吉林省东丰县第三中学2016-2017学年高一物理下学期期末考试试题(含解析)

吉林省东丰县第三中学2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题
一、单项选择
1. 如图所示，小船在静水中的速度为8m/s，它在宽为240m，水流速度为6m/s的河中渡河，船头始终与河岸垂直，则小船渡河需要的时间为( )
A. 24s
B. 40s
C. 30s
D. 17.1s
【答案】C
【解析】小船渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定，船头始终垂直河岸，渡河时间：
，故选项C正确。

点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出到达对岸时间。

2. 如图所示，以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（g取10m/s²）( )
A. S
B. S
C. S
D. S
【答案】B
【解析】小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图：
则，则，所以，故B正确，ACD错误。

点睛：解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度的合成和分解遵循平行四边形定则。

3. 平抛一物体，当抛出s后它的速度与水平方向成30o角，落地时速度方向与水平方向成45o角，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是( )
A. 初速度为20m/s
B. 落地速度为30m/s
C. 开始抛出时距地面的高度为45m
D. 水平射程为40m
【答案】C
【解析】A、末物体的竖直方向的分速度为：
故有：，所以A错误；
B、落地时速度为：，所以B错误；
C、落地时竖直速度，飞行时间
抛出时高度：，所以C正确；
D、水平射程：，所以D错误。

点睛：解决本题的关键知道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．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式。

4. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法不正确的是( )
A. 匀速圆周运动的物体处于非平衡状态
B. 运动快慢可用线速度描述，也可用角速度描述
C. 匀速圆周运动的物体是匀速运动，因为其速率保持不变
D. 匀速圆周运动的物体合力不可能为0
【答案】C
【解析】A、匀速圆周运动是曲线运动，有加速度，不是平衡状态，即处于非平衡状态，故A 正确；
C、匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但方向改变，故不是匀速运动，其合力不可能为0，故选项C错误，D正确。

点睛：匀速圆周运动是变速运动，其线速度，向心加速度均是变化的。

5. 在离地面高度等于地球半径的2倍高处，重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的( )
A. 2倍
B. 1倍
C.
D.
【答案】C
【解析】设地球的半径为R，质量为M，物体的质量为m，根据万有引力等于重力，得：
在地面：，离地心高度处：，联立解得：，故选项C正确。

点睛：不考虑地球自转的影响，认为重力和万有引力相等，对地面和高处分别列式，即可求解。

6. 已知地球的质量约为火星质量的16倍，地球的半径约为火星半径的4倍，已知地球第一宇宙速度为
7.9km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( ) A. 3.5km/s B. 15.8km/s C. 17.7km/s D. 3.95km/s
【答案】D
【解析】航天器在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动，星球对航天器的万有引力提供航天器的向心力得：，解得：，该星球的质量约为地球质量的倍，半径约为地球半径的倍，故：
而，故，故选项D正确。

点睛：本题是卫星类型，关键要建立卫星运动的模型，根据万有引力提供向心力，得到环绕速度的表达式，注意半径比地球半径大2倍，是解题的关键。

．
7. 两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功9J，力F2对物体做功12J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )
A. 3 J
B. 21 J
C. 15 J
D. 10.5 J
【答案】B
【解析】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；
由于力对物体做功为：，力对物体做功为：，
所以与的合力对物体做的总功就为：，故选项B正确。

点睛：功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和。

8. 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的0.1和0.3倍，最大速率分别为v1和v2，则( )
A. 2=0.1 1
B. 2=0.3 1
C.
D. 2=3 1
【答案】C
【解析】设汽车的功率为P，质量为m，则有：，所以
，故选项C正确。

点睛：解决本题的关键知道以额定功率行驶，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大。

二、多选题
9. 如图所示，一带电粒子在电场中从A运动到B，径迹如虚线所示，由此可见( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度不断增大
C. 粒子在A点时动能大
D. B的场强比A的场强大
【答案】BCD
【解析】A、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；
B、电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大，所以粒子加速度不断变大，故B正确；
C、粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，动能减少，所以粒子在A点时动能较大，故C正确；
D、电场线密的地方电场的强度大，所以B点场强大于A点场强，故D正确。

点睛：该题考查了带电粒子在电场中的运动，解这类问题的突破点在于根据运动轨迹判断出电场力方向，从而进一步判断动能的变化情况，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小。

10. 竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。

则迅速放手后（不计空气阻力）( )
A. 放手瞬间小球的加速度大于重力加速度
B. 小球的机械能守恒
C. 小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒
D. 小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断减小
【答案】AC
【解析】A、刚放手时，小球受到重力和向下的弹力，所受的合力大于重力，根据牛顿第二定律得知，加速度大于g，故A正确；
B、对于小球，弹簧的弹力对它做功，其机械能不守恒，故B错误；
C、对于小球、弹簧与地球组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；
D、由上分析可知，小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，由于下落过程中，小球的重力势能不断减小，所以小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大，故D错误。

