黑龙江省双鸭山市第一中学2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省双鸭山市第一中学2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省双鸭山市第一中学2020学年高一下学期期末测试 ‎ 物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共计60分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-12题有多项符合题目要求，全选对的得5分，选对但是不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1. 对于万有引力定律的表达式F=G，下面说法中正确的是 ‎①公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 ‎②当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 ‎③m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关 ‎④m1与m2受到的引力是一对平衡力 A. ①③ B. ②④ C. ①②④ D. ①④③‎ ‎【答案】A ‎【解析】公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的，选项A正确；万有引力定律只适用于质点之间的相互作用，故当r趋近于零时，不能看做质点，万有引力定律不适用，选项B错误； m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关，选项C正确； m1与m2受到的引力是一对相互作用力，因作用在两个物体上，不是平衡力，选项D错误；故选AC.‎ ‎2. 如图为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是( )‎ A. 这个电场可能是负点电荷的电场。 B. 这个电场可能是匀强电场。 C. 点电荷在A点受到的电场力比在B点时受到的电场力大。 D. 负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向。 ‎【答案】C ‎【解析】A. 根据图象可以判断这不是孤立的负点电荷形成的电场，故A错误；‎ B. 匀强电场的电场线应是一簇平行的、间距相等的线，故B错误；‎ C．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，由图可知，A点的场强大于B点的场强。故C正确。‎ D. 电场线的切线方向为该点场强的方向，负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，故D错误。‎ 故选：C.‎ ‎3. 下列说法不正确的是（　）‎ A. 平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的 B. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C. 两个速率不等的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动 D. 做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：平抛运动的物体的加速度是竖直向下的g，所以速度变化的方向始终是竖直向下的，选项A 正确；只有做匀速圆周运动的物体所受各力的合力才一定是向心力，选项B错误；两个速率不等的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动，选项C 正确；做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心，故其加速度也不一定指向圆心，选项D 正确。‎ 考点：速度的合成；向心力。‎ ‎4. 在真空中有两个点电荷A、B相距10cm，A的电荷量是B的10倍，B受到的库仑力是1N，则A受到的库仑力是（  ）‎ A. 10N B. 1N C. 0.1N D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】A与B间的库仑力为一对相互作用力，等大反向，故A受到的库仑力为10N，B正确．‎ ‎5. 水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来．图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则 ‎①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大 ‎②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大 ‎③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大 ‎④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大 ‎　以上说法正确的是(　)‎ A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：甲、乙两物体的初动能和末动能都相同，都只受摩擦力作用，根据动能定理可知摩擦力对甲、乙两物体做的功相等，即：，由图可知：，则，‎ 所以：若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大，①正确，②错误；‎ 若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大，③正确，④错误，故选项A正确。‎ 考点：动能定理；摩擦力的判断与计算 ‎【名师点睛】该题主要考查了动能定理的直接应用，要求同学们能够从图象中得到有用信息，并正确做好受力分析及过程分析，选用正确的物理规律求解即可。‎ ‎6. 一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为ΔEk1和ΔEk2，机械能的增量的大小分别是ΔE1和ΔE2，则以下大小关系正确的是(　　)‎ A. ΔEk1>ΔEk2 ΔE1>ΔE2 B. ΔEk1>ΔEk2　 ΔE1<ΔE2‎ C. ΔEk1>ΔEk2　 ΔE1＝ΔE2 D. ΔEk1<ΔEk2　 ΔE1＝ΔE2‎ ‎【答案】C ‎【点睛】本题根据动能定理由合力的功分析动能的变化量、除重力以外的力做功判断机械能的变化，都是常用的方法．‎ ‎7. 如图，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B。现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，下列说法中正确的是( )‎ A. 若A、B为异性电荷，B球一定做圆周运动 B. 若A、B为异性电荷，B球可能做匀变速曲线运动 C. 若A、B为同性电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动 D. 若A、B为同性电荷，B球的动能一定会减小 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：若A、B为异种电荷，A、B之间的库仑力为吸引力，当A、B之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，当A、B之间的库仑力不等于向心力的时候，B球就做曲线运动，它们之间的库仑力会变化，所以做的是变加速曲线运动，故A和B错误；若A、B为同种电荷，A、B之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以B球一定做曲线运动，由于A、B之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以B球的加速度在减小，而速度在增大，它做的是变加速曲线运动，C正确，D错误，本题选C。‎ 考点：力和电结合下的曲线运动。‎ ‎【名师点睛】本题分A、B为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论，当为同种电荷时，B球要远离A球，当为异种电荷的时候，根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况．当A、B为异种电荷的时候，当库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动；当库仑力大于向心力的时候，B球做向心运动；当库仑力小于向心力的时候，B球做离心运动。‎ ‎8. 一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的( )‎ A. 