北京市師大附中2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）

北京市師大附中2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）一、單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的）1.下列物理量中，只有大小而沒有方向的是（ ）a. 功b. 沖量c. 動量d. 電場強(qiáng)度【答案】a【解析】【詳解】a. 功，只有大小無方向，是標(biāo)量，選項a符合題意；b. 沖量，既有大小又有方向，是矢量，選項b不符合題意.c. 動量，既有大小又有方向，是矢量，選項c不符合題意.d. 電場強(qiáng)度，既有大小又有方向，是矢量，選項d不符合題意.2.真空中兩個靜止的帶電小球（可看成點電荷），相距為r時相互作用力為f，若將它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則相互間的作用力變?yōu)椋?）a. f/2b. f/4c. 2fd. 4f【答案】b【解析】【詳解】根據(jù)庫侖定律可得變化前：，變化后有：.a. f/2，與結(jié)論不相符，選項a錯誤；b. f/4，與結(jié)論相符，選項b正確；c. 2f，與結(jié)論不相符，選項c錯誤；d. 4f，與結(jié)論不相符，選項d錯誤；3.如圖所示，a、b兩點位于以負(fù)點電荷為球心的球面上，c點在球面外，則（ ）a. a點場強(qiáng)與b點場強(qiáng)相同b. a點場強(qiáng)的大小比c點大c. b點場強(qiáng)的大小比c點小d. 條件不足，無法判斷a、b、c場強(qiáng)大小關(guān)系【答案】b【解析】【詳解】a.根據(jù)點電荷電場強(qiáng)度的計算公式可知，a點場強(qiáng)的大小和b點電場強(qiáng)度大小相等，但是方向不同，故a錯誤；bc. a點距離點電荷的距離較c點近，則a點場強(qiáng)的大小比c點大，同理可知，b點場強(qiáng)的大小比c點大，選項b正確，c錯誤；d.由以上分析可知，選項d錯誤.4.2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），該衛(wèi)星（ ）a. 入軌后可以位于北京正上方b. 入軌后的速度大于第一宇宙速度c. 發(fā)射速度大于第二宇宙速度d. 入軌后的加速度小于地面重力加速度【答案】d【解析】【詳解】a.同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，故a錯誤；b.所有衛(wèi)星的運行速度都不大于第一宇宙速度，故b錯誤；c.同步衛(wèi)星的發(fā)射速度都要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故c錯誤；d.根據(jù)可知，入軌后的加速度小于地面重力加速度，故d正確；5.光滑水平面上有一靜止的木塊，一顆子彈以某一水平速度擊中木塊后沒有射出，對于這個過程，下列分析正確的是（ ）a. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒b. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能也不守恒c. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒d. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能守恒【答案】c【解析】【詳解】子彈與木塊組成的系統(tǒng)，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒；但是子彈射入木塊的過程中要損失機(jī)械能，則系統(tǒng)的機(jī)械能減??；a. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒，與結(jié)論不相符，選項a錯誤；b. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能也不守恒，與結(jié)論不相符，選項b錯誤；c. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒，與結(jié)論相符，選項c正確；d. 子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能守恒，與結(jié)論不相符，選項d錯誤；6.如圖所示，一個用細(xì)線懸掛的小球從a點開始擺動，記住它向右能夠達(dá)到的最大高度，然后用一把直尺在p點擋住懸線，繼續(xù)觀察之后小球的擺動情況并分析，下列結(jié)論中正確的是（ ）a. 在p點放置直尺后，懸線向右擺動的最大高度明顯低于沒放直尺時到達(dá)的高度b. 在p點放置直尺后，懸線向右擺動的最大高度明顯高于沒放直尺時到達(dá)的高度c. 懸線在p點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球速度變大d. 懸線在p點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球加速度變大【答案】d【解析】【詳解】ab.小球從a點開始擺動，在p點擋住擺線后，小球能繼續(xù)向運動，在整個過程中機(jī)械能的總量保持不變，機(jī)械能是守恒的，小球能上升到原來的高度，故ab錯誤；cd.小球到達(dá)最低點時水平方向不受力，則懸線在p點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球速度大小不變，而半徑變小，根據(jù)可以，小球加速度變大，選項c錯誤，d正確.7.