2014-2015学年湖北省武汉二中高一(下)期末物理试卷(解析版)
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2014-2015学年湖北省武汉市部分重点中学高一(下)期末物理试卷一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错、多选或不选不得分)1.(4分)对静电场中有关物理量的描述,下列说法正确的是()A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.任意一点的电场强度方向总是指向该点电势降低的方向D.电场置于电势越高的点,所具有的电势能也越大2.(4分)平行板电容器两板分别带等量异种电荷,为了使两极板间的场强减半,同时使两极板间电压加倍,可采取的方法是()A.使两板带电量都加倍B.使两板带电量都加倍,两板距离及正对面积都变为原来的4倍C.使两板带电量都减半,两板距离变为原来的2倍D.使两板距离加倍,两板正对面积变为原来的4倍3.(4分)如图所示,木板B上表面是水平的木板A置于B上并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A.A所受的合外力对A不做功B.B对A的弹力做正功C.A对B的合力不做功D.A对B的摩擦力做正功4.(4分)如图所示,质量相等的A、B两物体在地面上方的同一水平线上.当水平抛出A物体的同时,B物体开始自由下落(空气阻力忽略不计),曲线AC为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点,则A、B 两物体()A.经O点时的动能相等B.从开始运动至O点的过程中,速度变化量不同C.在O点时重力的功率一定相等D.在O点具有的机械能一定相等5.(4分)如图所示,一个均匀带有电荷量为+Q的圆环,其半径为2R,放在绝缘水平桌面上,圆心为O点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A到O 点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的电场力大小为()A. B.C.D.不能确定6.(4分)如图所示,虚线是某静电场的一等势线,边上标有对应的电势值,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,下列说法中错误的是()A.粒子一定带正电B.A处场强小于C处场强C.粒子在A处电势能小于在C处电势能D.粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功7.(4分)如图所示,一轻质弹簧下端固定,直立于水平地面上,将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放,当物体A下降到最低点P时,其速度变为零,此时弹簧的压缩量为x0;若将质量为3m的物体B从离弹簧顶端正上方同一h高处,由静止释放,当物体B也下降到P处时,其动能为()A.3mg(h+x0)B.2mg(h+x0)C.3mgh D.2mgh8.(4分)在光滑绝缘的水平面上固定有一点电荷,A、B是该点电荷电场中一条电场线上的两点,带负电的小球仅在电场力的作用下,沿该电场线从A点运动到B点,其动能随位置变化的关系如图所示.设A、B两点的电势分别为φA、φB,小球在A、B两点的电势能分别为Ep A、Ep B,则下列说法正确的是()A.点电荷带负电,在A点左侧,φA<φB,E pA>E pBB.点电荷带正电,在A点左侧,φA>φB,E pA<E pBC.点电荷带负电,在B点右侧,φA>φB,E pA<E pBD.点电荷带正电,在B点右侧,φA<φB,E pA>E pB二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,选错或不选不得分,少选得2分)9.(4分)下列各图是反映汽车以恒定牵引力从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,其中正确的是()A. B.C.D.10.(4分)一个质量为m的带电小球,在一匀强电场的空间内,以某一水平初速度抛出,小球运动时的加速度大小为,加速度方向竖直向下不计空气阻力,已知重力加速度为g),则小球在竖直方向下降H高度的过程中()A.小球的机械能减少了B.小球的动能增加了C.小球的电势能增加了D.小球的重力势能减少了mgH11.(4分)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微粒,经带电室后带负电后以一定的初速度垂直射入偏转电场,最终打在纸上,显示出字符.已知偏移量越大打在纸上的字迹越大,现为了使打在纸上的字迹增大,下列措施可行的是()A.增大墨汁微粒的比荷B.增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C.减小偏转极板的长度D.增大偏转极板的电压12.(4分)有一个大塑料圆环固定在水平面上,以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系,其上面套有两个带电小环1和小环2,小环2固定在圆环BCA上某点(图中未画出),小环1原来在A点.现让小环1逆时针从A转到B点(如图a),在该过程中坐标原点O处的电场强度x方向的分量E x随θ变化的情况如图b所示,y方向的分量E y随θ变化的情况如图c所示(取无限远处的电势为0),则下列说法正确的是()A.小环2可能在BC弧上的中点B.小环和小环2带异种电荷C.坐标原点O处的电势一直为零D.小环1在转动过程中,电势能先增大后减小三、实验题(根据题目要求把正确答案填在答题卷的相应横线上,共17分)13.(17分)某课外活动小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B.滑块P 上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.(2)滑块P用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出和(写出物理量的名称及符号).(3)若上述物理量间满足关系式,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.(4)下列因素中可能增大实验误差的是(填字母序号)A.气垫导轨未调水平B.滑块质量M和钩码质量m不满足m<MC.遮光条宽度太小D.两光电门间距过小.四、计算题(本题共4小题,共45分,解答应写出必要的文字说明、方程式或重要步骤)14.(9分)如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,极板间距离d=5cm.电场中C和D分别到A、B两板间垂直距离均为2cm,B极接地,把一电量q1=﹣2.0×10﹣9C的点电荷由C点移到M点(图中未标出M点0,电场力做功4.0×10﹣7J,把该电荷由M点移到D点,克服电场力做功为2.0×10﹣7J.求:(1)C和D两点间电势差U CD;(2)匀强电场的场强E的大小;(3)将点电荷q2=4×10﹣9C从D点移到C点的过程中,该点电荷的电势能变化量E p=.15.(12分)如图所示,轻杆长为3L,在轻杆的两端分别固定了质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,当球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力。
湖北省武汉二中、麻城一中联考2014-2015学年高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题.本题共12小题;1--8题为单选,每小题3分;9--12题为多选,每小题3分;共40分;多选题选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.(3分)关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是()A.第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动定律B.亚里士多德指出,地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力C.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月地检验”D.卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量的数值考点:万有引力定律及其应用;开普勒定律.专题:万有引力定律的应用专题.分析:本题是物理学史问题,根据开普勒、牛顿、卡文迪许等等科学家的物理学成就进行解答.解答:解:A、开普勒通过整理大量的天文观测数据得到行星运动定律,故A错误;B、牛顿认为行星绕太阳运动是因为受到太阳的引力作用,引力大小与行星到太阳的距离的二次方成反比,故B错误.C、牛顿通过比较月球公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”,故C错误.D、牛顿发现了万有引力定律之后,第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许,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,特别是著名科学家的贡献要记牢.2.(3分)质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径是地球半径的2倍.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,则卫星的动能是()A.mgR B.mgR C.mgR D.2mgR考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.专题:人造卫星问题.分析:根据万有引力提供向心力,以及万有引力等于重力求出卫星的线速度,再根据动能的定义计算动能.解答:解:卫星做匀速圆周运动:G=m设地表面有一物体m0,则有:G=m0g卫星的动能E k=mv2联立以上三式解得:E k=mgR故选:A.点评:解本题的关键是要掌握两个关系;万有引力提供向心力;地球表面的物体的重力等于万有引力.3.(3分)从某一高处水平抛出一个物体,物体着地时的速度方向与水平方向成θ角.不计空气阻力,取地面为重力势能的参考平面.则物体抛出时的动能与重力势能之比为()A.sin2θB.cos2θC.tan2θD.考点:功能关系;动能和势能的相互转化.分析:由于落地速度与水平方向的夹角已知,假设末速度为v,则可以求出平抛的初速度和初位置的高度,表示出动能与势能,从而得出结果.解答:解:物体做平抛运动,假设落地速度为v,由于落地的速度方向与水平方向的夹角为α,故水平分速度为:v0=v x=vcosα竖直分速度为:v y=vsinα由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,故v0=v x=vcosα由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故高度为:h==抛出时的动能为:E k0=mv02=抛出时的势能为:E p0=mgh=mv2sin2α因而动能与势能之比为故选:D.点评:本题关键根据末速度的大小和方向,求解出抛出时的动能和势能的表达式,再求得比值即可.4.(3分)2014年10月24日,嫦娥五号飞行试验成功发射,首次试验从月球返回的技术.嫦娥五号飞行试验器由轨道器、返回器、上升器和着陆器组成,到达环月轨道后,着陆器和上升器落到月面上轨道器和返回器将继续围绕月球做匀速圆周运动以等待上升器从月面返回后进行交会对接.下列关于嫦娥五号飞行试验器的说法中正确的是(引力常量G已知)()A.由于轨道器与返回器在围绕月球做匀速圆周运动的过程中处于完全失重状态,所以其不受月球的引力作用B.