2014-2015学年江苏省苏州市高一(下)期末物理试卷(解析版)

第 1 页 共 22 页 2014 2015 学年江苏省苏州市高一 下 期末物理试卷学年江苏省苏州市高一 下 期末物理试卷 一 单项选择题 本题共一 单项选择题 本题共 7 小题 每小题小题 每小题 3 分 共计分 共计 21 分 每小题只有一个选项符合题意 分 每小题只有一个选项符合题意 1 真空中 相距 r 的两点电荷间库仑力的大小为 F 当它们间的距离变为 2r 时 库仑力的大小变 为 A B C 2FD 4F 2 下列说法符合史实的是 A 开普勒发现了万有引力定律 B 卡文迪许发现了行星运动规律 C 牛顿第一次在实验室里测出了万有引力常量 D 法拉利提出一种场的观点 认为在电荷周围存在着由电荷产生的电场 3 高中生小明骑自行车以 5m s 的速度沿平直公路匀速行驶 若骑行过程中 所受阻力恒为车和人 总重的 0 02 倍 取重力加速度 g 10m s2 根据估算 小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数 值是 A 8WB 80WC 800WD 8kW 4 如图所示 在电场中任意取一条电场线 电场线上的 a b 两点相距为 d 其中 a 点场强大小为 E 则下列说法正确的是 A a 点的场强一定大于 b 点的场强 B a 点的场强一定等于 b 点的场强 C a 点的电势一定大于 b 点的电势 D a b 两点电势差一定等于 Ed 5 如图所示 在距水平地面 H 和 4H 高度处 同时将质量相同的 a b 两小球以相同的初速度 v0 水平抛出 不计空气阻力 则以下判断正确的是 A 两小球同时落地 B 两小球落地速度方向相同 C a b 两小球水平位移之比为 1 2 第 2 页 共 22 页 D a b 两小球水平位移之比为 1 4 6 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升 在某一高度撤去恒力 不计空气阻力 在 整个上升过程中 物体机械能随高度变化的关系是 A B C D 7 美国耶鲁大学的研究人员最近发现一颗新的星球 通过观测发现该星球的半径是地球的 2 倍 质量是地球的 8 倍 假设该星球有一颗近地卫星 则下列说法正确的是 A 该星球的密度是地球密度的 2 倍 B 该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 4 倍 C 该星球的近地卫星的速度是地球近地卫速度的 4 倍 D 该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等 二 多项选择题 本题共二 多项选择题 本题共 6 小题 每小题小题 每小题 4 分 共计分 共计 24 分 每小题有多个选项符合题意 全部选分 每小题有多个选项符合题意 全部选 对的得对的得 4 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 2 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 分 分 8 一降落伞在匀速下降过程中突然遇到水平方向吹来的风 若风速越大 则降落伞 A 下落的时间越短B 下落的时间不变 C 落地时速度越小D 落地时速度越大 9 一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动 现在圆盘上放置一个木块 当圆盘匀速转 动时 木块随圆盘一起运动 如图所示 那么下列说法正确的是 A 木块受到重力 支持力 摩擦力 向心力的作用 B 木块受到重力 支持力 摩擦力的作用 C 木块受到的摩擦力 方向始终是指向圆盘中心 D 木块受到的摩擦力 方向与木块的运动速度方向相反 10 在研究平行板电容器电容的实验中 电容器的 A B 两极板带有等量异种电荷 A 板与静电计 连接 如图所示 实验中可能观察到的现象是 第 3 页 共 22 页 A 增大 A B 板间的距离 静电计指针张角变小 B 减小 A B 板间的距离 静电计指针张角变小 C 把 B 板向上平移 减小 A B 板的正对面积 静电计指针张角变小 D 在 A B 板间放入一介质板 静电计指针张角变小 11 如图所示 长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架 在 A 处固定质量为 2m 的小球 B 处 固定质量为 m 的小球 支架悬挂在 O 点 可绕 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动 开始 时 OB 与地面相垂直 放手后开始运动 在不计任何阻力的情况下 下列说法正确的是 A A 球到达最低时速度为零 B A 球机械能减少量等于 B 球机械能增加量 C B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动时的高度 