浙江省绍兴市诸暨中学2014-2015学年高一下学期期中物理试卷 (Word版


浙江省绍兴市诸暨中学 2014-2015 学年高一(下)期中物理试卷
一.单项选择题(共 15 题,每小题 2 分,共 30 分) 1. (2 分)下列说法正确的是() A.地球是宇宙的中心,是静止不动的 B. 日心说至今依然被人们认为是正确的 C. 开普勒提出的行星运动规律,也适用于卫星绕行星公转模型 D.牛顿不仅提出了万有引力定律,并较为精确的测出了引力常量 2. (2 分)万有引力定律揭示了自然界中物体间一种基本相互作用规律.下列说法正确的是 () A.物体的重力与地球对物体的万有引力是两种不同性质的力 B. 人造地球卫星绕地球的向心力由地球对它的万有引力提供 C. 人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 3. (2 分)同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星.关于同步卫星,下列说法正确的 是() A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值 B. 它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 C. 它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值 D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的 4. (2 分)当物体的速度发生变化时,下列说法正确的是() A.物体的动能一定发生变化 B. 物体的机械能一定发生变化 C. 一定有外力对物体做功 D.物体的合外力一定不为零 5. (2 分)M 和 N 是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后 M 带正电荷 1.6×10 判断中正确的是() A.在摩擦前 M 和 N 的内部没有任何电荷 B. 摩擦的过程中电子从 N 转移到了 M C. N 在摩擦后一定带负电荷 1.6×10 C 10 D.M 在摩擦过程中失去了 1.6×10 个电子 6. (2 分)电场中有一点 P,下列说法中正确的有() A.若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点的场强减半 B. 若 P 点没有检验电荷,则 P 点场强为零 C. P 点的场强越大,则同一电荷在 P 点受到的电场力越大 D.P 点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同 7. (2 分)有一带电粒子沿图中的虚线穿过一匀强电场,则粒子从 A 到 B 的过程中(不计 重力) ()
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﹣10 ﹣10

C,下列

A.该粒子带正电 C. 电势能逐渐减少

B. 动能逐渐减少 D.电势能与动能之和不变

8. (2 分) 如图所示, MN 是一负的点电荷电场中的一条电场线, 场强方向由 M 指向 N, ab=bc, a、b、c 三点的场强和电势分别为 Ea、Eb、Ec 和 φa、φb、φc,则下列关系正确的是()

A.Ea>Eb>Ec φb=φb﹣φc

B.Ea=Eb=Ec

C.φa>φb>φc

D.φa﹣

9. (2 分)在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的,则下列说法正确 的是() A.铜丝编织的衣服不易拉破 B. 铜丝电阻小,对人体起到保护作用 C. 电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零 D.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零 10. (2 分)如果某星球的密度跟地球相同,又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度 的 4 倍,则该星球的质量为地球质量的() A.4 倍 B.8 倍 C.16 倍 D.64 倍 11. (2 分)在诸中 2014 年秋季运动会上,李雷同学勇夺男子 400 米比赛第一名.若该跑步 过程中所受阻力约为重力的 0.1 倍,则李雷同学全程的平均输出功率接近于() A.5000W B.500W C.50W D.5W 12. (2 分)下列实例中,物体的机械能守恒的是() A.在空中匀速下落的跳伞运动员 B. 沿光滑曲面自由下滑的物体 C. 被起重机匀速吊起的重物 D.以 的加速度竖直向上做匀减速运动的物体

13. (2 分)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不 计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随高度变化的关系是()

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A.

B.

C.

D.

14. (2 分)一个物体以 100J 的初动能从斜面的底端向上运动,当它通过斜面上的 P 点时, 动能减少了 80J,机械能减少了 32J,如果物体能从斜面上返回底端,那么返回底端的动能 为() A.20J B.68J C.60J D.36J 15. (2 分)原来静止的氢核( 后,具有相同的() A.速度 C. 质量和速度的乘积 ) 、氘核( ) 、氚核( )混合物经同一电场加速

B. 动能 D.以上都不对

二.不定项选择(共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,错选不给分,漏选得 2 分) 16. (4 分)两颗小卫星都绕土星做圆周运动,它们的周期分别是 T 和 8T,则() A.它们绕土星运转的轨道半径之比是 1:4 B. 它们绕土星运转的加速度之比是 1:8 C. 它们绕土星运转的速度之比是 2:1 D.它们受土星的引力之比是 1:16 17. (4 分)f1 与 f2 为 A、B 两物体间的相互作用的滑动摩擦力,在某一过程中 f1 与 f2 所做 的功分别为 W1 与 W2,下列说法中正确的是() A.若 W1 为零,则 W2 一定为也为零 B. 若 W1 为负值,则 W2 一定为正值 C. W1 与 W2 可能同时为负值 D.W1 与 W2 的代数和一定为负值 18. (4 分)质量为 m 的物体在恒力作用下以 a= g 的加速度由静止开始匀加速下降高度 h, 下面的说法中正确的是() A.物体的重力势能减少 mgh C. 物体的机械能减少 mgh B. 物体的动能增加 mgh D.重力所做的功为 mgh

