江苏省淮安市淮阴中学学年高一下学期期末物.docx

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江苏省淮安市淮阴中学学年高一下学期期末物

2015-2016学年江苏省淮安市淮阴中学高一（下）期末物理试卷

一、单项选择题：

本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个选项符合题意.

1．如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，发生一段位移后，力F1对物体做功为6J，力F2对物体做功为8J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　）

A．2JB．7JC．10JD．14J

2．如图所示，以正点电荷Q为中心画圆，在圆上取两个点A、B，关于两点场强与电势，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点的场强相同

B．A、B两点的电势相同

C．A、B两点的场强与电势都相同

D．A、B两点的场强与电势都不同

3．在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（　　）

A．做自由落体运动的小石块B．做平抛运动的铅球

C．被起重机匀速吊起的重物D．做竖直上抛运动的小钢球

4．如图所示，地球绕太阳的运动可看做匀速圆周运动，现通过实验测出地球绕太阳运动的轨道半径R，运行周期为T，引力常数G已知，根据这些条件，下列说法正确的是（　　）

A．可以算出太阳的质量B．可以算出地球的质量

C．可以算出地球受到的向心力D．可以算出地球对太阳的引力

5．质量为m的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为

时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

6．如图所示，一固定的半径为R的圆环均匀带点，将一带电量为q=﹣1×10﹣3C的试探电荷从无穷远（电势能为零）处移至圆环轴线上的O点时，电场力对该试探电荷所做的功为4×10﹣3J，再将其从O点移到P点时，需克服电场力做功1×10﹣3J，则（　　）

A．圆环带负电

B．电场中P点的电势为3V

C．试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为3×10﹣3J

D．OP间的电势差为﹣1V

二、多项选择题：

（本题共6小题，没小题4分，共计24分）

7．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1：

9，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（　　）

A．

B．

C．

D．

8．如图所示，某人在高为H的平台上，以初速v0斜向右上方抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为零势能面，下列说法正确的是（　　）

A．在抛球过程中人对小球做的功是

B．下降过程中重力对小球做的功是mgH

C．小球落地时的速度为

D．小球落地时的机械能为

9．如图所示，人造地球卫星在万有引力作用下，做以地心为焦点的椭圆运动；MPN为椭圆上的三点，P是近地点；卫星在从M经P到达N点的过程中（　　）

A．动能先增大后减小B．势能先增大后减小

C．加速度先增大后减小D．受到的向心力先减小后增加

10．如图所示，虚线A、B、C、D为匀强电场中相邻的水平的等差等势面，其中φA=﹣10V，φD=20V，实线是电场线，电子（带负电）以一定的速度v0垂直经过等势面D，进入匀强电场，已知等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的（　　）

A．等势面C的电势为10V

B．匀强电场的场强为100V/m

C．电子在电场中做变加速运动

D．电子从D到B的过程中电场力做负功

11．一带点油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中的虚线所示，电场方向竖直向下；若不计空气阻力，则此油滴从a运动到b的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．油滴带正电

B．油滴的电势能减小

C．油滴的动能减小

D．油滴的重力势能和电势能之和减小

12．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时ab及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）的过程中（　　）

A．物块A的质量为

B．摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加

C．摩擦力对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不相等

三、试验题：

（本题2小题，共16分）

13．在“探究两个电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的试验中，某同学采用如图所示的装置；试验时他保持两个小球所带的电量不变，研究力与两个带电小球间距离的关系；保持两个小球间距离不变，研究力与两个带电小球所带电量的关系．

（1）试验表明：

两个电荷间相互作用力的大小，随两球间距离的　　而增大；随两球所带电量的　　而增大．

（2）试验中该学生采用了　　这种方法来研究多个变量间的关系．（选填“累积法”、“控制变量法”、“演绎法”、“等效替代法”）

（3）在我们所知道的物理实验中或物理规律的得出过程中也用到这种方法，请举一个例子：

　　．

14．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图所示），把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．

（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于　　J，动能的增加量等于　　J．（结果取三位有效数字）

（2）根据以上数据，可知重物下落时重力势能的减少量　　动能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是　　．

