2018-2019学年黑龙江省黑河市高一下学期期末考试——物理试题 8页

2018-2019 学年黑龙江省黑河市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 4×103kg 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（Rssin30°）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： mgRμmgS=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