D 当支架从左到向右回摆时 A 球一定能回到起始高度 12 如图 a 所示 A B 为某电场中一条直线上的两个点 现将一正点电荷由 A 点静止释放 仅在 电场力作用下运动一段距离到达 B 点 其电势能 Ep随位移 x 的变化关系如图 b 所示 则该点电荷 从 A 到 B 的过程中 下列说法正确的是 A 电场力对电荷先做正功后做负功 B 电势一直升高 C 电荷所受电场力先减小后增大 D 电荷所受电场力先增大后减小 13 如图所示 将一轻弹簧下端固定在倾角为 的粗糙斜面底端 弹簧处于自然状态时上端位于 A 点 质量为 m 的物体从斜面上的 B 点静止下滑 与弹簧发生相互作用后 最终停在斜面上 下 列说法正确的是 第 4 页 共 22 页 A 物体最终将停在 A 点 B 物体第一次反弹后不可能到达 B 点 C 整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功 D 整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能 三 简答题 本题共三 简答题 本题共 2 小题 共小题 共 15 分 请将解答填写在答题卡相应的位置 分 请将解答填写在答题卡相应的位置 14 如图 1 是 研究平抛物运动 的实验装置图 通过描点可以画出平抛小球的运动轨迹 1 以下是实验过程中的一些做法 其中合理的有 A 安装斜槽轨道 一定要使其末端保持水平 B 每次小球必须静止释放 但初始位置可以任意选择 C 每次小球必须从同一高度由静止释放 D 为描出小球的运动轨迹 描绘的点最后可以用折线连接起来 2 实验得到平抛小球的运动轨迹 在轨迹上取一些点 以平抛起点 O 为坐标原点 测量它们的 水平坐标 x 和竖直坐标 y 图 2 中 y x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 3 图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹 O 为平抛的起点 在轨迹上任取三点 A B C 测得 A B 两点竖直坐标 y1为 5 0cm y2为 45 0cm A B 两点水平间距 x 为 40 0cm 则平抛小球的初速度 v0为 m s 若 C 点的竖直坐标 y3为 60 0cm 则小球在 C 点的速度 vc为 m s 结果保留两位有效数字 g 取 10m s2 15 某同学利用如图所示的装置做 验证机械能守恒定律的实验 在本实验中 1 现有器材 打点计时器 学生电源 铁架台 包括铁夹 纸带 附夹子的重锤 刻度尺 秒 表 导线若干和开关 其中此实验不需要使用的器材是 第 5 页 共 22 页 2 若甲 乙 丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带 打点计时器打点时间间隔为 0 02s 量 出各自纸带上第 1 2 两点间的距离分别为 0 17cm 0 19cm 0 22cm 可以看出其中有一位同学在 操作上有错误 操作错误的同学是 3 若实验中所用重锤的质量 m 0 2kg 打点计时器所用电源的频率为 50Hz 正确操作得到的 纸带如图乙所示 O 点对应重锤开始下落的时刻 另选连续的三个计时点 A B C 作为测量的点 图中的数据分别为计数点 A B C 到起始点 O 的距离 取重力加速度 g 9 8m s2 则打点计时器在 打 B 点时 重锤的速度大小是 m s 重锤的动能为 J 从初始位置 O 到 打下计数点 B 的过程中 重锤的重力势能的减少量为 J 结果保留两位有效数字 4 在图乙所示的纸带基础上 某同学又选取了多个计数点 并测出了各计数点到第一个点 O 的 距离 h 算出了各计数点对应的速度 v 并作 v2 h 图象 如图丙 若描点得出的直线斜率为 k 则 可测出重力加速度 g 用 k 表示 与真实值相比 测出的 g 值 选填 偏小 或 偏大 或 相同 四 计算题 本题共四 计算题 本题共 4 小题 共计小题 共计 60 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步分 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 16 三个完全相同的金属小球 A B C 小球 A 通过绝缘支架固定 小球 B 挂在绝缘细丝线的下 端处于静止状态 小球 C 原先不带电且在很远处 图中未画出 整个装置处于真空中 如图所示 已知小球 A 带正电 电量为 nq 小球 B 的质量为 m 带电量为 q 细丝线与竖直方向夹角为 且 A 球和 B 球在同一水平线上 重力加速度为 g 求 1 A B 两球之间静电力大小 2 A B 两球之间的距离大小 3 若将小球 C 先与小球 A 接触 再与小球 B 接触 最后移至远处 发现小球 B 仍然可以静止 在图示位置 