江苏省宿迁市2014-2015学年高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

宿迁市2014-2015高一物理第二学期期末试卷（附解析）‎ ‎　‎ 一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）‎ ‎1．（3分）（2015春•宿迁期末）有关物理学史，下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 伽利略发现万有引力定律得出万有引力常量 ‎　 B． 开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律 ‎　 C． 万有引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的 ‎　 D． 牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出万有引力常量 ‎　‎ ‎2．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，一个人手捧苹果匀速上升，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 苹果的机械能守恒，重力势能不变 ‎　 B． 苹果的机械能守恒，动能不变 ‎　 C． 苹果的机械能不守恒，重力势能不变 ‎　 D． 苹果的机械能不守恒，重力势能增加 ‎　‎ ‎3．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，是我们家庭播放影片文件等常用的DVD光盘，光盘上的A、B两点距离圆心的距离不等，则当光盘匀速运动时，A、B两点的线速度（　　）‎ ‎　 A． 大小不等，方向不同 B． 大小相等，方向不同 ‎　 C． 大小不等，方向相同 D． 大小相等，方向相同 ‎　‎ ‎4．（3分）（2015春•宿迁期末）一平行板电容器充电后与电源断开，现保持两极板的正对面积和间距不变，在两极板间插入以电介质，其电容C和两极板间的电压U的变化情况是（　　）‎ ‎　 A． C和U均增大 B． C增大，U减小 C． C减小，U增大 D． C和U均减小 ‎　‎ ‎5．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，是小朋友喜欢玩的一种户外蹦蹦床，则小朋友在与床接触向下运动的过程中，小朋友的重力势能、蹦蹦床的弹性势能变化情况是（　　）‎ - 21 -‎ ‎　 A． 重力势能增加，弹性势能增加 ‎　 B． 重力势能减少，弹性势能减少 ‎　 C． 重力势能增加，弹性势能减少 ‎　 D． 重力势能减少，弹性势能增加 ‎　‎ ‎6．（3分）（2015春•宿迁期末）把电荷量为q=5×10﹣‎6C的点电荷从A点移动到B点，静电力做功WAB=1×10﹣4J，则有关粒子从A到B电势能变化及AB间电势差正确的是（　　）‎ ‎　 A． 电势能增加，UAB=20V B． 电势能减少，UAB=20V ‎　 C． 电势能增加，UAB=﹣20V D． 电势能减少，UAB=﹣20V ‎　‎ ‎7．（3分）（2015春•宿迁期末）土星已确认有10颗卫星，其中土卫一与土星距离约为19万千米，土卫五与土星距离约为53万千米，如图，土卫一和土卫五绕土星可近似看做匀速圆周运动，则以下说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 土卫五的周期大于土卫一的周期 ‎　 B． 土卫五的线速度大于土卫一的线速度 ‎　 C． 土卫五的角速度大于土卫一的角速度 ‎　 D． 土卫五的向心加速度大于土卫一的向心加速度 ‎　‎ ‎8．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，PQ是电场中的一条电场线，一带电微粒仅在电场力作用下，从a点沿电场线运动到b点，且速度在不断增大，则下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 该电场一定是匀强电场 ‎　 B． a点电势一定大于b点电势 ‎　 C． a点场强一定小于b点场强 ‎　 D． a到b过程中带电微粒电势能减少 ‎　‎ ‎9．（3分）（2015春•宿迁期末）一质量m=‎1kg的小球，由距离水平地面H=‎4m处静止释放，已知小球下落加速度a=‎8m/s2，下落过程中阻力恒定，g=‎10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 小球下落过程中机械能守恒 ‎　 B． 小球落地时重力的瞬时功率为80W - 21 -‎ ‎　 C． 小球从释放到落地重力势能减少了32J ‎　 D． 小球从释放到落地动能增加了40J ‎　‎ ‎10．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异种电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（　　）‎ ‎　 A． 若微粒带正电，微粒从P到Q电场力一定做正功 ‎　 B． 若微粒带负电，微粒从P到Q电场力一定做正功 ‎　 C． 微粒从P运动到Q动能一定增加 ‎　 D． 微粒从P运动到Q机械能一定增加 ‎　‎ ‎　‎ 二、多项选择题（共5小题，每小题5分，满分25分.