若已知轨道器与返回器围绕月球做匀速圆周运动的周期T和距月球表面的高度h,就可以计算出月球的平均密度ρC.若已知月球的平均密度ρ和月球的半径R,就可以计算出月球表面的重力加速度g D.先让上升器与轨道器和返回器在同一个圆形轨道上,然后让上升器加速,即可实现与轨道器和返回器的对接考点: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:完全失重不代表不受引力,轨道器与返回器在围绕月球做匀速圆周运动的向心力是引力;不知道轨道半径是无法求月球质量.由密度和半径可得月球质量,从而可得月球表面的重力加速度.在同一个轨道上加速后会偏离原来轨道.解答:解:A、由于轨道器与返回器受到的引力全部用来提供向心力,在围绕月球做匀速圆周运动的过程中他们处于完全失重状态,故A错误.B、由于不知道轨道半径是无法求月球质量,也就无法求得月球密度,故B错误.C、已知月球的平均密度ρ和月球的半径R,可以求月球质量,再由可得月球表面的重力加速度g,故C正确.D、在同一个轨道上加速后会做离心运动,而偏离原来轨道,是不可能和原来轨道上物体对接的,故D错误.故选:C.点评:该题的关键是航天器的对接,在同一个轨道上加速后会做离心运动,而偏离原来轨道,是不可能和原来轨道上物体对接的,正确的方式应该是在稍低的轨道上加速,从而做离心运动与高轨道航天器对接.5.(3分)如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为α和β,若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体的说法中正确的是()A.两物体着地时所受重力的功率一定相同B.两物体着地时的速度一定相同C.两物体着地时的动能一定相同D.两物体着地时的机械能一定相同考点:机械能守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:分别对物体受力分析,由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比;剪断细线后,两物体做匀加速运动,由机械能守恒可求得落地的速度,由功率公式可求得两物体所受重力做功的功率之比.解答:解:两物体均处于平衡状态,受力分析如图所示;绳子对AB的拉力大小相等,对A有:m A g=;对B有:m B g=则有:=绳子剪断后,两物体做匀加速运动,只受重力和支持力,支持力不做功,所以下落过程中机械能守恒.由于落地高度相同,故落地时的速度大小相等,而两速度在竖直方向上的分量之比:=瞬时功率P=mgv竖;所以两物体着地时所受重力的功率一定相同,故A正确.B、下落过程中机械能守恒,由于落地高度相同,故落地时的速度大小相等,方向不同,所以两物体着地时的速度不一定相同,故B错误.C、两物体质量不一定相等,落地时的速度大小相等,所以两物体着地时的动能不一定相同,故C错误.D、绳子剪断瞬间,两物体动能都为零,两物体质量不一定相等,重力势能不等,下落过程中机械能守恒,所以两物体着地时的机械能不一定相同,故D错误.故选A.点评:本题中要注意两点:(1)绳子各点处的拉力大小相等;(2)重力的功率等于重力与竖直分速度的乘积.6.(3分)有一颗与同步卫星在同一轨道平面的人造卫星,自西向东绕地球运行.已知它的运行半径为同步卫星轨道半径的四分之一,地球自转周期为T0,则该卫星需要相隔多长时间才在同一城市的正上方再次出现()A.B.C.D.考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.专题:人造卫星问题.分析:通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系,从而求出人造卫星的周期.抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间.解答:解:设地球的质量为M,卫星的质量为m,运动周期为T,因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,=T=2π同步卫星的周期与地球自转周期相同,即为T0.已知该人造卫星的运行半径为同步卫星轨道半径的四分之一,所以该人造卫星与同步卫星的周期之比是==解得T=T0.设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次,根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得:t=2π+t解得:t=,即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次.故选:C.点评:本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力.要理解当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在城市上空.7.(3分)如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦.现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是()A.A物体的机械能增大B.A、B组成系统的重力势能增大C.下落t秒过程中,A的机械能减少了mg2t2D.下落t秒时,B所受拉力的瞬时功率为mg2t考点:机械能守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:两个物体组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒.对整体,根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度大小和细绳的拉力大小,并求出细绳对A做的功,即可得到A的机械能减少量.由功率公式求解拉力的瞬时功率.解答:解:A、B:A下落过程中,细绳的拉力做负功,根据功能关系得知,A的机械能减小.故A错误.B、在A落地之前的运动中,A重力势能减小量大于B重力势能增加量,所以A、B组成系统的重力势能减小.故B错误.C、根据牛顿第二定律得:对AB整体有:a==对A有:2mg﹣T=2ma,得细绳的拉力 T=下落t秒时,A下落的高度为 h==则A克服细绳拉力做功为 W=Th=根据功能关系得知:A的机械能减少量为△E A=W=,故C正确.D、下落t秒时,B的速度大小为 v=at=gt则B所受拉力的瞬时功率为 P=Tv==t,故D错误.故选:C.点评:本题是连接体问题,要抓住系统的机械能守恒,而单个物体的机械能并不守恒,能熟练运用整体法和隔离法求出加速度和细绳的拉力.8.(3分)已知地球半径为R,质量分布均匀,匀质球壳对其内部物体的引力为零.设想在赤道正上方高h处和正下方深为h处各修建一环形真空轨道,轨道面与赤道面共面.A、B 两物体分别在上述两轨道中做匀速圆周运动,轨道对它们均无作用力.则两物体的速度大小之比为()A.B.C.D.考点:万有引力定律及其应用;向心力.专题:人造卫星问题.分析:由地球质量等于密度乘以体积,可得地球质量表达式;由万有引力提供向心力,对A、B分别列方程可得两物体速度之比.解答:解:设地球密度为ρ,则有:在赤道上方:,在赤道下方:,解得:.故D正确故选:D点评:本题主要掌握万有引力提供向心力的基本应用,要会用数学方法表示球体质量.9.(4分)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()A.物体的重力势能增加了40J B.物体的机械能减少了12JC.物体的动能减少了32J D.物体克服摩擦力做功12J考点:动能定理的应用;功能关系.专题:动能定理的应用专题.分析:对物体受力分析,根据牛顿第二定律列式求解出摩擦力大小,然后根据功能关系列式求解.解答:解:A、重力势能的增加量等于克服重力做的功,故有:△E P增=mg△h=2×10×1=20J,故A错误;B、对物体受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:mgsin30°+f=ma解得:f=ma﹣mgsin30°=6N故克服摩擦力做功:W=f•S=6N×2m=12J,故D正确;而机械能的减小量等于重力之外的其他力做功;故机械能减小了12J;故B正确;根据动能定理,有:△E K=W=﹣mg•△h﹣fS=﹣32J,故C正确;故选:BCD.点评:本题关键是对物体受力分析后,根据牛顿第二定律求解出摩擦力,然后根据功能关系多次列式求解.10.(4分)某节能运输系统的简化示意图如图所示.小车在倾斜直轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑轨道无初速度下滑,到达轨道底端并压缩轻质弹簧.当弹簧被压缩到最短时,立即锁定小车,自动将货物卸下;卸完货物后随即解锁,小车被弹回,恰好能到达轨道顶端,此后周而复始的重复上述过程.己知小车与轨道间的动摩擦因数为μ,小车自身质量为m1,轨道倾角为θ,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功与小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功相等B.在每一个运输周期中,货物减少的重力势能全部转化为摩擦热C.小车每次运载货物的质量可以不同D.小车每次运载货物的质量是确定的,货物质量m=考点:功能关系;动能和势能的相互转化.分析:选取小车为研究的对象,对小车下滑过程和上滑过程分别进行受力分析,先写出摩擦力的表达式,然后结合W=FS求出摩擦力做功的表达式来比较摩擦力做的功;根据功能关系与能量守恒定律分析产生的热量以及车每次运载货物的质量.解答:解:A、小车克服摩擦力做功W f=μmglcosθ,由于下滑过程与上滑过程小车的质量m不同,所以小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功与小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功不相等,故A错误;B、在一个运输周期中,小车的机械能不变,货物的重力势能减少,在该过程中要克服摩擦力做功转化为内能,由能量守恒定律可知,货物减少的重力势能全部转化为摩擦热,故B 正确;C、小车每次下滑过程系统减小的重力势能等于弹簧的弹性势能和内能,要使小车回到最高点,必须保证每次弹簧的压缩量相同,故小车每次运载货物的质量必须是确定的,故C错误;D、设每次运输货物的质量为m,由能量守恒定律得:mgs•sinθ=μ(m+m0)gs•cosθ+μm0gs•cosθ,解得:m=,故D正确;故选:BD.点评:该题中,小车向上的运动与向下的运动过程中受到的力不同,要分析清楚小车的运动过程,应用功的计算公式、能量守恒定律即可正确解题.11.(4分)某行星自转周期为T,赤道半径为R,研究发现若该行星自转角速度变为原来两倍将导致该星球赤道上物体将恰好对行星表面没有压力,已知万有引力常量为G,则以下说法中不正确的是()A.该行星质量为M=B.该星球的同步卫星轨道半径为r=RC.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为F N=D.环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度必不大于7.9km/s考点: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:由“该行星自转角速度变为原来两倍将导致该星球赤道上物体将恰好对行星表面没有压力”可知此时重力充当向心力,赤道上的物体做匀速圆周运动,据此可得该星球的质量.同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力的周期表达式可得同步卫星的轨道半径.行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力,由此可得支持力大小,进而可知压力大小.7.9km/s是地球的第一宇宙速度.