则 n 的值为多少 17 2012 年 我国宣布北斗星导航系统正式进入商业运行 北斗卫星导航系统空间段由 5 颗静止 轨道卫星和 27 颗中地球轨道卫星 3 颗倾斜同步轨道卫星组成 该系统具有导航 定位等功 能 如图为 北斗 系统中某一工作卫星 它绕地心做匀速圆周运动 轨道半径为 r 某时刻位于轨 道上的 A 位置 若卫星顺时针运行 经过一段时间运动到 B 位置 且与地球连线的夹角为 60 地 球表面处的重力加速度为 g 地球半径为 R 万有引力常量为 G 求 1 地球的质量 2 此卫星在轨道上的加速度大小和线速度大小 3 此卫星由位置 A 运动至位置 B 需要的时间 第 6 页 共 22 页 18 如图所示 倾角为 的固定斜面足够长 底端有一挡板 P 现有一质量为 m 的滑块从距挡板 P 为 s0的 A 处以初速度 v0沿斜面向上滑动 设滑块与斜面间的动摩擦因数为 滑块所受摩擦力 小于滑块沿斜面方向的重力分力 且滑块每次与挡板相碰均无机械能损失 重力加速度为 g 则 1 求出滑块从 A 出向上滑行的最大距离 x 2 求出滑块第一次回到 A 处时的速度大小 v1 3 简要分析滑块最后停在斜面上的何处 并求出滑块在斜面上经过的总路程 S 19 如图所示 有一个可视为质点的质量为 m 1kg 的小物块 从光滑平台上的 A 点以 v0 1m s 的 初速度水平抛出 到达 C 点时 恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道 最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M 0 5kg 的长木板 已知木板上表面与圆弧轨道末端 切线相平 木板下表面与水平地面之间的动摩擦因数 1 0 1 小物块与长木板间的动摩擦因数 2 0 6 圆弧轨道的半径为 R 0 5m C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 60 不计空气阻 力 取重力加速度 g 10m s2 求 1 A C 两点的高度差 2 小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力 3 要使小物块不滑出长木板 木板的最小长度 第 7 页 共 22 页 2014 2015 学年江苏省苏州市高一 下 期末物理试卷学年江苏省苏州市高一 下 期末物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一 单项选择题 本题共一 单项选择题 本题共 7 小题 每小题小题 每小题 3 分 共计分 共计 21 分 每小题只有一个选项符合题意 分 每小题只有一个选项符合题意 1 真空中 相距 r 的两点电荷间库仑力的大小为 F 当它们间的距离变为 2r 时 库仑力的大小变 为 A B C 2FD 4F 考点 库仑定律 分析 库仑定律 真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比 与它们距离的二 次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 解答 解 根据库仑定律 距离为 r 时的静电力为 当距离为 2r 时 静电力为 故 A 正确 BCD 错误 故选 A 点评 本题关键是根据库仑定律直接列式求解 基础题 在利用库仑定律解题时 要注意库仑定律 的使用条件 2 下列说法符合史实的是 A 开普勒发现了万有引力定律 B 卡文迪许发现了行星运动规律 C 牛顿第一次在实验室里测出了万有引力常量 D 法拉利提出一种场的观点 认为在电荷周围存在着由电荷产生的电场 考点 物理学史 专题 常规题型 分析 根据物理学史和常识解答 记住著名物理学家的主要贡献即可 解答 解 A 牛顿发现了万有引力定律 故 A 错误 B 开普勒发现了行星运动规律 故 B 错误 C 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 故 C 错误 D 法拉利提出一种场的观点 认为在电荷周围存在着由电荷产生的电场 故 D 正确 故选 D 点评 本题考查物理学史 是常识性问题 对于物理学上重大发现 发明 著名理论要加强记忆 这也是考试内容之一 第 8 页 共 22 页 3 高中生小明骑自行车以 5m s 的速度沿平直公路匀速行驶 若骑行过程中 所受阻力恒为车和人 总重的 0 02 倍 取重力加速度 g 10m s2 根据估算 小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数 值是 A 8WB 80WC 800WD 8kW 考点 功率 平均功率和瞬时功率 专题 功率的计算专题 分析 根据实际估计小明的质量 然后应用平衡条件求出牵引力 再由 P Fv 求出功率 解答 解 小明与车的总质量约为 80kg 小明骑自行车匀速运动时的牵引力约为 