学年河北省衡水市冀州中学高一下学期期末考试A卷物理理解析版.docx
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学年河北省衡水市冀州中学高一下学期期末考试A卷物理理解析版
2015-2016学年河北省衡水市冀州中学高一下学期期末考试A卷物理理
1.下列说法正确的是()
A.重力、电场力对物体做功与路径无关,只与始末位置有关。
B.滑动摩擦力一定对物体做负功
C.合外力做功为零,物体机械能一定不变
D.若物体受到的合外力不为零,则物体的机械能一定变化
2.如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,下列判断不正确的是()
A.M对车厢壁的压力增大
B.M受静摩擦力增大
C.M仍相对于车厢静止
D.M受静摩擦力不变
3.我国“蛟龙号”深潜器,在2012年6月24日以7020m深度成为世界上下潜最深的载人潜水器。
假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内速度图像,下列说法正确的是()
A.本次下潜的最大深度为7020m
B.全过程中最大加速度是0.025m/s2
C.0~4min内平均速度为1.5m/s
D.0~1min和8~10min的时间内潜水员处于超重状态
4.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
5.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()
A.4B.6C.3D.5
6.如图所示,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的近地点,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有()
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
7.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有()
①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2④电场力做功W=Uq
A.①③B.②③C.②④D.①④
8.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为()
A.最大值是mgtgθ/qB.最小值是mgsinθ/q
C.唯一值是mgtgθ/qD.同一方向上,可有不同的值.
9.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。
其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是()
A.甲图:
与点电荷等距的a、b两点
B.乙图:
两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图:
点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点
D.丁图:
匀强电场中的a、b两点
10.如图所示,在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点,其中b、d两点关于y轴对称。
现在O点固定一负点电荷,则下列判断正确的是()
A.b、d两点的电场强度、电势都相同
B.a、e两点的电场强度、电势都相同
C.—正电荷在c点时的电势能大于其在b点时的电势能
D.一正电荷由a点沿abcde移到e点,电场力先做正功再做负功,所做总功为零
11.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示。
设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为ΦA、ΦB,则()
A.EA=EBB.EA
12.如图所示,虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示,点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点,若不计重力,则()
A.M带负电,N带正电
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小不同
C.M从O点运动到b点的过程中,电场力对它做的功等于零
D.N在从O点运动到a点的过程中克服电场力做功
13.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为()
A.200V/mB.200
V/m
C.100V/mD.100
V/m
14.如图所示,质量分别为m1、m2和带电量为q1、q2的两个带电小球A、B,分别用细丝线悬吊在同一点O,静止后两小球在同一水平线上,丝线与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β),关于两小球的质量m1、m2和带电量q1、q2,下列说法中正确的是()
A.m1一定小于m2,q1一定小于q2
B.m1一定小于m2,q1可能大于q2
C.m1可能等于m2,q1可能等于q2
D.m1可能大于m2,q1可能等于q2
15.把一个带正电的小球A,放入带绝缘支架不带电的空心球壳B内,但不与B的内壁接触,如图所示,达到静电平衡后,下列说法正确的是()
A.球壳B内空腔处的场强为零
B.球壳外部空间的场强为零
C.球壳B的内表面上无感应电荷
D.若将球壳B接地则B带负电
16.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是()
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,动能增大
17.如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有a、b两点。
其中a点场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°角。
则关于a、b两点场强大小及电势高低,下列说法中正确的是()
A.
B.
C.
D.
18.下列说法中的“快”,哪些是指加速度较大?