每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上答案符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎11．（5分）（2015春•宿迁期末）我国的北斗卫星导航系统（BDS）空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）和30颗非静止轨道卫星，下列有关同步卫星说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 运行稳定后可能经过宿迁上空 ‎　 B． 运行速度大于‎7.9km/s ‎　 C． 绕地球运行的周期比近地卫星的周期大 ‎　 D． 5颗同步卫星离地高度都相同 ‎　‎ ‎12．（5分）（2015春•宿迁期末）很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯方便乘客购物，如图，当人随扶梯向上匀速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 摩擦力对人做负功 B． 支持力对人做正功 ‎　 C． 合力对人做功为零 D． 合力对人做正功 ‎　‎ ‎13．（5分）（2015春•宿迁期末）如图，在圆筒内壁上紧靠着一个物块随圆筒做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）‎ - 21 -‎ ‎　 A． 圆筒内壁可能光滑 ‎　 B． 物块受到重力、摩擦力、弹力作用 ‎　 C． 物块的向心力由弹力提供 ‎　 D． 增大转动的角速度，物块所受合力大小不变 ‎　‎ ‎14．（5分）（2015春•宿迁期末）如图，匀强电场水平向右，虚线为一带电粒子在匀强电场中从A点运动到B点的轨迹，此过程粒子克服重力做功为5J，静电力做功为3J，则下列说法中国正确的是（　　）‎ ‎　 A． 粒子带负电 ‎　 B． 粒子在A点的动能比在B点少2J ‎　 C． 粒子在A点的电势能比在B点少3J ‎　 D． 粒子在A点的机械能比在B点少3J ‎　‎ ‎15．（5分）（2015春•宿迁期末）在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v0做匀速直线运动，俯视图如图所示．某时刻它们同时受到与v0方向垂直的相同水平恒力F的作用，经过相同时间后（　　）‎ ‎　 A． 两物体的位移相同 ‎　 B． 恒力F对两物体所做的功不同 ‎　 C． 两物体的速度变化量不同 ‎　 D． 两物体的动能变化量相同 ‎　‎ ‎　‎ 三、解答题（共2小题，满分18分）‎ ‎16．（10分）（2015春•宿迁期末）频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，在暗室中照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是质量为‎0.1kg的小球自由下落时的频闪照片（照片中的数字是小球距起点的距离，单位：cm），频闪仪每隔0.04s闪光一次．某同学根据这张频闪照片验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度大小为‎9.8m/s2，则：‎ ‎（1）小球由开始下落到‎19.57cm过程中小球重力势能减少了　　　　　　J．小球经过‎19.57cm处的速度为　　　　　　m/s（两空均保留三位有效数字）．‎ ‎（2）在误差允许的范围内，若△Ep与△EA近似相等，即可验证机械能守恒定律．由上述计算的△Ep　　　　　　△EA（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　　　　　　．‎ - 21 -‎ ‎　‎ ‎17．（8分）（2015春•宿迁期末）‎ 某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们对初速为O的物体提出了以下几种猜想：‎ ‎①W∝v；②W∝v2；③W∝为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个光电计时器（用来测量物体上的遮光片通过光电门时的挡光时间）．‎ ‎（1）如果物体上的遮光片宽度为d，某次物体通过光电计时器挡光时间为△t，则物体通过光电计时器时的速度v=　　　　　　‎ ‎（2）实验过程中，让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到光电计时器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过光电计时器的挡光时间，从而 计算出物体通过光电计时器时的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了如图乙所示的L﹣v图象．为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出　　　　　　：‎ A．L﹣v2图象B．L﹣图象C．L﹣图象D．L﹣图象 ‎（3）实验中，物体与木板间摩擦力　　　　　　（选填“会”或“不会”）影响探究的结果．‎ ‎　‎ ‎　‎ 四、计算题（共3小题，满分47分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎18．