重力势能减少了2mgh B. 动能增加了2mgh C. 机械能保持不变 D. 机械能增加了mgh ‎【答案】BD ‎【解析】A. 物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；‎ B. 根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；‎ C. 重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误。‎ 故选：B.‎ 点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．‎ ‎9. 从A点将一个小球以三种不同方式抛出，(1)以υ0速率竖直下抛；(2)以υ0速率竖直上抛；(3)以υ0速率平抛.到达地面时重力做功的瞬时功率分别是P1、P2、P3，重力做功的平均功率分别为、、，则下述说法中正确的是( )‎ A. P1＞P2＞P3 B. P1=P2＞P3‎ C. ＞＞ D. =＞‎ ‎【答案】BC ‎【解析】根据动能定理可得，小球落地时的动能为，由于（1）（2）两种情况在竖直方向上的初速度大小相等，而（3）情况中小球在竖直方向上的初速度为零，所以，故落地时，根据可得，A错误B正确；三种情况下，重力做功相等，根据题意可知，故根据可得，C正确D错误．‎ ‎10. 某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与v的方向相反，则：‎ A. F1对物体做正功 B. F2对物体做正功 C. F3对物体做负功 D. 合外力对物体做正功 ‎【答案】BC ‎【解析】物体做匀减速直线运动，加速度a的方向与速度方向相反，F1与速度方向相反，F1做负功，A错；F2与速度方向相同，F2做正功，B对；同理F3做负功，C对；合外力的方向与加速度方向相同，合外力做负功，D对；‎ ‎11. 如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(　　   )‎ A. 若A、B是不等量异种电荷，则h＞H B. 若A、B是等量异种电荷，则h＞H C. 若A、B是等量同种电荷，则h＝H D. 若A、B是等量异种电荷，则h＝H ‎【答案】ABC 考点：电荷的中和 能量守恒定律 ‎【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功。‎ ‎12. 下列有关力做功的说法正确的是 A. 作用力做正功,则反作用力一定做负功 B.‎ ‎ 静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功 C. 一对静摩擦力对系统做功一定为零 D. 一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零 ‎【答案】BCD ‎【解析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．‎ ‎【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．‎ 二、填空题（每空3分，共计15分）‎ ‎13. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：‎ A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示。‎ B.第二步保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块， 使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。‎ 打出的纸带如图：‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度=_______，打点计时器打B点时滑块速度=____________。‎ ‎（2）已知重锤质量m，当地的重力加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功，还必须测出这一过程滑块________________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式=____________。‎ ‎（3）测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及。以V2为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出V2-W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量 M=______________________。‎ ‎【答案】 (1). （1）， (2). (3). （2）下滑的位移， (4). (5). （3）‎ ‎【解析】①根据匀变速直线运动过程中中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度可得：；‎ ‎②合外力为重物的重力，要求出外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块的位移x ‎，则；‎ ‎③合外力做的功为，所以，已知直线斜率为k，所以．‎ 三、计算题 ‎14. 电荷量为q＝1×10－4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图所示，求：‎ ‎(1)物块的质量m；‎ ‎(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。‎ ‎【答案】（1）1kg （2）0.2‎ ‎【解析】当时，物体的加速度为，‎ 根据牛顿第二定律得：；‎ 当时，物体匀速运动，则物体受力平衡，，又；‎ 代入数据解得：．‎ ‎15. 如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v＝3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R＝1.0m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。求：‎ ‎（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。‎ ‎（2）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力。‎ ‎【答案】（1）1.2m （2）6200N ‎【解析】（1）车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得，‎ 竖直方向上有，水平方向上有，‎ 解得，；‎ ‎（2）摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度为：；‎ 到达A点时速度为：，‎ 设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则有，即有；‎ 对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，‎ 所以有，代入数据解得，由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为6200N．‎ ‎16. 有一倾角为θ=37°的硬杆，其上套一底端固定且劲度系数为k=120 N/m 的轻弹簧，弹簧与杆间无摩擦。一个质量为m=1 kg 的小球套在此硬杆上，从P点由静止开始滑下，已知小球与硬杆间的动摩擦因数为μ=0.5，P与弹簧自由端Q间的距离为l=1 m。弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为。求：‎ ‎（1）小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t；‎ ‎（2）小球运动过程中达到的最大速度；‎ ‎（3）若使小球在P点以初速度下滑后又恰好回到P点，则需多大？‎ ‎【答案】（1）1s （2）2m/s （3）4.9m/s ‎【解析】（1）小球做匀加速直线运动，合力为：；‎ 由牛顿第二定律得：，‎ 由运动学方程得，故；‎ ‎（2）当小球从P点无初速滑下时，弹簧被压缩至x处有最大速度，‎ 则有：，解得：；‎ 对于小球从最高点到速度最大位置，由动能定理得：，而，‎ 整理得：，代入数据得：；‎ ‎（3）设小球从P点压缩弹簧至最低点，弹簧的压缩量为，由动能定理：；‎ 从最低点经过弹簧原长Q点回到P点的速度为0，则有：，‎ 解得：；‎ ‎【点睛】小球运动过程较为清晰，涉及摩擦力做功和弹力做功，应用动能定理或能量守恒定律均可解决，注意弹力做功转化为弹性势能．‎