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19. (4 分)如图所示的实验装置中,平行板电容器两极板的正对面积为 S,两极板的间距 为 d,电容器所带电荷量为 Q,电容为 C,静电计指针的偏转角为 φ,平行板中间悬挂了一 个带电小球,悬线与竖直方向的夹角为 θ,下列说法正确的是()

A.若增大 d,则 φ 增大,θ 不变 B. 若增大 Q,则 φ 减小,θ 不变 C. 将 A 板向上提一些时,φ 增大,θ 增大 D.在两板间插入云母片时,则 φ 减小,θ 不变 20. (4 分)如图,一束质子沿中心轴同时射入两平行金属板之间的匀强电场中后,分成 a、 b、c 三束,则质子在电场中运动过程中()

A.初速度比较 va<vb<vc B. 加速度大小比较 aa=ab=acc C. 板内运动时间比较 ta=tb>tc D.动能增加量比较△ Eka>△ Ekb>△ Ekc

三.填空题(共两题,每空两分,共 18 分) 21. (6 分)如图所示,某同学用图甲所示的装置进行“探究功与物体速度变化的关系”实验, 得到图乙所示的纸带.

(1)如图甲,在本实验中是通过改变橡皮筋的来改变拉力做功的数值(选填“条数”或“长 度”) ; (2)如图乙,可以利用段的距离来计算小车获得的速度(选填“AB”或“BC”) . (3)关于该实验,下列叙述正确的是 A. 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.放小车的长木板应该使其水平放置 D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出.

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22. (12 分)在用自由落体运动验证机械能守恒的实验中,重物质量 m=1kg,纸带上打出的 一部分点如图所示.A、B 是我们选取的两个点,M、B、N 是连续的三个点(相邻计数点 间的时间间隔为 0.02s) (本题所有计算结果均保留三位有效数字)

(1)纸带的端与重物相连. (填“左”或“右”) . (2)打点计时器打下计数点 B 时,重物的速度 vB=m/s. (3)从 A 点运动到 B 点的过程中,重力势能减少量△ EP=,若已经测出 A 点对应的速度 vB=0.980m/s,则此过程中物体动能的增加量△ Ek=,△ EP△ Ek(填“等于”,“略大于”或“略小 2 于”) ,这是因为. (g 取 9.8m/s )

四.计算题(第 23 题 8 分,第 24 题 10 分,第 25 题 14 分) 23. (8 分)把质量为 1kg 的石块从 10m 高处以 30°角斜向上方抛出,初速度为 8m/s.不计 空气阻力. 求: (1)人对石块做的功 (2)石块落地时的速度大小 (3)若以不同角度、相同初速度大小抛出石块,试比较石块落地时的速度.

24. (10 分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,用长为 L 不可伸长的绝缘细线拴住一质 量为 m,带电荷量为 q 的小球,线的上端固定于 O 点.细线与竖直方向成 30°角时静止释放 小球,小球开始摆动,当摆到 A 点时速度为零,此时 OA 恰好处于水平状态,设整个过程 中细线始终处于拉直状态,静电力常量为 k,忽略空气阻力. 求: (1)判断小球电性; (2)BA 两点间的电势差 UBA; (3)匀强电场的场强 E 的大小.

25. (14 分)如图光滑水平导轨 AB 的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个 质量为 m=1kg 的物块(可视为质点) ,物块与弹簧不粘连,B 点与水平传送带的左端刚好平
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齐接触,传送带的长度 BC 的长为 L=6m,CD 为光滑的水平轨道,C 点与传送带的右端刚 好平齐接触,DE 是竖直放置的半径为 R=0.4m 的光滑半圆轨道,DE 与 CD 相切于 D 点.已 知物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,取 g=10m/s .
2

(1)若第一次释放弹簧时传送带静止不动,物块离开弹簧后滑上传送带刚好能到达 C 点, 求弹簧释放前储存的弹性势能 Ep; (2) 若第二次释放弹簧时传送带沿逆时针方向以恒定速度 v=2m/s 匀速转动. 物块离开弹簧, 滑上传送带能够通过 C 点,并经过圆弧轨道 DE,从其最高点 E 飞出,最终落在 CD 上距 D 点的距离为 x=1.2m 处(CD 长大于 1.2m) ,求物块通过 D 点时受到的支持力大小; (3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能.

浙江省绍兴市诸暨中学 2014-2015 学年高一 (下) 期中物 理试卷
参考答案与试题解析

一.单项选择题(共 15 题,每小题 2 分,共 30 分) 1. (2 分)下列说法正确的是() A.地球是宇宙的中心,是静止不动的 B. 日心说至今依然被人们认为是正确的 C. 开普勒提出的行星运动规律,也适用于卫星绕行星公转模型 D.牛顿不仅提出了万有引力定律,并较为精确的测出了引力常量 考点: 开普勒定律. 专题: 万有引力定律的应用专题. 分析: 地心说认为地球是宇宙的中心,并且是不动的,周围的一切天体都绕着地球转:日 心说认为太阳是宇宙的中心,地球是运动的,行星及周围天体都绕着太阳转 解答: 解:A、无论是太阳还是地球,均是运动的,故 A 错误 B、日心说只是比地心说进步了点,但也是错误的,故 B 错误 C、开普勒提出的行星运动规律,也适用于卫星绕行星公转模型,故 C 正确 D、牛顿不仅提出了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,故 D 错误 故选:C 点评: 此题考查了日心说和地心说的区别,属于物理的常识问题,需要学生记住