解答:A、该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为原来的,即为T,由题意可知此时有:=m R,解得:M=,故A错误;B、同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:=m r,又:M=,解得:r=R,故B正确;C、行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:mg﹣F′N=m R,又:=mg=m R,解得:F′N=,由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为,故C错误;D、7.9km/s是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;本题选不正确的,故选:ACD.点评:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.12.(4分)如图所示,某物体自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上,然后将此物体从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,在下滑过程中物体未脱离滑道.P 为滑道上一点,OP连线与竖直方向成45°角,则此物体()A.由O运动到P点的时间为B.物体经过P点时,速度的水平分量为C.物体经过P点时,速度的竖直分量为v0D.物体经过P点时的速度大小为2v0考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:若做平抛运动,OP连线与竖直方向成45°角,所以竖直分位移与水平分位移大小相等,根据时间可求出竖直方向的分速度和速度的大小和方向,若从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,则物体做圆周运动,且运动过程中只有重力做功,速度方向沿切线方向.解答:解:竖直分位移与水平分位移大小相等,有v0t=,t=,竖直方向上的分速度v y=gt=2v0.设瞬时速度方向与水平方向成θ角,则tanθ=,从O到P做平抛运动的时间为,则做圆周运动时,时间不为,故A错误;若从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,运动到P点,根据动能定理得:而平抛运动时v y2=2gh解得:v=2v0,故D正确.物体经过P点时,速度的水平分量为v x=vcosθ=2v0=,故B正确,C错误;故选BD.点评:解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法,平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.且分运动与合运动具有等时性.二、实验题.本题包括两小题,共14分.13.(5分)(1)某同学用如图1所示的实验装置进行“探究功与速度变化的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的重力远小于小车的重力外,在实验中应该采取的必要措施是平衡摩擦力.(2)打点计时器使用50Hz的交流电.图2是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.表:纸带的测量结果测量点S/cm v/(m•s﹣1)O 0.00 0.35A 1.51 0.40B 3.20 0.45CD 7.15 0.54E 9.41 0.60(3)实验测得小车的质是为0. 22kg.此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为0.022J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”.考点:探究功与速度变化的关系.专题:实验题;动能定理的应用专题.分析:(1)本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力,具体实验时注意两点,一是钩码质量远小于小车的质量,二是要平衡摩擦力;(2)注意读数时要进行估读,由于小车做匀变速直线运动,根据时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点速度大小;(3)根据可以求出小车动能的变化情况.解答:解:(1)本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力,对小车受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力,要使拉力近似等于合力,可将长木板一段垫高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力,故拉力近似等于合力.故答案为:平衡摩擦力.(2)根据刻度尺的读数可知,S C=5.06cm;根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出C 点是速度为:故答案为:5.06;0.49.(3)同学研究小车运动过程中A点到E点小车的动能变化为:=0.022J故答案为:0.022.点评:通过实验来探究物体的动能定理,可以将该实验与探究力、加速度、质量之间关系的实验进行类比学习,扩展思维,培养知识的综合应用能力.14.(9分)某实验小组利用如图甲所示的装置做试验“验证机械能守恒定律”的实验.(1)在做该实验时,除了铁架台、夹子、纸带、打点计时器、重锤、学生电源外,还必需下列器材中的B.(填选项字母)A.天平 B.毫米刻度尺 C.弹簧秤 D.秒表(2)以下关于该实验操作过程的说法中正确的是B.A.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上B.先接通电源后释放纸带C.实验前,应用夹子夹住纸带的上端,使纸带竖直,重锤应远离打点计时器D.重物下落的高度既可以用刻度尺直接测量,又可以用公式h n=gt n2计算得到(3)如图乙所示为该实验小组得到的一条纸带,在计算纸带上第N点对应的重锤速度时,小组内的几位同学采用了以下几种方法进行计算,其中正确的是CD.(此题有多选)A.v N=ngT B.v N=(n﹣1)gT C.v N= D.v N=(4)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能E k 和重力势能E P,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示E k和E P,根据测量数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ,如图丙所示.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1=2.89J/m,则图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m(结果保留三位有效数字).重锤和纸带在下落过程中所受到的平均阻力f与重锤所受重力G的比值为=(用字母k1和k2表示).考点:验证机械能守恒定律.专题:实验题.分析:(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材.(2)根据实验中的注意事项确定正确的步骤.(3)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度(4)若机械能守恒,因为初位置的机械能为零,则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等,图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功.根据动能定理,结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值.解答:解:(1)在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以不需要天平或弹簧秤,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表,在实验中需运用刻度尺测量点迹间的距离,从而求出瞬时速度以及重物下降的高度.故选:B.(2)A、将打点计时器接到电源的交流输出端上.故A错误.B、实验中,应先接通电源,再释放纸带.故B正确.C、实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直,重物应紧靠打点计时器.故C错误.D、应该用刻度尺测出重物下落的高度,不能用公式计算,故D错误;故选:B(3)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度,可以求出N点的速度,据图上的数据可知:v N=,故CD正确,AB错误.故选:CD.(3)取打下O点时重物的重力势能为零,因为初位置的动能为零,则机械能为零,每个位置对应的重力势能和动能互为相反数,即重力势能的绝对值与动能相等,而图线的斜率不同,原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功.根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率k2=2.80 J/m.根据动能定理得,mgh﹣fh=mv2,则mg﹣f=,图线斜率为:k1==mg,图线斜率k2=,知k1﹣f=k2,则阻力为:f=k1﹣k2.。
武汉二中2015-2016学年度下学期高一年级期末考试物理试卷考试时间:2016年6月29日下午14:00 — 15:30 试卷满分:110分一、选择题(本题有12小题。
第1-8题有一个选项符合题意,第9-12题可能有2个或多个选项符合题意,每题4分,共48分。
)1.下列各种叙述中,不正确的是()A.重心、合力和总电阻等概念的建立都体现了等效替代的思想B.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场C.开普勒、第谷、胡克等科学家为万有引力定律的发现做出了贡献D.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电场强度FEq,电容=QCU ,加速度a=Fm都是采用了比值法定义的2.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.d的运动周期有可能是23小时C.c在2小时内转过的圆心角是3πD.在相同时间内b转过的弧长最长3.如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为α、β,若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体的说法中正确的是()A.两物体着地时所受重力的功率一定相同B.两物体着地时的速度一定相同C.两物体着地时的动能一定相同D.两物体着地时的机械能一定相同4.如图所示实线可能是电场中的电场线,也可能是电场中相邻电势差相等的等势线;虚线是带正电粒子仅受电场力作用经过A、B两点运动的轨迹。
下列说法正确的是:()A.无论实线是电场线还是等势线,B点的场强总大于A点的场强B.无论实线是电场线还是等势线,A点的电势总高于B点的电势C.无论实线是电场线还是等势线,粒子在B点的电势能总大于A点的电势能D.无论实线是电场线还是等势线,粒子在A点的速度总大于B点的速度5.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
