学年江苏省淮安市高一下学期期末考试物理解析版.docx

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学年江苏省淮安市高一下学期期末考试物理解析版

2015-2016学年江苏省淮安市高一下学期期末考试物理

1．一物体作曲线运动，关于该物体以下说法正确的是

A．速度大小一定变化B．速度方向一定变化

C．加速度大小一定变化D．加速度方向一定变化

2．现有以下两种情况：

①用水平恒力F推一质量为m的物体在光滑的水平面上前进x；②用相同的水平恒力F推一质量为3m的物体在粗糙的水平面上同样前进x．关于两种情况下力F做功多少的比较，以下说法正确的是

A．①做功多B．②做功多

C．②做功是①做功的3倍D．两种情况，做功相等

3．如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面由静止从顶端滑到底端，而相同的物体B从同等高度处作自由落体运动，则

A．两物体到达地面时的速率不同

B．从开始至落地，重力对它们做功相同

C．两物体落地时重力的瞬时功率相同

D．从开始运动至落地过程中，重力做功的平均功率相同

4．下列说法中正确的是

A．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性

B．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量

C．丹麦天文学家第谷总结出了行星运动的三大规律

D．20世纪初，著名物理学家牛顿建立了狭义相对论

5．中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统．系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是

A．这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度

B．这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等

C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同

D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上

6．“楚秀园”是淮安市一座旅游综合性公园，园内娱乐设施齐全，2016年6月1日，某同学在公园内玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度vA和vB将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A、B两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别tA和tB．忽略阻力作用，则

A．vA＜vB，tA＜tBB．vA＜vB，tA＞tB

C．vA＞vB，tA＜tBD．vA＞vB，tA＞tB

7．中国的高铁技术居世界领先地位．通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即

．列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引．若列车以120km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以240km/h的速度匀速行驶时机车的功率为

A．2PB．4PC．8PD．16P

8．一小球从地面竖直上抛，到最高点后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力大小恒定，取竖直向上为正方向．下列关于小球运动的速度v、加速度a、动能Ek、机械能E随时间t或路程x变化的图象中正确是

9．一条船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条40m宽的大河，河水的流速为3m/s，则下列说法中正确的是

A．船不可能垂直于河岸航行

B．船渡河的速度一定为5m/s

C．船到达对岸的最短时间为10s

D．船到达对岸的最短距离为40m

10．一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0．2g的加速度匀加速上升h高度，在此过程中

A．人的重力势能增加了0．2mghB．人克服重力做功mgh

C．人的动能增加了1．2mghD．人的机械能增加了1．2mgh

11．把质量为m的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C，如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示．已知B、A的高度差为h1，C、B的高度差为h2，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g．以下说法正确的是

A．图甲状态时弹簧的弹性势能为mgh1

B．图甲状态时弹簧的弹性势能为mgh1+mgh2

C．从A运动到B的过程中，小球的动能先增大后减小

D．从A运动经过B到达C的过程中，小球机械能守恒

12．如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，以下说法正确的是

A．甲的运行周期比乙的大B．甲的运行周期比乙的小

C．甲的向心加速度比乙的大D．甲的向心加速度比乙的小

13．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s末合外力做功的功率大小为P，前2s内合外力对物体做的功为W，以下说法不正确的是

A．在第2．5s末合外力做功的功率大小为2P

B．在第5s末合外力做功的功率大小也为P

C．从第3s末到第7s末合外力做功为-W

D．从第3s末到第5s末合外力做功为-0．5W

14．真空中两个半径相同的带等量电荷的金属小球A、B（均可看做点电荷），分别固定于两处，两球间静电引力大小为F．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，此时A、B两球之间的相互作用力的大小是

A．

B．

C．

D．0

15．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是

A．从P到O，加速度一定越来越小，速度越来越大

B．从P到O，加速度可能先变大，再变小，速度越来越大

C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小

D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小

16．某电场线分布如图所示，P、Q为其中的两点，其中P点处电场线更密集，关于带负电的试探电荷，下列说法正确的是

A．在P点所受电场力大于在Q点所受电场力

B．从P点移动到Q点，电场力做正功

C．在P点的电势能小于在Q点的电势能

D．从P点由静止释放后沿电场线运动到Q点

17．在用频闪照相法“研究平抛运动”的实验中，已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片，方格纸的每一小格的边长为5cm，取重力加速度g=10m/s2．试探究下列问题：

（1）如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图，由图可判断小球做平抛运动时在水平方向上运动特点：

