2018-2019学年黑龙江省双鸭山市第一中学高一下学期期末考试物理试题 8页

2018-2019 学年黑龙江省双鸭山市第一中学 高一下学期期末考试物理试题 （考试时间：90 分钟 试卷满分：110 分） 一、单选题(每小题只有一个正确答案，每题 5 分，共 30 分) 1.下列运动的物体，机械能守恒的是( ) A． 物体沿斜面匀速下滑 B． 物体从高处以 0.9g 的加速度竖直下落 C． 物体沿光滑曲面滑下 D． 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 2.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( ) A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．点电荷 q 在 A 点处受到的电场力比在 B 点处受到的电场力大 C．负电荷在 B 点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向 D．点电荷 q 在 A 点处的瞬时加速度比在 B 点处的瞬时加速度小 3．如图，a、b、c 是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10 V、φb＝2 V、φc＝6 V，a、b、c 三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是( ) 4.若某航天器变轨后仍绕地球做匀速圆周运动,但动能增大为原来的四倍,则变轨后 ( ) A.向心加速度变为原来的八倍 B.周期变为原来的八分之一 C.角速度变为原来的四倍 D.轨道半径变为原来的二分之一 5.如图所示，先接通开关 S 使电容器充电，然后断开开关 S.当增大两极板间距离时，电容 器所带电荷量 Q、电容 C、两极板间电势差 U、电容器两极板间电场强度 E 的变化情况是( ) A． Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小 B．Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变 C．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D．Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小 6 如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于 O 点,另一端与小球相连。现将小球从 M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了 N 点。已知在 M、N 两点处,弹簧对 小球的弹力大小相等,且∠ONM<∠OMN<900， 在小球从 M 点运动到 N 点 的过程中，下列说法中不正确的是（ ） A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零 D.小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差 二、多选题(每小题至少有两个正确答案，每小题 5 分，漏选 3 分 共 30 分) 7.要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数 据,可以计算出地球质量的是 ( ) A.已知地球半径 R B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径 r 和线速度 v C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度 v 和周期 T D.已知地球公转的周期 T′及运转半径 r′ 8 如图所示,一固定斜面倾角为 30°,一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面 向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小 g。若物块上升的最大高度为 H,则 此过程中,物块的( ) A.动能损失了 2mgH B.动能损失了 mgH C.机械能损失了 mgH D.机械能损失了 mgH2 1 9．如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场 E 中，在电场力作用下形成图 中所示的运动轨迹。M 和 N 是轨迹上的两点，其中 M 点在轨迹的最右端。不计重力，下列表 述正确的是( ) A.粒子在 M 点的速率最大 B.粒子所受电场力与电场方向相同 C.粒子在电场中的加速度不变 D.粒子速度先减小后增大 10．质量为 m＝2 kg 的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0 时刻受到一个水平向左的恒力 F， 此后物体的 vt 图像如图所示，取水平向右为正方向，g 取 10 m/s2，则( ) A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.05 B．10 s 末恒力 F 的瞬时功率为 6 W C．10 s 末物体在计时起点左侧 4 m 处 D．0～10 s 内恒力 F 做功的平均功率为 0.6 W 11.如图，两电荷量分别为 Q(Q>0)和－Q 的点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O 的两侧，a 点 位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q 之间，b 点位于 y 轴 O 点上方。取无穷远处的电势为零。下列说 法正确的是( ) A.b 点电势为零，电场强度也为零 B.正的试探电荷在 a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C.将正的试探电荷从 O 点移到 a 点，必须克服电场力做功 D.将同一正的试探电荷先后从 O、b 两点移到 a 点，后者电势能的变化较大 12.如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块 a 通过平行于传送带的轻绳跨过 光滑轻滑轮与物块 b 相连，开始时，a、b 及传送带均静止且 a 不受传送带摩擦力的作用， 现让传送带逆时针匀速转动，则在 b 上升 h 高度(未与滑轮相碰)过程中 ( ) A.物块 a 重力势能减少量等于物块 b 重力势能的增加量 B.物块 a 机械能的减少量等于物块 b 机械能的增加量 C.摩擦力对物块 a 做的功等于物块 a、b 动能增加之和 D.任意时刻，重力对 a、b 做功的瞬时功率大小相等 三、实验题（每空 2 分，共 14 分） 13.用如图 1 所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时先适当垫高木板，然后由 静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过 打点计时器的纸带，记录其运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹 比较均匀，回答下列问题： 图 1 (1)适当垫高木板是为了________； (2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的__________(填“全部”“前面部分”或“后面部分”)； (3)若实验做了 n 次，所用橡皮条分别为 1 根、2 根、…n 根，通过纸带求出小车的速度分别 为 v1、v2、…vn，用 W 表示橡皮条对小车所做的功，作出的 W－v2 图线是一条过坐标原点 的直线，这说明 W 与 v2 成正比； (4)以下关于该实验的说法中有一项正确，它是( ) A．