高一第二学期物理期末考试试卷

高一第二学期物理期末考试试卷

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　　高一第二学期物理期末考试试卷

　　一、选择题(每题4分，共48分，其中1-8题为单项选择题，9-12为多项选择题)。

　　1. 下列说法中正确的是( )

　　A.在公式 中， 是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小

　　B.由公式 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受到的电 场力成正比

　　C.公式 只适用于真空中点电荷产生的电场

　　D.电场线是电荷在电场中的运动轨迹

　　2.如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为( )

　　A. B. C. D.

　　3.如图，质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上，则下列说法中不正确的是( )

　　A.若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块不做功

　　B.若斜面向上匀速移动距离x，斜面对物块做功mgx

　　C.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离x，斜面对物块做功max

　　D.若斜面向下以加速度a匀加速移动距离x，斜面对物块做功m(g+a)x

　　4.一探究小组的同学到建筑工地上探究起重机功率的变化规律。其中某同学绘制的重物被起重机的钢索吊着由地面到空中某个高度的过程中的速度时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象是图中的( )

　　A. B. C. D.

　　5. 小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，设地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于( )

　　A. B. C. D.

　　6.如图(甲)所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下 端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(乙)所示，则( )

　　A.t1时刻小球动能最大

　　B.t2时刻小球动能最大

　　C.t2～t3时间内，小球的动能先增加后减少

　　D.t2～t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

　　7.如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止 释放，B上升的最大高度是( )

　　A. B.

　　C. D.2R

　　8.如右图所示，一质量为m的物体(可视为质点)，以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g，物体在斜面上运动的最高点为B， A、B两点的高度差为h，则物体从A点到B点的过程中( )

　　A.动能损失mgh B.动能损失2mgh

　　C.机械能损失2mgh D.机械能损失 mgh

　　9. 质量为2kg的质点静止于光滑水平面上，从 t=0时起，第1s内受到4N的水平外力作用，第2s内受到同方向2N的外力作用.下列判断正确的是( )

　　A.0～2s末外力的平均功率是 W B. 第2s末外力的瞬时功率最大

　　C.第2s内外力所做的功是 J D.第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是

　　10.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个点电荷M、O、N，电荷O恰能保持静止，电荷M、N均围绕电荷O做匀速圆周运动。已知电荷M、N与电荷O的距离分别为L1、L2。(不计万有引力作用)下列说法中正确的是( )

　　A. M与N带有异种电荷 B.M与N所带电荷量之比为

　　C.M与N的质量之比为 D.M与N的比荷之比为

　　11.如图甲，倾角为θ的光滑斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B点，在A点放一质量m=2kg的小物块，小物块自由释放，在开始运动的一段时间内v-t图如图乙所示，小物块在0.4s时运动到B点，在0.9s时到达C点，BC的距离为1.2m(g取10m/s2)。由图知( )

　　A.斜面倾角

　　B.C点处弹簧的弹性势能为16J

　　C.物块从B运动到C的过程中机械能守恒

　　D.物块从C回到A的过程中，加速度先增大后减小，再保持不变

　　12. 质量为2kg的物体放在地面上，在竖直向上的拉力作用下，由静止开始向上运动，在此过程中，物体的机械能E和位移x之间的关系如图所示，设地面为零势能面，(g取10m/s2)

　　下列说法中正确的是( )

　　A.前2m物体作匀加速直线运动，加速度为5m/s2

　　B.拉力的功率一直增大

　　C.前2m和后2m运动时间相等

　　D.x=2m时，物体的动能最大

　　第Ⅱ卷(非选择题共52分)

　　二.实验题(共14分)

　　13. (6分)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1。用完全相同的弹簧2根、3根…并列在一起都使木块由A点静止释放，进行第2次、第3次…实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。请回答下列问题：

　　(1)(3分)W-L图象为什么不通过原点?_______________________________。

　　(2)(3分)弹簧被压缩的长度LOA= ________ cm。

　　14. (8分)某研究性学习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。当气垫导轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方，滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计。在气垫导轨上相隔一定距离L的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，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变化的图线。

　　(1)(1分)实验前，接通电源，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)(3分)滑块P用细线跨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、遮光条宽度d、滑块质量M、钩码质量m、A、B间距L已知，若上述物理量间满足关系式__________________________

