江苏省海安中学学年高一普通班下学期期中.docx
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江苏省海安中学学年高一普通班下学期期中
江苏省海安中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题（普通班）
一、单项选择题：
1.对于库仑定律的表达式
，下列说法正确的是（ ）
A.公式中k为静电力常量，其数值和单位是库仑人为规定的，而不是实验测出的
B.当两带电体间距离趋近于零时，静电力趋近于无穷大
C.Q与q受到的静电力总是大小相等，与Q、q是否相等无关
D.Q与q受到的静电力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.公式中k为静电力常量，其数值和单位不是库仑人为规定的，而是实验测出的，故A错误；
B.库仑定律的适用条件是：
真空和静止点电荷。
一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，当两带电体间距离趋近于零时，不能看成点电荷，库仑定律不适用，故B错误；
C.相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系，大小始终相等，故C正确，D错误。
故选：
C.
2.由电场强度的定义式E＝F/q可知，在电场中同一点（ ）
A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B.无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变
C.场强E方向与试探电荷q所受电场力F方向相同
D.一点电荷在P点受到的电场力为0，则P点的场强不一定为0
【答案】B
【解析】AB、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式E=F/q，采用比值法定义，E与F、q无关，不能认为电场强度E跟F成正比，跟q成反比，无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变，故A错误，B正确；
C.场强E方向与正试探电荷q所受电场力F方向相同，与负试探电荷q所受电场力F方向相反，故C错误；
D.一点电荷在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零，故D错误。
故选：
B.
3.在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球。
当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F1和F2的大小变化情况是（）
A.F1增大，F2减小
B.F1减小，F2增大
C.F1和F2均增大
D.F1和F2均减小
【答案】A
【解析】根据F=
知,当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1增大，月球对它的万有引力F2减小。
故A正确，B.C.D错误。
故选：
A.
点睛：
根据万有引力定律公式，结合“嫦娥五号”与地球和月球之间距离的变化判断万有引力的变化．
4.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ）
A.在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度
C.在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于7.9km/s
D.在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度
【答案】B
【解析】A、航天飞机在在轨道Ⅱ上由A运动到B，万有引力做正功，动能增大，所以A点的速度小于经过B点的速度．故A错误；
.....................
C、7.9km/s是最大环绕速度，在轨道Ⅰ上经过A点的速度小于7.9km/s，所以在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于7.9km/s，故C错误；
D、在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故D错误．
故选：
B
点睛：
航天飞机在在轨道Ⅱ上由A运动到B，万有引力做正功，动能增大即可比较出A、B速度；加速度只要比较万有引力．
5.如图所示，用恒力F拉着物体沿水平面从A移动到B的过程中，下列说法正确的是（）
A.水平面粗糙时力F做的功比水平面光滑时力F做的功多
B.水平面粗糙时和水平面光滑时相比力F做的功一样多
C.加速运动时力F做的功比减速运动时力F做的功多
D.加速运动时力F做的功比匀速运动时力F做的功多
【答案】B
【解析】试题分析：
功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离，与其他的因素没有关系，故水平面粗糙时和水平面光滑时相比力F做的功一样多；只不过光滑时物体获得的能量多，有摩擦力时物体获得的能量少一些。
考点：
功的大小的计算。
6.一个质量为m的物体，在距离地面h高处由静止下落到地面，已知小球下落过程中加速度大小为4g/5，则在小球下落到地面的过程中，下列说法正确的是（）
A.小球重力势能的减小量为4mgh/5
B.小球动能的增加量为mgh
C.小球动能的增加量为mgh/5
D.小球机械能的减小量为mgh/5
【答案】D
【解析】A.物体下降h时，重力做的功为mgh，所以物体的重力势能减少mgh，所以A错误；
BC.小球下落过程中加速度大小为4g/5，则合外力：
F=ma=
mg，下降h的过程中合外力做的功等于
mgh，所以小球动能的增加量为
mgh.故B错误，C错误；
D.小球下落过程中所受阻力的大小为
mg，阻力做功为
mgh，小球机械能的减小量为mgh/5，故D正确。
故选：
D
点睛：
功是能量转化的量度，有多种表现形式；重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是功能变化的量度；重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度。
7.一小球从地面竖直上抛，到最高点后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力大小恒定，取竖直向上为正方向．下列关于小球运动的速度v、加速度a、动能Ek、机械能E随时间t或路程x变化的图象中正确是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.小球在上升过程中所受重力和阻力恒定，所以小球的加速度恒定，小球速度应为均匀变化，故A错误；
B.小球上升过程中受向下的重力以及向下的阻力作用，加速度向下，为负值，并且大小保持不变，故B错误；
C.根据动能定理可知，因重力及阻力恒定，所以动能的变化应与位移为一次函数关系，即应为直线，故C错误；
D.因阻力做负功，且阻力恒定，故阻力的功与位移成正比，而阻力做功等于机械能的改变量，所以对应的图象为斜向下的直线，故D正确。
故选：
D.