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2. (2 分)万有引力定律揭示了自然界中物体间一种基本相互作用规律.下列说法正确的是 () A.物体的重力与地球对物体的万有引力是两种不同性质的力 B. 人造地球卫星绕地球的向心力由地球对它的万有引力提供 C. 人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 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: 解答本题需要掌握:万有引力定律的内容、表达式、适用范围、重力与万有引力的 关系;宇宙飞船中的宇航员做匀速圆周运动,重力提供向心力,处于完全失重状态. 解答: 解:A、物体的重力是万有引力的一个分力,忽略地球自转时,重力等于万有引力, 故重力是地球对物体的万有引力引起的,性质相同,故 A 错误. B、人造地球卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,故 B 正确. C、万有引力与物体间的距离的平方成反比,人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引 力越小,故 C 错误. D、宇航员随宇宙飞船一起绕地球做匀速圆周运动,宇航员受到的引力完全提供向心力,处 于完全失重状态,故 D 错误. 故选:B 点评: 本题关键是要掌握万有引力定律的内容、表达式、适用范围.超重与失重不是重力 变化,而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于或小于重力的现象. 3. (2 分)同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星.关于同步卫星,下列说法正确的 是() A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值 B. 它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 C. 它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值 D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的 考点: 同步卫星. 专题: 计算题. 分析: 了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球相同. 物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心. 通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量. 解答: 解:它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在 平面与受到地球的引力就不在一个平面上, 这是不可能的. 所以同步卫星只能在赤道的正上 方. 因为同步卫星要和地球自转同步,即 ω 相同,根据 F= =mω r,因为 ω 是一定值,所以 r
2

也是一定值,所以同步卫星离地心的距离是一定的. 故选 D. 点评: 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.

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4. (2 分)当物体的速度发生变化时,下列说法正确的是() A.物体的动能一定发生变化 B. 物体的机械能一定发生变化 C. 一定有外力对物体做功 D.物体的合外力一定不为零 考点: 功能关系. 分析: 力是改变物体运动状态的原因; 物体处于静止或匀速直线运动时, 合外力一定为零, 但并不是不受外力. 解答: 解: A、 当物体的速度发生变化时可能是速度的方向发生变化, 而速度的大小不变, 则物体的动能不变;故 A 错误; B、只有重力做功时,物体的速度即使发生变化,机械能也不变,故 B 错误; C、当物体的速度发生变化时,一定受外力的作用,而合外力的方向与速度的方向垂直时, 外力不做功;故 C 错误; D、力是改变物体运动状态的原因,故只要物体的速度发生了变化,则说明物体一定受到了 外力;故 D 正确; 故选:D. 点评: 力是改变物体运动状态的原因, 但要注意物体速度为零时并不一定是平衡状态, 只 有静止或匀速直线运动才是平衡状态. 5. (2 分)M 和 N 是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后 M 带正电荷 1.6×10 判断中正确的是() A.在摩擦前 M 和 N 的内部没有任何电荷 B. 摩擦的过程中电子从 N 转移到了 M C. N 在摩擦后一定带负电荷 1.6×10 C 10 D.M 在摩擦过程中失去了 1.6×10 个电子 考点: 静电现象的解释. 分析: 摩擦起电的本质是电子的转移, 起电过程中总电荷量保持不变, 得到电子的物体带 负电,失去电子的物体带正电,由此可判定各个选项. 解答: 解: A、摩擦起电的本质是电子的转移,说明在摩擦前 MN 内部都有电荷,故 A 错误. B、互相摩擦后 M 带 1.6×10 故 B 错误.
﹣10 ﹣10 ﹣10

C,下列

C 正电荷,故应该是 M 上 1.6×10
﹣10

﹣10

C 的电子转移到 N 上,

C、 N 原来是点中性, 摩擦后 M 上 1.6×10 ﹣10 C 的负电荷,故 C 正确.

C 的电子转移到 N 上, 故 N 在摩擦后一定带 1.6×10

D、M 在摩擦过程中失去的电子数为:

个,故 D 错误.

故选:C 点评: 解答本题应明确起电的本质, 明确不带电的物体呈现电中性, 而带电的原因是失去 或获得电子. 6. (2 分)电场中有一点 P,下列说法中正确的有() A.若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点的场强减半 B. 若 P 点没有检验电荷,则 P 点场强为零
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C. P 点的场强越大,则同一电荷在 P 点受到的电场力越大 D.P 点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同 考点: 电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 本题应抓住场强反映电场本身的性质, 与放入电场中的试探电荷无关, 场强的方向 与正试探电荷在该点所受的电场力方向相同. 解答: 解: A、场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当试探电 荷的电荷量减半时,P 点的场强不变,故 A 错误. B、由于场强由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当 P 点没有试探电荷,P 点的场强不 变,故 B 错误. C、由 E= 得,F=qE,q 一定时 F 与 E 成正比,则知 P 点的场强越大,同一试探电荷在 P 点受到的电场力越大,故 C 正确. D、P 点的场强方向为就是放在该点的正试探电荷所受电场力的方向,与 P 放在该点的负试 探电荷所受电场力的方向相反,故 D 错误. 故选:C. 点评: 电场强度是描述电场性质的物理量,可根据 E= 是比值法定义来理解 E 的物理意 义.要知道电场力既与电荷有关,也与电场有关. 7. (2 分)有一带电粒子沿图中的虚线穿过一匀强电场,则粒子从 A 到 B 的过程中(不计 重力) ()