取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體a和b，使它們彼此接觸，起初它們都不帶電，貼在他們下部的金屬箔是閉合的，如圖，現(xiàn)把帶正電荷的物體c移近導(dǎo)體a，有下列分析，其中正確的是（ ）a. c移近導(dǎo)體a時可以看到a上的金屬箔片張開，b上的金屬箔片閉合b. c移近導(dǎo)體a時可以看到b上的金屬箔片張開，a上的金屬箔片閉合c. c移近導(dǎo)體a后再用手摸一下b，發(fā)現(xiàn)b上金屬箔片閉合，a上金屬箔片張開d. c移近導(dǎo)體a后再用手摸一下a，發(fā)現(xiàn)a上金屬箔片閉合，b上金屬箔片張開【答案】c【解析】【詳解】ab. c移近導(dǎo)體a時，在a的左端感應(yīng)出負(fù)電，在b的右端感應(yīng)出正電，可以看到ab上的金屬箔片均張開，選項ab錯誤；cd. c移近導(dǎo)體a后，不論用手摸一下b，還是摸一下a，大地中的負(fù)電荷將被吸引移向?qū)w，導(dǎo)體中的正電荷將被排斥流向大地，使得a左端帶負(fù)電，b的右端不帶電，即b上金屬箔片閉合，a上金屬箔片張開，選項c正確，d錯誤。8.如圖所示，o是一個帶正電的物體，把系在絲線上的帶正電的小球先后掛在圖中p1、p2、p3等位置，通過比較小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小來研究帶電體之間的相互作用規(guī)律，關(guān)于本實驗的下列說法中，正確的是（ ）a. 由小球受力平衡可知fmgtan，故帶電小球所受力f的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度來表示b. 保持小球帶電量不變，依次將小球懸掛于p1、p2、p3，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明f與距離成反比c. 保持小球處于位置p1，減少o所帶的電荷量q，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明f與o所帶電荷量q成正比d. 保持小球處于位置p1，減少小球所帶的電荷量q，并保持小球和o之間的距離不變，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明f與小球所帶電荷量q成正比【答案】a【解析】【詳解】a. 由小球受力平衡可知fmgtan，故帶電小球所受力f的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度來表示，選項a正確；b. 保持小球帶電量不變，依次將小球懸掛于p1、p2、p3，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明f隨著距離的增大而減小，但是不能說明f與距離成反比，選項b錯誤；c. 保持小球處于位置p1，減少o所帶的電荷量q，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明f隨電量q的減小而減小，但是不能說明f與o所帶電荷量q成正比的關(guān)系，選項c錯誤；d. 保持小球處于位置p1，減少小球所帶的電荷量q，并保持小球和o之間的距離不變，發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度越來越小，說明說明f隨小球帶電量的的減小而減小，但是不能說明f與小球所帶電荷量q成正比，選項d錯誤.9.如圖所示為等量異種電荷周圍的電場線分布情況，現(xiàn)將一個帶負(fù)電的點電荷c（圖中沒有畫出）以一定初速度從a點釋放，速度的方向沿電荷連線由a指向b，則關(guān)于c在ab之間的運動，下列分析正確的是（ ）a. 速度先增加后減小，加速度先減小后增大b. 速度先減小后增加，加速度先增大后減小c. 動能一直減小，電場力對c一直做負(fù)功d. 動能一直增大，電場力對c一直做正功【答案】d【解析】【詳解】ab.帶負(fù)電荷的電荷從a點由靜止釋放，則所受的電場力沿ab方向，則加速度沿ab方向，速度一直變大，因場強(qiáng)先減小后增加，可知電場力先減小后增加，加速度先減小后增加，選項ab錯誤。cd.負(fù)電荷從a到b運動時，電場力沿ab方向，一直做正功，則動能一直增加，選項d正確，c錯誤.10.某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動，那么電子運動( )a. 半徑越大，加速度越大b. 半徑越大，角速度越小c. 半徑越小，周期越大d. 半徑越小，線速度越小【答案】b【解析】試題分析：根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律得可得，.a、半徑越大，加速度越小，故a錯誤；b、半徑越大，角速度越小，故b正確；c、半徑越小，周期越小，故c錯誤；d、半徑越小，線速度越大，故d錯誤故選：b考點：本題考查了庫侖定律；勻速圓周運動二、不定項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項是符合題意的，全部選對得4分，選對但不全得2分，錯選不得分。）11.汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是未來汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能最有效的方法，也是各國政府檢驗汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。