江西省九江一中2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.docx

2017-2018学年江西省九江一中高一（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1. 下列单位中是电场强度的单位的是A. N/C B. V*m C. J/C D. J/s【答案】A【解析】试题分析：电场强度的定义式中F、q的单位分别是牛，库，由此公式推导出来电场强度为单位是N/C，匀强电场中电场强度与电势差的关系式是，公式中U、d的单位分别是伏、米，由此公式推导出来电场强度为单位是伏/米故选A，考点：考查了单位制点评: 电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的两公式进行推导出两个单位基础题2. 由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的（ ）A. 质量相同 B. 轨道半径相同C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同【答案】B【解析】万有引力提供卫星的向心力，解得周期，环绕速度，可见周期相同的情况下轨道半径必然相同，B对，轨道半径相同必然环绕速度相同，D错误，同步卫星相对于地面静止在赤道上空，所有的同步卫星轨道运行在赤道上空同一个圆轨道上，C错误，同步卫星的质量可以不同，A错误.3.如图所示，在水平桌面上的点有一个质量为的物体以初速度被抛出，不计空气阻力，当它到达点时，其动能为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】小球做抛体运动，只受重力，机械能守恒，减小的重力势能等于增加的动能，解得，故D正确故选D点睛：本题关键是根据机械能守恒定律列式求解，也可以用动能定理列式求解；注意小球是抛体运动，不一定是平抛或下抛4.如图所示，有两个质量相同的小球A和大小不计，A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止放于悬点正下方的地面上。现将A球拉到距地面高度为处由静止释放，摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为A. B. 1m C. D. 【答案】C【解析】【详解】设小球的质量都是m，A球下摆过程，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：，两球碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，两个小球一起向上摆动的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：，故C正确，ABD错误。5.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于c电荷的对称点，不计空气阻力下列说法中正确的是（）A. D点的电场强度为零、电势为零B. E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同D. 若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动【答案】D【解析】试题分析：D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120，故D点的场强为0因为电势是一个相对性的概念即零电势的选取是任意的，故D点电势可能为0，故A正确；由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在D、F位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故E、F两点的电场强度大小不同，方向相反故B错误；E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动故D正确。考点：电场的叠加【名师点睛】D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120，故D点的场强为0；电场强度是矢量，场强的合成满足平行四边形定则，故E、G、H三点的场强大小相同，但方向不同；在直线cF上场强方向向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动。6.如图所示，一物体以一定的初速度沿水平地面从A点滑到B点，摩擦力做功为；若该物体从点沿两斜面滑到点物体始终没有离开斜面，摩擦力做的总功为，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则A. B. C. D. 无法确定【答案】B【解析】【详解】设AB间的距离为L，则上图中摩擦力做功。下图中把摩擦力做功分为两段，即。所以故B正确，ACD错误。7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右）一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】人和船组成的系统所受合外力为0，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，根据动量守恒定律进行分析与计算【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则 v=，v=；根据动量守恒定律：Mv-mv=0，则得：M=m；解得渔船的质量：M=，故选D。【点睛】人船模型是典型的动量守恒模型，体会理论知识在实际生活中的应用，关键要注意动量的方向，能正确根据动量守恒关系得出质量与距离间的关系8.空间有一沿x轴分布的电场，其电势随x变化如图，下列说法正确的是（）A. x1和-x1两点的电势相等B. x1点的电场强度比x3点电场强度小C. 一正电荷沿x轴从x1点移动到-x1点，电势能一直增大D. 一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，电场力先做正功再做负功【答案】D【解析】A：电势的正负表示电势的高低，由图得x1处的电势(正)比-x1的电势(负)高，故A错误。B：，沿x轴分布的电场，电势随x的图象的切线斜率绝对值表示场强大小，则x1点的电场强度比x3点电场强度大；故B错误。C：沿x轴从x1点移动到-x1点，电势降低，据，可知正电荷电势能减小；故C错误。D：沿x轴从x1点移动到x3点，电势先增大后减小，据，可知负电荷电势能先减小再增大，则电场力先做正功再做负功。故D正确。点睛：顺着电场线电势降低，电势降低最快的方向就是场强方向。9.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方A位置有一只小球小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零小球下降阶段下列说法中正确的是A. 在B位置小球动能最大B. 在C位置小球动能最大C. 从位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加D. 从位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加【答案】B【解析】【详解】小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故在C点动能最大，故A错误，B正确；小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，故C错误；小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从位置，动能变化量为零，故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，故D错误。所以B正确，ACD错误。10.如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧一个质量为m电荷量为的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A. 小球一定能从B点离开轨道B. 小球在AC部分不可能做匀速圆周运动C. 小球到达C点的速度可能为零D. 若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H【答案】D【解析】【详解】小球进入圆轨道后，受到竖直向下的重力、竖直向上的电场力和沿半径方向的轨道的弹力。