F f 0 02mg 0 02 80 10 16N 功率 P Fv 16 5 80W 故 B 正确 故选 B 点评 本题是一道估算题 根据实际情况估算出小明与车的总质量是正确解题的前提 应用平衡条 件与功率公式 P Fv 可以解题 4 如图所示 在电场中任意取一条电场线 电场线上的 a b 两点相距为 d 其中 a 点场强大小为 E 则下列说法正确的是 A a 点的场强一定大于 b 点的场强 B a 点的场强一定等于 b 点的场强 C a 点的电势一定大于 b 点的电势 D a b 两点电势差一定等于 Ed 考点 电场线 分析 电场线的疏密表示电场强弱 沿着电场线的方向电势逐渐降低 在匀强电场中 a b 两点间 的电势差等于 Ed 解答 解 AB 一条电场线无法判断电场线的疏密 所以无法判断场强的大小 故 A B 错误 C 沿着电场线的方向电势逐渐降低 则 a 点的电势一定大于 b 点的电势 故 C 正确 D 只有在匀强电场中 a b 两点间的电势差等于 Ed 若是非匀强电场 a b 两点电势差不等于 Ed 故 D 错误 故选 C 点评 本题关键要掌握电场线的特点 疏密表示场强强弱 沿着电场线的方向电势逐渐降低 知道 公式 U Ed 只适用于匀强电场 5 如图所示 在距水平地面 H 和 4H 高度处 同时将质量相同的 a b 两小球以相同的初速度 v0 水平抛出 不计空气阻力 则以下判断正确的是 第 9 页 共 22 页 A 两小球同时落地 B 两小球落地速度方向相同 C a b 两小球水平位移之比为 1 2 D a b 两小球水平位移之比为 1 4 考点 平抛运动 专题 平抛运动专题 分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 在竖直方向上做自由落体运动 根据高度比较落地 的时间 结合初速度和时间比较水平位移 解答 解 A 根据 t 知 两球平抛运动的高度之比为 1 4 则下落的时间之比为 1 2 故 A 错误 B 根据 v gt 知 两球落地时竖直分速度不同 水平分速度相同 根据平行四边形定则知 两球落 地的速度方向不同 故 B 错误 C 根据 x v0t 知 两球的初速度相同 时间之比为 1 2 则水平位移之比为 1 2 故 C 正确 D 错误 故选 C 点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律 知道运动的时间由高度 决定 初速度和时间共同决定水平位移 6 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升 在某一高度撤去恒力 不计空气阻力 在 整个上升过程中 物体机械能随高度变化的关系是 A B C D 考点 功能关系 第 10 页 共 22 页 分析 恒力做功的大小等于机械能的增量 撤去恒力后 物体仅受重力 只有重力做功 机械能守 恒 解答 解 设在恒力作用下的加速度为 a 则机械能增量 E Fh 知机械能随时间不是 线性增加 撤去拉力后 机械能守恒 则机械能随时间不变 故 C 正确 A B D 错误 故选 C 点评 解决本题的关键掌握功能关系 知道除重力以外其它力做功等于机械能的增量 以及知道机 械能守恒的条件 7 美国耶鲁大学的研究人员最近发现一颗新的星球 通过观测发现该星球的半径是地球的 2 倍 质量是地球的 8 倍 假设该星球有一颗近地卫星 则下列说法正确的是 A 该星球的密度是地球密度的 2 倍 B 该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 4 倍 C 该星球的近地卫星的速度是地球近地卫速度的 4 倍 D 该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等 考点 万有引力定律及其应用 向心力 专题 万有引力定律的应用专题 分析 根据质量和体积的关系求出密度的关系 根据万有引力等于重力求出重力加速度的表达式 结合半径和质量之比求出重力加速度的关系 根据万有引力提供向心力得出线速度与周期的关系式 结合质量和半径关系求出线速度和周期的关系 解答 解 A 根据知 星球的半径是地球的 2 倍 则体积是地球体积的 8 倍 质量是地 球的 8 倍 可知星球的密度与地球的密度相同 故 A 错误 B 根据得 g 因为星球的质量是地球的 8 倍 半径是地球半径的 2 倍 则星球表面 的重力加速度是地球表面重力加速度的 2 倍 故 B 错误 C 根据 v 知 星球的质量是地球的 8 倍 半径是地球半径的 2 倍 则星球的近地卫星的速度 是地球近地卫速度的 2 倍 故 C 错误 D 根据得 T 因为半径之比为 2 1 质量之比为 8 1 则周期相等 故 D 正确 故选 D 点评 解决本题的关键掌握万有引力定律的两个理论 1 万有引力提供向心力 2 万有引力等于 重力 并能灵活运用 二 多项选择题 本题共二 多项选择题 本题共 6 小题 