2014-2015学年湖北省武汉市部分重点中学高一(下)期末物理试卷一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错、多选或不选不得分)1.(4分)(2015春•武汉校级期末)对静电场中有关物理量的描述,下列说法正确的是()A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.任意一点的电场强度方向总是指向该点电势降低的方向D.电场置于电势越高的点,所具有的电势能也越大考点:电场强度;等势面.分析:电场强度与电势没有直接关系;电场强度的方向与等势面垂直,电场强度的方向是电势降低最快的方向;根据这些知识进行解答.解答:解:A、电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,所以电场强度的方向与等势面垂直,故A正确;B、电场强度与电势没有直接关系,电场强度为零时,电势不一定为零;电势为零,电场强度不一定为零.故B错误;C、顺着电场线方向电势降低,电场强度的方向是电势降低最快的方向,故C错误;D、只有正电荷置于电势越高的点,所具有的电势能也越大,故D错误.故选:A.点评:明确电场强度与电势无直接关系,知道电场强度的方向是电势降低最快的方向,同时注意电势能的高低还与电荷的极性有关.2.(4分)(2015春•武汉校级期末)平行板电容器两板分别带等量异种电荷,为了使两极板间的场强减半,同时使两极板间电压加倍,可采取的方法是()A.使两板带电量都加倍B.使两板正对面积加倍,两板距离及正对面积都变为原来的4倍C.使两板带电量都减半,两板距离变为原来的2倍D.使两板距离加倍,两板正对面积变为原来的4倍考点:电容器的动态分析.专题:电容器专题.分析:根据电容的决定式C=判断电容的变化,根据U=判断电压的变化,根据E=判断电场强度的变化.解答:A、电量加倍,根据U=知,电容不变,电压加倍,极板间的距离不变,根据E=知电场强度加倍.故A错误.B、两板正对面积加倍,两板距离变为原来的4倍,根据C=,知电容减半,根据U=知,电量不变,电压加倍,根据E=知,场强减半.故B正确.C、使两板带电量都减半,两板距离变为原来的2倍,根据C=,电容减半,根据U=知电压不变.故C错误.D、使两板距离加倍,两板距离及正对面积都变为原来的4倍,根据C=,电容加倍,根据U=知,电压减半,根据E=知,场强变为.故D错误.故选:B.点评:解决本题的关键掌握电容的定义式以及电容的决定式,知道极板间的电场是匀强电场,知道E=.3.(4分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,木板B上表面是水平的木板A置于B上并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A.A所受的合外力对A不做功 B. B对A的弹力做正功C.A对B的合力不做功D. A对B的摩擦力做正功考点:动能定理的应用.专题:动能定理的应用专题.分析:分析两物体的受力及运动,由功的公式可分析各力对物体是否做功,根据夹角可判功的正负.解答:解:A、木块向下加速运动,故动能增加,由动能定理可知,木块m所受合外力对m做正功,故A错误;BD、A、B整体具有沿斜面向下的加速度,设为a,将a正交分解为竖直方向分量a1,水平分量a2,如图所示,由于具有水平分量a2,故必受水平向右摩擦力f,A受力如图所示,所以支持力做负功,摩擦力做正功,则A对B的摩擦力做负功,故B、D错误.C、由牛顿第二定律得竖直方向上:mg﹣N=ma1①,水平方向上:f=ma2②假设斜面与水平方向的夹角为θ,摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为α,由几何关系得:a1=gsinθsinθ ③,a2=gsinθcosθ ④,tanα=⑤,①→⑤联立得:tanα=,cotθ=tan(),即,所以B对A的作用力与斜面垂直,根据牛顿第三定律知,A对B的作用力与斜面垂直,则A对B的合力不做功,故C正确.故选:C.点评:判断外力是否做功及功的正负可根据做功的条件是否做功,再根据力与位移方向的夹角判断功的正负,也可以根据力与速度方向的夹角判断功的正负.4.(4分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,质量相等的A、B两物体在地面上方的同一水平线上.当水平抛出A物体的同时,B物体开始自由下落(空气阻力忽略不计),曲线AC 为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点,则A、B两物体()A.经O点时的动能相等B.从开始运动至O点的过程中,速度变化量不同C.在O点时重力的功率一定相等D.在O点具有的机械能一定相等考点:带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在电场中的运动专题.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,根据分运动与合运动具有等时性,可知谁先到达O点.分别求出两物体在O点的速率,进行比较.根据P=mgvcosθ比较重力的瞬时功率.解答:解:A、到达O点时重力对物体做功相等,A的初动能不为零,B的初动能为零,由动能定理可知,经O点时,A的动能大于B的动能,故A错误;B、两物体加速度相同,时间相同,故从运动开始至经过O点过程中A的速度变化相同,故B错误;C、两物体在竖直方向都做自由落体运动,经过O点时竖直分速度v y相等,重力的功率:P=Fvcosα=mgv y,重力的瞬时功率相等,故C正确;D、在O点具有的势能相同,两物体的动能不同,两物体的机械能不同,故D错误;故选:C.点评:本题考查了平抛运动和自由落体运动的相关概念和公式,要明确平抛运动的竖直方向就是自由落体运动,所以本题中,AB竖直方向的运动情况完全相同,再根据相关公式和概念解题.5.(4分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,一个均匀带有电荷量为+Q的圆环,其半径为2R,放在绝缘水平桌面上,圆心为O点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A 到O点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的电场力大小为()A.B.C. D.不能确定考点:电场强度.分析:把检验电荷受的力分解为沿竖直线和垂直于竖直线,由电荷的对称性知垂直于竖直线方向的力相互抵消.解答:解:检验电荷受的库仑力沿着电荷的连线指向+q,由对称性可知在垂直于竖直线的方向上的分力相互抵消,只有沿竖直线方向的分力.由库仑力公式知:F=K×=,故C正确,ABD错误.故选:C.点评:画出受力图,利用力的分解可以顺利解出本题,同时掌握几何关系的应用.6.(4分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,虚线是某静电场的一等势线,边上标有对应的电势值,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,下列说法中错误的是()A.粒子一定带正电B.A处场强小于C处场强C.粒子在A处电势能小于在C处电势能D.粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功考点:电场线;电势能.分析:根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,确定出电场线方向,根据曲线运动中物体所受的合力方向指向轨迹的内侧,可判断出粒子所受的电场力方向,判断粒子的电性.根据等差等势面密处场强大,可判断场强的大小.由电场力做功正负,判断电势能的大小和动能的大小.解答:解:A、根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则知粒子一定带正电.故A正确;B、等差等势面的疏密反映电场强度的大小,A处场强大于C处场强,故B错误;C、粒子从A点飞到C点,电场力方向与速度的夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大,粒子在A处电势能小于在C处电势能.故C正确;D、AB间与BC间的电势差相同,根据W=Uq知粒子从A到B与从B到C电场力做功相同,故D正确.本题选错误的,故选:B.点评:本题要掌握等势面与电场线的关系和曲线运动合力指向,由粒子的轨迹判断出电场力方向,分析能量的变化.7.(4分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,一轻质弹簧下端固定,直立于水平地面上,将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放,当物体A下降到最低点P时,其速度变为零,此时弹簧的压缩量为x0;若将质量为3m的物体B从离弹簧顶端正上方同一h高处,由静止释放,当物体B也下降到P处时,其动能为()A.3mg(h+x0)B.2mg(h+x0)C.3mgh D.2mgh考点:机械能守恒定律.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:对物体从A到P的整个过程,运用动能定理分别列式,抓住弹力做功相等,即可求解.解答:解:当质量为m的物体从A到P的过程,设克服弹簧的弹力做功为W,则由动能定理得:mg(h+x0)﹣W=0 ①当质量为3m的物体从A下落至P的过程,设3m的物体到达P点的动能为E k.则由动能定理得:3mg(h+x0)﹣W=E k;②联立解得 E k=2mg(h+x0)故选:B.点评:解决本题的关键要搞清物体下落过中能量转化关系:重力势能一部分转化为物体的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,还要知道同一弹簧压缩量相同时,则弹性势能就相同;再结合动能定理即可轻松求解.8.(4分)(2015春•武汉校级期末)在光滑绝缘的水平面上固定有一点电荷,A、B是该点电荷电场中一条电场线上的两点,带负电的小球仅在电场力的作用下,沿该电场线从A点运动到B点,其动能随位置变化的关系如图所示.设A、B两点的电势分别为φA、φB,小球在A、B两点的电势能分别为Ep A、Ep B,则下列说法正确的是()A.点电荷带负电,在A点左侧,φA<φB,E pA>E pBB.点电荷带正电,在A点左侧,φA>φB,E pA<E pBC.点电荷带负电,在B点右侧,φA>φB,E pA<E pBD.点电荷带正电,在B点右侧,φA<φB,E pA>E pB考点:电场线;电势能.分析:由图看出小球从A点运动到B点,电势能增加,电场力做负功,可判断出电场力的方向,确定出孤立点电荷的电性和位置,根据顺着电场线的方向电势降低判断电势的高低,由能量守恒定律判断电势能的变化.解答:解:由图看出小球从A点运动到B点,其动能增加,电场力对负电荷做正功,所以该负电荷所受的电场力方向从A→B.由于小球带带负电,所以电场线的方向从B→A.根据顺着电场线的方向电势降低,则知φA<φB.由能量守恒定律判断得知电势能减小,即有:E PA>E PB.若点电荷带负电,该电荷应位于A点的左侧,若点电荷带正电,该电荷应位于B点的右侧,故AD正确,BC错误.故选:AD点评:解决本题关键掌握电场力做功与电势能变化的关系,掌握电场线方向与电势变化的关系,能熟练运用能量守恒定律判断能量的变化,是常见的问题.二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,选错或不选不得分,少选得2分)9.(4分)(2011•济南一模)下列各图是反映汽车以恒定牵引力从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,其中正确的是()A.B.C.D.考点:功率、平均功率和瞬时功率;匀变速直线运动的图像;牛顿第二定律.专题:运动学中的图像专题;功率的计算专题.分析:汽车以恒定牵引力启动时,汽车开始做匀加速直线运动,由P=Fv可知汽车功率逐渐增大,当达到额定功率时,随着速度的增大,牵引力将减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力等于阻力时,汽车开始匀速运动,明确了整个汽车启动过程,即可正确解答本题.解答:解:汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动,当达到额定功率时,匀加速结束,然后做加速度逐渐减小的加速运动,直至最后运动运动.