点睛：
对于图象问题可以根据物理知识求出两个坐标轴所代表物理量的函数关系来判断其图象性质是直线还是曲线等，也可以通过特殊点来进行判断．
二、多项选择题：
8.把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（ ）
A.带有等量异种电荷B.带有不等量异种电荷
C.带有等量同种电荷D.一个带电，另一个不带电
【答案】BCD
【解析】A.两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力，故A不可能；
B.两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，故B可能；
C.两个小球原来分别带等量同种电荷，把两个完全相同的小球接触后带等量同种电荷，存在排斥力，故C可能；
D.原来的其中一个带电，把两个完全相同的小球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，故D可能；
故选：
BCD.
点睛：
两个小球接触后再分开，两球相互排斥，说明两球带同种电荷，将选项逐一代入，选出符合题意的选项．
9.一宇宙飞船原来在地球上空某一圆形轨道上绕地球运动．若飞船点火向后喷出高速气体，飞船速度变大，过一段时间后飞船进入另一个轨道绕地球做匀速圆周运动．在新轨道上（）
A.飞船离地的高度比原来的高B.飞船运行的速度比原来的大
C.飞船运行的周期比原来的长D.飞船运行的加速度比原来的大
【答案】AC
【解析】试题分析：
飞船向后喷气做加速运动后，将做离心运动，轨道半径增大，研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式
；飞船向后喷气做加速运动后，将做离心运动，飞船离地的高度比原来的高，故A正确；
，轨道半径增大，飞船运动的速度比原来的小，故B错误；
，轨道半径增大，飞船运动的周期比原来的长，故C正确；
，轨道半径增大，飞船运动的加速度比原来的小，故D错误；故选AC。
考点：
万有引力定律的应用
【名师点睛】本题是选择题，不必像计算题要建立物理模型，根据地球的万有引力提供向心力推导飞船的线速度、周期与半径的关系式，可利用一些结论，缩短做题时间。
10.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）
A.甲的运行周期比乙的大B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的向心加速度比乙的大D.甲的向心加速度比乙的小
【答案】AD
【解析】试题分析：
卫星由万有引力提供向心力有：
，则得：
a=
，可见，中心天体的质量M越小，a、ω、v越小，T越大，所以得：
甲的向心加速度、角速度、线速度都比乙小，而甲的周期比乙大，故AD正确，BC错误；
故选：
AD。
考点：
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。
11.质量为
的汽车在水平路面上启动、运动过程中的速度图象如图所示，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）
A.t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22/2－mv12/2
B.0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率逐渐增大
C.t2～t3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等
D.t1～t2时间内汽车的牵引力逐渐增大
【答案】BC
【解析】A.根据动能定理知，在t1−t2时间内，有：
W−fs=
，可知牵引力功不等于
，故A错误；
B. 0−t1时间内，汽车做匀加速直线运动，根据P=Fv知，功率逐渐增大，故B正确；
C. t2−t3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故C正确；
D. t1−t2时间内，功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，故D错误。
故选：
BC.
点睛：
根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出0-t1时间内、t2-t3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合P=Fv分析功率的变化；当功率不变时，根据P=Fv分析牵引力的变化．
12.如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）
A.弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B.弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
C.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh
D.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh
【答案】BD
【解析】试题分析：
弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值，故A错误；小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为
，故C错误，D正确。
考点：
机械能守恒定律
【名师点睛】弹簧与杆垂直时，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值，运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律分析即可求解。
视频
13.如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。
则下列说法中正确的是（）
A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J
【答案】AD
【解析】AB.在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行的一小段时间内，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒。
故A正确，B错误；
C．对A.B系统，从静止开始到到达水平面的过程中，由动能定理得：
mAg（h+Lsin30∘）+mBgh=
−0，代入数据解得：
v2=
m/s，故C错误；
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为
，故D正确；
故选：
AD.
三、简答题：
14.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。
打点计时器的工作频率为50Hz。
（1）实验中木板略微倾斜，这样做__________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。
把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1；第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。
根据第四次实验中打出的纸带（如图所示），可求得小车最终获得的速度为_______________m/s。
（保留三位有效数字）
（3）若根据多次测量数据画出的W－v图像如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图______________。
【答案】
（1）.