电场力做负功，重力做正功，由于题中没有给出H与R、E的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A错误；若重力大小等于电场力，小球在AC部分做匀速圆周运动，故B错误；若小球到达C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，故C错误；由于小球在AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H，故D正确。所以D正确，ABC错误。二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）11.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）A. 粒子在M点速度小于在N点速度B. 粒子在M点电势能小于在N点电势能C. M点的电势高于N点的电势D. M点的电场强度大于N点的电场强度【答案】AC【解析】试题分析：由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度，故A正确，B错误；由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，与电场线的方向基本一致，可知粒子带正电；由于粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，正电荷在电势高处的电势能大，所以M点的电势高于N点的电势故C正确；M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小故D错误故选AC。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小。12.如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是A. 当小球到达最低点时，木块有最大速率B. 当小球的速率最大时，木块有最小速率C. 当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大D. 当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零【答案】AD【解析】【详解】小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最大速率，即有最大动量，水平方向上系统动量为零，所以小球到达最低点时，木块有最大动量，即木块有最大速率，故A正确，B错误；小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，知末状态系统在水平方向上动量为零，所以小球再次上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零，故C错误，D正确。所以AD正确，BC错误。三、填空题（本大题共2小题，共14.0分）13.验证“碰撞中动量守恒”的实验装置如图所示，A和B是质量分别为和的两个小球（1）现有下列器材，为了完成本实验，哪些是必需的？将这些器材前面的序号字母填在横线上_；A.刻度尺B.秒表C.天平D.圆规（2）如图所示，M、N和P为验证动量守恒定律实验中小球的落点，如果碰撞中动量守恒，则下列式子可能成立的有_填字母。A. B. C. D. 【答案】 (1). ACD (2). A【解析】【详解】（1）在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，为了准确找出落点需要用到圆规，所以选ACD。（2）放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，得：；变形可得：，故A正确，BCD错误。14.一个带正电的质点，电量为q=C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场外，其他里做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差=_。【答案】【解析】试题分析：根据动能定理得，解得考点：考查了电场力做功与电势差的关系【名师点睛】质点在静电场中由A点移到B点的过程中，电场力和其他外力对质点做功，引起质点动能的增加电场力做功为，根据动能定理求解a、b两点间的电势差四、实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）15.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是_.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式v来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能Ep_ J；重物增加的动能Ek_ J，两者不完全相等的原因可能是_.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是_.【答案】 (1). BC (2). 2.14 (3). 2.12 (4). 重物下落过程中受到阻力作用 (5). 图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】（1）A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误；B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确C、释放纸带前，重物应靠近打点计时器必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确；D、不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误。（2）重力势能减小量利用匀变速直线运动的推论 动能增加量由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了；（3）根据表达式，则有：；若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒。点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法。五、计算题（本大题共3小题，共32.0分）16.如图所示是一门旧式大炮，炮车不包含炮弹和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为，炮弹射出出口时相对于地面的速度为不计炮车与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度大小v。【答案】【解析】【分析】对炮弹和炮身组成的系统，火炮发射炮弹的过程中，在水平方向受到的外力可忽略不计，在水平方向动量守恒，列式可求得炮弹离开炮口时炮车后退速度。【详解】炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向动量守恒。取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，在水平方向，由动量守恒定律得：，解得炮车后退的速度大小：；【点睛】本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，关键掌握速度的分解和某一方向系统动量守恒，知道炮弹和炮车组成系统总动量不守恒。17.一半径为R的半圆形竖直圆柱面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，如图9所示.已知A球始终不离开圆柱内表面，且细绳足够长，若不计一切摩擦，求：A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小.【答案】【解析】设A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小为v，B球的质量为m，则根据机械能守恒定律有2mgRmgR2mv2，由图可知，A球的速度v与B球速度vB的关系为vBv1=vcos 45，联立解得v.点睛：先根据几何关系求出A球和B球速度的关系和位移的大小，再对AB整体运用动能定理即可求解；18.（14分）如图所示，一个质量为m的长木板静止在光滑的水平面上，并与半径为的光滑圆弧形固定轨道接触（但不粘连），木板的右端到竖直墙的距离为s；另一质量为2m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑，从圆弧的最低点A滑上木板。设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失。已知滑块与长木板间的动