（15分）（2015春•宿迁期末）“天宫一号“是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形.2013年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接，‎6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课．现已知“太空一号”飞行器距离地球表面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，假设“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G．求：‎ - 21 -‎ ‎（1）地球的质量M；‎ ‎（2）地球的第一宇宙速度v；‎ ‎（3）“天宫一号”的运行周期T．‎ ‎　‎ ‎19．（16分）（2015春•宿迁期末）水平放置的平行板电容器如图，原来两板不带电，上板接地，板长L=‎1m，两板间距离d=‎0.4m．有一束相同的带正电微粒，以相同的初速度v0先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下板上时后一微粒才能开始射入两板间，且第一个微粒恰好落在下极板中点处．已知微粒质量m=1×10﹣‎4kg，电量q=1×10﹣‎6C，电容器电容C=3×10﹣‎6F，g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）微粒入射的初速度v0；‎ ‎（2）当微粒从极板间穿出时，极板间电压U；‎ ‎（3）当微粒从极板间穿出时，落在下极板上的微粒个数．‎ ‎　‎ ‎20．（16分）（2015春•宿迁期末）如图，ABCD轨道固定在竖直平面内，AB是半径R1=‎1m的四分之一圆弧轨道，与水平面相切与B点，CD是半径R2=‎0.5m光滑半圆轨道，与水平面相切与C点，BC段动摩擦因数μ=0.3．现一可视为质点的小球，从距离A点正上方高H=‎2m的O点静止释放后，恰沿A点进入轨道，通过B点时的速度为‎7m/s，已知小球质量m=‎0.2kg，不计空气阻力，g=‎10m/s2求：‎ ‎（1）小球通过轨道AB过程中摩擦力做的功；‎ ‎（2）如果小球恰能通过D点，求小球通过C点时轨道对它的支持力FN；‎ ‎（3）为保证小球能通过D点，求BC间距离L应满足的条件．‎ ‎　‎ ‎　‎ - 21 -‎ ‎2014-2015学年江苏省宿迁市高一（下）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）‎ ‎1．（3分）（2015春•宿迁期末）有关物理学史，下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 伽利略发现万有引力定律得出万有引力常量 ‎　 B． 开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律 ‎　 C． 万有引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的 ‎　 D． 牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出万有引力常量 考点： 物理学史．‎ 分析： 本题考查物理学史和常识，记住著名物理学家的主要贡献即可答题．‎ 解答： 解：AB、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，开普勒提出行星运动规律，故A、B错误；‎ C、万有引力常量G是卡文迪许通过实验测量并计算得出的，故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ 点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注意积累．‎ ‎　‎ ‎2．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，一个人手捧苹果匀速上升，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 苹果的机械能守恒，重力势能不变 ‎　 B． 苹果的机械能守恒，动能不变 ‎　 C． 苹果的机械能不守恒，重力势能不变 ‎　 D． 苹果的机械能不守恒，重力势能增加 考点： 机械能守恒定律．‎ 分析： 根据高度变化分析重力势能的变化；再根据速度的变化明确动能的变化；则可得出机械能是否守恒．‎ 解答： 解：由于苹果匀速上升，则物体的动能不变；重力势能增加；故机械能不守恒；故只有D正确；‎ 故选：D．‎ 点评： 本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确判断机械能守恒的方法有两个：一是直接用条件进行判断；二是分析动能和势能的变化进行判断．‎ ‎　‎ ‎3．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，是我们家庭播放影片文件等常用的DVD光盘，光盘上的A、B两点距离圆心的距离不等，则当光盘匀速运动时，A、B两点的线速度（　　）‎ - 21 -‎ ‎　 A． 大小不等，方向不同 B． 大小相等，方向不同 ‎　 C． 大小不等，方向相同 D． 大小相等，方向相同 考点： 线速度、角速度和周期、转速．‎ 专题： 匀速圆周运动专题．‎ 分析： A、B质点都做匀速圆周运动，共轴转动，角速度相等，根据v=ωr判断线速度，线速度方向为该点切线方向．