河南省南阳市高一物理下学期期末质量评估试题（含解析）(1).doc

2013-2014学年河南省南阳市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分.1-9题只有一个选项符合题目要求；10-12题有多项符合题目要求，全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1（4分）以下说法正确的是（）a物体做曲线运动时，其加速度一定不为零b物体做曲线运动时，其加速度一定改变c重力对物体做正功，其动能一定增加d向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量考点：向心加速度；曲线运动；物体做曲线运动的条件专题：匀速圆周运动专题分析：做曲线运动的条件是物体受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，合外力不为零，方向时刻变化，但大小可以变，所以有加速度重力做正功只能说明重力势能减小，动能的变化要由合外力做功来确定向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量解答：解：ab、做曲线运动的条件是物体受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，合外力不为零，速度方向时刻变化，但大小可以变，所以有加速度，故a正确，b错误c、重力做正功只能说明重力势能减小，动能的变化要由合外力做功来确定，故c错误d、向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，故d错误故选：a点评：本题重点掌握做曲线运动物体的受力、加速度、运动方向的物体，掌握做曲线运动的条件，此类题目不难2（4分）关于电场线的以下说法中，正确的是（）a电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同b沿电场线的方向，电场强度越来越小c电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大d顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变考点：电场线专题：电场力与电势的性质专题分析：电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向解答：解：a、电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故a错误；b、若是正电荷沿电场线的方向移动，电场力做正功，电势能减少，则电势越来越小若是负电荷沿电场线的方向移动，电场力做负功，电势能增加，则电势越来越小故b错误；c、电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大故c正确；d、顺着电场线移动电荷，若是匀强电场，则电荷受电场力大小可以不变，故d错误故选：c点评：电场线虽然不实际存在，但可形象描述电场的大小与方向分布电场线是从正电荷出发，终至于负电荷同时电场线不相交，静电场的电场线也不闭合3（4分）现在汽车变速装置有手动变速和自动变速，手动变速是通过档杆改变变速箱中齿轮的转速比当汽车由水平路段进入上坡路段行驶时，在保证汽车的输出功率不变的情况下，下列那些措施能使汽车获得更大的牵引力（）a可以把档杆变到低速档位置b保持在平直路面上的档位不变c可以把档杆变到高速档位置d以上措施都不行考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：司机可以用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由p=fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大解答：解：由功率公式p=fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡；故换低速档，增大牵引力故选：a点评：本题很好的把现实生活中的事情与所学的物理知识结合了起来，可以激发学生的学习兴趣4（4分）如图所示，在水平桌面上的a点，有一个质量为m的物体，以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达b点时，其动能为（）amv+mghbmv+mghcmgh+mghdmv+mg（hh）考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：小球做平抛运动，只受重力，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可解答：解：小球做平抛运动，只受重力，机械能守恒，其减小的重力势能等于增加的动能，即 mgh=ekb解得：ekb=mgh+故选：b点评：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5（4分）一条河宽为200米，水流的速度为5m/s，一条船在静水中的速度为4m/s，则（）a该船能沿垂直河岸方向横渡到对岸b当船头垂直河岸横渡时，渡河的实际航线长度为200mc当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将变大d当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将不变考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：船既随水向下游运动，又相对于水向对岸行驶，根据船相对于水的速度与水流速度的比较，分析船能否到达正对岸假设船头的指向与河岸的夹角为，运用速度的分解求出船垂直于河岸方向的分速度，分析什么条件时渡河的时间最短，并进行求解运用作图法，根据三角形定则分析什么条件下船的合速度与河岸夹角最大，则船登陆的地点离船出发点的最小距离，再由几何知识求解最小距离解答：解：船在静水中的航速为4m/s，水流的速度5m/s，a、由题，船在静水中的航速小于水流的速度，根据平行四边形定则可知，船的合速度方向不可能垂直于河岸，船不能垂直到达正对岸，故a错误；b、当船头垂直河岸横渡时，因水流的原因，过河的实际航线长度大于河宽，根据渡河时间t=25s，则船沿着水流方向的位移为x=vst=525=125m，因此渡河的实际航线长度为s=200m故b错误；c、当船头垂直河岸横渡时，渡河时间最短，若船到河中央时，水流速度突然增加，没有影响船垂直于河岸的速度，则渡河时间将不变，故c错误，d正确；故选：d点评：本题是小船渡河问题，关键是运用运动的合成与分解做出速度分解或合成图，分析最短时间或最短位移渡河的条件6（4分）甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）a甲比乙早抛出，且v1v2b甲比乙后抛出，且v1v2c甲比乙早抛出，且v1v2d甲、乙同时抛出，且v1v2考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动乙球击中甲球时，两球的水平分位移大小相等，根据高度决定平抛运动的时间，确定谁先抛出，根据水平位移和时间比较初速度解答：解：根据h=知，t=，知甲的运动的时间长，所以甲比乙先抛出，由于水平位移相等，根据x=v0t知，则v1v2故a正确，b、c、d错误故选：a点评：解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移7（4分）一个做圆周运动的人造地球卫星，轨道半径增大到原来的2倍，如果人造地球卫星仍做圆周运动，则（）a根据公式f=g，可知地球提供的向心力将减小到原来的倍b根据公式f=m，可知卫星运动的线速度将增大到原来的倍c根据公式f=m，可知卫星所需要的向心力将减小到原来的倍d根据公式v=r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化注意理解控制变量法解答：解：ac、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，由公式f=可知地球提供的向心力将减小到原来的 ，故a正确、c错误b、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度v=随着变化，所以，不能用公式f=m 讨论卫星的向心力变化，故b错误d、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度=随着变化，所以，不能用公式v=r讨论卫星的线速度变化，故d错误故选：a点评：圆周运动的公式的变换，方式灵活，需细心统一参数需一定的灵活处理问题的能力，解答这个问题不应靠想象和猜测，而应通过踏实地推导才能正确地选出答案8（4分）如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面1上时，其动能为18ev，当它运动到等势面3上时，动能恰好等于零，设2=0，则，当粒子的动能为6ev时，其电势能为（）a12evb2evc3evd0考点：电势能专题：电场力与电势的性质专题分析：解决本题需掌握：粒子只受电场力时，粒子的动能和电势能之和保持不变；正确判断粒子在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况确定出粒子的总能量，再根据能量守恒求解即可解答：解：据题意知带电粒子从等势面1到等势面3做减速运动，动能减少18ev，由于相邻两等势面间电势差相等，所以从等势面1到等势面2的过程中动能减少9ev，因此在等势面2时动能为9ev由于2=0，此时粒子的电势能为0，因此总能量为e=9ev，则当粒子的动能等于6ev时，电势能为3ev故选：c点评：学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变9（4分）如图所示，a、b、c三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为ma=mbmc，轨道半径的关系为rarb=rc，则三颗卫星（）a线速度大小关系为vavb=vcb加速度大小关系为aaab=acc向心力大小关系为fa=fbfcd周期关系为tatb=tc考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期、向心加速度、向心力的表达式进行讨论即可解答：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为m，有：f=f向解得：，根据题意有：rarb=rc因此：a、由可知，vavb=vc，故a错误b、由可知，aaab=ac，故b正确c、根据和已知条件ma=mbmc，可以判断：fafb，fbfc，故c错误d、由可知，tatb=tc，故d错误故选：b点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期、向心力、向心加速度的表达式，再进行讨论10（4分）如图所示，a是用轻绳连接的小球，b是用轻杆连接的小球，都在竖直平面内做圆周运动，且绳、杆长度l相等忽略空气阻力，下面说法中正确的是（）aa球可能做匀速圆周运动ba球通过圆周最高点的最小速度是，而b球通过圆周最高点的最小速度为零cb球到最低点时处于超重状态da球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：本题中绳系小球a的机械能守恒，做变速圆周运动，合外力方向不一定指向圆心，到最高点时绳子拉力恰好为零时，速度最小，根据牛顿第二定律求解最小速度b球到达最高点时最小速度为零解答：解：a、因为绳子只能表现为拉力，a球在竖直平面内做圆周运动，只有重力做功，不可能做匀速圆周运动，故a错误b、a球在最高点的临界情况是绳子拉力为零，根据mg=，可知在最高点的最小速度为，b球在最高点，由于杆子可以表现为拉力，可以表现为支持力，最高点的最小速度为零故b正确c、在最低点，b球的加速度方向向上，处于超重状态故c正确d、a球做变速圆周运动，最高点和最低点合力方向指向圆心，其它点合力不指向圆心故d错误故选：bc点评：解决本题的关键知道向心力靠指向圆心的合力来提供，明确绳系模型和轻杆模型最高点的临界条件，根据牛顿第二定律能得到最小速度11（4分）质量为m的物体以竖直向下3g的加速度加速运动，在它向下运动h米的过程中（）a物体的动能增加mghb物体的机械能增加2mghc合外力对物体做功2mghd物体的重力势能减少mgh考点：动能和势能的相互转化；功能关系专题：动能定理的应用专题分析：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化解答：解：a、c、物体以竖直向下3g的加速度加速运动，合力为f=ma=3mg，故合力做功为w=fh=3mgh，故动能增加3mgh，故a错误，c错误；b、动能增加3mgh，重力势能减小mgh，故机械能增加3mghmgh=2mgh，故b正确；d、重力做功等于重力势能的减小量，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故d正确；故选：bd点评：解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系12（4分）如图所示，竖直放置在水平地面上的轻弹簧，下端固定在地面上，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），并用力向下压球稳定后用细杆把弹簧栓牢烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，则该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中（）a球所受的合外力先增大后减小b球的动能先增大后减小，机械能一直增加c球脱离弹簧时弹簧为原长d球在刚脱离弹簧时动能最大考点：功能关系；机械能守恒定律分析：弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量有关，形变越大，弹性势能越大分析小球的运动情况：从细线被烧断到弹簧的弹力等于小球的重力的过程中，小球向上做加速运动，之后做减速运动，当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，动能最大解答：解：a、球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动，说明烧断细线瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力大于2mg，所以球所受合力的最大值大于球的重力值，随小球向上运动，弹簧的伸长量减小，弹力减小，所以合力减小；当弹力小于重力时，合力的方向向下，弹簧的伸长量减小，弹力减小，所以合力增大故合力先减小后增大故a错误b、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，再向上运动速度减小，所以动能先增大后减小；从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，所以球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小，状态过程中小球的机械能一直增大故b正确；c、从