A.该粒子带正电 C. 电势能逐渐减少

B. 动能逐渐减少 D.电势能与动能之和不变

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 由于带电粒子只受电场力作用, 电场力将指向运动轨迹的内侧. 则电场力一定竖直 向上,同时注意电场线方向,由电场力做功判断电势能的变化.由能量守恒分析电势能和动 能之和. 解答: 解:A、电场力竖直向上,与场强方向相反,则知该粒子带负电.故 A 错误. B、C、带电粒子只受电场力作用,电场力将指向运动轨迹的内侧,则得知电场力一定竖直 向上,电场力先做负功后做正功,则粒子的电势能先增大后减小.由能量守恒得知,电势能 和动能之和不变,粒子的电势能先增大后减小,则动能先减小后增大.故 BC 错误,D 正确. 故选:D

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点评: 本题关键要判断电场力的方向,并掌握电场力做正功,电势能减小,动能增加,电 场力做负功时,电势能增加,动能减小. 8. (2 分) 如图所示, MN 是一负的点电荷电场中的一条电场线, 场强方向由 M 指向 N, ab=bc, a、b、c 三点的场强和电势分别为 Ea、Eb、Ec 和 φa、φb、φc,则下列关系正确的是()

A.Ea>Eb>Ec

B.Ea=Eb=Ec

C.φa>φb>φc

D.φa﹣φb=φb﹣φc

考点: 电势;电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据顺着电场线,电势降低判断电势的高低.根据电场线的疏密判断场强的大小. 解答: 解:若该电场是 N 处的点电荷产生的,越靠近 c 电场线越密,场强越大,则有: Ea<Eb<Ec.则 A,B 错误由 U=Ed,ab 间场强小于 bc 间场强则 φa﹣φb<φb﹣φc 则 D 错误 根据顺着电场线,电势降低判断可知,三点电势的关系总是:φa>φb>φc 则 C 正确,D 错误 故选:C 点评: 本题考查对电场线两个物理意义的理解和应用能力. 电场线的方向反映了电势的高 低,电场线的疏密反映电场的强弱. 9. (2 分)在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的,则下列说法正确 的是() A.铜丝编织的衣服不易拉破 B. 铜丝电阻小,对人体起到保护作用 C. 电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零 D.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零 考点: * 静电的利用和防止. 分析: 处在高压电场中的人体,会有危险电流流过,危及人身安全,因而所有进入高电场 的工作人员,都应穿全套屏蔽服. 带电作业屏蔽服又叫等电位均压服,是采用均匀的导体 材料和纤维材料制成的服装. 其作用是在穿用后, 使处于高压电场中的人体外表面各部位形 成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害. 成套的屏蔽服装应包 括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头. 解答: 解: 屏蔽服作用是在穿用后, 使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电 位屏蔽面, 从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害. 等电位说明电势相等而不是等于 0, 等电势时电势差为 0,电场强度为 0. 所以 C 正确,ABD 错误 故选:C. 点评: 本题考查了屏蔽服的作用, 要求同学们能用物理知识解释生活中的现象, 难度不大, 属于基础题. 10. (2 分)如果某星球的密度跟地球相同,又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度 的 4 倍,则该星球的质量为地球质量的() A.4 倍 B. 8 倍 C.16 倍 D.64 倍
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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: 根据万有引力等于重力,列出等式表示出重力加速度. 根据密度与质量关系代入表达式找出半径的关系,再求出质量关系. 解答: 解:根据万有引力等于重力,列出等式: 量,r 应该是物体在某位置到球心的距离. 根据根据密度与质量关系得:M=ρ? =G?ρ? , ,星球的密度跟地球密度相同, ,得 ,其中 M 是地球的质

星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的 4 倍,所以星球的半径也是地球的 4 倍, 所以再根据 M=ρ? ,得:星球质量是地球质量的 64 倍.

故选:D. 点评: 求一个物理量之比, 我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来, 再根据表 达式进行比较 11. (2 分)在诸中 2014 年秋季运动会上,李雷同学勇夺男子 400 米比赛第一名.若该跑步 过程中所受阻力约为重力的 0.1 倍,则李雷同学全程的平均输出功率接近于() A.5000W B.500W C.50W D.5W 考点: 功率、平均功率和瞬时功率. 专题: 功率的计算专题. 分析: 估算出运动员的质量和比赛时的速度, 运动员匀速运动, 故动力等于阻力, 有 P=Fv 求的输出功率 解答: 解:运动员的质量为 50kg,比赛时的速度约为 10m/s,因运动员在比赛过程中看做 匀速运动,故动力等于阻力,输出功率为 P=Fv=fv=0.1mgv=500W 故选:B 点评: 本题主要考查了学生的估算能力, 需要学生了解运动员的体重和比赛时的速度即可 12. (2 分)下列实例中,物体的机械能守恒的是() A.在空中匀速下落的跳伞运动员 B. 沿光滑曲面自由下滑的物体 C. 被起重机匀速吊起的重物 D.以 的加速度竖直向上做匀减速运动的物体

考点: 机械能守恒定律. 专题: 机械能守恒定律应用专题. 分析: 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功, 根据机械能守恒的条件逐个分 析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒.