‎ 解答： 解：同轴转动，角速度相等，根据角速度与线速度关系公式v=ωr，两个质点的转动半径不等，故线速度不等，线速度方向为该点切线方向，所以方向也不同，故A正确．‎ 故选：A 点评： 本题考查了角速度、线速度的相关概念，知道共轴转动，角速度相等，能根据相关公式计算就行，基础题．‎ ‎　‎ ‎4．（3分）（2015春•宿迁期末）一平行板电容器充电后与电源断开，现保持两极板的正对面积和间距不变，在两极板间插入以电介质，其电容C和两极板间的电压U的变化情况是（　　）‎ ‎　 A． C和U均增大 B． C增大，U减小 C． C减小，U增大 D． C和U均减小 考点： 电容．‎ 专题： 电容器专题．‎ 分析： 由题意可知电量不变；再根据电容的决定式判断电容大小，根据定义式判断电压变化．‎ 解答： 解：充电后断开电源，则电量不变；‎ 由公式知，在两极板间插入一电介质时，其电容C增大，由公式知，电荷量不变时U减小，B正确．‎ 故选：B 点评： 本题考查了等容的定义式和决定式的配合应用．要熟练掌握电容器的电容的决定式及定义式；并明确充电后断开电源，电量不变；一直与电源相连则电压不变．‎ ‎　‎ ‎5．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，是小朋友喜欢玩的一种户外蹦蹦床，则小朋友在与床接触向下运动的过程中，小朋友的重力势能、蹦蹦床的弹性势能变化情况是（　　）‎ - 21 -‎ ‎　 A． 重力势能增加，弹性势能增加 ‎　 B． 重力势能减少，弹性势能减少 ‎　 C． 重力势能增加，弹性势能减少 ‎　 D． 重力势能减少，弹性势能增加 考点： 功能关系．‎ 分析： 重力势能的变化可根据重力做功判断．弹性势能的变化可根据弹簧的形变量的变化判断．‎ 解答： 解：小朋友在与床接触向下运动的过程中，重力做正功，则小朋友的重力势能减少．蹦蹦床的形变量增大，其弹性势能增加．故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ 点评： 解决本题的关键要掌握重力做功与重力势能变化的关系、弹性势能与弹簧的形变量的关系．‎ ‎　‎ ‎6．（3分）（2015春•宿迁期末）把电荷量为q=5×10﹣‎6C的点电荷从A点移动到B点，静电力做功WAB=1×10﹣4J，则有关粒子从A到B电势能变化及AB间电势差正确的是（　　）‎ ‎　 A． 电势能增加，UAB=20V B． 电势能减少，UAB=20V ‎　 C． 电势能增加，UAB=﹣20V D． 电势能减少，UAB=﹣20V 考点： 电势差与电场强度的关系；电势能．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： 静电力做正功，点电荷的电势能减少．根据公式UAB=求AB间电势差．‎ 解答： 解：据题，点电荷从A点移动到B点，静电力做正功，则粒子的电势能减少．AB间电势差 ‎ UAB==V=20V 故选：B．‎ 点评： 该题考查两点之间电势差的计算与电场力做功的计算，要注意：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大．‎ ‎　‎ ‎7．（3分）（2015春•宿迁期末）土星已确认有10颗卫星，其中土卫一与土星距离约为19万千米，土卫五与土星距离约为53万千米，如图，土卫一和土卫五绕土星可近似看做匀速圆周运动，则以下说法正确的是（　　）‎ - 21 -‎ ‎　 A． 土卫五的周期大于土卫一的周期 ‎　 B． 土卫五的线速度大于土卫一的线速度 ‎　 C． 土卫五的角速度大于土卫一的角速度 ‎　 D． 土卫五的向心加速度大于土卫一的向心加速度 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ 专题： 人造卫星问题．‎ 分析： 据万有引力提供圆周运动向心力，由卫星的轨道半径大小判定描述圆周运动物理量的大小关系．‎ 解答： 解：根据万有引力提供圆周运动向心力有：可知：‎ A、周期T=，土卫五的轨道半径大周期大，故A正确；‎ B、线速度v=，土卫五的轨道半径大，线速度小，故B错误；‎ C、由A知，土卫五的周期大，故角速度小，故C错误；‎ D、向心加速度a=，土卫五的轨道半径大，向心加速度小，故D错误．‎ 故选：A．‎ 点评： 能根据万有引力提供圆周运动向心力熟悉掌握描述圆周运动的物理量与轨道半径的关系是正确解题的关键．‎ ‎　‎ ‎8．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，PQ是电场中的一条电场线，一带电微粒仅在电场力作用下，从a点沿电场线运动到b点，且速度在不断增大，则下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 该电场一定是匀强电场 ‎　 B． a点电势一定大于b点电势 ‎　 C． a点场强一定小于b点场强 ‎　 D． a到b过程中带电微粒电势能减少 考点： 电势差与电场强度的关系；电场线．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： 电场线的疏密表示电场强度的大小．首先要根据带电粒子的运动方向判断其受力方向，根据电场力做功与电势能的关系判断电势能的变化．‎ - 21 -‎ 解答： 解：A、电场线的疏密表示电场强度的大小，但一条电场线不能判断电场强度的变化，则该电场不一定是匀强电场，故A错误．‎ B、带电微粒仅在电场力作用下从a点沿电场线运动到b点，所受的电场力从a向b，由于微粒的电性未知，所以不能判断电场线的方向，则不能判断a、b两点电势的高低，故B错误．