开始匀加速时:F﹣f=ma设匀加速刚结束时速度为v1,有:P额=Fv1最后匀速时:F=f,,有:F额=Fv m由以上各式解得:匀加速的末速度为:,最后匀速速度为:.在v﹣t图象中斜率表示加速度,汽车开始加速度不变,后来逐渐减小,故A正确;汽车运动过程中开始加速度不变,后来加速度逐渐减小,最后加速度为零,故B错误;汽车牵引力开始大小不变,然后逐渐减小,最后牵引力等于阻力,故C正确;开始汽车功率逐渐增加,P=Fv=Fat,故为过原点直线,后来功率恒定,故D正确.故选ACD.点评:对于机车启动问题,要根据牛顿第二定律和汽车功率P=Fv进行讨论,弄清过程中速度、加速度、牵引力、功率等变化情况.10.(4分)(2015春•武汉校级期末)一个质量为m的带电小球,在一匀强电场的空间内,以某一水平初速度抛出,小球运动时的加速度大小为,加速度方向竖直向下不计空气阻力,已知重力加速度为g),则小球在竖直方向下降H高度的过程中()A.小球的机械能减少了B.小球的动能增加了C.小球的电势能增加了D.小球的重力势能减少了mgH考点:电势能;功能关系.分析:要判断小球各种能量的变化多少,则必须分析小球的受力及各力做功情况,然后利用功能关系把各力做功情况与相应的能量变化对应起来,从而做出判断.解答:解:由牛顿第二定律得:mg﹣F=m•,解知小球受到的电场力F=mg,且方向竖直向上.小球在竖直方向上下降H高度时重力做正功W1=mgH,电场力做负功W2=﹣mgH,因此,小球的重力势能减少mgH,小球的电势能增加mgH.除重力做功外,电场力做负功W2=﹣mgH,因此,小球的机械能减少mgH.根据动能定理知,动能增加量△E k=W合=m H=.故BD正确,AC错误.故选:BD.点评:本题一定要明确常见的功能关系:合外力做功与动能变化的关系;重力做功与重力势能变化的关系.电场力做功与电势能变化的关系;除重力做功外其他力做功,机械能变化.同时,要知道各力做了多少功,对应的能量变化多少.11.(4分)(2015春•武汉校级期末)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微粒,经带电室后带负电后以一定的初速度垂直射入偏转电场,最终打在纸上,显示出字符.已知偏移量越大打在纸上的字迹越大,现为了使打在纸上的字迹增大,下列措施可行的是()A.增大墨汁微粒的比荷B.增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C.减小偏转极板的长度D.增大偏转极板的电压考点:带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在电场中的运动专题.分析:墨汁微粒在加速电场中加速,在偏转电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律求出墨汁微粒在偏转电场中的偏移量,然后分析答题.解答:解:微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动,水平方向:L=v0t;竖直方向:y=at2=t2,联立得,y==,为了使打在纸上的字迹增大,就要增大墨汁微粒通过偏转电场的偏转量y,由y==可知,可以:①增大比荷,故A正确;②减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能E k0,故B错误;③增大极板的长度L,故C错误;④增大偏转极板间的电压U,故D正确;故选:AD.点评:此题考查带电粒子在电场中的偏转在实际生活中的应用,关键要熟练运用运动的分解法,推导出偏转量y的表达式.12.(4分)(2015春•武汉校级期末)有一个大塑料圆环固定在水平面上,以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系,其上面套有两个带电小环1和小环2,小环2固定在圆环BCA 上某点(图中未画出),小环1原来在A点.现让小环1逆时针从A转到B点(如图a),在该过程中坐标原点O处的电场强度x方向的分量Ex随θ变化的情况如图b所示,y方向的分量Ey随θ变化的情况如图c所示(取无限远处的电势为0),则下列说法正确的是()A.小环2可能在BC弧上的中点B.小环和小环2带异种电荷C.坐标原点O处的电势一直为零D.小环1在转动过程中,电势能先增大后减小考点:电势能.分析:由点电荷电场强度的分布,结合矢量叠加原则和圆的对称性,分析场强关系,结合电场力做功导致电势能变化,从而即可求解.解答:解:A、若小环2放BC弧上的中点,当θ=时,根据电场的叠加原理,可知,E x≠0,与题不符,故A错误.B、小环1带正电或带负电,小环2带正电或负电,都满足条件要求,故B错误.C、C处放一个﹣Q,A处+Q,可以得到b、c两条曲线.这样的话O点始终处于AC连线的中垂线上,电势一直为零.故C正确;D、电场力先做负功再做正功,电势能先增大后减小,故D正确.故选:CD.点评:解决本题的关键要掌握点电荷电场强度的分布情况,同时掌握等量异种电荷中垂线即为等势线,并注意学会假设法解题,及电场力做正功,电势能是降低.三、实验题(根据题目要求把正确答案填在答题卷的相应横线上,共17分)13.(17分)(2015春•武汉校级期末)某课外活动小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B.滑块P 上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1 = △t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.(2)滑块P用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出滑块质量M 和两光电门间距为L (写出物理量的名称及符号).(3)若上述物理量间满足关系式mgL=(m+M)()2﹣(m+M)()2.,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.(4)下列因素中可能增大实验误差的是AD (填字母序号)A.气垫导轨未调水平 B.滑块质量M和钩码质量m不满足m<MC.遮光条宽度太小 D.两光电门间距过小.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:如果遮光条通过光电门的时间相等,说明遮光条做匀速运动,即说明气垫导轨已经水平.要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量,根据这两个量求解.滑块和砝码组成的系统机械能守恒列出关系式.解答:解:(1)如果遮光条通过光电门的时间相等,即△t1=△t2,说明遮光条做匀速运动,即说明气垫导轨已经水平.(2)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量,光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.v B=,v A=滑块和砝码组成的系统动能的增加量△E k=(m+M)()2﹣(m+M)()2.滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量△E p=mgL所以还应测出滑块质量M,两光电门间距离L.(3)如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量,那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒.即:mgL=(m+M)()2﹣(m+M)()2.(4)A.气垫导轨未调水平,M的重力势能也会改变,故A正确B.滑块质量M和钩码质量m不满足m=M,对该实验没有影响,故B错误C.遮光条宽度太小,有利于减小误差,故C错误D.两光电门间距过小,有利于增大误差,故D正确故选:AD.故答案为:(1)=(2)滑块质量M,两光电门间距为L;(3)mgL=(m+M)()2﹣(m+M)()2.(4)AD点评:了解光电门测量瞬时速度的原理.实验中我们要清楚研究对象和研究过程,对于系统我们要考虑全面.四、计算题(本题共4小题,共45分,解答应写出必要的文字说明、方程式或重要步骤)14.(9分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,极板间距离d=5cm.电场中C和D分别到A、B两板间垂直距离均为2cm,B极接地,把一电量q1=﹣2.0×10﹣9C的点电荷由C点移到M点(图中未标出M点0,电场力做功4.0×10﹣7J,把该电荷由M点移到D点,克服电场力做功为2.0×10﹣7J.求:(1)C和D两点间电势差U CD;(2)匀强电场的场强E的大小;(3)将点电荷q2=4×10﹣9C从D点移到C点的过程中,该点电荷的电势能变化量E p= ﹣4×10﹣7J .考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据电势差公式U=,可求出电势差,电场中C和D分别到A、B两板间垂直距离均为2cm,根据E=求解匀强电场的场强E的大小;根据电场力做功与电势能的变化量的关系求解.解答:解:(1)把一电量q1=﹣2.0×10﹣9C的点电荷由C点移到M点电场力做功4.0×10﹣7J,把该电荷由M点移到D点,克服电场力做功为2.0×10﹣7J.根据电势差公式U=得:U CD==﹣100V,(2)极板间距离d=5cm.电场中C和D分别到A、B两板间垂直距离均为2cm,匀强电场的场强为:E===1×104 V/m,(3)将点电荷q2=4×10﹣9C从D点移到C点的过程中,电场力做功为:W=qU DC=4×10﹣9×100=4×10﹣7J,电场力做正功,电势能减小,所以该点电荷的电势能变化量为:△E p=﹣4×10﹣7J;答:(1)C和D两点间电势差是﹣100V;(2)匀强电场的场强E的大小是1×104 V/m,(3)点电荷的电势能变化量是﹣4×10﹣7J点评:本题要注意运用公式U=求解电势差时,公式U中U、W、q三个量可都代入符号,要注意电荷克服电场力做功,电场力做的是负功.15.(12分)(2015春•武汉校级期末)如图所示,轻杆长为3L,在轻杆的两端分别固定了质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,当球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力.已知重力加速度为g.求:(1)球B运动到在最高点时,此时球A的速度大小.(2)球B运动到最低点时,球B对杆的作用力大小及方向.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:(1)球B运动到最高点时,球B对杆无作用力,由重力提供向心力,由牛顿第二定律求出速度.A、B绕同一轴转动,角速度相同,由v=ωr分析A球的速度.(2)球B从最高转到最低点过程中,系统机械能守恒,求出球B转到最低点时的速度,根据向心力公式求解即可.解答:解:(1)由牛顿第二定律得:mg=m,得到球B在最高点时速度为:v B=.故A错误.由v=ωr,ω相同,得到此时球A的速度为:v A=.(2)球B从最高转到最低点过程中,以O点参考,根据系统机械能守恒得mg•2L﹣mgL++=mgL﹣mg•2L++,又v B′=2v A ′代入解得:v B′=在最低点,球B受到杆对它向上的拉力,则有:F﹣mg=m解得:F=根据牛顿第三定律可知,球B对杆的作用力大小为,方向向下.答:(1)球B运动到在最高点时,此时球A的速度大小为.(2)球B运动到最低点时,球B对杆的作用力大小为,方向向下.点评:本题是机械能守恒定律与牛顿第二定律、圆周运动知识的综合应用,比较复杂,知道B球在最高点对杆恰好无作用力,由重力提供向心力.16.(12分)(2015春•武汉校级期末)一质量m=0.5kg的滑块以某一初速度冲上倾角θ=37°且足够长的粗糙斜面,其沿斜面上升的速度﹣时间图象如图所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;(2)滑块返回斜面底端时重力的功率;(3)滑块在斜面上运动的过程中,其动能与重力势能相等时距斜面低端的高度(选取斜面低端所在平面为零势能面).考点:机械能守恒定律;匀变速直线运动的图像.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:(1)小物块冲上斜面过程中,受到重力、斜面的支持力和摩擦力,知道加速度,根据牛顿第二定律求解μ.(2)根据运动学公式求出物块上滑的距离,根据动能定理求出小物块返回斜面底端时的速度v,由P=mgvsinθ求滑块返回斜面底端时重力的功率.(3)先求解出动能和重力势能的表达式,然后求解它们相等时的高度.解答:解:(1)初速度 v0=20m/s,由图线知滑块作匀减速直线运动.加速度大小为:a=||==8m/s2根据牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma而代入数据解得μ=0.25(2)由图知,滑块上滑的最大位移为:S m==m=25m滑块在斜面上滑行的总路程为为:S总=2S m=50m对上滑和下滑整个过程,运用动能定理得:﹣μmgcosθS总=﹣mv02代入数据,求得滑块返回斜面底端时的速度为:v=10m/s则滑块返回斜面底端时重力的功率为:P=mgvsinθ=0.5×10×10×sin37°=30W (3)设滑块上滑高度为h时,其动能与重力势能相等.则由动能定理得:﹣mgh﹣μmgcosθ•=E k﹣mv02据题有:E k=mgh.联立解得:h=5m设滑块下滑时离地斜面底端高度为H时,其动能与重力势能相等.则有:。