()
A.从高速公路走,很快就能到
B.刘翔的起跑是比赛选手中最快的
C.运用ABS新技术,汽车很快就停下来
D.协和式客机能在20000米高空飞行的很快
19.某同学通过Internet查询到“神舟”六号飞船在圆形轨道上运行一周的时间约为90分钟,他将这一信息与地球同步卫星进行比较,由此可知()
A.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星大
B.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的速率比地球同步卫星大
C.“神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星高
D.“神舟”六号在圆形轨道上运行时的角速度比地球同步卫星小
20.如图5所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时(BC)
A.两球的动能相等
B.两球的加速度大小相等
C.两球对碗底的压力大小相等
D.两球的角速度大小相等
21.如图所示,质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离,物体加速度的大小为8m/s2,(重力加速度g取10m/s2)。
在此过程中,下列说法正确的是()
A.物体的重力势能增加了40JB.物体的机械能减少了12J
C.物体的动能减少了32JD.物体克服摩擦力做功12J
22.如图所示,质量为m的木块放在质量为M的长木板上。
木块受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态。
已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是()
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
23.如图所示,在真空中有两个等量的正电荷q1和q2,分别固定在A、B两点,DCE为AB连线的中垂线,现将一个正电荷q由c点沿CD移到无穷远,则在此过程中()
A.电势能逐渐减小
B.电势能逐渐增大
C.q受到的电场力逐渐减小
D.q受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小
24.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是()
A.B、E一定处在同一等势面上
B.匀强电场的场强大小为10V/m
C.正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功
D.电子从F点移到D点,电荷的电势能减少20eV
25.如图所示,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量大小为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设ab所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()
A.带电粒子带负电;
B.a、b两点间的电势差Uab=-mgh/q;
C.b点场强大于a点场强;
D.a点场强大于b点场强。
26.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中。
(1)对于下列实验操作的过程,说法正确的是________。
A.弹簧的伸长量可以随便取任意值
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示,则弹簧的原长L0=cm,劲度系数k=N/m。
27.某实验小组利用拉力传感器验证机械能守恒定律”的实验
(1)实验完毕后选出一条纸带如图甲所示,其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1.00kg,取g=10.0m/s2.甲同学根据以上数据算出:
当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J;此时重物的动能比开始下落时增加了________J.(结果均保留三位有效数字)
(2)乙同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以
v2为纵轴画出了如图图线.图线未过原点O的原因是___________.
28.从某一高度平抛一物体,当抛出2秒后速度方向与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角.(g取10m/s2)
求:
(1)抛出时的速度大小;
(2)落地时的速度大小;
(3)抛出点距地面的高度;
29.如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点。
现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小
,静电力常量为k,求:
(1)小球运动到B点时的加速度大小。
(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)。
30.如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的
细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平.质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5.求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm.
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:
,由重力和电场力的性质可知,重力、电场力对物体做功与路径无关,只与始末位置有关,选项A正确;滑动摩擦力对物体可做正功,可做负功,还可以不做功,选项B错误;合外力做功为零,物体动一定不变,选项C错误;若物体受到的合外力不为零,则物体的机械能不一定变化,例如物体只在重力作用下的运动,选项D错误;故选A.
考点:
;功;动能定理
【名师点睛】此题考查了重力功和摩擦力功的特点;要知道重力做功与路径无关;滑动摩擦力对物体可做正功,可做负功,还可以不做功,但是滑动摩擦力对系统一定做负功;静摩擦力对物体可做正功,可做负功,还可以不做功,但是静摩擦力对系统一定不做功;
2.B
【解析】
试题分析:
以物块为研究对象,分析受力情况如图:
重力Mg,车厢的弹力N和静摩擦力f,根据牛顿第二定律得,
水平方向:
N=Ma;竖直方向:
f=Mg;当加速度增大时,N增大,M所受的最大静摩擦力增大,物块在竖直方向受力平衡,即f=Mg不变.故D正确,B错误.当加速度增大时,N增大,根据牛顿第三定律得知,物块M对车厢壁的压力增大.故A正确.因为最大静摩擦力增大,物块仍然能相对于车厢壁静止.故C正确.故选B.
考点:
牛顿第二定律的应用
【名师点睛】解决本题的关键知道物块与小车具有相同的加速度,隔离对物块分析,运用牛顿第二定律进行求解。
3.C
【解析】
试题分析:
根据图象可知,在t=4min时到达最大深度,根据v-t图象的面积得:
0-4min位移为:
x=
×(4×60+2×60)×2=360m,即最大深度为360m,故A错误;图象的斜率表示加速度的大小,则0-1min内加速度最大,最大为
,故B错误;0~4min内平均速度
,故C正确;0~1min和8~10min的时间内潜水员加速度方向向下,处于失重状态,故D错误.故选C.