点睛：本题要正确分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度，掌握机械能守恒的条件，并能根据研究对象，判断机械能是否守恒。

11. 把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星( )
A. 周期越大
B. 线速度越小
C. 角速度越大
D. 加速度越小
【答案】ABD
【解析】试题分析：设太阳的质量为M，行星的质量为m，轨道半径为r．
行星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，则由牛顿第二定律得：
G=m，G=mω2r，G=ma，
解得：v=，ω=，a=，周期T==2π，
可知，行星离太远越近，轨道半径r越小，则周期T越小，线速度、角速度、向心加速度越
大，故BCD错误；
故选：A．
12. 带电的平行板电容器与静电计的连接如图所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法有( )
A. 增大两极板间的距离
B. 用手触摸极板A
C. 将极板B向上适当移动
D. 在两板间插入电介质
【答案】BD
【解析】A、增大两极板间的距离，则d增大，则由决定式可得是容器的电容减小；则由
可知，电势差增大，则指针偏角变大，故A错误；
B、由于B板接地，用手触摸A时，对电量有影响，使其减小，因此电势差减小，则指针偏角变小，故B正确；
C、将极板B向上运动时，正对面积减小，则C减小，由定义式可知，电势差增大，故C错误；
D、在两板间插入电介质时，介电常数增大，则C增大，由可知，电势差减小，则指针偏角变小，故D正确。

点睛：本题考查电容器的动态分析问题，要明确夹角大小表示电势差的大小。

三、实验题
13. 小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

(1)、实验时下列哪些操作是必须的?______(填序号)
A.用天平称出小球的质量
B.将斜槽轨道的末端调成水平
C.每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
(2)、实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置，于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后，在该段曲线上任取水平距离均为△x=30.00cm的三点A、B、C,如图2所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00cm，y2=50.00cm，小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0=______m/s.(g取10m/s2)。

【答案】 (1). BC (2). 1.5
【解析】（1）A、本实验研究平抛运动的规律，与质量无关，故不需要测量小球的质量，故A 错误；B、实验要求将斜槽轨道的末端调成水平，保证小球做平抛运动，故B正确；
C、只有让小球多次从同一位置上静止滚下，才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等，轨迹相同，故C正确。

（2）在竖直方向上有：，则
水平方向有：。

点睛：关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理等，分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解。

14. “验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。

(取g=10m/s2)如图所示，物体由O点自由下落，长度单位为mm。

若实验中所用重锤质量m=0.2kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤速度v B=______，重锤的动能E kB=_________，从O点开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量为ΔEp=_____________因此可得出的结论是___________。

( 结果保留小数点后四位)
【答案】 (1). 0.59m/s (2). 0.0348J (3). 0.0352J; (4). 在误差允许范围内，重锤的机械能守恒
【解析】B点的速度等于AC之间的平均速度：
............
点睛：验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习。

四、计算题
15. 质量为m=2kg的小球由高处自由下落，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

求：
（1）前2s内重力做的功
（2）前2s重力的平均功率
（3）2s末重力的瞬时功率
【答案】（1）400J（2）（3）400W
【解析】（1）前内下落的高度为：
则重力的功为：。

（2）根据功率的公式：则。

（3）末物体的速度为：
则末重力的瞬时功率：。

点睛：根据位移时间公式求出落地前内的位移，从而得出重力做功的大小，结合平均功率的表达式求出重力做功的平均功率。

16. 如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.90m的光滑圆形轨道平滑连接。

现有一质量m=0.20kg的滑块(可视为质点) ，从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。

已知A 点到B点的高度h=2.5m，重力加速度g=10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：
(1)滑块通过C点时的速度大小；
(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；
(3)滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。

【答案】（1）（2）12N（3）
【解析】（1）因滑块恰能通过C点，即在C点滑块所受轨道的压力为零，其只受到重力的作用，设滑块在C点的速度大小为，根据牛顿第二定律，对滑块在C点有，解得。

（2）设滑块在B点时的速度大小为，对于滑块从B点到C点的过程，根据机械能守恒定律有
滑块在B点受重力和轨道的支持力，根据牛顿第二定律有
联立上述两式可解得
根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小。

（3）设滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功为，对于此过程，根据动能定律有，解得
解得克服摩擦力做功。

点睛：本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律，综合性较强，难度不大，需加强这类题型的训练。

17. 如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为3×10-6C的正电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.6J，已知A. B两点间距离为4cm，两点连线与电场方向成60o角，求：
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功W AB
(2)该匀强电场的电场强度E
(3)A、B两点间的电势差U AB
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）正电荷由A点移到B点，其电势能减少了，则电场力所做的功：；（2）根据公式：，则；
（3）两点间的电势差：。

点睛：本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握。