‎ C、由于电场线的疏密程度未知，不能确定场强的大小，故C错误．‎ D、a到b过程中，电场力做正功，带电微粒电势能减少，故D正确．‎ 故选：D．‎ 点评： 解决本题的关键要明确电场线的疏密反映电场的强弱，电场力做功决定了粒子的速度、动能和电势能的变化．‎ ‎　‎ ‎9．（3分）（2015春•宿迁期末）一质量m=‎1kg的小球，由距离水平地面H=‎4m处静止释放，已知小球下落加速度a=‎8m/s2，下落过程中阻力恒定，g=‎10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 小球下落过程中机械能守恒 ‎　 B． 小球落地时重力的瞬时功率为80W ‎　 C． 小球从释放到落地重力势能减少了32J ‎　 D． 小球从释放到落地动能增加了40J 考点： 功率、平均功率和瞬时功率；功能关系．‎ 专题： 功率的计算专题．‎ 分析： 根据机械能守恒的条件判断小球下落过程中机械能是否守恒，根据落地的速度，结合瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．根据下降的高度求出重力势能的减小量．根据落地的速度大小求出动能的增加量．‎ 解答： 解：A、小球在运动的过程中，除重力做功以外，还有阻力做功，故A错误．‎ B、根据速度位移公式得，v=，则落地时重力的瞬时功率P=mgv=10×8W=80W，故B正确．‎ C、重力做功W=mgH=10×4J=40J，则重力势能减小了40J，故C错误．‎ D、小球落地时动能的增加量为，故D错误．‎ 故选：B．‎ 点评： 解决本题的关键知道机械能守恒的条件，知道重力做功与重力势能的关系，本题也可以根据动能定理求出动能的增加量．‎ ‎　‎ ‎10．（3分）（2015春•宿迁期末）如图，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异种电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（　　）‎ ‎　 A． 若微粒带正电，微粒从P到Q电场力一定做正功 ‎　 B． 若微粒带负电，微粒从P到Q电场力一定做正功 ‎　 C． 微粒从P运动到Q动能一定增加 - 21 -‎ ‎　 D． 微粒从P运动到Q机械能一定增加 考点： 电势差与电场强度的关系．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： 微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用，根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题．‎ 解答： 解：A、微粒在极板间受到竖直向下的重力与电场力作用，由图示微粒运动轨迹可知，微粒向下运动，说明微粒受到的合力竖直向下，即重力与电场力的合力竖直向下；‎ 若微粒带正电，由于电场方向未知，则微粒受到的电场力可能向下，也可能向上，电场力可能做正功，也可能做负功，故A错误．‎ B、同理，若微粒带负电，微粒从P到Q电场力可能做正功，也可能做负功，故B错误．‎ C、微粒受到的合力向下，微粒从M点运动到N点过程中合力做正功，微粒的动能一定增加，故C正确；‎ D、电场力做功决定了机械能的变化，由于电场力可能做正功，也可能做负功，所以机械能可能增加，也可能减小，故D错误．‎ 故选：C．‎ 点评： 根据微粒的运动轨迹判断出微粒受到的合外力，然后根据微粒的受力情况分析答题；电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电势能减小．‎ ‎　‎ 二、多项选择题（共5小题，每小题5分，满分25分.每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上答案符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎11．（5分）（2015春•宿迁期末）我国的北斗卫星导航系统（BDS）空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）和30颗非静止轨道卫星，下列有关同步卫星说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 运行稳定后可能经过宿迁上空 ‎　 B． 运行速度大于‎7.9km/s ‎　 C． 绕地球运行的周期比近地卫星的周期大 ‎　 D． 5颗同步卫星离地高度都相同 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ 专题： 人造卫星问题．‎ 分析： 地球同步卫星的角速度必须与地球自转角速度相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．‎ 解答： 解：A、同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故卫星不可能运行到宿迁上空，故A错误；‎ B、‎7.9km/s是绕地球匀速圆周运动的最大速度，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度故B错误；‎ C、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星周期T=，卫星的轨道半径越大周期越大，故C正确；‎ - 21 -‎ D、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星周期T=，同步卫星周期相同，所以轨道半径相同及离地高度相同，故D正确．