考点:
v-t图像
【名师点睛】本题是一道图象题,关键要理解速度图象的物理意义,能通过图象去挖掘信息,处理图象题时,要把图象与相对应的物理知识结合起来分析。
4.C
【解析】
试题分析:
在推的过程中,甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反.故A错误.作用力与反作用力具有等时性.故B错误.分开后,两人受到的合力都是摩擦力,根据牛顿第二定律,a=μg,因为动摩擦因数相等,则加速度大小相等,根据
知,甲的位移大,则甲的初速度大,故C正确,D错误.故选C。
考点:
牛顿第二定律;牛顿第三定律的应用
【名师点睛】解决本题的关键是熟悉牛顿第三定律:
作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,以及能熟练运用牛顿第二定律。
5.A
【解析】
试题分析:
先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力;故选A.
考点:
受力分析
【名师点睛】对物体受力分析可以按照先已知力,再重力,最后弹力和摩擦力,要结合弹力和摩擦力的产生条件判断,本题中墙壁虽与小车接触,但无弹力。
6.A
【解析】
试题分析:
轨道Ⅱ上由A点运动到B点,引力做正功,动能增加,所以经过A的速度小于经过B的速度.故A正确.从轨道Ⅰ的A点进入轨道Ⅱ需减速,使万有引力大于所需要的向心力,做近心运动.所以轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度.故B错误.根据开普勒第三定律
,椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径,所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期.故C错误.在轨道Ⅱ上和在轨道Ⅰ通过A点时所受的万有引力相等,根据牛顿第二定律,加速度相等.故D错误.故选A。
考点:
卫星的变轨;开普勒第三定律
【名师点睛】解决本题的关键理解飞船的变轨问题,由低轨道进入高轨道要点火加速,由高轨道进入低轨道要制动减速;同时要知道开普勒第三定律
。
7.D
【解析】
试题分析:
①电场强度
是用比值定义法得出的物理量,是从力角度研究电场的物理量,适用于任意电场,故①正确;②匀强电场中沿场强方向电势降低最快,且没前进相同距离电势的降低相等,故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比;故电场强度与电势差的关系公式U=Ed仅仅适用与匀强电场,故②错误;③点电荷产生的电场的场强公式
是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到,反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系,而电场有多种,不是只有点电荷有电场,故③错误;④电场力做功与电势差的关系公式W=qU,反映了在电场中任意两点间移动电荷时,电场力做功与两点间电势差成正比,适用于任意电场,故④正确;故选D。
考点:
电场强度
【名师点睛】本题考查了三个电场强度的公式的应用;关键是要熟悉有关电场的各个公式,要知道公式的推导过程,从而能够确定公式的适用范围。
8.B
【解析】
试题分析:
带电小球的运动轨迹为直线,在电场中受到重力mg和电场力F,其合力必定沿此直线向下,根据三角形定则作出合力,由图看出,当电场力F与此直线垂直时,电场力F最小,场强最小,则有F=qEmin=mgsinθ,得到场强的最小值为
,故ACD错误,B正确;故选B.
考点:
力的平衡
【名师点睛】本题采用作图法分析场强取得最小值的条件,也可以采用函数法分析电场力与θ的关系,确定最小值的条件。
9.B
【解析】
试题分析:
甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;ab两点方向均向水平向左,且两电荷中垂线为等势面,故电势相等,因两点关于连线对称,故电场强度相等,故B正确;a、b两点电势相等,但两点的场强大小不等,故C错误;a、b两点不在同一等势面上,故电势不相等,故D错误;故选B。
考点:
电场线;电场强度
【名师点睛】本题考查对电场线的认识,由电场线我们应能找出电场的方向、场强的大小及电势的高低;要知道在电场中电场线的切向方向表示电场的方向,电场线的疏密表示电场的强弱,等势面与电场线相互垂直。
10.D
【解析】
试题分析:
由电场线的分布情况和对称性可分析b、d两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故A错误;由电场线的分布情况和对称性可分析a、e两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故B错误;根据对称性,b、d两点电势相等,故电荷在b、d两点的电势能相等,故C错误;
一正电荷由a点沿abcde移到e点,电势能先减小后增加,初末位置电势能相等;故电场力先做正功后做负功,总功为零,故D正确;故选D。
考点:
电场强度;电势及电势能
【名师点睛】本题的解题关键要掌握点电荷电场线的分布情况,抓住对称性分析电势的变化;要知道电场强度是矢量,只有大小和方向都相同时,场强才相同;正电荷在高电势点的电势能较大,负电荷在高电势点的电势能较小.
