北京市昌平区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷
试卷更新日期：2020-07-06 类型：期末考试
一、单选题
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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、2F B、F C、 D、6. 如图所示，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7. 如图所示，一个物块在与水平方向成α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、Fx B、Fx tanα
C、Fx sinα
D、Fx cosα
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、10J B、60J C、600J D、6000J9. 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10. 如图所示，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φa和φb。下列说法中正确的是（ ）
A、Ea>Eb φa>φb B、Ea>Eb φa=φb C、Ea<Eb φa>φb D、Ea=Eb φa<φb14. 如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，将电荷量为+q的点电荷从电场中A点经B点移动到C点，其中AB⊥BC，AB=4d，BC=3d，则此过程中静电力所做的功为（ ）
A、3qEd B、4qEd C、5qEd D、7qEd15. 如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球沿竖直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿 光滑圆弧下滑。不计空气阻力。
(1)、从释放到运动至地面的过程中，a、b和c三个小球所受重力做的功分别为Wa、Wb、Wc ， 则（ ）A、Wa>Wb>Wc B、Wa<Wb<Wc C、Wa=Wb=Wc D、Wa<Wb=Wc(2)、b小球从释放到运动至地面的过程中，（ ）A、动能减少，机械能减少 B、动能减少，机械能增加 C、动能增加，机械能增加 D、动能增加，机械能不变(3)、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（ ）A、变小 B、变大 C、不变 D、先变大后变小16. 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/2 D、卫星从B经A到D点的运动时间为T/217. 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kl0 C、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18. 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=3.0×108m/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/s2 B、1012m/s2 C、1014m/s2 D、1016m/s2二、实验题
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19. 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
20. 用如图所示的装置做“探究平抛运动的特点”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）。
三、解答题
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21. 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？22. 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。请依据匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律推导动能定理。
23. 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。24. 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θ=37°。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.0×10-5C，质量m=4.0×10-3kg。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。25. “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r≥R）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r＜R）的引力场强度E引的表达式．