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解答: 解:A、在空中匀速下落的跳伞运动员,动能不变,重力势能减小,机械能不守恒, 所以 A 错误. B、物体沿光滑曲面下滑,没有摩擦力的作用,同时物体受到支持力对物体也不做功,所以 只有物体的重力做功,机械能守恒,所以 B 正确. C、物体被匀速吊起,说明物体受力平衡,除了重力之外还有拉力的作用,并且拉力对物体 做功,所以机械能不守恒,所以 C 错误. D、物体的加速度是 ,说明物体必定受到向上的拉力的作用,物体在竖直方向上运动,

拉力对物体做功,所以机械能不守恒,所以 D 错误. 故选:B 点评: 本题是对机械能守恒条件的直接考查, 掌握住机械能守恒的条件, 知道各种运动的 特点即可,题目比较简单. 13. (2 分)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不 计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随高度变化的关系是()

A.

B.

C.

D.

考点: 功能关系. 分析: 恒力做功的大小等于机械能的增量,撤去恒力后,物体仅受重力,只有重力做功, 机械能守恒. 解答: 解:设在恒力作用下的加速度为 a,则机械能增量 E=Fh= ,知机械能随时

间不是线性增加,撤去拉力后,机械能守恒,则机械能随时间不变.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键掌握功能关系, 知道除重力以外其它力做功等于机械能的增量, 以 及知道机械能守恒的条件. 14. (2 分)一个物体以 100J 的初动能从斜面的底端向上运动,当它通过斜面上的 P 点时, 动能减少了 80J,机械能减少了 32J,如果物体能从斜面上返回底端,那么返回底端的动能 为() A.20J B.68J C.60J D.36J 考点: 功能关系. 分析: 运用动能定理列出动能的变化和总功的等式, 运用除了重力之外的力所做的功量度 机械能的变化关系列出等式,两者结合去解决问题. 解答: 解:运用动能定理分析得出: 物体损失的动能等于物体克服合外力做的功(包括克服重力做功和克服摩擦阻力做功) , 损失的动能为:△ Ek=mgLsinθ+fL=(mgsinθ+f)L…① 损失的机械能等于克服摩擦阻力做功,△ E=fL…②
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得:

=常数,与 L 无关,由题意知此常数为 2.5.

则物体上升到最高点时,动能为 0,即动能减少了 100J,那么损失的机械能为 40J, 那么物体返回到底端,物体又要损失的机械能为 40J,故物体从开始到返回原处总共机械能 损失 80J, 因而它返回 A 点的动能为 20J. 故选:A. 点评: 解题的关键在于能够熟悉各种形式的能量转化通过什么力做功来量度, 并能加以运 用列出等式关系. 15. (2 分)原来静止的氢核( 后,具有相同的() A.速度 C. 质量和速度的乘积 ) 、氘核( ) 、氚核( )混合物经同一电场加速

B. 动能 D.以上都不对

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 带电粒子在电场中加速过程只有电场力做功,根据动能定理列式分析即可 解答: 解:氢核( 有: eU= 故动能 相同,速度 v 不同,动量 mv 不同; ) 、氘核( ) 、氚核( )的电荷量相同,根据动能定理,

故选:B 点评: 动能定理较易掌握, 但是氢核, 氘核, 氚核三种原子核的电荷数与质量数用的较少, 应当加强记忆 二.不定项选择(共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,错选不给分,漏选得 2 分) 16. (4 分)两颗小卫星都绕土星做圆周运动,它们的周期分别是 T 和 8T,则() A.它们绕土星运转的轨道半径之比是 1:4 B. 它们绕土星运转的加速度之比是 1:8 C. 它们绕土星运转的速度之比是 2:1 D.它们受土星的引力之比是 1:16 考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 人造卫星问题. 分析: 由给定的周期之比,列万有引力提供向心力的周期表达式,可知半径关系,进而由 半径可确定线速度,万有引力及加速度之间的比例关系.

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解答: 解:A、根据万有引力提供向心力得:

,解得:T=

,周

期之比

,则

,故 A 正确;

B、根据

得:a=

,则

,故 B 错误;

C、根据 D、引力 F=

得:v=

,则

,故 C 正确;

,由于不知道两颗小卫星的质量,所以无法比较万有引力之比,故 D 错误.