；

（2）由图可以计算出小球初速度大小为________m/s．

18．在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的步骤操作，并选得一条如图所示的纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm），重锤质量为0．5kg，重力加速度g=9．80m/s2．

（1）根据图中的数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能减少量△Ep=J，动能的增加量△Ek=J．（计算结果保留3位有效数字）

（2）重力势能的减少量△Ep往往大于动能的增加量△Ek，这是因为_________．

（3）他进一步分析，发现本实验存在较大误差,为此设计出用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用精密仪器测得小铁球的直径D．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．题中所给的d、t、h、g应满足关系式，方可验证机械能守恒定律．

（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的优点是：

．

19．如图所示，为体验中心的“旋转飞人”项目，体验者在空中的运动可看作绳长为L的“圆锥摆”运动．质量为m的体验者在水平面内运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，求该体验者：

（1）受到绳拉力的大小；

（2）受到向心力的大小；

（3）做匀速圆周运动的周期．

20．如图所示，一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住A、B两物体，其质量M都为2kg，使A、B静止于同一高度，离地高度h为1m，现轻轻的放一质量为1kg的小物体C到A上且粘连，重力加速度g取10m/s2，设绳足够长，绳与滑轮的质量不计，A、B、C都可视为质点．

（1）在没有加C物体到A上时，求绳中拉力的大小；

（2）当A物体在C的影响下由静止释放到落地时，求A、B、C所组成的系统重力势能减少量；

（3）当A物体由静止释放到落地时，求B物体此刻速度的大小．

21．如图所示，是某电视台娱乐节目设计的一种惊险刺激的项目，图中D点为圆轨道的最低点，水平轨道DE粗糙，其动摩擦因数为μ=0．2，其余各处摩擦不计．一挑战者质量m=60kg，从高H=5m处沿斜面轨道滑下（不计过B点时的能量损失），然后滑入半径为R=1．6m圆形轨道，并作完整的圆周运动，又从D点滑至E点，最后水平飞入水池内，DE距离为L=5m，E点离水面的竖直高度为h=5m，g取10m/s2，人在运动全过程中可视为质点．

（1）此挑战者运动至圆轨道的最高点C时，求轨道对此挑战者的作用力大小；

（2）此挑战者从E点水平滑出落入水中，求入水点离水池边缘的水平距离x1；

（3）如果改变此挑战者的起始高度H，则水平距离x也会不同．为了保险起见，节目组在水面上放一只救生圈，为了完成此挑战项目并保证挑战者安全，求救生圈所放位置离水池边缘的水平距离x2最小值．

22．如图所示，两平行金属板A、B间存在一竖直向下的匀强电场，A、B相距6cm，C为A板上的一点，CD＝4cm，CD连线与场强方向成60°角．将一带电量为6．4×10−19C的点电荷从C点移到D点，电场力所做的功为3．2×10−17J，求：

（1）点电荷所带的电性；

（2）C、D两点间的电势差；

（3）匀强电场的场强．

参考答案

1．B

【解析】

试题分析：

作曲线运动的物体的速度的方向一定变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动；加速度的大小和方向不一定是变化的，例如平抛运动，故选B．

考点：

曲线运动

【名师点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，对典型的曲线运动：

匀速圆周运动，平抛运动，对于它们的特点及其规律都要掌握。

2．D

【解析】

试题分析：

①用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了x．W1=Fx;②用水平推力F推质量为3m的物体沿动粗糙的水平面前进了x．W2=Fx，即两种情况，做功相等，故选D．

考点：

功

【名师点睛】此题考查的是对做功包含的两个必要条件的理解及公式的应用，记住功的定义式W=Flcosθ．功等于运动物体受到的力和在力的方向上通过的距离的乘积，属于基础题。

3．B

【解析】

试题分析：

由于质量相等，高度变化相同，重力对它们做功相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，方向不同，故速率相同，故A错误，B正确；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PA＜PB，故C错误；由于质量相等，高度变化相同，重力对它们做功相同，但是它们的运动的时间不相同，重力对它们做功的平均功率不相同；故D错误；故选B．

考点：

功和功率

【名师点睛】重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：

平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积。

4．A

【解析】

试题分析：

能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性，选项A正确；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室里测出了引力常量，选项B错误；开普勒总结出了行星运动的三大规律，选项C错误；20世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论，选项D错误；故选A．

