湖北省部分重点中学2014-2015学年度下学期高一期末考试

湖北省部分重点中学2014－2015学年度下学期高一期末考试物理试卷一．选择题（共12小题，每小题４分，共48分。每小题有一个或多个选项正确，全对得4分，少选得２分，有错选或不选得0分。其中第5、9、12小题为多选。）1.在研究问题时，可以根据一个物理量是与一个时刻相对应还是与一段时间相对应而将其区分为状态量（瞬时量）或过程量。例如瞬时速度是状态量，位移是过程量。按照这种分类方式，动能、动能变化量、功三个物理量分别是（）A．状态量状态量过程量B.状态量过程量过程量C．过程量状态量状态量D.过程量过程量状态量2．起重机以0.5m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10m/s2，则在1s内起重机对货物做的功是()A．125JB．2625JC．2500JD．2375J3．提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与汽车运动速率的平方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时，汽车运动的最大速率为vm，如果要使汽车运动的最大速率增大到2vm，则下列办法可行的是()A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P0C．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k4D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k84．下列关于电场线的说法中，正确的是（）A．电场线是电场中实际存在的线B．在复杂电场中的电场线是可以相交的C．沿电场线方向，场强必定越来越小D．同一电场中电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大5．如图1所示，带电小球Ａ附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B，当开关S1、S2断开时，导体B左端带有负电荷，右端带有正电荷。下列说法正确的是（）A．闭合开关S1，则导体Ｂ右端不再带有电荷B．闭合开关S1，则导体Ｂ左端不再带有电荷C．闭合开关S2，则导体Ｂ右端不再带有电荷D．闭合开关S2，则导体Ｂ左端不再带有电荷6．如图2所示，实线是电场线，虚线为两带电粒子只在电场力的作用下运动的轨迹，AB是甲粒子的运动轨迹，AC是乙粒子的运动轨迹，两粒子的带电量大小相等，则下则说法错误．．的是（）A．两种粒子一定带同种电荷B．两种粒子在A点的加速度大小一定相等C．两种粒子在A点的电势能一定相等D．甲粒子从A到B电场力做功一定小于乙粒子从A到C电场力做功7．科学猜想是科学研究中经常用到的方法。带正电的点电荷A带电量为Q，带负电的点电荷B带电量为q，它们组成一个孤立的静电系统。若规定两者相距无穷远时系统的电势能为零，则它们相距r时，下列表达式表示该系统的电势能最合理的是（）A．B．C．D．8．如图3所示，ABCD是匀强电场中一菱形的四个顶点，O是菱形的中心，匀强电场与菱形所在平面平行。已知φA=7V,φC=1V，下列判断正确的是（）A．φB和φD一定低于7V,高于1VB．φO一定等于4VC．φB和φD一定相等D．UDO和UBO一定相等图３9．如图4所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑。如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则()A．在荧屏上的亮斑向上移动B．在荧屏上的亮斑向下移动C．偏转电场对电子做的功增大D．偏转电场的电场强度减小图410．如图5所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上。一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则()A．小物体恰好滑回到B处时速度为零B．小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C．小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D．小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点图511．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图6所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()A．kq4R2－EB．kq4R2＋EC．kq2R2－ED．kq2R2＋E图612.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图7所示，x轴上两点B、C处电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（）A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x轴的正方向C．电荷在Ｏ点受到的电场力在x方向上的分量为0D．负电荷沿x轴从Ｂ移到Ｃ的过程中，电场力先做负功，后做正功图7二．实验填空题（本题共3小题，第13题6分，第14题6分，共12分）13.在设计物理实验时，将不便于直接测量的物理量通过巧妙的设计转化为容易直接测量的物理量是一种常见的思路。