2.25A B. 扫地机器人正常工作时额定电压为18V C. 扫地机器人工作时的内阻为6Ω D. 扫地机器人电池充满电之后的电能为4.374×105J ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据电流的定义式可得工作电流为：，故A错误；机器人额定功率54W，则工作电压：，故B正确；机械人消耗的电功率大部分转化为机械能，所以其电阻值一定小于：，故C错误；机器人电池充满电之后的电能等于放电过程中消耗的电能：E=Pt=54×2700J=1.458×105J，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎15.如图所示，一个电荷量为－Q的带电小球甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为＋q、质量为m的带电小球乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度减小到最小值v，已知小球乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中错误的是（ ）‎ A. OB间的距离为 B. 在带电小球甲产生的电场中，B点的场强大小为 C. 小球乙在A点的电势能大于在B点的电势能 D. 在带电小球甲产生的电场中，A、B间的电势差相等 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：当速度最小时有：，解得：，故A正确；到B点时速度减小到最小值v，说明加速度为零，即，由点电荷场强公式，故B正确；两带电体之间是吸引力，则电场力对乙做正功，所以电势能减小，故C错误；乙电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：，从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为，解得，故D错误。‎ 考点：本题考查动能定理 二、课题研究与实验 ‎16.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还必需的器材有_______（多选）‎ A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．交流电源 ‎（2）实验中，如下哪些操作是正确_________。（多选）‎ A．要用秒表测量时间 B．重物的质量应尽可能大些 C．先接通电源，后释放纸带 D．先释放纸带，后接通电源 ‎（3）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝_______ J；重物增加的动能ΔEk＝_______ J，两者不完全相等的原因可能是_______。（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AD (2). BC (3). 2.14 (4). 2.12 (5). 重物下落过程中受到阻力的作用 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A项：实验中需要通过刻度尺测量点迹间的距离，从而得出重物下降的高度，以及求出瞬时速度，故A正确；‎ B项：时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，故B错误；‎ C项：验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要天平测量质量，故C错误；‎ D项：打点计时器需要交流电源，故D正确 ‎(2)A项：实验中不需要有秒表测量时间，时间可以通过打点计时器直接得出，故A错误；‎ B项：为了减小阻力的影响，重物质量应选择大一些，故B正确；‎ C项：实验时应先接通电源，再放开纸带，故C正确，D错误。‎ ‎(3)从起点到打下记数点D的过程中重力势能减少量 ‎，‎ D点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：‎ 两者不完全相等的原因是摩擦阻力和空气阻力对物体做负功，机械能减小。‎ ‎17. 某小组用如图所示的电路实物装置，测绘额定电压为4.0‎ ‎ V的小灯泡的伏安特性曲线，其中，小灯泡的电阻约为几欧，电压表和电流表均为常用的普通电表.‎ ‎① 根据实际情况，你认为完成该实验所对应的电路图应该是______.(填“甲”“乙”或“丙”)‎ ‎② 根椐选择的电路图，在答题纸上用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。‎ ‎③ 已知小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R ="k" ( 273+ t )，k 为比例常数．当小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0 Ω．根据I—U 图象估算该灯丝的温度为227℃时灯丝的瞬时功率约为_________W。‎ ‎【答案】①甲（2分）② 如图连接（2分） ③1.6 W （3分)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①应是甲图。因为灯泡电阻较小，宜采用外接法。要描绘伏安特性曲线，宜采用滑动变阻器的分压式接法。‎ ‎②完整连接实物图如下，电压表应该并联在灯泡两端，滑动变阻器应该采用分压式接法。