考点：

物理学史

【名师点睛】此题是对物理学史的考查；对物理学史发展中的一些有贡献的科学家要了解，尤其是课本上提到的物理学家的名字及其伟大贡献都应该掌握，知道物理学的发展史．

5．B

【解析】

试题分析：

根据万有引力提供向心力，列出等式：

，解得

可知这5颗地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项A错误；由于这5颗卫星是地球的同步卫星，则其运行周期都与地球自转周期相等，选项B正确；同步卫星的加速度

，所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相同，故C错误；地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误；故选B。

考点：

万有引力定律的应用；同步卫星

【名师点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度。

6．C

【解析】

试题分析：

飞镖水平掷出后做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．则得：

竖直方向有：

h=

gt2，得

，因为B下落的高度较大，所以B运动的时间长，即有tA＜tB．水平方向有：

x=v0t，则得初速度

，x相同，h越大，v0越小，所以有vA＞vB．故C正确．故选C

考点：

平抛运动

【名师点睛】解决本题的关键知道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，根据高度确定时间，根据水平位移和时间确定初速度。

7．C

【解析】

试题分析：

列车匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等．所以：

F=f=kv2，因为：

P=Fv=kv3，故当速度变为原来的2倍时，功率变为原来的8倍，即为8P，故选C．

考点：

功率

【名师点睛】本题考查了功率的计算，通过摩擦力与速度的关系，表示出牵引力，列车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力；再有功率公式写出P=kV3，是解题的关键。

8．C

【解析】

试题分析：

小球在上升过程中，设小球的加速度为a1，由牛顿第二定律得：

mg+f=ma1，得a1=g+

，则加速度大小不变；小球在下落过程中，设小球的加速度为a2，由牛顿第二定律得：

mg-f=ma1，得a2=g-

，则加速度不变，v-t线的斜率不变，所以v-t线和a-t图象错误．故AB错误．物体竖直上抛，动能随路程先减小后增加，故C错误；物体的机械能等于总的机械能与客服阻力做功的差，即E=E0-fx,故图像D正确；故选D．

考点：

牛顿第二定律；能量守恒定律

【名师点睛】本题考查了图象问题，关键要运用力学规律得到加速度、机械能与速度的关系，再结合图象的物理意义分析。

9．CD

【解析】

试题分析：

根据平行四边形定则，由于静水速大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，此时船到达对岸的最短距离为40，故A错误，D正确；当船头指向河对岸时，此时船渡河的速度为

，故船渡河的速度不一定为5m/s，选项B错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间

．故C正确;故选CD．

考点：

运动的合成和分解

【名师点睛】此题是关于运动的合成和分解问题；解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰。

10．BD

【解析】

试题分析：

人上升h，则人克服重力做功mgh，可知重力势能增大mgh，选项B正确，A错误；、根据动能定理，人的动能增加了：

△EK=W合=mah=0．2mgh，选项C错误；重力势能增大mgh，动能增加0．2mgh，则机械能增大了1．2mgh，选项D正确；故选BD．

考点：

动能定理

【名师点睛】解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系，对于机械能的判断，也可以根据除重力以外其它做功进行判断。

11．BC

【解析】

试题分析：

根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时减小的重力势能，为：

Ep=mg（h2+h1），故B正确,A错误；小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；从A上升到B位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能增大．从B到C的过程，只有重力做功，小球的机械能守恒，故D错误．故选BC．

考点：

机械能守恒定律；牛顿第二定律

【名师点睛】解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒．对于动能定理和动量定理运用时，要灵活选取研究的过程。

12．AD

【解析】

试题分析：

卫星由万有引力提供向心力有：

，

则得：

，

，可见，中心天体的质量M越小，a越小，T越大，所以得：

甲的向心加速度比乙小，而甲的周期比乙大，故AD正确，BC错误．故选AD。

考点：

万有引力定律的应用

【名师点睛】本题是万有引力定律的应用问题；解题时要建立清晰的物理模型，利用万有引力等于向心力列式进行分析；比较简单。

13．ABD

【解析】

试题分析：

物体在0-2s内做匀加速运动，此时的合外力为F1=ma1，此时在第1s末合外力做功的功率大小为P=Fv1;在第2．5s末合外力为零，则合外力做功的功率大小为0，选项A错误；在第5s末的合外力为F2=ma2，速度为v1，由图像可知a1>a2，故在第5s末合外力做功的功率大小小于P，选项B错误；前2s内合外力对物体做的功为W，根据动能定理可知