四、计算题：

（本题共4小题，共47分）

15．如图所示，某一电场的电场线，其中A点的电势为12V，B点的电势为2V，现把一个q=1×10﹣6C的正电荷从A点无初速释放，到达B点，则：

（1）判断AB两点哪点场强大；

（2）判断AB两点哪点的电势高；

（3）AB两点间的电势差UAB；

（4）正电荷从A到B的过程中电场力做的功．

16．如图所示，光滑的

圆弧的半径为R=0.8m，有一个可视为质点的质量为m=1kg的物体，从A点从静止开始下滑到B点，然后沿水平面运动到C点静止，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，g取9.8m/s2，求：

（1）物体到达B点时的速度大小：

（2）BC间的距离x；

（3）物体从A到C的过程中摩擦力对物体做的功．

17．如图所示，在轻杆两端分别固定两个球AB，A球质量mA=m，B球质量mB=2m，轻杆可以绕固定轴O转动，不计杆与转轴间的摩擦，两球到转动轴O的距离都为L，开始时杆处于水平状态，放手后，杆转到竖直位置，如图中虚线所示，重力加速度为g，则：

（1）以B球在最低点的位置为零势能面，求杆水平时A球的重力势能；

（2）杆从水平位置转到竖直位置的过程中，两球构成的系统的重力势能减少量；

（3）B球到达最低点时，A球的速度大小；

（4）上述过程中杆对A球做的功．

18．如图所示，绝缘细线左端固定在O点，右端固定一质量为m的小球，开始时细线被拉直长为L，处于水平状态，让小球从A点无初速释放，重力加速度为g，则：

（1）小球到达最低点时的速度的大小；

（2）小球到达最低点时绳中的拉力的大小；

（3）如果小球带正电，处于方向向上的匀强电场中且电场力大小等于

mg，仍让小球从A点无初速释放，小球到达最低点时速度的大小；

（4）如果小球带正电，处于方向向上的匀强电场中且电场力大小等于2mg，为确保小球在竖直面内做完整的圆周运动，至少以多大的速度把小球从A点竖直抛出．

2015-2016学年江苏省淮安市淮阴中学高一（下）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：

本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个选项符合题意.

A．2JB．7JC．10JD．14J

【考点】功的计算．

【分析】功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的和．

【解答】解：

当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，

由于力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，

所以F1与F2的合力对物体做的总功就为6J+8J=14J，

故选：

D．

2．如图所示，以正点电荷Q为中心画圆，在圆上取两个点A、B，关于两点场强与电势，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点的场强相同

B．A、B两点的电势相同

C．A、B两点的场强与电势都相同

D．A、B两点的场强与电势都不同

【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．

【分析】由点电荷场强公式E=k

分析场强；以正点电荷Q为中心的圆为等势面，等势面上各点的电势相等．

【解答】解：

A、AB两点的场强大小相等，方向不同，所以两点场强不同，故A错误；

B、AB所在的圆为等势面，所以两点电势相等，故B正确；

CD、由AB分析可知，两点场强不同，两点电势相等，故CD错误．

故选：

B．

3．在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（　　）

A．做自由落体运动的小石块B．做平抛运动的铅球

C．被起重机匀速吊起的重物D．做竖直上抛运动的小钢球

【考点】机械能守恒定律．

【分析】只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒．根据机械能书守恒的条件分析答题；也可以根据机械能的概念判断．