每小题小题 每小题 4 分 共计分 共计 24 分 每小题有多个选项符合题意 全部选分 每小题有多个选项符合题意 全部选 对的得对的得 4 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 2 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 分 分 8 一降落伞在匀速下降过程中突然遇到水平方向吹来的风 若风速越大 则降落伞 A 下落的时间越短B 下落的时间不变 C 落地时速度越小D 落地时速度越大 第 11 页 共 22 页 考点 运动的合成和分解 专题 运动的合成和分解专题 分析 降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动 水平方向的分运动对竖直分运动无影 响 解答 解 A B 降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动 水平方向的分运动对竖 直分运动无影响 故风速变大时 下落的时间不变 故 A 错误 B 正确 C D 根据 v 若风速越大 水平风速 vx越大 则降落伞落地时速度越大 故 C 错误 D 正确 故选 BD 点评 本题关键在于水平分运动与竖直分运动互不影响 落地时间由竖直分运动决定 9 一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动 现在圆盘上放置一个木块 当圆盘匀速转 动时 木块随圆盘一起运动 如图所示 那么下列说法正确的是 A 木块受到重力 支持力 摩擦力 向心力的作用 B 木块受到重力 支持力 摩擦力的作用 C 木块受到的摩擦力 方向始终是指向圆盘中心 D 木块受到的摩擦力 方向与木块的运动速度方向相反 考点 向心力 牛顿第二定律 专题 牛顿第二定律在圆周运动中的应用 分析 物体做圆周运动 一定要有一个力来充当向心力 对物体受力分析可以得出摩擦力的方向 解答 解 A 木块受到重力 支持力 摩擦力的作用 故 A 错误 B 正确 C 木块受到的摩擦力提供向心力 方向始终是指向圆盘中心 故 C 正确 D 错误 故选 BC 点评 静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反 本题中静摩擦力指向圆心 说明物体相对 圆盘有向外滑动的趋势 10 在研究平行板电容器电容的实验中 电容器的 A B 两极板带有等量异种电荷 A 板与静电计 连接 如图所示 实验中可能观察到的现象是 A 增大 A B 板间的距离 静电计指针张角变小 B 减小 A B 板间的距离 静电计指针张角变小 C 把 B 板向上平移 减小 A B 板的正对面积 静电计指针张角变小 D 在 A B 板间放入一介质板 静电计指针张角变小 第 12 页 共 22 页 考点 电容器的动态分析 专题 电容器专题 分析 改变板间距离 改变正对面积或放入电介质 根据电容的决定式分析电容的变化 电容器的 电量不变 再根据电容的定义式分析板间电压的变化 判断静电计指针的变化 解答 解 A 增大 A B 板间的距离 根据电容的决定式 C 分析得知 电容 C 减小 电容器的电量 Q 不变 则由 C 得知 板间电压 U 增大 静电计指针张角变大 故 A 错误 B 减小 A B 板间的距离 根据电容的决定式 C 分析得知 电容 C 增大 电容器的电量 Q 不变 则由 C 得知 板间电压 U 减小 静电计指针张角变小 故 B 正确 C 减小 A B 板的正对面积 根据电容的决定式 C 分析得知 电容 C 减小 电容器的电 量 Q 不变 则由 C 得知 板间电压 U 增大 静电计指针张角变大 故 C 错误 D 在 A B 板间放入一介质板 根据电容的决定式 C 分析得知 电容 C 增大 电容器的 电量 Q 不变 则由 C 得知 板间电压 U 减小 静电计指针张角变小 故 D 正确 故选 BD 点评 本题是电容器的动态变化分析问题 在分析不变量的基础上 由电容的决定式 C 和 电容的定义式 C 结合分析 11 如图所示 长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架 在 A 处固定质量为 2m 的小球 B 处 固定质量为 m 的小球 支架悬挂在 O 点 可绕 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动 开始 时 OB 与地面相垂直 放手后开始运动 在不计任何阻力的情况下 下列说法正确的是 A A 球到达最低时速度为零 B A 球机械能减少量等于 B 球机械能增加量 C B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动时的高度 D 当支架从左到向右回摆时 A 球一定能回到起始高度 考点 机械能守恒定律 专题 机械能守恒定律应用专题 分析 在不计任何阻力的情况下 