2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (IV).doc

2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (IV)一、选择题1. 关于曲线运动的下列说法中正确的是：（ ）A. 曲线运动的速度的大小一定变化 B. 曲线运动的速度的方向一定变化C. 曲线运动的加速度的方向一定变化 D. 做曲线运动的物体所受的外力一定变化【答案】B【解析】曲线运动的速度的方向一定变化，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误，B正确。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由牛顿第二定律可知，加速度的大小和方向也不一定变化，如平抛运动，故CD错误。故选B。【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同2. 现有中子星（可视为均匀球体），它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定（不因自转而瓦解），则当中子星的自转周期增为T=2T0时，某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为( )A. 5/4 B. 3/2 C. 2 D. 4/3【答案】D【解析】自转周期为T0时恰能维持星体的稳定，有：，当中子星的自转周期增为T=2T0时，在两极有：，在赤道，有：mgmR；联立解得故D正确，ABC错误。故选D。点睛：解此题一定要找到能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解时的临界情况，以及知道在两极和赤道万有引力和重力的关系。3. 如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则()A. 在B下滑过程中，B的机械能守恒B. 轨道对B的支持力对B不做功C. 在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D. A、B和地球组成的系统的机械能守恒【答案】D【解析】试题分析：A、B因B下滑时B对A有压力，A对B有支持力A向左滑动，水平方向发生位移，B对A做正功，A对B做负功因而A、B各自的机械能不守恒故A、B错误A、B和地球组成的系统，由于没有摩擦，只有重力做功，系统的机械能守恒故D正确，ABC错误故选D考点：机械能守恒定律点评：本题是系统的机械能守恒问题，对于A、B两个物体各自的机械能均不守恒，但系统的机械能守恒4. 如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况，设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则A、B两点A. EA= EB，A=B B. EA EB，A EB，AB D. EAB【答案】D【解析】电场线的疏密表示电场强弱，由图可知，B点密集，A点稀疏，故，又沿电场方向电势降低，故，故ABC错误，D正确。故选D。【点睛】由电场线的疏密表示电场强弱，可以判定AB场强大小，沿电场线的方向电势降低。5. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线所在水平面的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E2 V/mB. 由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D. AB两点电势差UAB5 V【答案】D【解析】试题分析：两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向无穷远；电量为2C仅在运动方向上受电场力作用从C点到B、到A运动的过程中，根据v-t图可知在B点的加速度为运动物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，则判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况速度时间图像中图线的斜率表示加速度，加速度越大，则受到的电场力越大，即电场强度越大，故在B点的加速度最大，其大小为，根据牛顿第二定可得，解得，A错误；从C到A过程中速度增大，即动能增大，电场力做正功，电势能减小，同一正电荷的电势能减小，则电势减小，BC错误；从图中可知A、B两点的速度分别为：，物块在A到B过程，根据动能定理得：，得：，D正确6. 如图所示，长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与倾角45且静止于水平面的三角形物块刚好接触现用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度大小为v.重力加速度为g，不计所有的摩擦下列说法中正确的是()A. 上述过程中，推力F做的功为FLB. 上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能C. 上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D. 轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45【答案】A【解析】A、题述过程中，三角形物块向左的位移大小为L，恒力F做的功为，选项A正确；B、轻绳对小球不做功，斜面的支持力做正功即斜面对小球做正功，重力对小球做负功，由动能定理知支持力、重力对小球做的总功等于小球增加的动能，选项B错误；C、由功能关系知F做的功应等于斜面和小球这一系统增加的机械能，选项C错误；D、小球做圆周运动，则沿绳方向有，故，选项D错误。点睛：本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的两个要点来做判断，知道重力做功量度重力势能的变化，知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化。7. 