江苏省扬州市高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年江苏省扬州市高一（下）期末物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意1（3分）（2015春扬州期末）在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献下列叙述符合物理学史实的是（） a 开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律 b 卡文迪许通过实验测出了万有引力常量 c 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量 d 伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律考点： 物理学史分析： 本题掌握开普勒、牛顿、卡文迪许、伽利略等等科学家的成就，就能进行解答解答： 解：a、开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律；故a错误bc、牛顿发现了万有引力定律，但未测定出引力常量g，卡文迪许测定了引力常量g故b正确，c错误d、开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律故d错误故选：b点评： 本题主要考查了有关电学的物理学史，了解物理学家的探索过程，从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神，对类似知识要加强记忆2（3分）（2014崇川区校级学业考试）风能是一种绿色能源如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，m、n为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是（） a m点的线速度小于n点的线速度 b m点的角速度小于n点的角速度 c m点的加速度大于n点的加速度 d m点的周期大于n点的周期考点： 线速度、角速度和周期、转速专题： 匀速圆周运动专题分析： 同一个叶片上的点转动的角速度大小相等，根据v=r、a=r2比较线速度和加速度的大小解答： 解：a、m、n两点的转动的角速度相等，则周期相等，根据v=r知，m点转动的半径小，则m点的线速度小于n点的线速度故a正确，b错误，d错误c、根据a=r2知，m、n的角速度相等，m点的转动半径小，则m点的加速度小于n点的加速度故c错误故选：a点评： 解决本题的关键知道共轴转动的点角速度相等，考查传送带传到轮子边缘上的点线速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度的关系3（3分）（2015春扬州期末）假设发射两颗探月卫星a和b，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km若环月运行均可视为匀速圆周运动，则（） a b环月运行时向心加速度比a小 b b环月运行的速度比a小 c b环月运行的周期比a小 d b环月运行的角速度比a小考点： 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： 卫星绕月球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出向心加速度、线速度、周期表达式，然后分析答题解答： 解：a、设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为m，嫦娥卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得：=m=ma=m=m2ra、向心加速度a=，卫星a的轨道半径大于b的轨道半径，所以b环月运行时向心加速度比a大，故a错误；b、v=，卫星a的轨道半径大于b的轨道半径，所以b环月运行的速度比a大，故b错误；c、周期t=2，卫星a的轨道半径大于b的轨道半径，所以b环月运行的周期比a小，故c正确；d、角速度=，卫星a的轨道半径大于b的轨道半径，所以b环月运行的角速度比a大，故d错误；故选：c点评： 本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出加速度、线速度、周期的表达式，再进行讨论4（3分）（2014江苏模拟）起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起货物，所吊货物的质量想等那么，关于起重机对货物的拉力和起重机的功率，下列说法正确的是（） a 拉力不等，功率相等 b 拉力不等，功率不等 c 拉力相等，功率相等 d 拉力相等，功率不等考点： 功率、平均功率和瞬时功率分析： 匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，功率p=mgv即可判断解答： 解：两次都做匀速匀速直线运动，故竖直方向上合力为零，即拉力等于重力，故两次拉力相等，功率p=fv=mgv，因速度不同，故功率不同，故d正确故选：d点评： 当货物静止在空中、匀速竖直上升、匀速竖直下降时，起重机对货物的拉力都等于货物的重力5（3分）（2015春扬州期末）关于电容器的电容，下列说法正确的是（） a 电容器的电容只由它本身的特性决定 b 电容器两板电压越低，电容越大 c 电容器不带电时，其电容为零 