，则从第3s末到第7s末合外力做功为

，选项C正确，D错误；故选ABD．

考点：

动能定理；v-t图像

【名师点睛】

14．A

【解析】

试题分析：

开始时两电荷有静电引力，则两球带等量的异种电荷，设电量大小都为Q，有：

．则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A，B两球接触后移开．两球所带的电量大小分别为

，则库仑力

．故A正确，BCD错误．故选A．

考点：

库仑定律

【名师点睛】解决本题的关键掌握接触带电的原则，等大的带异种电荷的小球接触后，电量先中和后均分，掌握库仑定律的公式

．

15．B

【解析】

试题分析：

在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小．故A错误，B正确．越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：

先增大后减小；对于速度一直减小，故CD错误．故选B．

考点：

等量异种电荷的电场

【名师点睛】本题考查对等量异种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，解题时要抓住电场线的对称性来讨论电荷的受力情况．

16．AC

【解析】

试题分析：

由电场线的分布可知，P点的电场线分布较Q点密集，则P点的场强较大，在P点所受电场力大于在Q点所受电场力，选项A正确；负电荷从P点移动到Q点，电场力做负功，选项B错误；P点电势高于Q点，则负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能，选项C正确；由于电场线方向从P到Q，故负电荷从P点由静止释放后不可能沿电场线运动到Q点，选项D错误；故选AC．

考点：

电场强度、电势、电势能、电场力做功

【名师点睛】电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化．

17．

（1）匀速直线运动；

（2）1

【解析】

试题分析：

（1）因为相等时间内的水平位移相等，知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．

（2）根据△y=gT2，解得

，则初速度

．

考点：

研究平抛运动

【名师点睛】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，结合运动学规律：

竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量进行求解。

18．

（1）

；

；

（2）克服阻力做功（或阻力作用的缘故）

（3）

（4）①阻力减小；②速度测量更精确；

【解析】

试题分析：

（1）重力势能的减小量等于重力做功，故有：

△EP=mghOB=0．5×9．80×0．1242=0．610J；

根据匀变速直线运动规律，B点的速度为：

，

所以动能的增量为：

；

（2）重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是减小的重力势能一部分转化为内能．

（3）光电门测速度的原理是：

利用通过极短时间内的平均速度表示瞬时速度，因此有：

；

根据功能关系得：

mgh＝

mv2，因此有：

，即若满足：

则机械能守恒．

（3）该实验产生误差的主要原因是空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力影响，因此实验进行改正之后的主要优点是：

①阻力减小；②速度测量更精确；

考点：

验证机械能守恒定律

【名师点睛】解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力，注意图象斜率的含义，及有效数字的认识。

19．

（1）

（2）

（3）

【解析】

试题分析：

（1）设绳中张力为FT,则

则，

（2）设向心力为F,则

解得：

（3）设周期为T,则

解得：

考点：

牛顿第二定律的应用；圆周运动的规律

【名师点睛】本题是圆锥摆问题，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，要注意圆周运动的圆心不是悬点，半径不是绳长。

20．

（1）20N

（2）10J（3）2m/s

【解析】

试题分析：

（1）

（2）设系统重力势能的减少量为△EP减

则△EP减=（M+m）gh-Mgh

解得△EP减=10J

（3）根据机械能守恒定律

△EP减=△Ek增

解得

代入数据v=2m/s

考点：

机械能守恒定律

【名师点睛】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，注意分析物体的运动过程，明确物理规律的应用即可求解．

21．

（1）750N

（2）

（3）

【解析】

试题分析：

（1）选取D、E点所在水平面为零势能面

解得

代入数据得

（2）选取A到E过程研究，根据动能定理

平抛运动

解得

代入数据得

（3）刚好通过C点时，为临界状态，此时

选取C到E过程研究，根据功能关系

联立解得

代入数据得

考点：

平抛运动；功能关系；牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题为功能关系以及顿第二定律的应用问题，为多过程问题，要注意正确分析物理过程，做好受力分析，选择正确的物理规律求解．

22．

（1）带正电；

（2）50V（3）

【解析】

试题分析：

（1）由C到D电势降低，电场力对点电荷做正功，故它带正电荷；

（2）

由

得

（3）C、D两点沿电场线方向的距离为

由

得

考点：

电场强度；电场力的功

【名师点睛】此题考查了电场强度的计算及电场力功的计算；注意场强公式

中的d是电场中两点沿电场线方向的距离；公式

中要注意字母的符号及角码的顺序．