2014-2015学年湖北武汉第二中学高一上期期末考试物理卷一、选择题:本题共12小题,每小题4分。
共48分;在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步,关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是()A.亚里士多德首先提出了惯性的概念B.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C.牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D.力的单位“N"是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位【答案】B【解析】牛顿提出了惯性的概念,故A选项错误,伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,故B选项正确;牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的第二、第三运动定律能通过现代的实验手段直接验证,但牛顿第一定律不能用实验手段直接验证,故C选项错误;力学的基本单位是kg、m、s,故D选项错误。
2.酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离.分析上表可知,下列说法正确的是()A.驾驶员正常情况下反应时间为1.0 sB.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sC.汽车刹车时,加速度大小为10 m/s2D .汽车刹车时,加速度大小为7.5 m/s 2【答案】D【解析】有题意知,汽车在驾驶员“反应时间”内做匀速直线运动,故“反应时间”t 1=x 1/v =6/15s=0.4s ,而酒后汽车的反应距离增为12m ,故反应时间变为0.8s ,故A 、B 选项均错;由222ax v =,解得5.7=a m/s 2,故C 选项错误,D 选项正确。
武汉二中2013-2014学年下学期高一年级期末考试化学试卷考试时间:2014年7月2日 下午:3:00-5:00试卷满分:100分、单项选择题(1-9题每题2分,10-18每题3分,共45分)在已处于化学平衡的状态体系中,下列量发生变化,其中一定能表明平衡移动的B 、反应物的转化率元素周期表中共有 21种非金属元素 最外层电子数为 2的元素除氢外全部位于nA 族电离、电泳、电化学腐蚀都需要通电后才可以进行(g ) + ? O 2 (g ) = H 2O (g ) : △ H=a kJ/mol (g ) + ? O 2 (g ) = H 2O (l ) : △ H=b kJ/mol 2H 2 (g ) + O 2(g ) = H 2O (l ) : △ H=c kJ/mol关于它们下列的叙述正确的是 1、 生成物的浓度 C 、 正反应速率D 、反应混合物的压强2、 F 列关于周期表的说法正确的是C 、 在金属和非金属的交界线附近能找到催化剂的元素同主族两元素的原子序数只差可能为 343、 F 列物质属于强电解质且可以导电的是氯化钠溶液氯化铵固体④石墨 ⑤熔融 Na 2O⑥纯盐酸 ⑦乙酸4、 F 列说法中正确的是C 、 B 、④⑤C 、⑤⑥D 、只有⑤22.4L46gNO 2气体在标准的状况下的体积是标准状况下,22.4L 乙醇中含有6N A 个极性键常温常压下,1 mol N 2O 和CO 2组成的混合气体中的原子个数为3N A5、 今有如下三个热化学方程式:H 2 H 2 A 、它们都是吸热反应 B 、a 、b 和c 均为正值 C 、反应热关系:a=b D 、反应热的关系:2b=c6、 F 列说法正确的是4CuO(s)=2Cu 2O+O 2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应 △ H<0 C 、 同温同压下,H 2(g)+CI 2(g)=2HCl(g)在光照和点燃的条件下的一定条件下,0.5molN 2和1.5molH 2置于某密闭的容器中充分反应生成NH 3气放热19.3kJ,其热化学方程式为 N 2(g)+3H 2(g)? 2NH 3(g)△ H=38.6kJ/mol一定条件下 4HCI(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g),当 1mol O 2 反应放出 115.6kJ 热量,把 1mol Cl 2(g)△ H 不同和1 mol O 2(g )拆成相应的原子所需要的能量如右图所示, 则断裂1 mol H-O 键与断裂1 mol H-CI 键所需的能量差为 31.9kJF 图所示的是二氧化碳新循环体系中能反映的化学观点或化学思想正确的有()化学变化中元素种类是守恒的燃烧时化学能可以转化为热能和光能光能或电能可以转&如图所示,杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其 在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓 CUSO 4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是()A 、 杠杆为导体或绝缘体时,均为 A 端高B 端低 B 、 杠杆为导体或绝缘体时,均为 A 端低B 端高C 、 当杠杆为导体时,A 端低B 端高;当杠杆为绝缘体时, A 端高B 端低D 、 当杠杆为导体时,A 端高B 端低;当杠杆为绝缘体时,A 端低B 端高9、某同学设计如下元素周期表,以下说法正确的是A 、 X 、Y 、Z 元素分别为N 、Si 、OB 、 白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素C 、 原子半径:Z>X>YD 、 X 、Y 、Z 的气态氢化物中最稳定的是:10、 一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是()243kJ/molCI2(g) 2CI(g)498kJ/mol02(g) -------------- > 20(g)7、 化为电能④无机物和有机物可以相互转化 A ④⑤B ④⑤⑤二氧化碳也是一种重要的资源 C ④D ④⑤Z 的氢化物A、pH=5 的H2S 溶液中,c(H )=c(HS_)=1 >10- mol.L-B、pH=3的盐酸中,其c(H+)是pH=1的盐酸中的3倍C、pH=2 的H2C2O4溶液与pH=12 的NaOH 溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H +)=c(OH -)+c(HC 2O4-)D、pH=1 的NaHSO4 溶液:c(H+)=c(SO 42-)+c(OH-)11、下列图示与对应的叙述不相符的是()A、图1表示KNO 3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80。
2014-2015学年度下学期期末高一物理综合能力检测(含答案)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.2012年6月16日晚18点37分,我国在九泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟九号”宇宙飞船成功地送上太空,飞船绕地球飞行一圈时间为90分钟。
则() A.“18点37分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”B.卫星绕地球飞行一圈,它的位移和路程都为0C.卫星绕地球飞行一圈平均速度为0,但它在每一时刻的瞬时速度都不为0D.地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点答案:AC2.以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是()A.单点测速测的是汽车的瞬时速率B.单点测速测的是汽车的平均速率C.区间测速测的是汽车的瞬时速率D.区间测速测的是汽车的平均速率答案:AD3.机场常用传送带为顾客运送行李或货物,在传送带运送货物过程中主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,如图所示,a为水平传送带,b为倾斜传送带。
当行李随传送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是()A.a情形中的物体受到重力、支持力B.a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用C.b情景中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用D.b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力答案:AC4.以下是必修1课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是()A.甲图中学生从起立到站直的过程中,体重计的示数先减小后增大B.乙图中赛车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了增大海豚的浮力D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面做匀速直线运动答案:B5.某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是()答案:C解析:A项位移正负交替,说明物体做往复运动;B项物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,然后做反向匀加速运动,再做匀减速运动,周而复始;C项表示物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,循环下去,物体始终单向运动,C正确;D项表示物体先做匀加速运动,再做匀减速运动至速度为零,然后做反向匀加速运动,不是单向运动。
武汉二中、麻城一中2014-2015学年度下学期期中联考高一物理试卷命题学校:武汉二中命题教师:陈新国审题教师:田功荣考试时间:2015年4月23日上午8:00——10:00 试卷满分:110分一、选择题。