故选:AC 点评: 本题是简单的万有引力提供向心力表达式的应用,抓住给定的周期关系即可. 17. (4 分)f1 与 f2 为 A、B 两物体间的相互作用的滑动摩擦力,在某一过程中 f1 与 f2 所做 的功分别为 W1 与 W2,下列说法中正确的是() A.若 W1 为零,则 W2 一定为也为零 B. 若 W1 为负值,则 W2 一定为正值 C. W1 与 W2 可能同时为负值 D.W1 与 W2 的代数和一定为负值 考点: 功的计算. 专题: 功的计算专题. 分析: 功等于力与力的方向上的位移的乘积, 这里的位移是相对于参考系的位移; 滑动摩 擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反 解答: 解:A、一对相互作用的静摩擦力大小相等,方向相反,作用的两个物体位移相同, 故做功为零,一对相互作用的滑动摩擦力大小相等,方向相反,作用的两个物体位移不同, 伴随机械能的损耗(转化为内能) ,所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值,故 A 错误, D 正确; B、恒力做功的表达式 W=FScosα,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动 方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能 做正功,也可以不做功,故 B 错误. C、由 AB 可知,滑动摩擦力可以都做负功,故 C 正确; 故选:CD 点评: 本题关键要分清相对运动方向与运动方向的关系, 前者是相对与与物体接触的另一 个物体,而后者是相对与参考系;同时要明确恒力做功的求法

18. (4 分)质量为 m 的物体在恒力作用下以 a= g 的加速度由静止开始匀加速下降高度 h, 下面的说法中正确的是()

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A.物体的重力势能减少 mgh C. 物体的机械能减少 mgh

B. 物体的动能增加 mgh D.重力所做的功为 mgh

考点: 功能关系;机械能守恒定律. 分析: 根据物体的运动情况可知物体的受力情况, 由功的公式可求得各力的功; 由动能定 理可求得物体的动能改变量; 由功能关系可求机械能的变化; 由重力势能与重力做功的关系 可知重力势能的改变量. 解答: 解:因物体的加速度为 g,故说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg﹣ f=ma;解得:f= mg;重力做功为:WG=mgh; 阻力做功为:Wf=﹣ mgh A、重力做功等于重力势能的改变量,重力做正功,大小为 mgh,故重力势能减小 mgh,故 A 错误,D 正确; B、由动能定理可得动能的改变量为:△ Ek=WG+Wf= mg,所以物体的动能增加 mgh,故 B 正确; C、机械能的变化量等于除重力以外的力做的功,所以机械能减少 mgh,故 C 正确; 故选:BCD. 点评: 由于部分同学没弄明白功和能的关系, 导致在解答中出现问题; 应注意重力做功等 于重力势能的改变量;而合力的功等于动能的改变量;阻力的功消耗机械能. 19. (4 分)如图所示的实验装置中,平行板电容器两极板的正对面积为 S,两极板的间距 为 d,电容器所带电荷量为 Q,电容为 C,静电计指针的偏转角为 φ,平行板中间悬挂了一 个带电小球,悬线与竖直方向的夹角为 θ,下列说法正确的是()

A.若增大 d,则 φ 增大,θ 不变 B. 若增大 Q,则 φ 减小,θ 不变 C. 将 A 板向上提一些时,φ 增大,θ 增大 D.在两板间插入云母片时,则 φ 减小,θ 不变 考点: 电容;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电容器专题. 分析: 充电后与电源断开,电荷量不变,静电计的指针偏角与电压有关,小球的偏角大小 与电场力即场强的大小有关.

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解答: 解:A、由 C=

可知,当 A 极板远离 B 板平移一段距离,增大 d 时,电容 C

减小,根据 Q=CU 知 U 增大,则 Φ 增大;但由于当电量不变,只改变 d 时,场强不变;故 θ 不变;故 A 正确; B、若增大电荷量,根据 Q=CU 知电压增大,所以静电计指针张角变大,B 错误; C、当 A 极板向向上平移一小段距离后,知电容 C 减小,根据 Q=CU 知电压增大,静电计 指针张角变大,C 正确; D、 在两板间插入云母片后, 电容 C 增大, 根据 Q=CU 知电压 U 减小, 板间场强 E= 减小,

小球的摆线与竖直方向的偏转角 θ 变小,φ 也减小,D 错误; 故选:AC. 点评: 本题属于电容器的动态分析,关键抓住电容器始终与电源相连,则电势差不变,电 容器与电源断开,则电容器所带的电量不变. 20. (4 分)如图,一束质子沿中心轴同时射入两平行金属板之间的匀强电场中后,分成 a、 b、c 三束,则质子在电场中运动过程中()

A.初速度比较 va<vb<vc B. 加速度大小比较 aa=ab=acc C. 板内运动时间比较 ta=tb>tc D.动能增加量比较△ Eka>△ Ekb>△ Ekc 考点: 带电粒子在匀强电场中的运动. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 质子在匀强电场中做类平抛运动,将 a 与 b,b 与 c 进行比较,可得到时间关系和 初速度的关系;根据电场力做功,比较电势能变化量的关系;根据动能定理列式比较动能增 加量的关系. 解答: 解:质子在匀强电场中加速度:a= ,所以加速度大小比较 aa=ab=acc.沿垂直于

极板的方向, 受到电场力作用而初速度为零的匀加速直线运动, 平行于极板的方向不受力而 做匀速直线运动. 垂直于极板的方向:由 y= 知,t= ∝

由于 ya=yb>yc,则得:ta=tb>tc. 平行于极板的方向,有:x=v0t,得:v0= 对于 a、b:由于 xa>xb,ta=tb,则得:va<vb. 对于 b、c:xb=xc,tb>tc.则得,vb<vc.故有较 va<vb<vc. 电势能的变化量大小等于电场力做功的大小,则△ Ep=qEy∝y,则得△ Epa=△ Epb>△ Epc. 动能增加量等于电场力做功,则得△ Eka=△ Ekb>△ Ekc.故 ABC 正确,D 错误. 故选:ABC.