試驗時讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗臺。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對該試驗的下列分析，正確的是（ ）a. 汽車前面的發(fā)動機(jī)倉用料越堅硬、發(fā)動機(jī)倉越堅固，進(jìn)行碰撞試驗時模擬乘員受到的傷害就越小b. 汽車發(fā)生碰撞時，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力c. 相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些d. 如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害【答案】bcd【解析】【詳解】a. 汽車前面的發(fā)動機(jī)倉用料越堅硬、發(fā)動機(jī)倉越堅固，進(jìn)行碰撞試驗時與障礙物碰撞的時間越短，根據(jù)動量定理可知ft=mv，則f越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項a錯誤；b. 汽車發(fā)生碰撞時，在人動量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間，根據(jù)動量定理ft=mv可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項b正確.c. 相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時，作用的時間較長，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項c正確；d. 如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害，選項d正確.12.質(zhì)量為m的小球從距地面高h(yuǎn)處的a點由靜止釋放，經(jīng)過時間t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又經(jīng)t2時間后靜止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距離為h，重力加速度為g，小球剛接觸泥潭的速度為v，不計空氣阻力，關(guān)于小球的下落過程，下列分析正確的是（ ）a. 對小球自由下落過程，由動量定理可有b. 對小球自由下落的過程，由機(jī)械能守恒可有c. 對小球進(jìn)入泥潭的過程，由動能定理可有d. 對小球下落的整個過程，由動能定理可有【答案】acd【解析】【詳解】a. 對小球自由下落的過程，小球只受重力作用，由動量定理可有，選項a正確；b. 對小球自由下落的過程，由機(jī)械能守恒可有，選項b錯誤；c. 對小球進(jìn)入泥潭的過程，由動能定理可有，選項c正確；d. 對小球下落的整個過程，由動能定理可有，選項d正確.13.老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來研究小球之間的碰撞，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高且位于同一直線上，用1、2、3、4、5分別標(biāo)記5個小鋼球. 當(dāng)把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時間內(nèi)撞擊其他小球，對此實驗的下列分析中，正確的是（ ）a. 上述實驗中，可觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同b. 上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動量守恒c. 如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的釋放高度d. 若只用小球1、2進(jìn)行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，可觀察到發(fā)生碰撞后兩小球均反彈并返回初始高度【答案】ab【解析】【詳解】a. 上述實驗中，由于5個球是完全相同的小球，則相互碰撞時要交換速度，即第5個球被碰瞬時的速度等于第1個球剛要與2球碰撞時的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項a正確；b. 上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)碰撞過程無能量損失，則機(jī)械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項b正確；c. 如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同；故c錯誤；d. 若只用小球1、2進(jìn)行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，則到達(dá)最低點時1球的速度是2球的兩倍，相碰后兩球交換速度各自反彈，則可觀察到發(fā)生碰撞后小球2的高度是小球1的兩倍，選項d錯誤。14.臺球是一項富含物理知識的運動，圖為運動員某次擊球時的示意圖，其中a為白色主球，b為目標(biāo)球，運動員現(xiàn)欲用主球a碰撞目標(biāo)球b，并將其擊出并落入前方中袋c，則下列相關(guān)分析合理的是a. 擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球連心線a指向中袋cb. 擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球公切線b指向中袋cc. 