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 B．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这 种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小 C．小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式 W＝FL 算出 D．实验中先释放小车再接通电源 14 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,可以 提供输出电压为 6 V 的交变电流和直流电,交变电流的频率为 50 Hz.重锤从高处由静止开始下 落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定 律. (1)他进行了下面几个操作步骤: A.按照图示的装置安装器材； B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C.用天平测出重锤的质量； D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带； E.测量纸带上某些点间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能. 其中没有必要进行的步骤是 ，操作不当的步骤是 ，(均填步骤前的选项字 母) 图 S6-2 (2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中 O 点为起始点,A、B、C、D、E、F 为六个计时点.根据纸带上的测量数据,可得出打 B 点时重锤 的速度为 m/s(保留 3 位有效数字)。 (3)他根据纸带上的数据算出各点的速度 v,量出下落距离 h,并以 为纵轴、h 为横轴画出的图 像应是下列四个选项中的 (选填项字母). 四、简答题 15.（8 分）用 30cm 的细线将质量为 4×10-3kg 的带电小球 P 悬挂在 O 点下，当 空中有方向水平向右，大小为 的匀强电场时，小球偏转 后处在 静止状态．（ ， ， ） （1）分析小球的带电性质。 （2）求小球的带电量。 （3）求细线的拉力。 16.（8 分）如图所示，悬崖上有一质量 m＝50 kg 的石块，距离地面高度 h＝20 m，由于长 期风化作用从悬崖上由静止落到地面．若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零 势能面，求石块：(g 取 10 m/s2) (1)未下落时在悬崖上的重力势能； (2)落到地面时的速度大小； (3)落到地面时的机械能大小． 17.（10 分）如图所示，在场强 E＝104 N/C 的水平匀强电场中，有一根长 l＝15 cm 的细线， 一端固定在 O 点，另一端系一个质量 m＝3 g、电荷量 q＝2×10－6 C 的带正电小球，当细线 处于水平位置时，小球从静止开始释放，g 取 10 m/s2.求： (1)若取 A 点电势为零，小球在 B 点的电势能、电势分别为多大？ (2)小球到 B 点时速度为多大？绳子张力为多大？ 18（10 分）如图所示,水平轨道 BC 的左端与固定的光滑竖直 圆轨道相切于 B 点,右端与一 倾角为 30°的光滑斜面轨道在 C 点平滑连接(即物体经过 C 点时速度的大小不变),斜面顶端 固定一轻质弹簧,一质量为 2 kg 的滑块从圆弧轨道的顶端 A 点由静止释放,经水平轨道后滑上 斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至 D 点,已知光滑圆轨道的半径 R=0.45 m,水平轨道 BC 长为 0.4 m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上 CD 长为 0.6 m,g 取 10 m/s2,求: (1)滑块第一次经过 B 点时对轨道的压力; (2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能; (3)滑块最终停在何处? 高一期末答案 1. C 2.B 3.D 4.B 5.C 6.A 7. ABC 8.AC 9.CD 10.AD 11.BC 12.ACD 13(1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)B 14 (1)C B (2)1.84 (3)C 15 解：（1）小球受力如图，故带正电 （2）小球受力平衡，在水平方向： 得： （3）由受力图可知： =0.05N 16 答案 (1)1×104 J (2)20 m/s (3)1×104 J 解析 (1)以地面为零势能面，石块未下落时在悬崖上的重力势能为：Ep＝mgh＝50×10×20 J ＝1×104 J. (2)根据机械能守恒定律可得： 1 2mv2＝mgh 代入数据得：v＝20 m/s (3)因为在下落过程中只有重力做功，机械能守恒，所以落到地面时的机械能大小为 1×104 J. 17 解析： (1)Ep＝3×10－3 J， Ep＝φBq， φB＝ 3×10－3 2×10－6 V＝1.5×103 V. (2)A→B 由动能定理得： mgl－Eql＝ 1 2mv 2 B， 所以 vB＝1 m/s. 在 B 点对小球 FT－mg＝B， FT＝5×10－2 N. 答案： (1)3×10－3 J 1.5×103 V (2)1 m/s 5×10－2 N 18 （1）对 AB 运动过程应用机械能守恒求得在 B 点的速度，然后由牛顿第二定律求得支持 力，即可由牛顿第三定律求得压力； （2）对 A 到 D 的运动过程应用动能定理求解； （3）对整个运动过程应用动能定理求得在 BC 上滑动的总路程，然后根据几何关系及运动过 程求得最终位置． 解答 解：（1）滑块从 A 点到 B 点的运动过程只有重力做功，机械能守恒，故有： mgR=12mvB2mgR=12mvB2； 对滑块在 B 点应用牛顿第二定律可得：FN−mg=mvB2R=2mgFN−mg=mvB2R=2mg， 那么由牛顿第三定律可得：滑块第一次经过 B 点时对轨道的压力为：FN′=FN=3mg=60N，方 向竖直向下； （2）滑块在 BC 上滑动，摩擦力做负功，故滑块从 A 点到 D 点时，弹簧弹力最大，由动能定 理可得：弹簧具有的最大弹性势能为：Ep=mg（R-ssin30°）-μmgL=1.4J； （3）对滑块进行受力分析可知：滑块最终停止在水平轨道 BC 上； 设滑块在 BC 上通过的总路程为 S，从开始到最终停下来的全过程，由动能定理可得：mgR- μmgS=0 解得：S=2.25 故最后停在离 B 点为 0.15 或者离 C0.25 答：（1）滑块第一次经过 B 点时对轨道的压力大小为 60N； （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能为 1.4J； （3）物体最后停止的位置距 B 点 0.15m 远处．或离 C0.25m