本题共12小题;1——8题为单选,每小题3分;9——12题为多选,每小题4分;共40分;多选题选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是()A.第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动定律B.亚里士多德指出,地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力C.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月地检验”D.卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量的数值2.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动,轨道半径是地球半径的2倍。
已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。
卫星的动能是()A.mgR41B.mgR21C.m gR D.mgR23.从某一高度处水平抛出一个物体,物体着地时的速度方向与水平方向成θ角.不计空气阻力,取地面为重力势能的参考平面,则物体抛出时的动能与重力势能之比为()A.sin2θB.cos2θC.tan2θD.θ2tan14.2014年10月24日,嫦娥五号飞行试验成功发射,首次试验从月球返回的技术。
嫦娥五号飞行试验器由轨道器、返回器、上升器和着陆器组成,到达环月轨道后,着陆器和上升器落到月面上,轨道器和返回器将继续围绕月球做匀速圆周运动以等待上升器从月面返回后进行交会对接。
下列关于嫦娥五号飞行试验器的说法中正确的是(引力常量G已知)()A.由于轨道器与返回器在围绕月球做匀速圆周运动的过程中处于完全失重状态,所以其不受月球的引力作用B.若已知轨道器和返回器围绕月球做匀速圆周运动的周期T和距月球表面的高度h,就可以计算出月球的平均密度ρC.若已知月球的平均密度ρ和月球的半径R,就可以计算出月球表面的重力加速度g D.先让上升器与轨道器和返回器在同一个圆形轨道上,然后让上升器加速,即可实现与轨道器和返回器的对接5.如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为α和β,若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体的说法中正确的是()A.两物体着地时所受重力的功率一定相同B.两物体着地时的速度一定相同C.两物体着地时的动能一定相同D .两物体着地时的机械能一定相同6.有一颗与同步卫星在同一轨道平面的人造卫星,自西向东绕地球运行。
页1第湖北省武汉市第二中学2014-2015学年高一上学期期末考试物理试题考试时间:2015年2月4日 下午15:00—17:00 试卷满分:110分一、选择题:本题共12小题,每小题4分。
共48分;在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步,关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( ) A.亚里士多德首先提出了惯性的概念B.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演 算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C.牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D.力的单位“N"是基本单位,加速度的单位“m/s 2”是导出单位2.酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离.分析上表可知,下列说法正确的是( )A.B .驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s C .汽车刹车时,加速度大小为10 m/s 2 D .汽车刹车时,加速度大小为7.5 m/s 23.如图所示,A 物体的质量是B 物体的k 倍。
A 物体放在光滑的水平桌面上通过轻绳与B 物体相连,两物体释放后运动的加速度为a 1,轻绳的拉力为T 1;若将两物体互换位置,释放后运动的加速度为为a 2,轻绳的拉力为T 2。
不计滑轮摩擦和空气阻力,则( )A .a 1∶a 2=k ∶1B .a 1∶a 2=1∶1C .T 1∶T 2=1∶kD .T 1∶T 2=1∶14.如图所示,弹簧p 和细绳q 的上端固定在天花板上,下端用小钩勾住质量为m 的小球C ,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。
2014-2015学年下学期高一下学期期末考试物理试题(含答案) 说明:1,考试时间90分钟,满分100分。
2,答案写在答题卡上指定位置,写在试卷上无效。
第一卷 选择题单项选择题(只有一个选项符合题目要求,每题3分共18分)。
1.第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是( )A . 牛顿B . 伽利略C .胡克D . 卡文迪许2.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运,物体相对桶壁静止.则( )物体受到4个力的作用.物体所受向心力是物体所受的重力提供的.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的3.如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转,A 、B 为球体上两点。
下列说法中正确的是( )A .A 、B 两点具有相同的角速度B .A 、B 两点具有相同的线速度C .A 、B 两点具有相同的向心加速度D .A 、B 两点的向心加速度方向都指向球心4.质点仅在恒力F 的作用下,由O 点减速运动到A 点的轨迹如图所示,在A 点时速度的方向与x 轴平行,则恒力F 的方向可能沿( )A .x 轴正方向B .x 轴负方向C .y 轴正方向D .y 轴负方向5.水平恒力F 作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ,则水平恒力F 做的功和功率W1、Pl 和W2、P2相比较,正确的是( ).A .Wl>W2,P1>P2B .Wl=W2,PI<P2C .Wl=W2,Pl>P2D .Wl>W2,PI<P26、当重力对物体做正功时,物体的 ( )A .重力势能一定增加,动能一定减小B .重力势能一定增加,动能一定增加C .重力势能一定减小,动能不一定增加D. 重力势能不一定减小,动能一定增加二,多选题(至少有两个选项符合要求,选不全得3分,有错误选项得0分。
每题5分,共20分)7.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是A .牛顿发现了万有引力定律B .开普勒发现了行星运动的规律C .爱因斯坦发现了相对论D .亚里士多德建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域8.如图1所示a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )A .b 、c 的线速度大小相等,且小于a 的线速度;B .b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度;C .c 加速可追上同一轨道上的b ,b 减速可等候同一轨道上的c ;D .a 卫星的周期小于b,c 的周期 9.关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( ) A.它一定在赤道上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间10、某人用手将1Kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s2),则下列说法正确的是( )A .手对物体做功12JB .合外力做功2JC .合外力做功12JD .物体克服重力做功2J第二卷 非选择题三,实验题(共18分)11.(8分)在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中(1)备有如下器材:A .打点计时器;B .直流电源;C .交流电源;D .纸带;E .带夹子的重物;F .秒表;G .刻度尺;H .天平;I .导线;J .铁架台;K .游标卡尺;L .螺旋测微器.其中该实验不需要的器材是__ __ (填字母代号)(2)在实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz ,重力加速度的值为9.80m /s2,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm ,0.19cm 和0.18cm ,可见其中肯定有一个学生在操作上有错误,错误操作的同学是__ ___.其错误的操作可能是___ .12.(10分)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行.(1)比较这两种方案, (填“甲”或“乙”)方案好些,理由是 .(2)如图(丙)是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图(丙)所示,已知每两个计数点之间的时间间隔=0.1s .物体运动的加速度= ; 该纸带是采用 (填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据 .图1四,计算题(共44分)13.(8分)如图所示,半径为R的圆板做匀速转动,当半径OB转到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行于OB的方向水平抛出一球,落点为圆板边沿B点,则小球的初速度是多大?14、(12分)汽车发动机的额定功率为30KW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,(1)汽车在路面上能达到的最大速度?(2)当汽车速度为10m/s时的加速度?15.(10分)某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖下向下抛出,经1s小球刚好落地,不考虑空气阻力,选地面为零势能点,g=10m/s2。
