黑龙江省双鸭山一中2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.docx

黑龙江省双鸭山一中2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、单选题1.下面各个实例中，机械能守恒的是（ ）A. 物体沿斜面匀速下滑B. 物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C. 物体沿光滑曲面滑下D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升【答案】C【解析】【详解】A匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；B物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；C物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；D拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误。2.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是()A. 这个电场可能是负点电荷的电场B. 点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C. 负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D. 点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小【答案】B【解析】【详解】A负点电荷的电场中的电场线是从正电荷或无穷远出发到负电荷终止的直线，而该电场是曲线，故A错误；BD电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以EAEB，依据F=qE，则有点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大，根据牛顿第二定律F=ma可知，电场力越大的，产生加速度也越大，故B正确，D错误。C电场线的切线方向为该点场强的方向，所以负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线切线的反方向，故C错误；3.下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】据题，a、b、c三点的电势分别a=10V，b=2V，c=6V，因为匀强电场中沿电场线方向相同距离电势差相等，则得ab两点连线的中点的电势为=6V，因此该中点与C点的连线为等势面，那么与连线垂直的直线即为电场线，由于a=10V，b=2V，又因为电势沿着电场线降低，故D正确4.若某航天器变轨后仍绕地球做匀速圆周运动,但动能增大为原来的四倍,则变轨后()A. 向心加速度变为原来的八倍B. 周期变为原来的八分之一C. 角速度变为原来的四倍D. 轨道半径变为原来的二分之一【答案】B【解析】【详解】由题意可知，Ek=4Ek0，所以v=2v0，根据可得，所以轨道半径。A根据得，轨道半径变为原来的，则向心加速度变为原来的16倍，故A错误；B根据得，轨道半径变为原来的，则周期变为原来的，故B正确；C根据知，周期变为原来的，则角速度变为原来的8倍，故C错误；D由前面分析可知，故D错误。5.如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是()A. Q变小，C不变，U不变，E变小B. Q变小，C变小，U不变，E不变C. Q不变，C变小，U变大，E不变D. Q不变，C变小，U变小，E变小【答案】C【解析】【详解】电容器与电源断开，电量保持不变，增大两极板间距离时，根据，知电容C变小，根据 ，知两极板间的电势差U变大，根据 ，知电场强度E不变故C正确，ABD错误故选C【点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变6.如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中A. 弹力对小球先做正功后做负功B. 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C. 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D. 小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能【答案】BCD【解析】【分析】牛顿第二定律、能量守恒定律【详解】A因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN知M处的弹簧处于压缩状态，N处的弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对小球选做负功后正功，选项A错误。B当弹簧水平时，竖直方向的力只有重力，加速度为g；当竖直方向的合外力为mg时，加速度为也g，则有两个时刻的加速度大小等于g，选项B正确；C弹簧长度最短时，即弹簧水平，弹力与速度垂直，则做功的功率为零，选项C正确；D由MN的动能定理，因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，则由弹力作功特点知，即，选项D正确。二、多选题7.要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是()A. 已知地球半径RB. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD. 已知地球公转的周期T及运转半径r【答案】ABC【解析】【详解】A根据，得，仅知道地球的半径，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常数，可以求出地球的质量，故A正确；B卫星绕地球做匀速周运动，根据万有引力提供向心力有，得地球质量，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动轨道半径r和线速度v，可以计算出地球质量，故B正确；C根据得，根据万有引力提供向心力，解得，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T可以计算地球的质量，故C正确；D地球绕太阳公转，中心天体是太阳，根据万有引力提供向心力只能求太阳的质量，故已知地球公转的周期T及运转半径r不可以计算地球的质量，故D错误；8.如图所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（ ）A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgHD. 机械能损失了mgH【答案】AC【解析】【分析】知道加速度，根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失；根据牛顿第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根据功能关系求解机械能的损失【详解】AB已知物体上滑的加速度大小为g，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为：，故A正确B错误；CD设摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律得：，解得：，则物块克服摩擦力做功为：，根据功能关系可知机械能损失了mgH，故C正确D错误【点睛】解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化9.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端。不计重力，下列表述正确的是()A. 粒子在M点的速率最大B. 粒子所受电场力与电场方向相同C. 粒子在电场中的加速度不变D. 粒子速度先减小后增大【答案】CD【解析】【详解】AD粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；B粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；C粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；10.