通常，由于臺球很堅硬，碰撞時的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析d. 由于臺球和臺面間有摩擦，故臺球之間的碰撞過程一般不遵循動量守恒定律【答案】ac【解析】【詳解】ab. 要使目標(biāo)球b落入前方中袋c，則a球?qū)球的作用力方向必須要沿兩球心連線方向，則擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球連心線a指向中袋c，選項a正確，b錯誤；c. 通常，由于臺球很堅硬，碰撞時的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析，選項c正確；d. 由于兩球碰撞時的碰撞力遠(yuǎn)大于臺球和臺面間的摩擦，故可認(rèn)為臺球之間的碰撞過程遵循動量守恒定律，選項d錯誤.三、實驗題（共18分）15.某同學(xué)用圖1所示的裝置研究兩個小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗證碰撞中的動量守恒定律，圖中ab是斜槽，bc為水平槽。（1）實驗中通過僅測量小球做平拋運動的_（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.（2）檢驗水平槽bc是否調(diào)平的方法是：_.（3）實驗裝置中的重錘線起什么作用？_.（4）實驗時先使入射球m1從斜槽上某一固定位置s多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定p點的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置s多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，從而確定m、n點的位置。a. 為提高實驗的精度，減小誤差，要求m1_m2。（選填“”“ (5). 44.80 (6). (7). 見解析.【解析】【詳解】第一空.小球碰后做平拋運動，由于落地的高度都相同，則落地的時間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實驗中通過僅測量小球做平拋運動的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.第二空.檢驗水平槽bc是否調(diào)平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動，說明槽口是傾斜的.第三空. 實驗裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點；第四空. 為提高實驗的精度，防止入射球反彈，要求m1m2；第五空.用盡量小的圓把p的落地點圈起來，圓心即為p的平均落點，則op44.80cm。第六空.碰前動量：m1op=45.044.80gcm=2016.0gcm；碰后總動量：m1om+m2on=45.035.20+7.555.68=2001.6 gcm；即，則在誤差允許的范圍內(nèi)，實驗中兩小球碰撞前后的動量守恒；第七空.物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力-重力，做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不再看作恒力；當(dāng)物體初速度達(dá)到第一宇宙速度時，做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。四、論述、計算題（本題共4小題，共36分。）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。16.2019年1月3日10時26分，嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門撞擊坑內(nèi)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。設(shè)搭載探測器的軌道艙繞月球運行半徑為r，月球表面重力加速度為g，月球半徑為r，引力常量為g，求：（1）月球的質(zhì)量m和平均密度；（2）軌道艙繞月球的速度v和周期t.【答案】（1）， （2），【解析】【詳解】（1）在月球表面：，則月球的密度：（2）軌道艙繞月球做圓周運動向心力由萬有引力提供：解得： 17.如圖所示，質(zhì)量為m4kg的小車靜止在光滑水平地面上，將一個質(zhì)量為m1=0.995kg并可視為質(zhì)點的小木塊靜置在車的左端，某時刻，一顆質(zhì)量為m0=0.005kg的子彈以水平速度v0=400m/s擊中木塊并停留在木塊中沒有射出，已知木塊與車之間的動摩擦因數(shù)為=0.5，重力加速度為g=10m/s2.（1）求子彈擊中木塊后的速度v1；（2）如果最終木塊沒有從小車上掉下，小車至少多長？【答案】（1）2m/s （2）0.32m【解析】【詳解】（1）子彈擊中木塊的過程動量守恒：，解得（2）對木塊（包括子彈）和小車的系統(tǒng)，由動量守恒定律：；由能量關(guān)系： 解得：18.豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為e，在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時小球恰好平衡，此時小球與右邊金屬板的距離為b，如圖所示