整个过程中 A B 组成的系统机械能守恒 据此列式判断即得 第 13 页 共 22 页 解答 解 因为在整个过程中系统机械能守恒 故有 A 若 A 到达最低点时速度为 0 则 A 减少的重力势能等于 B 增加的重力势能 又因 A B 质量不 等 则 A 减少的重力势能不等于 B 增加的重力势能 所以 A 达到最低点时速度不为 0 故 A 错误 B 因为系统机械能守恒 即 A B 两球的机械能总量保持不变 故 A 球机械能的减少量等于 B 球 机械能的增加量 故 B 正确 C 因为 B 球质量小于 A 球 故 B 上升高度 h 时增加的势能小于 A 球减少的势能 故当 B 和初始 时刻的 A 球等高时 仍具有一定的速度 即 B 球继续升高 故 C 正确 D 因为不计一切阻力 系统机械能守恒 故当支架从左到右加摆时 A 球一定能回到起始高度 故 D 正确 故选 BCD 点评 A B 组成的系统机械能守恒 则 A 增加的机械能和 B 减少的机械能相等 机械能守恒是系 统机械能总量保持不变 单个物体的机械能可以发生变化 12 如图 a 所示 A B 为某电场中一条直线上的两个点 现将一正点电荷由 A 点静止释放 仅在 电场力作用下运动一段距离到达 B 点 其电势能 Ep随位移 x 的变化关系如图 b 所示 则该点电荷 从 A 到 B 的过程中 下列说法正确的是 A 电场力对电荷先做正功后做负功 B 电势一直升高 C 电荷所受电场力先减小后增大 D 电荷所受电场力先增大后减小 考点 电势能 分析 根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键 由图可知 正电荷通过相同位移 时 电势能的减小量越来越小 说明电场力做功越来越小 由 W Fs 可知电场力逐渐减小 因此正 电荷做加速度逐渐减小的加速运动 知道了电荷的运动形式即可解正确解答本题 解答 解 A 由图知 正电荷的电势能先减小后增大 则电场力先做正功后做负功 故 A 正 确 B 正电荷从 A 到 B 仅在电场力作用下 电场力先做正功 后做负功 则说明电场线方向先向右 后向左 所以电势先降低后升高 故 B 错误 C 电势能 EP随位移 x 的变化关系图象的斜率表示电场力的大小 因此电场力先减小后增大 故 C 正确 D 错误 故选 AC 点评 解题过程中要把握问题的核心 要找准突破点 如本题中根据图象获取有关电荷的运动情况 受力情况即为本题的突破点 13 如图所示 将一轻弹簧下端固定在倾角为 的粗糙斜面底端 弹簧处于自然状态时上端位于 A 点 质量为 m 的物体从斜面上的 B 点静止下滑 与弹簧发生相互作用后 最终停在斜面上 下 列说法正确的是 第 14 页 共 22 页 A 物体最终将停在 A 点 B 物体第一次反弹后不可能到达 B 点 C 整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功 D 整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能 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 根据弹簧的做正功 导致弹簧的弹性势能减小 重力做正功 导致重力势能减小 而摩擦力 做负功却导致系统的机械能减小 同时由对物体的受力分析来确定物体处于什么样的运动状态 解答 解 A 由题意可知 物块从静止沿斜面向上运动 说明重力的下滑分力大于最大静摩擦 力 因此物体不可能最终停于 A 点 故 A 错误 B 由于运动过程中存在摩擦力 导致摩擦力做功 所以物体第一次反弹后不可能到达 B 点 故 B 正确 C 根据动能定理可知 从静止到速度为零 则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦 做的功之和 故 C 正确 D 整个过程中 动能最大的位置即为速度最大 因此即为第一次下滑与弹簧作用时 弹力与摩擦 力的合力等于重力的下滑分力的位置 而弹簧的最大势能即为第一次压缩弹簧到最大位置 因为最 大动能和此时的重力势能一同转化为最低点的最大弹性势能和此过程中的克服摩擦做功 所以整个 过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能 故 D 错误 故选 BC 点评 考查弹力作功与弹性势能变化关系 重力做功与重力势能变化的关系 摩擦力做功导致弹簧 与物块的机械能在变化 并学会由受力分析来确定运动情况 三 简答题 本题共三 简答题 本题共 2 小题 共小题 共 15 分 请将解答填写在答题卡相应的位置 分 请将解答填写在答题卡相应的位置 14 如图 1 是 研究平抛物运动 的实验装置图 通过描点可以画出平抛小球的运动轨迹 1 以下是实验过程中的一些做法 其中合理的有 AC A 安装斜槽轨道 一定要使其末端保持水平 第 15 页 共 22 页 B 每次小球必须静止释放 但初始位置可以任意选择 