‎ ‎③ 根据电阻温度关系R ="k" ( 273+ t )，当温度为27℃时电阻为6 Ω，当温度为227℃时电阻为10 Ω，根据伏安特性曲线，当电压是4 V时，电流为0.4 A，电阻为10 Ω，功率UI="1.6" W。‎ 考点：本题考查“描绘小灯泡的伏安特性曲线实验”。‎ ‎18.某兴趣小组对市场中铜导线进行调查， ‎ ‎（1）如图所示，采用绕线法测得10匝铜导线总直径为________cm； ‎ ‎（2）现取长度为Ｌ＝100m的一捆铜导线，欲测其电阻：‎ 在实验前，事先了解到铜电阻率很小，在用伏安法测量其电阻时，设计如图电路，则电压表的另一端应接______（填“a”或“b”），测量得电压表示数为4.50V，而电流表选择0－3.0A量程，其读数如图所示，则其读数为_______A，可得铜的电阻率为______Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。该兴趣小组参考课本上的信息（如下图所示），发现计算得到的电阻率有一些偏差，但是实验的操作已经十分规范，测量使用的电表也已尽可能校验准确，你觉得造成这种偏差最有可能的原因是：__________。‎ ‎【答案】 (1). 0.125 (2). a (3). 2.50 (4). (5). 可能由于电流较大，实验过程中铜导线的温度明显超过了20℃‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由刻度尺的读数可知，总长度，而绕的线圈是10匝，所以直径为；‎ ‎(2)由于电阻线是小电阻，所以应采用外接法，即电压表的另一端应接在a端；‎ 由图3可知，电流表量程是3A，分度值为0.1A，示数为：2.50A，待测电阻阻值为：，由电阻定律可得： ‎ 由实验过程中有电流流过导线，导线会发热，随温度的升高导线的电阻率增大，所以出现这种偏差的原因是可能由于电流较大，实验过程中铜导线的温度明显超过了20℃。‎ 三、计算题 ‎19.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8 s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经过16 s后刚好到达地面，且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间．已知人和伞的总质量m＝60 kg.求：‎ ‎(1)打开降落伞时运动员的速度大小； ‎ ‎(2)打开降落伞后运动员的加速度大小； ‎ ‎(3)打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小．‎ ‎【答案】(1)80m/s　(2)5m/s2　(3)900N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)打开降落伞前，人和伞做自由落体运动 v＝gt 得：v＝80m/s ‎(2)打开降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，加速度的大小为：‎ a＝＝5m/s2‎ ‎(3)根据牛顿第二定律得：mg－Ff＝－ma 得：Ff＝900 N ‎20.如图所示，AB两个点电荷QA=2×10－8C，QB=－2×10－8C，相距d=3cm，在方向水平的匀强电场作用下，AB均保持静止状态，且悬线都沿竖直方向。（小球可视为质点，静电常数k=9×109Nm2/C2）求：‎ ‎(1)匀强电场的场强大小和方向；‎ ‎(2)A、B连线中点C的场强大小和方向 ‎【答案】（1）E=2．0×105N/C（2），方向水平向右 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题可A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加个水平向左的电场，且 ，解得E=2．0×105N/C ‎（2）AB两质点连线中点处的场强是两个点电荷与匀强电场的合场：‎ 两个点电荷方向都右，E方向向左，所以： ，方向水平向右。‎ ‎21.如图所示为某款弹射游戏示意图，光滑水平台面上固定发射器、竖直光滑圆轨道和粗糙斜面，竖直面和竖直靶板。通过轻质拉杆将发射器的弹簧压缩一定距离后释放，滑块从点弹出并从点进入圆轨道，绕转一周后继续在平直轨道上前进，从点沿斜面向上运动，滑块从点射向靶板目标（不计滑块在A点从水平面滑上斜面时的能量损失）。已知滑块质量，斜面倾角，斜面长，滑块与斜面之间的动摩擦因数，竖直面与靶板平行且间距离为，点离靶板上环中心点的竖直距离，忽略空气阻力，滑块可视为质点。已知，取，求:‎ ‎(1)若要使滑块恰好能够到达点，则圆轨道允许的最大半径为多大?‎ ‎(2)在另一次弹射中发现滑块恰能垂直击中靶板上的点，则此次滑块被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能为多大? （结果保留三位有效数字）‎ ‎(3)若板可沿水平方向左右移动靠近或远离斜面，以保证滑块从点出射后均能垂直击中靶板。将圆轨道的半径设定为R=0.12m，以点为坐标原点，建立水平竖直坐标系（如图），则滑块垂直击中靶板的位置坐标应满足什么条件?‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设圆轨道允许的半径最大值为 在圆轨道最高点： ‎ 要使滑块恰好能到达点，即：‎ 从圆轨道最高点至点的过程：‎ 代入数据可得；‎ ‎（2）滑块恰能水平击中靶板上的点，到运动的逆过程为平抛运动 从到：， ， ‎ 代入数据可得：‎ 从弹射至点的过程：‎ 代入数据可得：‎ ‎（3）同理根据平抛规律可知： ‎ 即，或 ，或 （）‎ ‎ ‎