有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直电场射入，分别落到极校A、B、C处，如图所示，则A. 油滴A带正电，B不带电，C带负电B. 三个油滴在电场中运动时间相等C. 三个油滴在电场中运动的加速度aAaBaCD. 三个油滴到达极板时动能EkAEKBEKC【答案】ACD【解析】三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为，初速度相同，由位移公式得知，运动时间关系为。小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的关系为，根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电。故AC正确，B错误。电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为故D正确。故选ACD。【点睛】带电小球做类平抛运动，不带电小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移关系分析时间关系竖直方向上三个的位移大小相等，由位移公式分析加速度关系，判断小球的电性根据动能定理分析到达正极板时动能关系8. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态以下说法中正确的是A. 若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有ba的电流B. 若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有ba的电流C. 若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D. 若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有ba的电流【答案】AB【解析】根据题图可知，A板带负电，B板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与重力平衡；当S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则板间间距d变大，而两板间电压U此时不变，故板间场强E变小，油滴所受的合力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据C可知，电容C减小，故两板所带电荷量Q也减小，因此电容器放电，所以G中有ba的电流，选项A正确；在S闭合的情况下，若将A板向左平移一小段位移，两板间电压U和板间间距d都不变，所以板间场强E不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S减小了，根据C可知，电容C减小，两板所带电荷量Q也减小，电容器放电，所以G中有ba的电流，选项B正确；若将S断开，两板所带电荷量Q保持不变，板间场强E也不变，油滴仍然静止，选项C错误；若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，两板所带电荷量仍保持不变，两板间间距d变小，根据C，U和E，可得E，显然，两板间场强E不变，所以油滴仍然静止，G中无电流，选项D错误故选AB.点睛：本题关键是明确电键闭合时，电容器的电压不变，电键断开时，电容器带电量不变；然后结合公式U=Ed和共点力平衡条件列式分析，基础问题9. 如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧一个质量为m、电荷量为q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()A. 小球一定能从B点离开轨道B. 小球在AC部分可能做匀速圆周运动C. 若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD. 小球到达C点的速度可能为零【答案】BC【点睛】当小球的重力与电场力平衡，小球进入轨道，靠弹力提供向心力，做匀速圆周运动根据动能定律判断上升的高度与H的关系通过假设法判断小球到达C点的速度能否为零，若能为零，根据动能定理知，电场力做功做功等于重力做功，则电场力大于重力，无法做圆周运动10. 如图所示，两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点，两小球之间用绝缘的轻质细线c连接，a、b、c三根细线长度相同，两小球处于静止状态，且此时细线c上有张力，两小球的重力均为G。现用一水平力F缓慢拉右侧小球，使细线a最终处于竖直状态，两小球最终处于静止状态，则此时与初态相比，下列说法正确的是( )A. 细线a的拉力变大 B. 细线b的拉力变大C. 细线c的拉力变大 D. 最终状态时的水平拉力F比小球的重力G大【答案】BCD【解析】如图所示对初末态小球受力分析可得： 所以细线a的拉力变小，故A错误；B项：，可解得：，故B正确；C项：，所以细线c的拉力变大，故C正确；D项：F与G的合力为 ，F=，故D正确。二实验题11. 在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是_s（2）小球运动的水平分速度为_m/s（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为_m/s【答案】 (1). 0.1； (2). 1.5； (3). 2；【解析】（1）在竖直方向上，根据得，闪光相等的时间间隔为：，（2）小球平抛运动的初速度为：；（3）B点竖直分速度为：。【点睛】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，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度。12. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择_A质量为10g 的砝码B质量为50g 的塑料球C质量为200g 的木球D质量为200g 的铁球（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。纸带的_端（选填“左”或“右）与重物相连。