1、长春市十一高中 2014-2015 学年度高一下学期期末考试物 理 试 题本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题） ，满分 110 分，测试时间 90 分钟。第 I 卷(选择题共 56 分)一、 选择题（本题共 14 小题：每小题 4 分，共 56 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选错或不答得 0 分，选不全得 2 分。 ）1.许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是A.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场B.开普勒、胡克、哈雷等科学家为万有引力定律的发现做出了贡献C.电荷量 e 的数值最
2、早是由美国物理学家密立根测得的D安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律2.蹦极运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是 A.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 B.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关3.关于功和能，下列说法中正确的是A合力对物体所做的功等于物体动能的改变量B重力势能是物体单独具有的能量C通常规定：弹簧处于原长时弹簧
3、的弹性势能为零D能量的耗散反映出自然界中能量转化是有方向性的4.下列关于电场力的性质和能的性质叙述中，正确的是A FEq 是电场强度的定义式。F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场B由公式 WU 可知电场中两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷量反比C电势能是电场和放入电场中的电荷共同具有的，所以在电场中确定的一点放入电荷的电量越大，电势能就越大D从点电荷场强计算式分析，库仑定律表达式 12qFkr中 是点电荷 2q产生的电场在点电荷 1q处的场强大小，而 12qkr是点电荷 1产生的电场在点电荷 2处的场强大小5.两个半径相同的金属小球，带电量之比为
4、17，相距为 r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 A 73 B 74 C 79 D 7166.A、 B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们的路程之比为 4:3，运动方向改变的角度之体验 探究 合作 展示比为 3:2，它们的向心加速度之比为 A1:2 B2:1 C4:2 D3:47.如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过 a 点的轴（垂直于纸面）顺时针旋转 45，再由 a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将A保持静止状态 B.向右下方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动 D.向左下
5、方做匀加速运动8.静 电除尘器是目前普 遍采用的一种高效 除尘器，如图实线 为除尘器内电场的 电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹(不计重力作用)， P、 Q为运动轨迹上的两点， 粉尘是从 P运动到 Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是A粉尘带负电B粉尘带正电C粉尘从 P运动到 Q过程，其加速度变大D粉尘从 P运动到 Q过程，其速度变大9.如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极 板正中间，现将B 极板匀速向下运动到虚线位置，其它条件不变。则在 B 极板运 动的过程中A油滴将向下做匀加速运动B电流计中电流由 b 流向 aC油滴运动的加速度逐渐变大D极板带的电荷量减少10. 一
6、个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的 a 点由静止释放，它沿直线运动到 b 点的过程中，动能 Ek随位移 x 变化的关系图象如图所示，则能与图象相对应的电场线分布图是： 11.如图所示，一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的 A 点滑下，到达最低点 B 时，它对容器的压力为 FN.重力加速度为 g，则质点自 A 滑到 B 的过程中，摩擦力对其所做的功为PBAa bGA. R(FN3 mg) B. R(3mg FN) C. R(FN mg) D. R(FN2 mg)12 12 12 1212.如图所示，质量为 m 的物体（可视为质点）以某一速度从 A
7、 点冲上倾角为 30 度的固定斜面，其运动的加速度为 3g，此物体在斜面上上升的最大高度为 h，则在这个过程中物体A重力势能增加了 mgh B动能损失了 mghC克服摩擦力做功 61mgh D 机械能损失 3mgh13.如图所示，人造卫星 A、B 在同一平面内绕地心 O 做匀速圆周运动已知 A、B 连线与 A、O 连线间的夹角最大为 ，则卫星 A、B 的角速度之比 等于A sin3 B C D14.如图所示， N（ N5）个小球均匀分布在半径为 R的圆周上，圆周上 P点的一个小球所带电荷量为 -2q ，其余小球带电量为+ q，圆心处的电场强度大小为 E若仅撤去 P点的带电小球，圆心处的电场强度
8、大小为A E B 2C 3E D 4E第卷(选择题共 54 分)二、实验题：15.（10 分）用如图实验装置验证 m1、 m2组成的系统机械能守恒 m2从高处由静止开始下落， m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律如图给出的是实验中获取的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4 个点(图中未标出)，计数点间的距离已在图中CA Bm h30标出已知 m150 g、 m2150 g，则(g 取 10 m/s2，结果保留两位有效数字)(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件B将打点计时器接到直流电源上C先释放 m2，再接通