【解答】解：

A、做自由落体运动的小石块，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；

B、做平抛运动的铅球，只有重力做功，机械能守恒，故B正确；

C、起重机吊起物体匀速上升，物体动能不变，重力势能增加，则机械能不守恒，故C错误；

D、做竖直上抛运动的小钢球，只有重力做功，机械能守恒，故D正确；

本题选不守恒的，故选：

A．可以算出太阳的质量B．可以算出地球的质量

C．可以算出地球受到的向心力D．可以算出地球对太阳的引力

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式后判断即可．

【解答】解：

AB、对地球而言，万有引力提供向心力，故有：

解得：

故可以求解太阳质量，不能求解地球质量，故A正确，B错误；

CD、由于不知道地球质量，故也就无法求解地球受到的向心力，以及太阳对地球的引力大小，故CD错误；

故选：

时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv求出阻力的大小，当汽车的车速为

时，根据功率的公式求出牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出瞬时加速度的大小．

【解答】解：

当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv=fv得，阻力的大小f=

．

当速度为

时，牵引力F=

，根据牛顿第二定律得，加速度a=

．故A正确，B、C、D错误．

故选：

A．

A．圆环带负电

B．电场中P点的电势为3V

C．试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为3×10﹣3J

D．OP间的电势差为﹣1V

【考点】电势差与电场强度的关系；电势．

【分析】根据电场力做功正负，分析圆环的电性．根据试探电荷从无穷远移到P再移到P电场力做的总功，由U=

求出无穷远与P点间的电势差，从而得到P点的电势．由功能关系求试探电荷在该电场的P点所具有的电势能．

【解答】解：

A、由题，带负电的试探电荷从无穷远处移至圆环轴线上的O点时，电场力做正功，可知，圆环带正电，故A错误．

B、整个过程中，电场力做功为W∞P=W∞O+WOP=4×10﹣3J﹣1×10﹣3J=3×10﹣3J，则无穷远与P点间的电势差为：

U∞P=

=﹣3V

又U∞P=φ∞﹣φP，则得φP=φ∞﹣U∞P=3V，故B正确．

C、试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为Ep=qφP=﹣1×10﹣3×3=﹣3×10﹣3J，故C错误．

D、OP间的电势差为：

UOP=

V=1V，故D错误．

故选：

二、多项选择题：

（本题共6小题，没小题4分，共计24分）

7．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1：

9，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】库仑定律．

【分析】由库仑定律列出接触前的库仑力表达式；根据电荷守恒定律可得出接触后两球的电荷量，再由库仑定律列出库仑力表达式，即可求得两力的关系．

【解答】解：

由库仑定律可得两球接触前的库仑力为：

F=k

当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量为：

q′=

=5Q

两球接触后的库仑力为：

F'=k

F；

当两球带异种电荷时，两球接触中和后再平分电量，则两球的电量为：

q′=

=4Q

两球接触后的库仑力为：

F'=k

F；故BD正确、AC错误．

故选：

BD．

A．在抛球过程中人对小球做的功是

B．下降过程中重力对小球做的功是mgH

C．小球落地时的速度为

D．小球落地时的机械能为

【考点】功能关系；功的计算．

【分析】根据动能定理求出人对小球所做的功；重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关．由机械能守恒定律可求得小球落地时的速度和落地时的机械能．

