黑龙江省实验中学高一物理下学期期末考试试题含解析

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1、黑龙江省实验中学2020年下学期高一年级物理学科期末考试试题 一、单选题（本大题共10小题，共30.0分，每题只有一个选项正确。）1. 下列有关功和功率的说法正确的是( )A. 功是标量，功有正负值，功的的正负表示功的大小B. 功的正负是由位移和力的方向共同决定的C. 由功率公式可知做功的时间越长，功率一定越小D. 由公式可知汽车的最大速度只由汽车的额定功率决定【答案】B【解析】A、功只有大小，没有方向，是标量，功的正负表示动力做功还是阻力做功，故A错误。B、由W=Fxcos可知，正功表示力和位移两者之间夹角小于90，负功表示力和位移两者之间夹角大于90，故B正确。C、在力做功多少不知道的情况

2、下，不能得出时间t越长，功率越小的结论，故C错误。D、汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，从公式P=Fv可知，行驶的最大速度由额定功率和阻力决定，故D错误。故选B。【点睛】本题主要考查了对功的理解，注意功是标量，只有大小，没有方向，要注意正确理解正负功的意义。知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。要注意可用来计算平均功率，计算瞬时功率。2. 关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是( )A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，

3、机械能一定守恒【答案】B【解析】汽车在长直斜坡上匀速下滑时，动能不变，势能减小，故机械能不守恒，选项A正确，B错误；在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，势能改变，故机械能一定不守恒，选项C正确； 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.3. 关于电场强度有下列说法，正确的是A. 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B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致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【

4、答案】A【解析】根据公式可知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，选项A正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，选项B错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关，选项CD错误；故选A.4. 有两个完全相同的绝缘金属小球AB，A带的电量为Q，B带的电量为，它们间的距离r远大于小球的半径，相互作用力为现将两个小球接触一下后放回原处，则相互作用力变为A. B. C. D. 【答案】A【解析】设两个小球之间的距离为r，开始时：，将两个小球接触一下后，电量中和，再平分，则电量为；当仍放回原处，根据库仑定

5、律故A正确，B、C、D错误，故选A。【点睛】考查库仑定律的应用，掌握库仑定律的表达式，注意控制变量法的运用即可，5. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是A. b、d两点处的电场强度相同B. a、c两点处的电势相同C. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功D. 将一试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，-q的电势能减小【答案】C【解析】A、b、d两点关于x轴对称，由点电荷的场强公式与电场叠加原理可知，b、d两点电场强度大小相等，但方向不同，

6、b、d两点电场强度不同，故A错误；B、该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图所示：a、d两点不在同一等势面上，a、d两点电势不同，故B错误；C、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，故C正确；D、c点的电势低于a点的电势，试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，电场力做负功，电势能增大，故D错误；故选C。【点睛】该题考查常见电场的电场线和等势面分布的特点，解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等。而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低。6.

7、某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电【答案】A【解析】A、电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；B、沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的，故B错误；C、若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C错误；D、由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选A。【点

8、睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能7. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为下列说法正确的是A. 运动员踢球时对足球做功B. 足球上升过程重力做功mghC. 运动员踢球时对足球做功D. 足球上升过程克服重力做功【答案】C【解析】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为,由于足球的机械能

9、守恒，则足球刚被踢起时的机械能为,足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：,故A错误，C正确；足球上升过程重力做功,足球上升过程中克服重力做功：，故BD错误；故选C.【点睛】根据动能定理，足球动能的初始量等于小明做的功；小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，运用机械能守恒求解足球在最高点B位置处的动能8. 如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，需外力做的功至少应为A. B. mgh C. D. 2mgh【答案】D【解析】设OB=x，对从A到B

10、过程，根据动能定理，有：mgh-mgx=0 对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-mgx=0 联立、解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故选D.点睛：本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程9. 如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中A. 重力势能增加了B. 机械能损失了mghC. 动能损失了mghD. 物体所受的合外力对物体做功为【答案】D【解析】A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh。故A错误。B、根

11、据牛顿第二定律得：mgsin30+f=ma，解得摩擦力大小为 ，物体克服摩擦力做功为，所以物体的机械能损失了故B错误。C、D、合外力对物体做功为，则根据动能定理得知物体动能损失了,故C错误，D正确。故选D。【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关10. 我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则A. 飞船在此轨道上的运行速率为B. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为

12、C. 飞船在此圆轨道上运行的周期为D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为【答案】C【解析】研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分。每题有多个选项正确，全部选对得4分，少选得2分，错选或多选得0分。）11. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M，Q到N的运动过程中A. 从P到M所用的时间等于B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小