9、电源打出一条纸带D测量纸带上某些点间的距离E根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能其中操作不当的步骤是_(填选项对应的字母)(2)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v_m/s；(3)在打点 05 过程中系统动能的增量 Ek_ J，系统势能的减少量 Ep_J，由此得出的结论是_；(4)若某同学作出 v2 h 图象如图所示，写出计算当地重力加速度 g 的表达_，并计算12出当地的实际重力加速度 g_m/s 2.16.（5 分）某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理” ，他们在实验室组装了如图所示的一套装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小
10、木块、细沙当连上纸带，释放沙桶时，滑块处于静止要完成该实验，你认为：还需要的实验器材有 实验时首先要做的步骤是 ，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是 在上述的基础上，某同学测得滑块的质量 M往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小v1与 v2（ v1v2） 则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示） 沙桶滑块打点计时器纸带长木板1,3,5三计算题(本题共 4 小题，共 39 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
11、骤，只写出最后答案的不给分)17.(9 分)中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为 A、远地点为 B 的椭圆轨道上， A 点距地面的高度为 h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，若已知地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，已知万有引力常量 G，求：地球的平均密度是多少飞船经过椭圆轨道近地点 A 时的加速度大小椭圆轨道远地点 B 距地面的高度18 （10 分）运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激
12、性很强的运动项目。如图所示， AB 是水平路面，BC 是半径为 20m 的圆弧， CDE 是一段曲面。运动员驾驶功率始终是 P1.8 kW 的摩托车在 AB 段加速，通过 B 点时速度已达到最大 vm=20m/s，再经 t13s 的时间通过坡面到达 E 点，此刻关闭发动机水平飞出。已知人和车的总质量 m180 kg，坡顶高度 h5m，落地点与 E 点的水平距离 s16m，重力加速度g10m/s 2。如果在 AB 段摩托车所受的摩擦阻力恒定，且不计空气阻力，求：（1） AB 段摩托车所受摩擦阻力的大小（2）摩托车过圆弧 B 点时受到地面支持力的大小（3）摩托车在沿 BCDE 冲上坡顶冲上坡顶的过
13、程中克服摩擦阻力做的功19.（10 分）如图，等量异种点电荷，固定在水平线上的 M、 N 两点上，有一质量为 m、电荷量为 q（可hs视为点电荷）的小球，固定在长为 L 的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过 O 点且与 MN 垂直的水平轴无摩擦地转动， O 点位于 MN 的垂直平分线上距 MN 为 L 处。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点 B 时速度为 v，取 O 点电势为零，忽略 q 对等量异种电荷形成电场的影响。求：(1)小球经过 B 点时对杆的拉力大小(2)在 Q、 Q 形成的电场中， A 点的电势 A(3)小球继续向左摆动，经过与 A 等高度的 C 点时的速度大小2
14、0.（10 分）如图所示，小车质量 M=8，带电荷量 q=310 2 C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的匀强电场，场强大小 E=2102N/C。当小车向右的速度为 v=3m/s 时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端，物块质量 m=1kg，物块与小车表面间动摩擦因数 =0.2，小车足够长，g 取 10m/s2，求：（1）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能（2）从滑块放在小车上后 5s 内电场力对小车所做的功vEm 参考答案题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14答案ABC C ACD AD CD B B ACD CD B A A
15、D C C15.(1)BC (2)2.4 (3)0.58 060 在误差允许的范围内， m1、 m2组成的系统机械能守恒(4) g v2 97m1 m22h(m2 m1)16.天平、刻度尺（共 2 分，各 1 分） 平衡摩擦力 （2 分） ，沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2 分） 12MvgL （2 分）17.析：根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：M 在地球表面附近时，万有引力与重力近似相等，有：mg 由式联立解得：地球的平均密度根据牛顿第二定律有： ma A由式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点 A 时的加速度大小为：a A飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：