2014-2015学年湖北省武汉二中高一(下)期末物理试卷一、选择题:本题共12小题40分.1-8题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求每小题3分;9-12题在每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上选项符合题目要求每小题3分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分.有选错的得0分.1.(3分)如图所示的情况中,a、b两点的电场强度和电势均相同的是()A.甲图:离点电荷等距的a、b两点B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的a、b两点C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的a、b两点D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点2.(3分)如图所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪.设枪口截面积为0.6cm2,喷出水的速度为20m/s.当它工作时,估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103kg/m3)()A.12 W B.120 W C.240 W D.1200 W3.(3分)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0V,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/m B.200V/m C.100V/m D.100V/m4.(3分)负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则()A.粒子P带负电B.a、b、c三点的电势高低关系是φa=φc>φbC.粒子P由a到b电势能减少,由b到c电势能增加D.粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2:1:25.(3分)如图所示,电阻R1=20Ω,电动机内阻的阻值R2=10Ω.当开关打开时,电流表的示数是I0=0.5A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()A.I=1.5 A B.I>1.5 A C.P=15 W D.P<15 W6.(3分)如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中()A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.小球的重力势能增加W1C.小球的机械能增加W1+mv2D.小球的电势能减少W27.(3分)电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示、Q是绝缘支架,薄金属膜肘和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流、当膜片向右运动的过程中,则()A.M、N构成的电容器的电容减小B.固定电极N上的电荷量保持不变C.导线AB中有向左的电流D.对R而言上端(即B端)电势高8.(3分)电池甲和乙的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2,已知E1>E2.若用甲、乙电池分别向电阻R供电,则电阻R所消耗的电功率正好相等.若用甲、乙电池分别向电阻R′(R′>R)供电,则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P2,由此可知()A.r1>r2,P1>P2B.r1<r2,P1<P2C.r1>r2,P1<P2D.r1<r2,P1>P2 9.(4分)如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连.a,b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为v1,现进行下列操作后相同的液滴仍从P点自由落下,先后穿过两个小孔后速度v2;下列说法中正确的是()A.若K电键保持闭合,向下移动b板,则v2>v1B.若电键K闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2>v1C.若电键K保持闭合,无论向上或向下移动b板,则v2=v1D.若电键K闭合一段时间再断开,无论向上或向下移动a板,则v2<v1 10.(4分)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r,滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中()A.电压表V1的示数一直增大B.电压表V2的示数先增大后减小C.电源的总功率先减小后增大D.电源的输出功率先减小后增大11.(4分)两点电荷q1、q2固定在x轴上,在+x轴上每一点的电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=x0处的电势为零,x=x1处的电势最低.下列说法正确的是()A.x=x0处的电场强度为零B.x=x1处的电场强度为零C.q1带正电、q2带负电D.q1的电荷量比q2的大12.(4分)在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点,每隔相同的时间T,轻放上一个相同的工件。
已知工件与传送带间动摩擦因数为μ,工件质量为m。
经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g,下列判断正确的有()A.传送带的速度大小为B.工件在传送带上加速时间为C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为D.传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为二、实验题:本大题共2小题.共16分.把答案填写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程.第10(1)题图第10(1)题图13.(8分)某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为t A、t B.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,钢球直径为D,当地的重力加速度为g.(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D= cm.(2)要验证机械能守恒,只要比较.A.D2(﹣)与gh是否相等B.D2(﹣)与2gh是否相等C.D2(﹣)与gh是否相等D.D2(﹣)与2gh是否相等(3)钢球通过光电门的平均速度(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.14.(8分)描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图1,小电珠的额定电压是3.8V.(1)根据实验数据在坐标系中描点如图2.试在坐标系中画出该小灯泡的伏安曲线.(2)根据图象,下列说法正确的是A、该小灯泡的额定功率为1.14WB、小灯泡在1V电压下灯丝的电阻约为7.1ΩC、小灯泡在2V电压下灯丝的电阻约为9.1ΩD、小灯泡在不同电压下的电阻不相同是因为灯丝的电阻率随温度升高而减小(3)关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是A、系统误差主要是由电压表的分流引起的B、系统误差主要是由电流表的分压引起的C、系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D、系统误差主要是由读数时的估读引起的(4)若将该灯泡接与r=20Ω的电阻串联后接在U0=4V的电压两端,其实际功率是W.三、计算题:本题共5小题、共54分.把解答写在答题卡中指定的答题处、要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤.15.(8分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量q=﹣5.0×10﹣8C,质量m=1.0×10﹣2kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0m/s,如图所示.(g 取10m/s2)试求:(1)物块向右运动的最大距离;(2)物块最终停止的位置.16.(10分)一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了△E k=18J,机械能减少了△E=3J.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物体向上运动时加速度的大小;(2)物体返回斜坡底端时的动能.17.(10分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来.已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍.求:(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?(2)小球运动到最低点时的最小压力为多少?18.(12分)在如图所示电路中,已知R3=4Ω,闭合开关,电流表读数为0.75A,电压表读数为2V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数变为0.8A,电压表读数变为3.2V,问:(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.19.(14分)如图甲所示,有一粒子源发射具有沿轴线ABO方向,速度大小不同的粒子,粒子质量均为m,带电荷量均为q(q>0).A、B是两个阀门,阀门后是一对平行极板,两极板间距为2d,上极板接地,下极板的电势随时间变化关系如图乙所示.O处是一与轴线垂直的接收屏,以O为原点,垂直于轴线ABO 向上为y坐标轴正方向.不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标,其余尺寸见图.已知关系式t2=d.某时刻A开启,后关闭,又经过后B开启,再过后B也关闭,以B开启的时刻作为图乙中计时零点.(不计粒子重力和粒子间的相互作用力)(1)求能穿过A和B的粒子的最大速度和最小速度;(2)上述两类粒子打在接收屏上的y坐标.2014-2015学年湖北省武汉二中高一(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题40分.1-8题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求每小题3分;9-12题在每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上选项符合题目要求每小题3分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分.有选错的得0分.1.(3分)如图所示的情况中,a、b两点的电场强度和电势均相同的是()A.甲图:离点电荷等距的a、b两点B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的a、b两点C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的a、b两点D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点【解答】解:A、a、b是离点电荷等距的a、b两点,处于同一等势面上,电势相同,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同。
故A错误。
B、等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,则a、b的电势相同。
由于电场线关于两电荷连线上下对称,而且都与等势面垂直,所以场强的大小和方向都相同。
故B正确。
C、根据电场线的对称性可知,ab两点电势相同,场强大小相等,但方向相反,所以电场强度不同。
故C错误。
D、a、b是匀强电场中的两点,电场强度相同,a点的电势大于b点的电势。
故D错误故选:B。
2.(3分)如图所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪.设枪口截面积为0.6cm2,喷出水的速度为20m/s.当它工作时,估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103kg/m3)()A.12 W B.120 W C.240 W D.1200 W【解答】解:ts时间内喷水质量为:m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg,水枪在时间ts内做功为W=mv2,故水枪的功率为P===240W;故选:C。