（3）上图中O 点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G 作为计数点，为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F 两点间的距离h1 和_两点间的距离h2（4）已知重物质量为m，计时器打点周期为T，从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量Ek= _（用本题所给字母表示）。（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O 的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h 图线，如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为_%(保留两位有效数字)。【答案】 (1). (1)D； (2). (2)左； (3). （3）E、G； (4). （4）； (5). （5）1.0；【解析】试题分析：本题考查验证机械能守恒定律实验的操作、数据处理、误差分析等。（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D。（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物。（3）验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等，需要计算出F点的瞬时速度，所以需要测出E、G间的距离。（4），所以。（5）根据得g=97，则阻力f=01mg，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手。对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力势能求出来。13. 如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根结实的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B。小球A和B的质量之比mA：mB=1:2。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计，重力加速度为g。试求：(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角；(2)小球A转动的周期。【答案】(1)60；(2)；【解析】（1）绳子的拉力，对A球分析，在竖直方向上的合力为零，则，解得，则；（2）根据牛顿第二定律得，解得14. xx年6月18日神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地800 km 的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接若神舟九号飞船绕地球运动视为在赤道平面内的匀速圆周运动，离地高度h800 km.已知地球半径R6.4103 km，地面重力加速度g9.8 m/s2.(结果保留两位有效数字，先写出表达式再求出数值)(1)求神舟九号飞船运动的周期T；(2)若地球的自转周期为T08.6104 s，自转方向与神舟九号运动方向相同，求神舟九号飞船连续两次经过赤道上某一建筑物的时间间隔t.【答案】(1)T=6.1103s；(2) t=6.6103s；【解析】(1)地面物体：mg飞船：m(R+h) 得：T26.1103 s(2) 设该卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空所需的时间为t，由圆周运动的知识可知：1 得：t6.6103 s点睛：本题要明确卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空转过的角度之差为2，天体运动实际还是圆周运动，只是本类型题物理量较多，公式推导及其复杂.15. 如图所示，滑雪坡道由直滑道AB和圆弧滑道BCD两总分组成（图中实线部分），其中C为圆弧滑道最低点，BD为水平面。滑雪者从比水平面高h1=45m处由静止出发，离开D点后在空中飞行，最高点E比水平面高h2=20m，假设忽略滑雪坡道的阻力与空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。（1）问滑雪者所受重力的瞬时功率在B点时大还是在C点时大？ （2）求滑雪者通过D点时的速度大小；（3）求滑雪者空中飞行的时间；若滑雪者去掉身上的背包以减轻重量，再次从同一高度由静止出发，请问最大高度h2是变大、变小还是不变?【答案】(1）在B点时大；（2）30m/s；（3）4s，滑雪者减轻重量，最大高度h2不变。（2）滑雪者由A到D，根据机械能守恒定律： 代入数据得： （3）根据运动的等时性，设滑雪者空中飞行的时间t，则 ： 代入数据得： 滑雪者上升的高度与质量没有关系所以减轻重量，最大高度h2不变。 故本题答案是： 在B点时大 滑雪者减轻重量，最大高度h2不变 点睛：知道功率的定义式并利用定义式比较功率的大小，学会利用机械能守恒求某点的速度大小。16. 如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场现有一质量为m、电荷量为q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方，如图所示，小球可视为质点，小球运动到C点之前电荷量保持不变，经过C点后电荷量立即变为零)已知A、B间距离为2R，重力加速度为g，在上述运动过程中，求：(1)电场强度E的大小；(2)小球在圆轨道上运动时的最大速率；(3)小球对圆轨道的最大压力的大小【答案】(1)mg/q；(2) ；(3)(23)mg【解析】试题分析：设小球过C点时的速度为vc，小球从A到C的过程中由动能定理得由平抛运动可得和联立可得设小球运动到圆周D点时的速度最大且为v，如图所示，OD与竖直方向的夹角为,由动能定理由数学知识可得，当=45时动能最大由此可得：由于小球在D点时的速度最大，且此时电场力与重力的合力恰如沿半径方向。所以代入数据得考点：本题考查动能定理，平抛运动，向心力公式点评：本题学生要清楚小球在AB段做匀加速直线运动，进入圆轨道后做圆周运动，从C到P做平抛运动，然后用相应的规律去解题。