11.B
【解析】
试题分析:
电子沿电场线从A运动到B,由图可知:
图象的斜率不断增大,说明电子的加速度不断增大,由牛顿第二定律得知电子受到的电场力则不断增大,由电场力公式F=qE可知,电场强度不断增大,则电场强度EA<EB,故A错误,B正确;由于电子由静止开始运动,仅受电场力作用从A运动到B,所以电场力由A指向B,电子带负电,则电场线方向从B指向A,沿电场线电势降低,即有φA<φB,故CD错误.故选B.
考点:
v-t图像;电势及电势能
【名师点睛】本题结合运动图象考查了电场强度和电势的变化情况,关键要掌握速度图象的斜率等于加速度,知道电场力是联系力与静电场的桥梁,能正确判断出电场力的方向和大小变化。
12.C
【解析】
试题分析:
由题,这些平行直线是一些等势线,等势线在水平方向,O点电势低于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,故知M粒子带正电,N带负电.故A错误.由于相邻等势线间的电势差相等,由W=qU可知,M粒子从O到a与N粒子从O到c,电场力做功相等,两个粒子初动能相等,由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等.故B正确.O、b间电势差为零,由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中,电场力对它做功为零.故C正确.N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功.故D错误.故选C.
考点:
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向,根据电场线与等势线垂直的特点,分析能否判定电性.由动能定理分析电场力做功是常用的方法。
13.A
【解析】
试题分析:
OA的中点C的电势为3V,将C点与B点连接,如图,电场线与等势线垂直,根据几何关系得:
,则OB沿电场线方向上的距离为:
.
所以电场强度为:
,故选A.
考点:
【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直,掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系式
,注意公式中d是沿电场线方向上的距离.
14.B
【解析】
试题分析:
对A、B球受力分析,
根据共点力平衡和几何关系得:
m1g=F1cosα,m2g=F2cosβ
由于F1=F2,α>β
所以m1<m2.根据题意无法知道带电量q1、q2的关系.所以m1一定小于m2,q1可能大于q2,故B正确,ACD错误.故选B.
考点:
物体的平衡
【名师点睛】要比较两球质量关系,我们要通过电场力把两重力联系起来进行比较;对A、B球受力分析,根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系.根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系。
15.D
【解析】
试题分析:
由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,A带正电,则B的空腔内电场强度不为零.故AC错误.因金属球壳B内壁感应出负电荷,则外表面带等量的正电荷,故外部空间的电场强度不为零,故B错误;金属球壳B外表面接地,大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和,所以B带负电.故D正确.故选D。
考点:
电场中的导体
【名师点睛】本题考查对于感应起电的理解能力.抓住静电平衡导体的特点,就能正确解答;静电平衡后,由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,外表面接地,不带电.B的空腔内电场强度不为零.金属球壳B是一个等势体。
16.B
【解析】
试题分析:
A、B两点两个等量同种点电荷+Q在O点产生的电场强度抵消,O点的电场强度等于点电荷-Q在O点产生的电场强度,不为零.故A错误.设AD=r,根据点电荷产生的电场强度公式
得到,两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度大小为
,方向水平向右.-Q在O点产生的电场强度大小也为
,方向水平向左,则D点的合场强为零.故B正确.根据电场的叠加原理得到,C、O间电场强度方向为O到C,将点电荷+q从O移向C,电场力做正功,电势能减小.故C错误.将点电荷-q从O移向C,电场力做负功,动能减小.故D错误.故选B。
考点:
电场强度;电场力力功
【名师点睛】空间任何一点的场强是各个电荷产生的电场叠加的结果,根据平行四边形定则进行合成.等量同种电荷的电场要抓住对称性。
17.B
【解析】
试题分析:
将Ea、Eb延长相交,交点即为Q点的位置.设ab两点到Q的距离分别为ra和rb,由几何知识得到:
Ra=abcos30°;Rb=absin30°;故有:
;求解场强之比为:
;由电场线的方向可得,场源电荷为负电荷,故
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