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点评: 本题一要掌握类平抛运动的研究方法; 运动的分解法, 二要能根据轨迹比较水平位 移和竖直方向的关系,再选择比较对象,结合解析式进行比较. 三.填空题(共两题,每空两分,共 18 分) 21. (6 分)如图所示,某同学用图甲所示的装置进行“探究功与物体速度变化的关系”实验, 得到图乙所示的纸带.

(1) 如图甲, 在本实验中是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 (选填“条数”或“长 度”) ; (2)如图乙,可以利用 BC 段的距离来计算小车获得的速度(选填“AB”或“BC”) . (3)关于该实验,下列叙述正确的是 D A. 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.放小车的长木板应该使其水平放置 D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出. 考点: 探究功与速度变化的关系. 专题: 实验题. 分析: (1)实验原理:橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能,实验中改变拉力做功时, 为了能定量, 所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度, 这样橡皮筋对小车做的功才有倍 数关系. (2)橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足:W=
2

的关系,所以当小车质量一定

时:w 与 v 成正比.v 可以从纸带上求出,因为小车先加速运动后匀速,所以从点迹疏密程 度相同的纸带部分求出. 解答: 解: (1)实验中改变拉力做功时,为了能定量,所以用不同条数的橡皮筋且拉到相 同的长度,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系.故填:条数. (2)v 可以从纸带上求出,因为小车先加速运动后匀速,再据匀速的纸带求出匀速的速度, 所以从点迹疏密程度相同的纸带部分先用 BC 段求出匀速的速度. (3)A、橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足:W=
2 2

的关系,所以当小车质量

一定时:w 与 v 成正比.我们只需要看 w 与 v 是否成正比即可.故 A 错误. B、实验中改变拉力做功时,为了能定量,所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度,这 样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系.故 B 错误. C、从纸带上看出,小车先加速运动后匀速,这样的话就需要平衡摩擦力,故木板应该是倾 斜的.故 C 错误. D、做纸带类型的题时:统一的要求都是先接通电源,后让纸带运动.故 D 正确. 故选:D 故答案为: (1)条数; (2)BC; (3)D.

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点评: 本实验的原理是:W=

,实验中要清楚是如何改变 w,如何获得的速度 v 即

可.实验过程中需要注意的事项可围绕原理记忆. 22. (12 分)在用自由落体运动验证机械能守恒的实验中,重物质量 m=1kg,纸带上打出的 一部分点如图所示.A、B 是我们选取的两个点,M、B、N 是连续的三个点(相邻计数点 间的时间间隔为 0.02s) (本题所有计算结果均保留三位有效数字)

(1)纸带的左端与重物相连. (填“左”或“右”) . (2)打点计时器打下计数点 B 时,重物的速度 vB=3.87m/s. (3)从 A 点运动到 B 点的过程中,重力势能减少量△ EP=7.28J,若已经测出 A 点对应的速 度 vB=0.980m/s, 则此过程中物体动能的增加量△ Ek=7.01J, △ EP 略大于△ Ek (填“等于”, “略 2 大于”或“略小于”) ,这是因为重物下落时受到阻力. (g 取 9.8m/s ) 考点: 验证机械能守恒定律. 专题: 实验题. 分析: 纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运 动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关 系得重力势能减小量等于重力做功的数值. 解答: 解: (1)从纸带上可以看出 0 点为打出来的第一个点,速度为 0,重物自由下落, 初速度为 0,所以应该先打出 0 点,而与重物相连的纸带在下端,应该先打点.所以纸带的 左端应与重物相连. (2)利用匀变速直线运动的推论 vB= =3.87 m/s

(3)重力势能减小量△ Ep=mgh=1×9.8×0.7276J=7.28 J. △ Ek= m ﹣0= (3.87) =7.01 J,
2

△ EP 略大于△ Ek,这是因为 故答案为: (1)左端 (2)3.87 (3)7.28 J; 7.01 J; 略大于; 重物下落时受到阻力. 点评: 纸带的处理在高中实验中用到多次, 需要牢固的掌握. 实验原理是比较减少的重力 势能和增加的动能之间的关系,围绕实验原理记忆实验过程和出现误差的原因. 四.计算题(第 23 题 8 分,第 24 题 10 分,第 25 题 14 分) 23. (8 分)把质量为 1kg 的石块从 10m 高处以 30°角斜向上方抛出,初速度为 8m/s.不计 空气阻力. 求: (1)人对石块做的功 (2)石块落地时的速度大小
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(3)若以不同角度、相同初速度大小抛出石块,试比较石块落地时的速度.