‎ 故选：CD．‎ 点评： 地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．‎ ‎　‎ ‎12．（5分）（2015春•宿迁期末）很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯方便乘客购物，如图，当人随扶梯向上匀速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 摩擦力对人做负功 B． 支持力对人做正功 ‎　 C． 合力对人做功为零 D． 合力对人做正功 考点： 功的计算．‎ 专题： 功的计算专题．‎ 分析： 做功的必要因素是：力与在力方向上有位移．功的大小W=Fscosθ，θ为力与位移的夹角 解答： 解：人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力，重力做负功，支持力做正功，合外力为零，所以合外力做功等于零．人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功．故A、D错误；BC正确；‎ 故选：BC．‎ 点评： 解决本题的关键知道做功的必要因素，以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°，该力做正功，大于90°小于等于180°，该力做负功．‎ ‎　‎ ‎13．（5分）（2015春•宿迁期末）如图，在圆筒内壁上紧靠着一个物块随圆筒做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 圆筒内壁可能光滑 ‎　 B． 物块受到重力、摩擦力、弹力作用 ‎　 C． 物块的向心力由弹力提供 ‎　 D． 增大转动的角速度，物块所受合力大小不变 考点： 向心力．‎ 专题： 匀速圆周运动专题．‎ - 21 -‎ 分析： 物体相对桶壁静止也做匀速圆周运动，对物块进行受力分析，合外力提供向心力，方向指向圆心（圆心在轴线上与物块在同一水平面上）．‎ 解答： 解：A．对物体进行受力分析，物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，并且这两个力相互平衡，水平方向受圆筒给它指向圆心的弹力，有摩擦力，所以圆筒内壁不可能光滑，故A错误，B正确；‎ C．由A得分析可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的弹力，所以物体所受向心力由弹力提供，故C正确；‎ D．增大转动的角速度，向心力增大，合力增大，故D错误；‎ 故选：BC 点评： 本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能大于最大静摩擦力，要求同学们能正确对物体进行受力分析，不能分析向心力，难度不大，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎14．（5分）（2015春•宿迁期末）如图，匀强电场水平向右，虚线为一带电粒子在匀强电场中从A点运动到B点的轨迹，此过程粒子克服重力做功为5J，静电力做功为3J，则下列说法中国正确的是（　　）‎ ‎　 A． 粒子带负电 ‎　 B． 粒子在A点的动能比在B点少2J ‎　 C． 粒子在A点的电势能比在B点少3J ‎　 D． 粒子在A点的机械能比在B点少3J 考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．‎ 专题： 带电粒子在电场中的运动专题．‎ 分析： 由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧，电场力水平向左，即可判断粒子的电性．根据电场力做功情况，即可判断电势能的变化．根据重力做功多少，确定重力势能的变化．由动能定理分析动能的变化．‎ 解答： 解：A、由图看出粒子所受的电场力应水平向左，与场强方向相反，所以该粒子带负电，故A正确．‎ B、粒子克服重力做功为5J，电场力做功为3J，则合外力对粒子所做的总功为 W总=﹣5J+3J=﹣2J，根据动能定理得知：动能减少了2J，粒子在A点的动能比在B多2J，故B错误．‎ C、静电力做功3J，则电势能减少3J，粒子在A点的电势能比在B点多3J，故C错误．‎ D、静电力做功使粒子机械能增加，静电力做功3J，则粒子机械能增加3J，粒子在A点的机械能比在B点少3J，故D正确；‎ 故选：AD．‎ 点评： 本题通过带电粒子在电场中的运动，考查了电场线、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧．‎ ‎　‎ - 21 -‎ ‎15．（5分）（2015春•宿迁期末）在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v0做匀速直线运动，俯视图如图所示．某时刻它们同时受到与v0方向垂直的相同水平恒力F的作用，经过相同时间后（　　）‎ ‎　 A． 两物体的位移相同 ‎　 B． 恒力F对两物体所做的功不同 ‎　 C． 两物体的速度变化量不同 ‎　 D． 两物体的动能变化量相同 考点： 动能定理的应用．‎ 专题： 动能定理的应用专题．