16、由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：T 由式联立解得，椭圆轨道远地点 B 距地面的高度为：h2 R18（1）摩托车在水平面上已经达到了最大速度，牵引力与阻力相等。则 mfvFP90PN （2）摩托车在 B 点，由牛顿第二定律得： RvmgN2mg2=5400N 由牛顿第三定律得地面支持力的大小为 5400N （3）对摩托车的平抛运动过程，有 1ghts 平抛的初速度 160tsvm/s 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得2201mf vmWP求得 JWf730 其他解法，只要正确可参考以上评分标准给分。19.小球经 B 点时，在竖直方向有 LvgF2LvgF2由牛顿第三定律知，小球对细
17、杆的拉力大小 vm2(2)由于取 O 点电势为零，而 O 在 MN 的垂直平分线上，所以0B电荷从 A 到 B 过程中，由动能定理得 21)(mvqmgLgvA2(3)由电场对称性可知， AC， 即 ACU 小球从 A 到 C 过程，根据动能定理21mvq gLv42 【思路点拨】 （1）小球经过 B 点时，重力和杆的拉力提供向心力；（2）A 到 B 的过程中重力和电场力做功，根据动能定律即可求得 A 点的电势；（3）B 到 C 的过程中重力和电场力做功，根据动能定律说明即可小球在复合场中运动，电场力和重力做功，根据动能定律解题即可该题的情景比较简单，题目简单20. （1）物块放上后，小车向右
18、做匀加速运动 21/5.0smMgEqa （1 分）物块向右做匀加速运动 22/smga （1 分）设滑块在小车滑行时间 t1 sttv2 （1 分）物块在车上相对车滑行距离: )(32211ttatS物车JgfQ6 （1 分）（2）当物块与小车相对静止时，共同运动加速度23/39smMqEa （1 分）当物块与小车相对静止时，共同运动的速度 smtav/41 （1 分）mtatvS721159321432 JSqEW21（2 分）19 （10 分）如图，一个质量 m，带电荷q 的小物块，可在水平绝缘轨道 ox 上运动，O 端有一与轨道垂直的绝缘固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为 qmgE
19、23，方向沿 Ox 正向小物块以初速 v0从位置 x0沿 Ox 正向运动，它与轨道的动摩擦因数为 ，求：(1)小物块到达离墙最远处所用的时间(2)小物块第一次到达墙时的速度(3)设小物块与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，则它在停止运动前所通过的总路程多大？解：(1) magqE tv0 而 q23 联立解出 gt50 （2）从位置 x0处到最远处的位移 tvx021 返回过程，由动能定理得 201)(mvgqE联立解出 520vgxv（3）因电场力大于摩擦力，故小物块最终停在墙壁处，全程由动能定理得， 2001mvgsqEx.Com联立解出 vs23 【2015 北京-16】 假设地球
20、和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（ ）A地球公转周期大于火星的公转周期B地球公转的线速度小于火星公转的线速度C地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D地球公转的角速度大于火星公转的角速度【答案】D【难度】【考点】万有引力定律与天体运动【解析】本题难度不大，直接根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题会比较麻烦。题目已知地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周期”能够非常快的判断出，地球的轨道“低” ，因此线速度大、周期小、角速度大。最后结合万有引力公式 2rGMa,得出地球的加速度大。因此答案为 D。天体运动在 20
21、14 年以计算题的形式出现，但是根据历年的高考规律，这部分内容还是应该回归选择题。（2015 四川-1） 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小A一样大 B水平抛的最大 C斜向上抛的最大 D斜向下抛的最大【答案】A【解析】试题分析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为 h，并设小球的质量为 m，根据动能定理有： mgh 21mv 20，解得小球的末速度大小为： vgv20，与小球的质量无关，即三球的末速度大小相等，故选项 A 正确。考点：抛体运动特点、动能定理（或机械能
22、守恒定律）的理解与应用。19如图所示，曲线表示电场中关于 X 轴对称的等势面，在 X 轴上有 a、b 两点。若一带电粒子沿 x 轴从a 点移到 b 点，电场力做负功，则下列说法正确的是A a 点的电场强度方向与 x 轴方向相反B a 点的电场强度小于 b 点的电场强度C带电粒子的电势能一定增加D a 带电粒子的动能一定增加【答案】 【知识点】 电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能I1 I2【答案解析】BC 解析：A、沿着电场线方向电势降低，所以 a 点的电场强度方向与 x 轴方向相同，故 A错误；B、点 b 的等势面比 a 点的等势面密，则 b 点的场强比 a 点的大即 a 点的场强小于
23、b 点的场强，故 B 正确误；C、若一带电粒子沿 x 轴从 a 点移到 b 点，电场力做负功，则带电粒子的电势能一定增加，若只有电场力做功，则动能减小，故 C 正确，D 错误故选：BC【思路点拨】电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，等势面密，电场线疏的地方电场的强度小，等势面疏；沿电场线的方向，电势降低沿着等势面移动点电荷，电场力不做功电场线与等势面垂直加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，及沿着电场线方向电势降低，即可解决本题2.如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点） ， a 站于地面， b 从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员 b 摆至最低点时， a 刚好对地面无压力，则演员 a 质量与演员 b 质量之比为A.1：1 B. 2：1 C.3：1 D.4：1【答案】 【知识点】定滑轮及其工作特点D4 E3