（1）CD
（2）.
（2）2.00（3）.（3）C
【解析】试题分析：
（1）木板倾斜是为了消除摩擦力的影响，可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，橡皮筋松弛后小车做匀速运动。
BD正确
（2）小车的速度应从匀速运动部分取纸带，可得小车获得的速度为
。
（3）根据
，可得W是关于v的二次函数，为开口向上的抛物线，可知应选C。
考点：
验证动能定理实验
【名师点睛】要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．
15.如右图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。
（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择____
A．质量为10g的砝码 B．质量为50g的塑料球
C．质量为200g的木球 D．质量为200g的重锤
（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。
纸带的___端（选填“左”或“右’）与重物相连。
（3）上图中O点为打点起始点，且速度为零。
选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和________两点间的距离h2
（4）已知重物质量为m，计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量ΔEk=_______（用本题所给字母表示）。
（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。
他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2－h图线，如图所示。
已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为__%。
【答案】
（1）.
（1）D
（2）.
（2）左（3）.（3）E、G（4）.（4）
（5）.（5）1.0
【解析】试题分析：
本题考查验证机械能守恒定律实验的操作、数据处理、误差分析等。
（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D。
（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物。
（3）验证重物对应O点和F点机械能是否相等，需要计算出F点的瞬时速度，所以需要测出E、G间的距离。
（4）
，
，所以
。
（5）根据
得g=9．7
，则阻力f=0．1mg，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%。
考点：
验证机械能守恒定律
【名师点睛】验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手。
对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力势能求出来。
16.质量为5kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v－t图像如图所示。
（g取10m/s2）求：
（1）物体与水平地面间的滑动摩擦因数μ；
（2）全过程物体克服摩擦力做的功W克；
（3）水平恒力F的最大功率Pm。
【答案】
（1）0.2
（2）500J（3）200W
【解析】
（1）撤去拉力后物体的加速度a2=2m/s2，物体所受的摩擦力f=ma2=10N，
f=μmg，μ=0.2
（2）全过程物体的位移x=vt/2=50m，克服摩擦力做的功Wf=fx=500J
（3）物体受F作用时的加速度a1=2m/s2
F－f=ma1F=20N
Pm=Fvm=200W
17.高空遥感探测卫星在距地球表面高为2R处绕地球转动。
人造卫星质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，试求：
（1）人造卫星的运行速度大小v；
（2）人造卫星绕地球转动的周期T；
（3）人造卫星向心加速度an的大小。
【答案】
（1）
（2）
（3）
得GM=gR2，
由
得
（2）周期：
（3）
18.如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=1.6m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的小物块（可看成质点）在F0=14N的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知AB=10m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2．当小物块运动到B点时撤去力F0。
g=10m/s2．求：
（1）小物块到达B点时速度的大小；
（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；
（3）小物块离开D点运动t0=0.5s时重力的瞬时功率。
【答案】
（1）10m/s
（2）25N（3）100W
【解析】
（1）从A到B，根据动能定理有
，得vB=10m/s
（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：
解得：
vD=6m/s
在D点，根据牛顿运动定律有
得:
（3）（4分）小物块离开D点后做一平抛运动，由2R=gt12/2得落地时间t1=0.8s，而t0﹤t1，小物块还在空中运动。
vy=gt0=5m/s，重力的瞬时功率P=mgvy=100W
19.如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，滑块套在杆上向下压缩弹簧，处于离地h＝0.1m高度处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测得滑块离地高度h时对应的速度，作出滑块的Ek-h图象如图乙所示，图中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，求：
（1）小物体的质量m和弹簧的劲度系数k；
（2）轻弹簧弹性势能的最大值Epmax和小物体的最大加速度amax；
（3）小物体和轻弹簧组成系统的最小势能Epmin。
【答案】
（1）0.2kg；100N/m
（2）EPmax=0.5J40m/s2（3）EPmin=0.38J
【解析】
（1）由图象可知，高度在大于0.2m过程为直线，说明滑块在0.2m时离开弹簧，对该过程用机械能守恒有：
△EK1=mg△h1m=0.2kg
滑块在高度为0.18m时动能最大，说明此时滑块受到的二力平衡，即有：
mg=k△x1k=100N/m
（2）滑块在开始高度为0.1m时弹性势能最大，全过程弹性势能转化为重力势能，有：
EPmax=mg△h2=0.5J
滑块在开始高度为0.1m时弹力最大，有kx2－mg=mamaxamax=40m/s2
（3）全过程系统机械能守恒，当滑块动能最大时，系统的势能最小，有：
EPmin=mghmax－Ekmax=0.38J
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