【解答】解：

A、在抛球过程中，由动能定理可知，人对小球所做的功为：

﹣0=

；故A正确；

B、重力做功为：

W=mgh；故B正确；

C、由机械能守恒定律可知：

mgh=

mv2﹣

；解得物体落地速度大小为：

；故C错误；

D、小球落地时的机械能等于抛出时的机械能，为mgh=﹣

；故D错误．

故选：

9．如图所示，人造地球卫星在万有引力作用下，做以地心为焦点的椭圆运动；MPN为椭圆上的三点，P是近地点；卫星在从M经P到达N点的过程中（　　）

A．动能先增大后减小B．势能先增大后减小

C．加速度先增大后减小D．受到的向心力先减小后增加

【考点】功能关系；牛顿第二定律．

【分析】根据万有引力对卫星做功的正负，分析动能的变化情况，由距离变化分析势能的变化情况．由牛顿第二定律分析加速度的变化．由万有引力定律分析向心力的变化．

【解答】解：

A、卫星在从M经P到达N点的过程中，万有引力对卫星先做正功后做负功，由动能定理知，动能先增大后减小，故A正确．

B、卫星先靠近地球后远离地球，所以势能先减小后增大，故B错误．

C、根据万有引力定律知，卫星所受的万有引力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故C正确．

D、根据万有引力等于向心力，则知向心力先增加后减小，故D错误．

故选：

A．等势面C的电势为10V

B．匀强电场的场强为100V/m

C．电子在电场中做变加速运动

D．电子从D到B的过程中电场力做负功

【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．

【分析】由电势差的定义确定等势面C的电势；根据E=

可得匀强电场的场强；根据力和运动方向的关系判断电场力做功和运动情况．

【解答】解：

A、AD之间的电势差为：

UAD=φA﹣φD=﹣10V﹣20V=﹣30V，因为是匀强电场，即每两个等势面之间的电势差为10V，沿电场线的方向电势降低，所以有φD＞φC＞φB＞φA，则：

UDC=φD﹣φC=20V﹣φC=10V，解得：

φC=10V，故A正确；

B、由E=

可得，E=

=200V/m，故B错误；

C、电子受电场力向下，且电场力大小恒定，所以电子做匀减速运动，故C错误；

D、从D到B的过程中，电子受电场力和运动方向相反，所以电场力做负功，故D正确．

故选：

AD．

A．油滴带正电

B．油滴的电势能减小

C．油滴的动能减小

D．油滴的重力势能和电势能之和减小

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．

【分析】由油滴的运动轨迹弯曲方向可知粒子电性，则可求得电场力对油滴所做的功的正负，由动能定理可求得动能的变化；并能判断电势能的变化．

【解答】解：

A、油滴由a到b，运动轨迹向上弯曲，可判断粒子受到的合力的方向向上．由于重力的方向向下，所以油滴受电场力向上，与对电场线的方向相反，所以粒子带负电，故A错误；

B、电场力向上，由于电场力做正功，故电势能一定减小，故B正确；

C、粒子由a到b，由运动轨迹可判出粒子受合力向上，合外力对油滴做正功，由动能定理得知，动能增加；故C错误；

D、油滴在运动的过程中只有重力和电场力做功，电势能与机械能的总和不变，油滴的动能增大，油滴的重力势能和电势能之和减小．故D正确．

故选：

A．物块A的质量为

B．摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加

C．摩擦力对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不相等

【考点】功能关系；功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出a、b的质量关系．根据b上升的高度得出a下降的高度，从而求出a重力势能的减小量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系．根据重力关系，分析重力瞬时功率关系．

【解答】解：

A、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsinθ=mbg，则ma=

，故A正确．

B、摩擦力对a做正功，根据功能关系得：

物块ab构成的系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增加，故B正确．

C、b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为△EPa=mag×hsinθ=mgh，所以系统的重力势能不变，所以摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和，故C正确．

D、任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：

Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D错误．

故选：

ABC

三、试验题：

（本题2小题，共16分）

（1）试验表明：

两个电荷间相互作用力的大小，随两球间距离的　减小　而增大；随两球所带电量的　增大　而增大．

（2）试验中该学生采用了　控制变量法　这种方法来研究多个变量间的关系．（选填“累积法”、“控制变量法”、“演绎法”、“等效替代法”）

（3）在我们所知道的物理实验中或物理规律的得出过程中也用到这种方法，请举一个例子：

　在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法　．

【考点】库仑定律．

【分析】由于实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法．

【解答】解：

（1）对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：

F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．

（2）先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．

（3）在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法；

故答案为：

（1）减小；增大；

（2）控制变量法（3）在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法．

（1）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于　7.62　J，动能的增加量等于　7.56　J．（结果取三位有效数字）

（2）根据以上数据，可知重物下落时重力势能的减少量　大于　动能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是　纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力　．

【考点】验证机械能守恒定律．

【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

【解答】解：

（1）重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．

在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：

vc=

=3.89m/s，

△Ek=EkC=

mvC2=

（3.89）2=7.56J

（2）根据以上数据，重物减小的重力势能总大于重物增加的动能，其主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．

故答案为：

（1）7.62，7.56，

（2）纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．

四、计算题：

（本题共4小题，共47分）

15．如图所示，某一电场的电场线，其中A点的电势为12V，B点的电势为2V，现把一个q=1×10﹣6C的正电荷从A点无初速释放，到达B点，则：

（1）判断AB两点哪点场强大；

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