　　_______________________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。

　　(3)(4分)若遮光条宽度d=8.400mm，A、B间的距离L=160.00cm，△t1=8.40×10-3s，△t2=4.20×10-3s，滑块质量M=180g，钩码Q质量m=20g，则滑块从A运动到B的过程中系统势能的减少量△Ep= ___________J，系统动能的增量△Ek= ___________J。(g=9.80m/s2，计算结果保留三位有效数字)

　　三.计算题(共38分，答题时请写出必要的文字说明，公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

　　15.(6分)用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时撤去力F，经过一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm。若忽略空气阻力，g取10m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为多少?

　　16.(8分) 如图所示，绷紧的传送带始终保持大小为v=8m/s的速度水平匀速运动.一质量m=1kg的小物块无初速度地轻放 到皮带A处，物块与皮带间的动摩擦因数μ=0.4，A、B间距L=10m。(g=10m/s2)求：

　　(1)A到B的运动过程中摩擦力对物块所做的功;

　　(2)A到B的运动过程中产生的热量。

　　17.(12分)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，不计空气阻力， (g=10m/s2)求：

　　(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;

　　(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;

　　(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小。

　　18. (12分) 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C，D为圆轨道的最低点和最高点)，且∠BOC=θ=37°，圆轨道直径d为0.4m。可视为质点，质量m=0.1kg的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静 止滑下，(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)求：

　　(1)刚好能通过圆轨道最高点D的高度H;

　　(2)若用压力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，求出压力F与高度H的关系式，并在图乙中绘制出二者的关系图象。

　　(3)通过计算判断是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。

　　高一第二学期物理期末考试试卷答案

　　一. 选择题(48分)

　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

　　A C D B D C A B AD BD AC ACD

　　二.实验题(12分)

　　13.(1)由于木块通过AO段时，摩擦力对木块做了功或W不为总功 (3分)(2) 3 cm(3分)。

　　14.(1)= (1分)，

　　(2) (3分)(4)0.314 J(2分)，0.300 J(2分)

　　三.计算题(38分)

　　15. (6分)解：以物体从开始运动到落到落入沙中停止为研究过程，向上的力F、重力和沙的阻力做功，

　　根据动能定理w总=△EK

　　可得：W+WG+Wf=0-0

　　即：F•H+mgh+Wf=0

　　代入数据解得：Wf=-F•H-mgh=-34J

　　所以，物体克服沙坑的阻力做功34J.

　　答：物体克服沙坑的阻力做功34J

　　16.(9分)解：(1)滑块的加速度为a= =4m/s2

　　达到传送带的速度所需时间为t= = =2s

　　在2s内两者的位移之差为△x=vt− =8×2− ×4× m=8m

　　故达到共同速度之后滑块还在传送带上

　　根据动能定理，摩擦力做功为W= = ×1× J=32J

　　(2)转化为内能为Q=μmg•△x=0.4×1×10×8J=32J

　　答：(1)物块从A运动到B的过程中摩擦力对物块做功为32J

　　(2)物块从A运动到B的过程中物块与传送带间的摩擦做功转化为内能为32J

　　17. (10分)(1) (2) (3) F=216N.

　　解：(1)大猴子从A点水平跳起最小速度为 ,根据平抛运动知识：

　　① ② 联立①②，得： ③

　　(2)大猴子抓住青藤速度为 ，由C到D，根据机械能守恒定律：

　　④ 得： ⑤

　　(3)青藤对大猴子的拉力为F，青藤长度为L，

　　根据几何关系： ⑥ 得：L=10m ⑦

　　根据牛顿第二定律和向心力公式： ⑧

　　综合⑤⑦⑧式并代入数据得：F=216N. ○9

　　18 (12分)(1) (2) (3)存在，

　　解：(1)滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：

　　且在D点满足： 得： ,

　　(2)在D点满足 ，滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得： 得： 图象如图所示：

　　(3)假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点(如图所示)

　　从D到E过程滑块做平抛运动，则有：

　　得到：

　　而滑块过D点的临界速度为：

　　由于： 所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点

　　滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：

　　得到：