某实验小组设计了如图8所示的方案，测量两种材料之间的动摩擦系数。斜面轨道和水平轨道是用其中一种材料制作（之间用弧长很小的光滑圆弧轨道连接），小滑块用另一种材料制作，实验时，将小滑块从斜面轨道上某点Ｐ由静止释放，最终停在水平轨道某点Q处，只需测出和（用文字和字符表示），就可计算出两种材料之间的动摩擦系数μ＝（用前述测量量的字符表达）。14.某学习小组利用如图9所示的装置验证动能定理。(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s＝___cm；（按读数规则记录，反映测量仪器精度）(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是______________________________；（文字表述要准确清楚）(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？________(填“是”或“否”)。图9三．计算题（本题共4小题，第15题10分，第16题10分，第17题14分，第18题16分，共50分。要有详细解答过程，必须要有基本公式和必要的分析表述。只写结果的不给分。）15.如图10所示，平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场，场强E＝1.2×103V/m，极板间距离d＝5cm，电场中C和D分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B极板接地，求：(1)C点的电势(2)将点电荷q＝2×10－3C从C匀速移到D时外力所做的功。图1016．一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，在第1s末撤去拉力，物体整个运动过程的v－t图象如图11所示。已知物体质量m＝1kg，g取10m/s2。求：⑴第1s内拉力所做的功；⑵整个过程中摩擦力所做功。图1117.如图12所示，质量为m的滑块Ｐ（可视为质点）从四分之一光滑圆弧形轨道Ａ上端静止滑下，到达轨道底端时正好无能量损失滑上质量为Ｍ长木板Ｑ的右端。Ａ、Ｑ置于水平桌面上，Ｑ上表面水平。Ｑ左侧桌面上有一挡板，Ｑ与挡板之间有一被压缩的理想弹簧，弹簧与Ｑ之间未连接（挡板与弹簧图中均未画出）。已知轨道Ａ的半径为Ｒ，Ｐ与Ｑ上表面之间动摩擦系数μ１＝0.5，Ｑ与水平桌面之间动摩擦系数μ２＝0.1，Ｍ＝6m，弹簧弹性势能为7.5mgR。当Ｐ滑上Ｑ时，迅速撤去轨道Ａ，弹簧将Ｑ弹离，之后Ｐ滑到Ｑ左端时两者速度刚好均为0。试求Ｑ的长度Ｌ。图1218.如图13所示，在竖直平面内有平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。空间有平行于坐标平面的匀强电场，场强方向与x轴负向成600角、与y轴正向成300角。两完全相同带正电小球a和b同时从坐标原点Ｏ出发，a的初速度va沿与x轴负向成300角、与y轴正向成600角方向，b的初速度vb沿与y轴正向成300角、与x轴正向成600角方向。a出发后沿直线运动到Ｍ点，当a到达Ｍ时，b正好到达y轴上的Ｐ点，ＭＰ连线平行于x轴。已知带电小球质量为m，带电量为q，重力加速度为g，两带电小球之间的相互作用忽略不计。试求：⑴电场强度Ｅ的大小；⑵va与vb的比值。图13湖北省部分重点中学2014－2015学年度下学期高一期末考试ＰＡＱ物理参考答案一．选择题(将正确选项所对应的字符涂黑)1.5.9.2.6.10.3.7.11.4.8.12.二．实验填空题13.P到水平轨道的高度hPQ之间的水平距离xh/x14.⑴50.00cm⑵滑块、挡光条和拉力传感器的总质量⑶否三．计算说理题15.解析(1)由E＝Ud得UBC＝EdBC2分得UBC＝54V又UBC＝φB－φC，1分因φB＝01分所以φC＝－54V1分(2)把点电荷q由C匀速移到D，电场力做负功，由于匀速移动，外力做功与电场力做功大小相等。W外＝－W电2分W电＝qUCD2分代入数据解得：W外＝0.096J1分16.解析：(1)由v－t图象可知第1s内物体的位移S1＝1.5m1分第1s内物体的加速度大小a1=3m/s21分第1s末到第4s末物体的加速度大小a2=1m/s21分根据牛顿第二定律有：F-f=ma11分f=ma21分代入已知量解得F=4N根据W=FS有W外＝FS11分得:W外＝6J1分(2)对全程应用动能定理有：W外+Wf=02分所以全程摩擦力做功Wf＝－6J1分ACDACDABCABCACDACDACDBDBDBDABDABD17.解：由题意分析可知，当P在Q上滑行时，P一直向左运动，Q一直向右运动。设P在Q上滑行时，其水平位移为x，根据动能定理有：μ1mgx=mgR2分解得：x=2R1分设PQ之间摩擦力对Q做功为W1，有W1＝－μ1mg（L-x）2分设Q与水平桌面之间摩擦力对Q做功为W2，则有W2＝－μ2（M+m）g（L-x）2分弹簧对Q做功为W3,有W3＝7.5mgR2分对Q运动全过程应用动能定理有：W1+W2+W3＝02分又M＝6m联立解得：L=8.25R3分18.解：(1)由题意可知，小球所受电场力与重力的合力沿OM方向，大小关系如图所示：由几何关系可知电场力F＝mg3分又电场力F＝qE1分电场强度的大小为E=mg/q2分(2)在a运动过程中，在va方向上有：Eqsin600-mgsin300=maa2分解得aa=g对于b在y方向上有：Eqsin600-mg=mab2分解得ab=g/2根据匀变速运动规律有：Lmo=vat+aat2/21分Lpo=(vbcos300)t+abt2/22分由几何关系可知：Lmo=2Lpo1分联立以上各式可得：va/vb=2分ＰＡＱ