13、D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功【答案】CD【解析】A、海王星绕太阳运动为变速运动，且在段的运动速度大于段，长度为椭圆轨道长度的，故段的运动时间小于，故A错误；B、由于为近日点，为远地点，从到阶段万有引力做正功，海王星的势能转化为动能，总的机械能不变，故B项错误；C、从到阶段，万有引力做负功，海王星的动能转化为势能，运动速率减小，故C正确；D、从到阶段，海王星的动能转化为势能，万有引力做负功，从到阶段，海王星的势能转化为动能，万有引力做正功，故D正确；故选CD。【点睛】本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对

14、称的。12. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A. 重力做功为mgLB. 绳的拉力做功为0C. 空气阻力做功0D. 空气阻力做功为【答案】ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL故A正确。B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=0故B正确。C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD。【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功13. 如图所示，

15、一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起，弹簧开始被压缩在小球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是A. 小球的动能先增大后减小B. 小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加C. 小球的动能一直在减小D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加【答案】AB【解析】A、小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则有小球的动能先增加后减小，故A正确，C错误；B、由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，

16、相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故B正确；D、因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增加后减小，所以球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增加，故D错误。点睛：忽略空气阻力，小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒，根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化，根据高度变化可以确认重力势能的变化。14. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度

17、v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是A. 物体在传送带上的划痕长B. 传送带克服摩擦力做的功为C. 电动机多做的功为D. 电动机增加的功率为【答案】ACD【解析】物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小。物块加速运动的加速度为，物体加速到速度为v时所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移，则物体与传送带间的相对位移，即物体在传送带上的划痕长故A正确。传送带克服摩擦力做的功为故B错误。电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是，摩擦产生的内能为，所以电动机

18、多做的功，故C正确。电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故D正确。故选ACD。【点睛】物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能三、实验题探究题（本大题共1小题，共16.0分）15. 某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如题图甲所示为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点实验中所用重物的质量，打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度（1）记录B点时，重物的速度_ ，此

19、空及后面两空均保留三位有效数字，重物动能_J.从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_ J，由此可得到的结论是_（2）该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是_ 写出一条合理的原因即可（3）若该同学在实验时没有测量重物质量，是否能够正常完成实验？_填“能”或“不能”（4）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v2，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如图乙中的_，图线的斜率表示_【答案】 (1). 2.00m/s (2). 4.00J (3). 4.02 J

20、(4). 在实验允许范围内，重物的机械能守恒 (5). 限位孔对纸带的阻力 (6). 能 (7). C (8). 重力加速度g【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论,那么，重力势能减小量Ep=mgh=2.09.80.2050J=4.02 J由此可得到的结论是：在实验允许范围内，重物的机械能守恒；(2)重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，原因是下落过程中需克服（限位孔对纸带的阻力及空气）阻力做功(3)根据动能与重力势能表达式可知，均有质量，当列成等式时，质量可以约去，因此重物的质量可以不测量；(4)利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即；所以以为纵轴，以h为

21、横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C图线的斜率表示重力加速度g【点睛】本题关键从实验原理出发，分析纸带的选择，数据处理，并能得出结论利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距四、计算题（本大题共3小题，共38.0分。16题12分，17题12分，18题14分。要求写出详细的解题过程和必要的文字说明。）16. 如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量为的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角，g取10m/s2。试求：(1)小球的电性和电荷量；(2)悬

22、线的拉力；(3)若小球静止时离右板，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板【答案】(1)带正电, (2) (3) 【解析】(1)小球受电场力向右，故带正电，受力分析如图所示由平衡条件有qE=mgtan45解得：(2)由平衡条件得(3)剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动在水平方向上有，联立解得：【点睛】对带电小球受力分析后，进行力的合成，从而确定电场力与重力的关系，拉力与重力的关系17. 如图所示，竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上一个半径为的圆轨道，()（1）若接触面均光滑小球刚好能滑到

23、圆轨道的最高点C，求斜面高h（2）若已知小球质量，斜面高，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功【答案】见解析【解析】小球刚好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：从A到C过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：解得：在C点，由牛顿第二定律得：从A到C过程，由动能定理得：解得：【点睛】本题考查了动能定理以及向心力公式的应用，分析清楚小球的运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动能定理可以解题，解题时要注意小球在C点受力情况的分析是关键18. 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连斜面光滑，倾角为，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止撤去手后，求：（1）物体将要落地时的速度多大？（2）物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？【答案】见解析【解析】(1)B两物构成的整体系统只有重力做功，故整体的机械能守恒得：整理得:当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B物体而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地高度为H，根据机械能守恒定律得：整理得【点睛】考查单个物体与系统机械能守恒的不同应用，突出机械能守恒的条件