C 每次小球必须从同一高度由静止释放 D 为描出小球的运动轨迹 描绘的点最后可以用折线连接起来 2 实验得到平抛小球的运动轨迹 在轨迹上取一些点 以平抛起点 O 为坐标原点 测量它们的 水平坐标 x 和竖直坐标 y 图 2 中 y x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 C 3 图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹 O 为平抛的起点 在轨迹上任取三点 A B C 测得 A B 两点竖直坐标 y1为 5 0cm y2为 45 0cm A B 两点水平间距 x 为 40 0cm 则平抛小球的初速度 v0为 2 0 m s 若 C 点的竖直坐标 y3为 60 0cm 则小球在 C 点的 速度 vc为 4 0 m s 结果保留两位有效数字 g 取 10m s2 考点 研究平抛物体的运动 专题 实验题 平抛运动专题 分析 1 保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平 因为要画同一运动的轨 迹 必须每次释放小球的位置相同 且由静止释放 以保证获得相同的初速度 实验要求小球滚下 时不能碰到木板平面 避免因摩擦而使运动轨迹改变 最后轨迹应连成平滑的曲线 2 平抛运动竖直方向做自由落体运动 水平方向做匀速直线运动 联立求得两个方向间的位移 关系可得出正确的图象 3 根据平抛运动的处理方法 直方向做自由落体运动 水平方向做匀速直线运动即可求解 解答 解 1 A 通过调节使斜槽末端保持水平 是为了保证小球做平抛运动 故 A 正确 BC 因为要画同一运动的轨迹 必须每次释放小球的位置相同 且由静止释放 以保证获得相同 的初速度 故 B 错误 C 正确 D 用描点法描绘运动轨迹时 应将各点连成平滑的曲线 不能练成折线或者直线 故 D 错误 故选 AC 2 物体在竖直方向做自由落体运动 y gt2 水平方向做匀速直线运动 x v0t 联立可得 y 因初速度相同 故为常数 故 y x2应为正比例关系 故 C 正确 ABD 错误 故选 C 3 根据平抛运动的处理方法 竖直方向做自由落体运动 水平方向做匀速直线运动 所以 y1 g y2 gt 水平方向的速度 即平抛小球的初速度为 v0 联立 代入数据解得 v0 2 0m s 若 C 点的竖直坐标 y3为 60 0cm 则小球在 C 点的对应速度 vC 据公式可得 2gh 所以 v下 2m s 3 5m s 第 16 页 共 22 页 所以 C 点的速度为 vc 4 0m s 故答案为 1 AC 2 C 3 2 0 4 0 点评 解决平抛实验问题时 要特别注意实验的注意事项 在平抛运动的规律探究活动中不一定局 限于课本实验的原理 要注重学生对探究原理的理解 提高解决问题的能力 灵活应用平抛运动的 处理方法是解题的关键 15 某同学利用如图所示的装置做 验证机械能守恒定律的实验 在本实验中 1 现有器材 打点计时器 学生电源 铁架台 包括铁夹 纸带 附夹子的重锤 刻度尺 秒 表 导线若干和开关 其中此实验不需要使用的器材是 秒表 2 若甲 乙 丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带 打点计时器打点时间间隔为 0 02s 量 出各自纸带上第 1 2 两点间的距离分别为 0 17cm 0 19cm 0 22cm 可以看出其中有一位同学在 操作上有错误 操作错误的同学是 丙 3 若实验中所用重锤的质量 m 0 2kg 打点计时器所用电源的频率为 50Hz 正确操作得到的 纸带如图乙所示 O 点对应重锤开始下落的时刻 另选连续的三个计时点 A B C 作为测量的点 图中的数据分别为计数点 A B C 到起始点 O 的距离 取重力加速度 g 9 8m s2 则打点计时器在 打 B 点时 重锤的速度大小是 3 0 m s 重锤的动能为 0 90 J 从初始位置 O 到打下计数点 B 的过程中 重锤的重力势能的减少量为 0 92 J 结果保留两位有效数字 4 在图乙所示的纸带基础上 某同学又选取了多个计数点 并测出了各计数点到第一个点 O 的 距离 h 算出了各计数点对应的速度 v 并作 v2 h 图象 如图丙 若描点得出的直线斜率为 k 则 可测出重力加速度 g 用 k 表示 与真实值相比 测出的 g 值 偏小 选填 偏小 或 偏 大 或 相同 考点 验证机械能守恒定律 专题 实验题 机械能守恒定律应用专题 分析 在验证机械能守恒的实验中 验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等 所以要测重 锤下降的距离和瞬时速度 测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺 不需要秒表 重锤的质量可 测可不测 解答 解 1 