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，球脱离弹簧时弹簧为原长故c正确；d、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，再向上运动速度减小，所以弹簧的弹力等于小球的重力时小球的动能最大故d错误故选：bc点评：本题关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况中等难度，是常见题型，要熟练掌握二、填空题（共3小题，满分18分）13（4分）如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为考点：平抛运动分析：小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动，根据高度可以求出运动的时间，再根据水平距离求出抛出时的初速度，在整个运动过程中，只有弹簧弹力和重力做功，系统的机械能是守恒的，跟根据机械能守恒得出弹簧的弹性势能解答：解：小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动，根据h=得：t=，所以= 小球从初位置到被抛出前，只有只有弹簧弹力和重力做功，系统的机械能是守恒， 选取桌面为零势能面，根据机械能守恒定律得：e1=e2 即：ep弹+=ek+0，所以=故答案为：点评：本题是平抛运动基本规律的直接应用，在高中阶段要求弹簧的弹性势能，一般都是根据系统的机械能守恒去求，这就要求同学们掌握判断机械能守恒的方法，选取合适的研究对象和过程，运用机械能守恒定律解题14（4分）在用如图装置做“探究功与速度关系”的实验时，下列说法正确的是（）a每次实验必须设法计算出橡皮筋对小车做功的具体数据b每次试验中，橡皮筋拉伸的长度应保持一致c需要通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度d要先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出考点：探究功与速度变化的关系专题：实验题分析：用橡皮筋拉小车探究功与速度变化的关系，必须平衡摩擦力，让小车的速度增加仅仅是橡皮筋做功的结果；我们通过改变橡皮筋的条数来改变做功的多少，不用测量变力；小车的速度是加速段获得的最大速度即以后的匀速段的速度解答：解：ab、橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，橡皮条数的关系就是做功多少的关系，因此，可以不需求出变力功的大小，就知道功的关系，故a错误，b正确；c、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度，故c正确；d、先接通电源，后释放小车，是基本规范，故d正确故选：bcd点评：这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题，是一道容易出错的题目同学们在学习中应注意实验的细节15（10分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点，如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，o为第一个点，可以认为打o点时纸带的速度为0，a、b、c为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.8m/s2（1）从o点到b点，重物重力势能减少量ep=1.88j，动能增加量ek=1.84j；（以上两空要求保留3位有效数字）（2）上问中，重物重力势能减少量大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）动能增加量，其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专题：实验题分析：重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ep=mgh和增加的动能ek=mv2间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据减少的重力势能ep=mgh，增加的动能ek=mv2，v可由从纸带上计算出来解答：解：（1）减少的重力势能ep=mgh=19.819.2102=1.88j利用匀变速直线运动的推论vb=1.93m/s所以增加的动能ek=mv2=1.84j（2）上问中，重物重力势能减少量大于动能增加量，其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）1.88；1.84；（2）大于；纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要注意单位的换算和有效数字的保留三、解答题（共4小题，满分44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16（10分）已知地球半径为r，地球自转的周期为t，地球表面的重力加速度为g，求 （1）第一宇宙速度？（2）地球同步卫星离地面的高度h考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；同步卫星分析：（1）第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度（2）地球同步卫星公转周期等于地球自转的周期，万有引力等于向心力解答：解：（1）卫星的重力等于向心力：mg=m故第一宇宙速度v=（2）同步卫星所受万有引力等于向心力：在地球表面上引力等于重力：故地球同步卫星离地面的高度点评：第一宇宙速度叫环绕速度，又叫最小发射速度，依然是根据重力等于向心力求解，只不过此时万有引力也等于mg！17（10分）如图所示，小球从离地h=5m高，离竖直墙水平距离s=4m处水平抛出，不计空气阻力，（取g=10m/s2）则：（1）若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么条件？（2）若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少？考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：（1）小球做平抛运动，若碰不到墙，竖直方向位移为5m，水平方向位移不大于4m，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可；（2）先根据水平分位移公式求解运动时间，再根据竖直分位移公式求解下降的高度解答：解：（1）若小球恰好落到墙角，根据平抛运动的规律，有：s=vth=解得：t=v=4m/s（2）若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，则：运动时间：下落的高度：h1=1.25m离地高度：h2=hh1=51.25=3.75m答：（1）若要使小球碰不到墙，则它的初速度应不超过4m/s；（2）若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是3.75m点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后根据平抛运动的分位移公式列式求解，基础题18（10分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2105c的负电荷由a点移到b点，其电势能增加了0.1j，已知ab两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60角，求：（1）ab两点间的