‎ 分析： 将两个物体的运动沿着拉力方向和v方向正交分解，沿着拉力方向做初速度为零的匀加速直线运动，沿着v方向做匀速直线运动．‎ 解答： 解：A、两个物体的运动沿着拉力方向和v方向正交分解，沿着拉力方向做初速度为零的匀加速直线运动，沿着v方向做匀速直线运动；经过相同时间，沿着F方向的分位移相同，但沿着v方向的分位移不同，故合位移不同，故A错误；‎ B、沿着拉力F方向的分位移相同，故拉力F做的功相同，故B错误；‎ C、拉力相同，加速度相同，经过相同时间，故速度的变化量相同，故C错误；‎ D、合力等于拉力F，相同，合力的功相同，根据动能定理，动能增加量相同，故D正确；‎ 故选：D．‎ 点评： 本题中甲的运动类似自由落体运动，乙的运动类似平抛运动，运用运动的分解和合成进行分析研究．‎ ‎　‎ 三、解答题（共2小题，满分18分）‎ ‎16．（10分）（2015春•宿迁期末）频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，在暗室中照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是质量为‎0.1kg的小球自由下落时的频闪照片（照片中的数字是小球距起点的距离，单位：cm），频闪仪每隔0.04s闪光一次．某同学根据这张频闪照片验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度大小为‎9.8m/s2，则：‎ ‎（1）小球由开始下落到‎19.57cm过程中小球重力势能减少了　0.192　J．小球经过‎19.57cm处的速度为　1.95　m/s（两空均保留三位有效数字）．‎ ‎（2）在误差允许的范围内，若△Ep与△EA近似相等，即可验证机械能守恒定律．由上述计算的△Ep　＞　△EA（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　下落过程中存在空气阻力作用　．‎ - 21 -‎ 考点： 验证机械能守恒定律．‎ 专题： 实验题．‎ 分析： （1）小球由开始下落到‎19.57cm过程中小球重力势能减小，再根据EP=mgh求解重力势能减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求小球经过‎19.57cm处的速度．‎ ‎（2）根据动能表达式求出△EA，比较△Ep与△EA得出结论．‎ 解答： 解：（1）重力势能减小量△Ep=mgh=0.1×9.8×0.1957=0.192J．‎ 小球经过‎19.57cm处的速度为v=‎ ‎（2）EA=J 则△Ep ＞△EA，说明在下落过程中存在空气阻力作用．‎ 故答案为：（1）0.192；1.95；（2）＞；下落过程中存在空气阻力作用 点评： 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，知道重力势能的减小量比动能增加量的原因，难度适中．‎ ‎　‎ ‎17．（8分）（2015春•宿迁期末）‎ 某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们对初速为O的物体提出了以下几种猜想：‎ ‎①W∝v；②W∝v2；③W∝为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个光电计时器（用来测量物体上的遮光片通过光电门时的挡光时间）．‎ ‎（1）如果物体上的遮光片宽度为d，某次物体通过光电计时器挡光时间为△t，则物体通过光电计时器时的速度v=　　‎ ‎（2）实验过程中，让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到光电计时器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过光电计时器的挡光时间，从而 计算出物体通过光电计时器时的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了如图乙所示的L﹣v图象．为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出　A　：‎ A．L﹣v2图象B．L﹣图象C．L﹣图象D．L﹣图象 - 21 -‎ ‎（3）实验中，物体与木板间摩擦力　不会　（选填“会”或“不会”）影响探究的结果．‎ 考点： 探究功与速度变化的关系．‎ 专题： 实验题；动能定理的应用专题．‎ 分析： 通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．每次实验物体从不同初位置处静止释放，量出初位置到速度传感器的位移、读出物体到传感器位置的速度．根据实验数据列出数据表并描点作出图象，从而找到位移与速度变化的关系，在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．‎ 解答： 解：（1）物体上的遮光片宽度为d，某次物体通过光电计时器挡光时间为△t，则物体通过光电计时器时的速度：v=；‎ ‎（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L﹣v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L﹣v2图象，故选：A；‎ ‎（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．