d 电容器所带电荷量越多，电容越大考点： 电容专题： 电容器专题分析： 电容是电容器本身的性质，其大小与电量和电压无关；只取决于电容器的板间距、正对面积和介电常数解答： 解：a、电容器的电容由它本身的性质决定的；故a正确；b、电容大小与电压无关；故b错误；c、电容器的电容与电荷量无关；不论带不带电，电容均是定值；故cd错误；故选：a点评： 本题考查电容器的决定因素，要注意明确电容与电量和电压无关；理解比值定义法的性质6（3分）（2014崇川区校级学业考试）如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有两个带正电的小球，a球的电荷量是b球的两倍，a对b的库仑力大小为f1，b对a的库仑力大小为f2两小球从图示位置由静止释放后（） a f1、f2保持不变，且f1=f2 b f1、f2保持不变，且f1=2f2 c f1、f2逐渐减小，且f1=f2 d f1、f2逐渐减小，且f2=2f1考点： 库仑定律专题： 电场力与电势的性质专题分析： 两球之间的作用力是作用力与反作用力，故f1=f2同种电荷互相排斥，两小球相距会越来越远，根据库仑定律可知库仑力与距离的二次方成反比，故故f1、f2逐渐减小解答： 解：两小球都带正电，同种电荷互相排斥，故两小球相距会越来越远，根据库仑定律可知库仑力与距离的二次方成反比，故f1、f2逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，a对b的库仑力大小为f1与b对a的库仑力大小为f2是作用力与反作用力，故f1=f2故c正确、abd错误故选：c点评： 本题要知道a对b的库仑力大小为f1与b对a的库仑力大小为f2是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知f1=f27（3分）（2013淮安模拟）不带电导体p置于电场中，其周围电场线分布如图所示，导体p表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点，则（） a a点电场强度小于b点电场强度 b a点电势低于b点的电势 c 负检验电荷在a点的电势能比在b点的大 d 正检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做正功考点： 电场线；电场强度专题： 电场力与电势的性质专题分析： 根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，根据电势能的变化判断电场力做功情况解答： 解：a、由电场线越密的地方，电场强度越大，则有eaeb，故a错误；b、沿着电场线，电势逐渐降低，a点处于电场线的靠前的位置，即a点的电势比p高，p的电势比b高，故a点电势高于b点的电势，故b错误；c、负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，故c错误；d、正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从a点移到b点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故d正确故选：d点评： 本题关键是根据电场线及其与等势面的关系判断出电势高低、场强大小关系同时知道等差等势面越密的地方，电场线也越密当然也可以由电场力做功的正负来确定电势能的增减8（3分）（2015春扬州期末）如图所示，倾角为30的光滑斜面上有一个质量为1kg的物块，收到一个与斜面平行的大小为5n的外力f左右，从a点由静止开始运动，下滑30cm后再b点与放置在斜面底部的轻弹簧接触并立刻撤去外力f，物块压缩弹簧最短至c点，然后原路返回，已知bc间的距离为20cm，g取10m/s2，下列说法中正确的是（） a 物块经弹簧反弹后恰好可以回到a点 b 物块从a点到c点的运动过程中，克服弹簧的弹力做功为4j c 物块从a点到c点的运动过程中，能达到的最大动能为3j d 物块从a点到c点的运动过程中，物块与弹簧构成的系统机械能守恒考点： 功能关系；验证机械能守恒定律分析： 通过分析小球的受力情况，来分析其运动情况，确定速度的变化，由功能关系分析，分析时要抓住弹簧的弹力与压缩量成正比解答： 解：a、下滑的过程中拉力f做功，系统的机械能增大，所以物块经弹簧反弹后恰好可以高于a点故a错误；b、物块从a点到c点的运动过程中，重力、拉力与弹簧的弹力做功，重力做功：j拉力做功：j，由于a点与c点的速度都是0，所以：w弹=wgwf=2.51.5=4j，即克服弹簧的弹力做功为4j故b正确；c、物体到达b时，拉力与重力做功：j，而经过b点后比较短的时间内由于重力沿斜面向下的分力大于弹簧的弹力所以物体要先做加速运动，一直到弹簧的弹力大于重力的分力，物体才做减速运动，所以物块从a点到c点的运动过程中，能达到的最大动能大于3j故c错误；d、物块从a点到c点的运动过程中，由于拉力做正功，物块与弹簧构成的系统机械能不守恒故d错误故选：b点评： 解决本题的关键是分析小球的受力情况，判断其运动情况，是常见的问题二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有不少于两个选项符合题意全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分9（4分）（2015春扬州期末）在田径运动会投掷项目的比赛中，投掷链球、铅球、铁饼和标枪等都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中（不计空气阻力）（） a 