2017-2018高一物理下学期期末试卷（有答案江西高安中学）

江西省高安中学2017-2018学年度下学期期末考试
高一年级物理试题
一、 选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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8-10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1、关于电场强度有下列说法，正确的是（　　）
A. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
 B . 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力
C. 在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零
D. 根据公式E= 可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比
2、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电 荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中正确的是(　　)
A. 带电粒子一定带正电
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. 粒子在a点的速度大于在b点的速度
D. 粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向右
3、现有一组方向平行于x轴的电场线，若从x轴的坐标原点由静止释放一个 带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着x轴的正方向从x1=0处运动到x2=1.2 cm处，其电势φ随位置x坐标变化的情况如图所示。下列有关说法正确的是（    ）
A. 该粒子一定带负电荷
B. 该粒子从x1=0处运动到x2 =1.2 cm处的过程中，电势能一直减小
C. 在x轴上x=0.6 cm的位置，电场强度大小为0
D. 在x轴上0～0.6 cm的范围内和0.6～1.2 cm的范围内电场的方向一定相反
4、如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人的速度为v，人的拉力为F(不计滑轮与绳之间的摩擦)，则以下说法正确的是(　　)
A.此时船的速度为           B. 此时船的速度为
C. 此时船的加速度为       D. 此时船的加速度为  
5、如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，
等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的
某点P与A板的距离不变．则下列说法不正确的是(　　)
A. 电容器内部的电场强度大小变大  B. 电容器的电容变小
C. 电容 器两极板间电压变大        D. P点的电势升高
6、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 ，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（    ）
   A.      B.       C.       D. 
7、质量为150kg的赛车在平直赛道上以恒定功率启动，受到的阻
力恒定不变，其加速度 a和速度的倒数 的关系如图所示，
则赛车（    ）
A. 速度随时间均匀增大    B. 加速度随时间均匀增大
D. 输出功率为60KW       C. 所受阻力大小为6000N
8、如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为 4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（    ）．（g取10m/s2）
A.1.5rad/s    B. 2.5rad/s   C. 3.5rad/s  D.4.5rad/s
9、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，地球自转周期为24 h，则（    ）
A. 卫星a的角速度小于c的角速度　　　　B. 卫星a的加速度大于b的加速度,
C. 卫星a  的运行速度大于第一宇宙速度　　D. 卫星b的周期等于24h
10、如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点 做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处， 且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q,h= 重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是(    )
A. 小球a 一定带正电　　　　　　 　　B. 小球c的加速度大小为
C. 小球b的周期为 　　　　D. 外力F竖直向上，大小等于
二、实验题（本小题共2小题，每空2分，共16分）
11(8分)某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用一条橡皮筋时对小车做的功记为 W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
 
（1）若木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小　　　　车所在的位置，下列说法正确的是        
A．橡皮筋恰好恢复原长              B． 橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处           D．小车已超过两个铁钉的连线
（2）如图所示是某次正确操作情况下，在50HZ作电源下打点计时器 记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______（填AF或FI）部分进行测量，速度大小为______m/s

（3）通过该实验的正确操作和正确处理数据，应该得出合力 做的功W和物体速度v变化的关系是
                      
12、（8分）某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．

（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_______           ___．
 （2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________ （选填“A”或“B”）．
A．先释放纸带，再接通电源       B．先接通电源，再释放纸带
（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、2、3、4到打出的第一个点 的距离分别为h1、h2、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒．[来源:学&科&网]
（4）某同学作出了v2-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s2。
三、解答题（本题共4小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．）
13、（10分）如图所示，光滑斜面倾角为37°，质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上。当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，重力加速度为g，已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，求：

（1）该电场的电场强度有多大？
（2）若电场强度变为原来的 ， 小物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大？

14、（10分）我国已实验探月计划，同学们也对月球有了更多的关注．
（1）若已知地球 半径为 ，地球表面的重力加速度为 ，月球绕地球运动的轨道半径r,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为 ．
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度 竖直向上抛出一个小球，
经过时间 ，小球落回抛出点．已知月球半径为R月，引力常量为 ，试求出月球的质量 ．

15、（12分）现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=2kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2， =1.7）．则：
（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？
（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？
（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

16、（12分）某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ＝37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L＝6 m，始终以v0＝6 m/s的速度顺时针运动．将一个质量m＝1 kg的物块由距斜面底端高度h1＝5.4 m的A点静止释放，物块通过B点时速度的大小不变．物块与 斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1＝0.5、μ2＝0.2，传送带上表面距地面的高度H＝5 m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1)求物块滑到B点的速度；
(2)若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4 m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；
(3) 若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4 m处静止释放，求物块与传送带间由于摩擦而产生
的热量大小；
(4)求把物块从距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D.

 
 江西省高安中学2017-2018学年度高一年级下学期
期末考试
物理参考答案
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B D A C C AB AD BD
二、填空题（每空2分，共16分）
11 、（1）B（2）FI，0.76．（3） 与 成正比即

12、（1）打点计时器应接“ 交流电源”（2）B（3） （4）9.6
三、计算题（共44分）
13、（10分）试题分析：（1）物块静止于斜面上，由平衡条件得：
解得：
（2）当场强变为原来的时，小物块所受的合外力，
由 ，a=4m/s2，方向沿斜面向下
由动能定理得 ：
解得：

14. （10分）【解析】试题分析：月球绕地球的运动时，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列出月球的轨道半径与地球质量等物理量的关系式；物体在地球表面上时，由重力等于地球的万有引力求出地球的质量，再求出月球的轨道半径；小球在月球表面做竖直上抛运动，求出月球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力 求出月球的质量M月。
（1）根据万有引力定律和向心力公式：
根据万有引力等于重力：
联立解得： （ 2）设月球表面处的重力加速度为 ，根据运动学规律可得：
根据万有引力等于重力：
联立解得： ＝
15.(12分)
（1）2m/s  (2)30N  (3)0.34s
【解析】（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，所以由mg=m 得：
（2）因为v1＞v0，故绳中有张力，由牛顿第二定律得：
T+mg=m
代入数据解得，绳中的张力为：T=60N
（3）因为v2＜v0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，如图所示[来源:学&科&网]
 
水平方向：x=v2t竖直方向：y= gt2
L2=（y-L）2+x2解得：t=0.34s
16.（12分）
解析：(1)A到B过程：
根据动能定理：
 
 
(2)在斜面上根据动能定理
mg h2－μ1mgcos θh2sin θ＝12mv2
解得v＝4 m/s＜6 m/s
设物块在传送带先做匀加速运动到v0，运动位移为x，则：
a2＝μ2mgm＝μ2g＝2 m/s2
v20－v2＝2a2x，x＝5 m＜6 m
所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动
s＝v0t0，H＝12gt20
解得s＝6 m
(3)设物块匀加速直线运动到 ；用时间t
 
在此段时间内传送带位移
 
(4)因物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC＝v0.
①当离传送带高度为h3时物块进入传送带后一直匀加速运动，则
mgh3－μ1mgcos θh3sin θ＋μ2mgL＝12mv20
解得h3＝1.8 m.
②当离传送 带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减 速运动，则
mgh4－μ1mgcos θh4sin θ－μ2mgL＝12mv20
解得h4＝9.0 m
所以当离传送带高度在1 .8 m～9.0 m的范围内均能满足要求，即1.8 m≤h≤9.0 m.
答案：(1)4 s　(2)6 m　(3)1.8 m≤h≤9.0 m