考点: 动能定理. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: (1)根据动能定理求出小球抛出过程手对小球的做功. (2)由动能定理可求得石块落地时的速度大小; (3)根据(2)中公式可分析石块以不同角度抛出时落地的速度. 解答: 解: (1)根据动能定理得,小球抛出过程中人的手对小球做功 W= mv0 = ×1×64=32J; . (2)根据动能定理得, mgh= mv ﹣ mv0
2 2 2

解得:v=2 m/s; (3)由动能定理可知,小球在下落过程中重力做功相等,故以不同角度、相同初速度大小 抛出石块时,落地时的速度大小均相等,但方向不同; 答: (1)人对石块做的功为 32J; (2)石块落地时的速度大小为 2 m/s; (3)若以不同角度、相同初速度大小抛出石块,石块落地时的速度大小相等,方向不相同. 点评: 本题考查动能定理的基本运用, 注意在小球下落中重力做功相同, 则动能的改变量 一定相同. 24. (10 分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,用长为 L 不可伸长的绝缘细线拴住一质 量为 m,带电荷量为 q 的小球,线的上端固定于 O 点.细线与竖直方向成 30°角时静止释放 小球,小球开始摆动,当摆到 A 点时速度为零,此时 OA 恰好处于水平状态,设整个过程 中细线始终处于拉直状态,静电力常量为 k,忽略空气阻力. 求: (1)判断小球电性; (2)BA 两点间的电势差 UBA; (3)匀强电场的场强 E 的大小.

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系.
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专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)根据电场力对小球做功的正负判断电场力的方向,从而判断小球的电性; (2)对于小球 1 从 B 到 A 过程,运用动能定理和电场力做功公式 W=qU,求解 BA 两点间 的电势差 U; (3)由几何知识确定出 BA 间沿电场线的距离 d,再根据 E= 求解场强 E 的大小; 解答: 解: (1)若小球不带电,则从 A 点释放,将运动到与 A 点等高的地方,而实际上 小球没能运动到与 A 点等高的地方,所以电场力对小球做了负功,电场力水平向右,而电 场强度方向水平向右,则小球带正电; (2)小球 1 从 B 到 A 过程,由动能定理得: qUBA﹣mgLcos30°=0﹣0 解得:UBA= ①

(2)BA 间沿电场线的距离为:d=L+Lsin30°② 在匀强电场,有:E= ③ .

所以联立①②③三式得:E= 答: (1)小球带正电; (2)BA 两点间的电势差 UBA 为 (3)匀强电场的场强 E 的大小为

; .

点评: 本题主要考查了动能定理以及电场强度与电势差的关系公式得直接应用, 要求同学 们能正确分析小球的运动情况和受力情况,能根据小球的所受电场力的方向判断小球的电 性,难度不大,属于基础题. 25. (14 分)如图光滑水平导轨 AB 的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个 质量为 m=1kg 的物块(可视为质点) ,物块与弹簧不粘连,B 点与水平传送带的左端刚好平 齐接触,传送带的长度 BC 的长为 L=6m,CD 为光滑的水平轨道,C 点与传送带的右端刚 好平齐接触,DE 是竖直放置的半径为 R=0.4m 的光滑半圆轨道,DE 与 CD 相切于 D 点.已 2 知物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,取 g=10m/s .

(1)若第一次释放弹簧时传送带静止不动,物块离开弹簧后滑上传送带刚好能到达 C 点, 求弹簧释放前储存的弹性势能 Ep; (2) 若第二次释放弹簧时传送带沿逆时针方向以恒定速度 v=2m/s 匀速转动. 物块离开弹簧, 滑上传送带能够通过 C 点,并经过圆弧轨道 DE,从其最高点 E 飞出,最终落在 CD 上距 D 点的距离为 x=1.2m 处(CD 长大于 1.2m) ,求物块通过 D 点时受到的支持力大小;
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(3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能. 考点: 动能定理的应用;平抛运动. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: (1)弹簧弹性的势能完全转化为木块的动能,木块通过传送带时滑动摩擦力做的 功等于木块动能的变化,据此计算可得; (2)滑块从 E 点开始做平抛运动,根据平抛运动规律求得木块经过 E 点时的速度,再根据 机械能守恒定律可求得 D 点的速度,由牛顿第二定律求得木块在 D 点受到的压力; (3)求出木块经过传送带时与传送带间的相对位移,根据 Q=fL 求得因摩擦产生的热能. 解答: 解: (1)滑块经过传送带时,摩擦力做的功等于滑块动能的变化,故有:

可知滑块释放时的动能为:

弹簧释放时弹簧的弹性势能完全转化为木块的动能,所以滑块刚好到达传送带 C 点时弹簧 储存的弹性势能为:12J; (2)小滑块离开 E 点做平抛运动,由平抛知识有: 水平方向:x=vEt 竖直方向: 由此可得,滑块在 E 点的速度为:

根据动能定理有:滑块从 D 到 E 的过程中只有重力做功:

代入数据解得:滑块经过 D 点时的速度为:vD=5m/s 由向心力公式可得: FN=mg+m =10+1× =72.5N

(3)滑块经过传送带时只有阻力做功,根据动能定理有:

代入数据可解得:vB=7m/s 因为滑块做匀减速运动,故有: L= t,可得滑块在传送带上运动的时间为:t=

由此可知滑块在传送带上滑动时,滑块相对于传送带的位移为:x=L+vt=6+2×1m=8m 所以滑块因摩擦产生的热量为:Q=μmgx=0.2×1×10×8J=16J 答: (1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达 C 点,弹簧储存的弹性势能 Ep 为 12J;
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(2)物块通过 D 点时受到的支持力大小 72.5N; (3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能为 16J. 点评: 本题是传送带与平抛运动的结合, 关键是能掌握物体在传送带上做匀减速运动, 能 根据平抛运动规律求解平抛运动问题,以及摩擦生热由两物体间的相对位移决定.

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