在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离 以及通过纸带上两点的距离 求出平均速度 从而可知瞬时速度 纸带上相邻两计时点的时间间隔 已知 所以不需要秒表 重锤的质量可测可不测 所以不需要秒表 2 打点计时器的打点频率为 50 Hz 打点周期为 0 02 s 重物开始下落后 在第一个打点周期内 重物下落的高 h gT2 9 8 0 022 0 002m 2mm 纸带上最初两点间的距离接近 2mm 量出各纸 带上第一 二两点间的距离分别为 0 17cm 0 19cm 和 0 22cm 可以看出丙同学在操作上误差较大 第 17 页 共 22 页 具体原因就是先释放纸带后接通电源 打点一个点时已经有了速度 导致开始两点之间的距离大于 2mm 3 由匀变速直线运动的规律 中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度 即 vB 3 0m s Ek 32 0 90J 重锤的重力势能的减少量为 Ep mghOB 0 2 9 80 0 470 0 92J 4 物体自由下落过程中机械能守恒 mgh mv2 即 v2 2gh 则可测出重力加速度 g 与真实值相比 测出的 g 值偏小 故答案为 1 秒表 2 丙 3 3 0 0 90 0 92 4 偏小 点评 考查验证机械能守恒定律实验器材 在记忆实验器材时要注意结合实验原理及方法来记 忆 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒 知道能够减小实验误差的方法 四 计算题 本题共四 计算题 本题共 4 小题 共计小题 共计 60 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步分 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 16 三个完全相同的金属小球 A B C 小球 A 通过绝缘支架固定 小球 B 挂在绝缘细丝线的下 端处于静止状态 小球 C 原先不带电且在很远处 图中未画出 整个装置处于真空中 如图所示 已知小球 A 带正电 电量为 nq 小球 B 的质量为 m 带电量为 q 细丝线与竖直方向夹角为 且 A 球和 B 球在同一水平线上 重力加速度为 g 求 1 A B 两球之间静电力大小 2 A B 两球之间的距离大小 3 若将小球 C 先与小球 A 接触 再与小球 B 接触 最后移至远处 发现小球 B 仍然可以静止 在图示位置 则 n 的值为多少 考点 库仑定律 分析 1 根据受力分析 结合力的矢量合成法则 及三角知识 即可求解 2 由库仑定律 即可求解 3 根据接触后 电量中和后重新分配 再由库仑定律 及平衡条件 从而求解 解答 解 1 对 B 球进行受力分析 可得 则有 Tsin F 第 18 页 共 22 页 且 Tcos mg 解得 F mgtan 2 由库仑定律 可得 F 解得 r 3 当 C 球与 A B 接触后 小球 A B 带电量分别为 与 由题意可得 解得 n 6 答 1 A B 两球之间静电力大小 mgtan 2 A B 两球之间的距离大小 3 若将小球 C 先与小球 A 接触 再与小球 B 接触 最后移至远处 发现小球 B 仍然可以静止 在图示位置 则 n 的值为 6 点评 考查受力平衡与矢量的合成法则的内容 掌握库仑定律的应用 注意接触后电量的求法是解 题的关键 17 2012 年 我国宣布北斗星导航系统正式进入商业运行 北斗卫星导航系统空间段由 5 颗静止 轨道卫星和 27 颗中地球轨道卫星 3 颗倾斜同步轨道卫星组成 该系统具有导航 定位等功 能 如图为 北斗 系统中某一工作卫星 它绕地心做匀速圆周运动 轨道半径为 r 某时刻位于轨 道上的 A 位置 若卫星顺时针运行 经过一段时间运动到 B 位置 且与地球连线的夹角为 60 地 球表面处的重力加速度为 g 地球半径为 R 万有引力常量为 G 求 1 地球的质量 2 此卫星在轨道上的加速度大小和线速度大小 3 此卫星由位置 A 运动至位置 B 需要的时间 第 19 页 共 22 页 考点 人造卫星的加速度 周期和轨道的关系 向心力 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 1 地球表面重力与万有引力相等 据此求得地球的质量 2 根据万有引力提供圆周运动向心力由轨道半径求卫星的加速度和线速度 3 根据万有引力提供圆周运动向心力求得卫星运动周期 再根据几何关系求得时间 解答 解 1 在地球表面重力与万有引力相等有 可得地球的质量 M 2 万有引力提供卫星圆周运动向心力有 可得卫星的向心加速度 a 又据 可得卫星的速度 v 3 由万有引力提供圆周运动向心力有 可得卫星的周期 T 根据卫星圆周运动的周期性可知 卫星从位置 A 运动到位置 B 所需时间 t n 0 1 2 3 答 1 地球的质量为 2