2018-2019学年辽宁省葫芦岛市高一下学期期末考试物理试题（解析版）

2018-2019学年辽宁省葫芦岛市高一下学期期末考试物理试题（解析版）

葫芦岛市普通高中2018 ~ 2019学年学业质量监测 高一物理 第I卷（选择题，共56分）‎ 一、选择题（共14小题，每小题4分。第1 ~ 10题只有一个选项符合题目要求，第11~ 14题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选 的得0分）‎ ‎1.下列物理量中，属于矢量的是：‎ A. 电势 B. 电势能 C. 电势差 D. 电场强度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电势、电势差和电势能都是只有大小没有方向的标量；而电场强度是即有大小又有方向的矢量；故A、B、C错误；D正确.‎ ‎2.一中学生沿400米圆形跑道，跑了全长的四分之三，用时一分钟.中学生运动的角速度大小为：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知匀速圆周运动的弧长为，是全长的四分之三，可知转过的圆心角为，时间为，由角速度的定义式；故A、B、D错误，C正确.‎ ‎3.质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：‎ A. 重力做功-50J B. 动能增加50J C. 重力势能减少100J D. 机械能减少100J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.‎ B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.‎ C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.‎ D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.‎ ‎4.对于电场中确定的A、B两点，关于表达式，下列说法正确的是：‎ A. 电势差Uab随着电场力所做的功Wab变化而变化 B. Wab随着检验电荷q运动路径不同而变化 C. 检验电荷q的大小直接影响电势差Uab的大小 D. 电势差Uab由电场决定，与电场力做功WAB及检验电荷q无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD.电势差的定义式为，是用比值法定义的物理量，其特点是电势差与试探电荷无关，由电场的强度和两点的位置决定；故A，C错误，D正确.‎ B.电场力做功是与路径无关，只由初末位置的电势差有关；故B错误.‎ ‎5.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是：‎ A. 第一宇宙速度与地球的质量无关 B. 第一宇宙速度大小为11.2km/s C. 达到第一宇宙速度的物体的质量应该非常小 D. 第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.由万有引力提供向心力，，得：‎ ‎，可知第一宇宙速度与地球的质量有关，而与发射物体的质量无关；故A，C均错误.‎ B.由，代入数据可得地球的第一宇宙速度；故B错误.‎ D.第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；故D正确.‎ ‎6.一机动船在静水中的速度是10m/s，水流速度为8m/s,河宽为100m,假设船想要从一岸到对岸，则下列说法中正确的是：‎ A. 船渡河的最短位移为125m B. 船过河的最短时间是10s C. 船相对于地的速度可能达到20m/s D. 此船不可能垂直到达对岸 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.因船速大于水速，调整船速的方向保证合速度垂直河岸船就能垂直过河，航程最短为；故A，D错误.‎ B.当船头指向正对岸航行时，在垂直河岸方向的分运动时间最短，则渡河的运动时间最短为；故B正确.‎ C.根据矢量的合成法则可知，船速和水速同向时合速度最大为18m/s，故船相对于地的速度不可能达到20m/s；故C错误.‎ ‎7.一绝缘小球A（可视为质点），带+3Q的电荷量，在距A球为r的B点处电场强度为E； 现拿一同样大小的小球C（带-Q的电荷量）去接触A球后再移走C球，则此时B点处的电场强度为：‎ A. B. C. E D. 3E ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为；而当小球C和A接触移走后，两者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为；可知；故B、C、D错误，A正确.‎ ‎8.假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则 卫星A受到地球的万有引力大小为：‎ A. B. C. D. 4F ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】B卫星距地心为3R，根据万有引力的表达式，可知受到的万有引力为；A卫星距地心为2R，受到的万有引力为，则有；故A，B，D错误；C正确.‎ ‎9.一小球以5m/s初速度水平抛出，下落高度为20m时，水平位移大小为（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2）：‎ A. 5m B. 10m C. 20m D. 25m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平抛运动的竖直方向为自由落体运动，有，可得平抛时间为；平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得；故A，C，D错误，B正确.‎ ‎10.质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：‎ A. 沿路径Ⅰ重力做功多 B. 沿路径II到达底端的动能大 C. 重力做功的平均功率一样大 D. 沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.‎ B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.‎ C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.‎ D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.‎ ‎11.下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）‎ A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 自由落体运动 D. 竖直上抛运动 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.‎ B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.‎ C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.‎ D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.‎ ‎12.我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：‎ A. 它们的质量一定相同 B. 它们一定都在赤道正上方运行 C. 它们距离地面的高度一定相同 D. 它们的运行周期一定相同 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.‎ AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.‎ ‎13.机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.‎ CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.‎ ‎14.如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量， 从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：‎ A. 滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能 B. 滑块、弹簧、地球构成系统，机械能守恒 C. 滑块先做匀加速后做匀减速直线运动 D. 滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.‎ 滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.‎ B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.‎ C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.‎ D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.‎ 第II卷（非选择题，共44分）‎ 二、实验题（8分）‎ ‎15.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：‎ ‎（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。‎ ‎（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）‎ ‎（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。‎ A. B.‎ C D.‎ ‎【答案】 (1). B (2). 1.88 (3). 1.84 (4). 重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用 (5). A ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1) 验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；‎ ‎(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；‎ ‎(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确。‎ 三.计算题(共3道题.总计36分，要求有必要的文字说明和适要的方程及演算步骤)‎ ‎16.如图所示，在匀强电场中，将带电荷量为q=+1.0×l0-6C点电荷从A移至B电场力做功为2.0×10-5J,连线AB沿电场线方向的射影距离为10cm.求：‎ ‎(1)A、B间电势差；‎ ‎(2)匀强电场强度大小.‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由电势差 ‎ 解得: ‎ ‎(2)由匀强电场强度:‎ 解得:‎ ‎17.如图所示，轻质细绳一端悬挂于O点，另一端系一质量为m小球，细绳与竖直方向成60°时，用水平力拉住小球，小球处于平衡状态，重力加速度为g,忽略空气阻力，求：‎ ‎(1)水平拉力大小；‎ ‎(2)撤去水平力，小球摆至最低点时细绳的拉力大小.‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由受力分析，小球处于平衡状态 水平拉力 解得:‎ ‎(2)设小球摆到最低点时速度为，受拉力为T，摆线长为L，‎ 由动能定理：‎ 在最低点，由牛顿第二定律：‎ 联立解得：‎ ‎18.如图所示，光滑曲面与粗糙平直轨道平滑相接，B为连接点，滑块(视为质点)自距水平轨道高为h的A点，由静止自由滑下，滑至C点速度减为零。BC间距离为L。重力加速度为g，忽略空气阻力，求：‎ ‎(1)滑块滑至B点的速度大小；‎ ‎(2)滑块与水平面BC间的动摩擦因数；‎ ‎(3)若在平直轨道BC间的D点平滑接上一半圆弧形光滑竖直轨道(轨道未画出)，，再从A点释放滑块，滑块恰好能沿弧形轨道内侧滑至最高点。不考虑滑块滑入半圆弧形光滑轨道时碰撞损失的能量，半圆弧的半径应多大？‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块从A到B，由动能定理:‎ 解得滑块经过B点的速度。‎ ‎(2)滑块从A到C，由全程的动能定理：‎ 滑动摩擦力：‎ 而，联立解得: 。‎ ‎(3)设滑块刚好经过轨道最高点的速度为 ，轨道半径为R，‎ 滑块刚好经过轨道最高点时，‎ 滑块从A到轨道最高点，由能量守恒 联立解得 。‎ ‎ ‎