物体的重力势能先增大后减小 b 物体的动能先增大后减小 c 物体的机械能先增大后减小 d 物体的机械能保持不变考点： 机械能守恒定律；动能和势能的相互转化分析： 当物体斜向上运动时，势能增大，动能减小；当物体下落时，势能减小，动能增大只有重力做功时机械能守恒解答： 解：把物体斜向上抛出时，物体出手的瞬间速度最大，动能最大，物体在上升的过程中，动能逐渐转变为重力势能，而从最高点到落地的过程中，重力势能又逐渐转变为动能，故整个过程中，势能先增大后减小，动能先减小后增大；由于只有重力做功；故机械能不变；故选：ad点评： 解决此类题目要结合动能和势能的大小变化进行分析解答明确重力势能与高度有关；高度越低，重力势能越小10（4分）（2015春扬州期末）火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为t，万有引力常量为g，则可以知道（） a 火星的质量m火= b 火星的向心加速度 c 太阳的平均密度太= d 太阳的质量m太=考点： 万有引力定律及其应用专题： 万有引力定律的应用专题分析： 根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出太阳的质量解答： 解：根据=ma火得，太阳的质量，火星的向心加速度因为太阳的半径未知，则无法求出太阳的密度根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以无法求出火星的质量故bd正确，a、c错误故选：bd点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用注意根据该理论只能求出中心天体的质量，环绕天体的质量被约去，无法求出11（4分）（2015春扬州期末）在光滑的横杆上穿着两质量不同的两个小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是（） a 两小球速率必相等 b 两小球角速度必相等 c 两小球到转轴距离与其质量成反比 d 两小球加速必相等考点： 线速度、角速度和周期、转速专题： 匀速圆周运动专题分析： 两球做圆周运动，角速度相等，靠细线的弹力提供向心力，根据向心力的关系结合胡克定律和牛顿第二定律求出距离中心的距离解答： 解：bc、两球相当于做共轴转动，角速度相同，因为细线对a、b两球的弹力相等，知a、b两球做圆周运动的向心力相等，有：m1r12=m2r22所以：r1：r2=m2：m1，故bc正确；a、根据v=r知它们线速度与半径成正比，即与质量成反比，故a错误；d、根据a=2r知加速度与半径成正比，即与质量成反比，故d错误；故选：bc点评： 解决本题的关键两球的角速度相等，靠弹力提供向心力，根据牛顿第二定律进行求解12（4分）（2015春扬州期末）静置于地面上的物体质量为0.3kg，某时刻物体在竖直拉力作用下开始向上运动，若取地面为零势能面，物体的机械能e和物体上升的高度h之间的关系如图所示，不计空气阻力，取g=10m/s2，下列说法正确的是（） a 物体在oa段重力势能增加6j b 物体在ab段动能增加了12j c 物体在h=2m时的动能为9j d 物体经过oa段和ab段拉力做功之比为5：4考点： 功能关系分析： 重力势能的增加量由公式ep=mgh计算根据机械能等于动能与重力势能，计算动能的增加量根据功能原理列式求解拉力之比解答： 解：a、物体在oa段重力势能增加ep1=mgh1=0.3102j=6j，故a正确b、物体在ab段重力势能增加ep2=mgh2=0.3104j=12j机械能增加e2=（2715）j=12j，则动能增加量为0故b错误c、物体在h=2m时的动能 eka=eamgh1=15j6j=9j，故c正确d、根据功能原理知，fx=e，可知fh图象的斜率等于拉力大小，则物体经过oa段和ab段拉力做功之比为 ：=5：2故d正确故选：acd点评： 本题的关键要掌握机械能与动能、重力势能的关系，根据功能关系得到e与f、x的关系式，抓住斜率等于拉力f，从而进行分析三、简答题：本题共2小题，共16分把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答13（6分）（2015春扬州期末）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置（1）实验中使用的电源是交流电（选填“交流电”或“直流电”）（2）实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上这样做可以减小（选填“消除”、“减小”或“增大”）纸带与限位孔之间的摩擦（3）在实际测量中，重物减少的重力势能通常会略大于 （选填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的动能考点： 验证机械能守恒定律专题： 实验题分析： 纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能解答： 解：（1）实验中使用的电源是交流电，（2）打点计时器的两个限位孔如果不在在同一竖直线上纸带运动中就会与限位孔之间有摩擦，重物下落时要克服这个阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，实验存在误差纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦（3）实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，有一小部分转化为内能，故重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能故答案为：（1）交流电 （2）减小 （3）略大于点评： 验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习14（10分）（2015春扬州期末）小明同学设计了一个实验来探究自行车动能的变化与其克服阻力做功的关系实验的主要步骤是：找一段平直的路面，并在路面上画一道与运动方向垂直的起点线；骑上自行车用较快速度驶过起点线，并同时从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；待车停下，记录自行车停下时终点的位置；用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到自行车终点的距离l及车把手处离地高度h用电子秤测出小明和自行车的总质量为m若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功w=fl；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤，则每次只需测量上述物理量中的s和l，就能通过数据分析达到实验目的（4）若有，可以验证动能定理成立考点： 探究功与速度变化的关系专题： 实验题分析： （1）橡皮泥释放后作平抛运动，根据平抛知识求出橡皮筋的初速度便知道了自行车经过起点线的速度（2）由于车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进，因此该过程中只有阻力做功，（3）根据（1）（2）所写表达式，即可正确解答本题；（4）如果克服阻力做的功等于自行车动能的变化量，则动能定理成立解答： 解：（1）释放橡皮筋时的速度与车速相等，橡皮泥做平抛运动，有：s=vt所以解得：v=（2）由于阻力是恒定的因此阻力做功为：w=fl（3）由于车把手到地面的高度是一定的，阻力是恒定的，因此每次试验只要测量s和l即可（4）如果克服阻力做的功等于自行车动能的变化量，则动能定理成立，即满足故答案为：（1）；（2）fl；（3）s；l； （4）点评： 本题为创新实验，是教材中没有的，对于这类实验，要根据题目叙述，明确了实验原理便找到了解决问题的突破口四、计算论述题：本题共3小题，共44分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15（14分）（2015春扬州期末）如图所示，两组平行带电金属板，一组竖直放置，两板间所加电压为u0，另一组水平放置，板长为l，两板间的距离为d，有一个质量为m，带电荷量为+q微粒，从紧靠竖直板上的a点由静止释放后，经b点进入水平金属板并从两板间射出b点位于两水平金属板的正中间，微粒所受重力忽略不计，求：该微粒通过b点时的速度大小该微粒通过水平金属板的时间为使该微粒从两极板射出时的动量最大，加在水平金属板间的电压u应为多大？考点： 带电粒子在匀强电场中的运动专题： 带电粒子在电场中的运动专题分析： 微粒在加速电场中加速，由动能定理可以求出微粒的速度；微粒在偏转电场中做类平抛运动，由于类平抛运动规律分析答题解答： 解：微粒从a点到b点，由动能定理得：qu0=mvb20，解得：vb=；微粒通过水平金属板的过程中做匀速直线运动，由匀速运动的位移公式得：l=vbt，解得：t=l；为使微粒出射时的动能最大，要求微粒从极板边缘出射水平方向：l=vbt，竖直方向：=at2，由牛顿第二定律得：a=，解得：u=u0；答：该微粒通过b点时的速度大小为：；该微粒通过水平金属板的时间为：l；为使该微粒从两极板射出时的动量最大，加在水平金属板间的电压u=u0点评： 本题考查了微粒在电场中的运动，分析清楚其运动过程、由于动能定理、类平抛运动规律即可正确解题16（15分）（2015春扬州期末）如图所示，abc为一固定的半圆形轨道，轨道半径r=0.4m，a、c 两点在同一水平面上，b点为轨道最低点现从a点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从a点切入半圆轨道不计空气阻力，取g=10m/s2（1）以b点所在水平面为重力势能零势能面，求小球在抛出点的机械能；（2）若轨道光滑，求小球运动到最低点b时，轨道对它支持力f的大小；（3）若轨道不光滑，测得小球第一次从c点飞出后相对c点上升的最大高度h=2.5m，求此过程中小球在半圆形轨道上克服摩擦力所做的功考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律专题： 动能定理的应用专题分析： （1）已知最高点的速度和高度，得出重力势能和动能即可求得机械能；（2）对于整个过程，运用机械能守恒求解小球相对c点上升的最大高度；（3）对于全过程，根据动能定理求解小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功解答： 解：（1）小球在抛出点时的机械能为：e=mg（h+r）+mv2=20（0.4+2）+216=64j （2）小球到最低点的速度为vb，由动能定理得：代入数据解得：vb=8m/s由牛顿运动定律得：，代入数据解得：f=340n （3）小球从抛出点到c点，由动能定理得：代入数据解得：w克f=6j 答：（1）小球在抛出点的机械能为64j；（2）小球相对c点上升