质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t0时刻受到一个水平向左的恒力F，此后物体的vt图像如图所示，取水平向右为正方向，g取10m/s2，则()A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.05B. 10s末恒力F的瞬时功率为6WC. 10s末物体在计时起点左侧4 m处D. 010s内恒力F做功的平均功率为0.6W【答案】AD【解析】【详解】A由图线可知04 s内的加速度：a1=m/s2=2 m/s2，可得：F+mg=ma1；由图线可知410 s内的加速度：a2= m/s2=1 m/s2，可得：F-mg=ma2；解得：F=3 N，=0.05，选项A正确；B10 s末恒力F的瞬时功率为P10=Fv10=36 W=18 W，选项B错误；C04 s内的位移x1=48 m=16 m，410 s内的位移x2=-66 m=-18 m，故10 s末物体在计时起点左侧x=2 m处，选项C错误；D010 s内恒力F做功的平均功率为，选项D正确。11. 如图，两电荷量分别为Q（Q0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A. b点的电势为零，电场强度也为零B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C. 将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D. 将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大【答案】BC【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；【考点定位】电场强度，电势，电势能，电场力做功【方法技巧】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系。12.如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()A. 物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量B. 物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量C. 摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等【答案】ACD【解析】【详解】A开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有 magsin=mbg，则masin=mbb上升h，则a下降高度为 hsin，则a重力势能减小量为maghsin=mbgh即物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量，故A正确。B由于摩擦力对a做正功，系统机械能增加，所以物块a机械能的减少量小于物块b机械能的增加量，故B错误。C根据能量守恒得知系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量。所以摩擦力做功大于a的机械能增加。因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加之和。故C正确。D任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsin=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等。故D正确。三、实验题13.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1) 适当垫高木板是为_；(2) 通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；(3) 若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_；(4) 以下关于该实验的说法中有一项正确，它是_。A通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值B某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。 出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小C小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式W=FL算出D实验中先释放小车再接通电源【答案】 (1). 平衡摩擦力； (2). 后面部分； (3). W与 成正比； (4). B；【解析】【详解】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；（2）纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动，故通过纸带求小车速度时，应使用纸带的后面点迹均匀的部分。（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比（4）A实验是通过改变橡皮筋的个数来改变拉力做功的数值，选项A错误；B本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小故B正确；C橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能根据公式W=FL求变力做功问题，故C错误；D实验中先接通电源再释放小车，选项D错误。14.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。他进行了下面几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器件；B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C.用天平测出重锤的质量；D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是_，操作不当的步骤是_。这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为_。保留3位有效数字他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的_。【答案】 (1). C (2). B (3). 1.84 (4). C【解析】【详解】（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当；因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：；（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C四、简答题15.用30cm的细线将质量为410-3的带电小球P悬挂在点下，当空中有方向为水平向右，大小为1104N/C的匀强电场时，小球偏转37后处在静止状态。(1)分析小球的带电性质;(2)求小球的带电量;(3)求细线的拉力.【答案】（1）小球带正电 （2）3106C （3）0.05N【解析】【详解】（1）小球受力如图，故带正电。（2）小球受力平衡，在水平方向：，得（3）如受力图可知：。16.如图所示，悬崖上有一质量m50 kg的石块，距离地面高度h20 m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面。若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面，求石块：（g取10 m/s2）（1）未下落时在悬崖上的重力势能；（2）落到地面时的速度大小；（3）落到地面时的机械能大小。【答案】（1）104 J （2） 20 m/s （3） 104 J【解析】【分析】以地面为零势能面，根据重力势能表达式即可求解；应用动能定理可得落地时的速度；因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒，可以求出落到地面时的机械能大小。【详解】（1）以地面为零势能面，未下落时在悬崖上重力势能为：。（2）根据动能定理可得：代入数据解得：（3）因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒，所以落到地面时的机械能大小为104J【点睛】本题主要考查了机械能和动能定理的应用，注意在下落过程中只有重力做功机械能守恒。17.如图所示，在场强E104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m3 g、电荷量q2106 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s2.求：(1)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？(2)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？【答案】(1)3103J，1.5103 V；(2)1m/s，5102N【解析】【详解】（1）从A到B电势能变化量为：Ep电=Eql=310-3J若取A点电势为零，小球在B点的电势能：Ep=Ep电=3