‎ 故答案为：（1）；（2）A；（3）不会．‎ 点评： 过实验数据列表、描点、作图从而探究出问题的结论．值得注意的是：由于合外力恒定，因此合外力做的功与发生的位移是成正比．故可先探究位移与速度变化有何关系．‎ ‎　‎ 四、计算题（共3小题，满分47分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎18．（15分）（2015春•宿迁期末）“天宫一号“是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形.2013年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接，‎6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课．现已知“太空一号”飞行器距离地球表面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，假设“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G．求：‎ ‎（1）地球的质量M；‎ ‎（2）地球的第一宇宙速度v；‎ ‎（3）“天宫一号”的运行周期T．‎ 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ 专题： 人造卫星问题．‎ - 21 -‎ 分析： （1）在地球表面重力与万有引力相等，据此由地球半径和表面的重力加速度和万有引力常量求得地球的质量；‎ ‎（2）第一宇宙速度就是绕地球表面运行的卫星的线速度，由万有引力提供圆周运动向心力求得；‎ ‎（3）根据万有引力提供圆周运动向心力求得天宫一号的周期．‎ 解答： 解：（1）在地球表面重力与万有引力相等有：‎ 可得地球的质量M=‎ ‎（2）第一宇宙速度是近地卫星运行的速度，根据万有引力提供圆周运动向心力有：‎ 可得第一宇宙速度v=‎ ‎（3）天宫一号的轨道半径r=R+h 据万有引力提供圆周运动向心力有：‎ 代入M=可得T==‎ 答：（1）地球的质量M为；‎ ‎（2）地球的第一宇宙速度v为；‎ ‎（3）“天宫一号”的运行周期T为．‎ 点评： 万有引力应用问题主要从以下两点入手：一是星表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力．‎ ‎　‎ ‎19．（16分）（2015春•宿迁期末）水平放置的平行板电容器如图，原来两板不带电，上板接地，板长L=‎1m，两板间距离d=‎0.4m．有一束相同的带正电微粒，以相同的初速度v0先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下板上时后一微粒才能开始射入两板间，且第一个微粒恰好落在下极板中点处．已知微粒质量m=1×10﹣‎4kg，电量q=1×10﹣‎6C，电容器电容C=3×10﹣‎6F，g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）微粒入射的初速度v0；‎ ‎（2）当微粒从极板间穿出时，极板间电压U；‎ ‎（3）当微粒从极板间穿出时，落在下极板上的微粒个数．‎ - 21 -‎ 考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．‎ 专题： 电磁学；带电粒子在电场中的运动专题．‎ 分析： （1）根据粒子做平抛运动的规律，运用运动的合成与分解，并依据运动学公式，即可求解；‎ ‎（2）微粒做类平抛运动，应用类平抛运动规律求出微粒的加速度，然后由牛顿第二定律求出电压；‎ ‎（3）由电容的定义式求出极板所带电荷量，然后求出微粒个数．‎ 解答： 解：（1）第一个粒子在极板间做平抛运动，‎ 水平位移：x=L=v0t，‎ 竖直位移：=gt2，‎ 联立并代入数据解得：v0=‎2.5m/s；‎ ‎（2）微粒恰好从极板下边缘射出，‎ 水平方向：L=v0t′，‎ 竖直方向：=at′2，‎ 代入数据解得：a=‎2.5m/s2，‎ 由牛顿第二定律得：‎ mg﹣=ma，‎ 代入数据解得：U=300V；‎ ‎（3）电荷量：Q=CU=9×10﹣‎4C，‎ 微粒个数：n==900个；‎ 答：（1）微粒入射的初速度v0为‎2.5m/s；‎ ‎（2）当微粒从极板间穿出时，极板间电压U为300V；‎ ‎（3）当微粒从极板间穿出时，落在下极板上的微粒个数为900个．‎ 点评： 本题考查如何处理平抛运动的思路，掌握运动的合成与分解的方法，理解运动学公式与牛顿第二定律的综合应用．‎ ‎　‎ ‎20．（16分）（2015春•宿迁期末）如图，ABCD轨道固定在竖直平面内，AB是半径R1=‎1m的四分之一圆弧轨道，与水平面相切与B点，CD是半径R2=‎0.5m光滑半圆轨道，与水平面相切与C点，BC段动摩擦因数μ=0.3．现一可视为质点的小球，从距离A点正上方高H=‎2m的O点静止释放后，恰沿A点进入轨道，通过B点时的速度为‎7m/s，已知小球质量m=‎0.2kg，不计空气阻力，g=‎10m/s2求：‎ ‎（1）小球通过轨道AB过程中摩擦力做的功；‎ ‎（2）如果小球恰能通过D点，求小球通过C点时轨道对它的支持力FN；‎ - 21 -‎ ‎（3）为保证小球能通过D点，求BC间距离L应满足的条件．‎ 考点： 动能定理的应用；向心力；机械能守恒定律．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： （1）对OB过程由动能定理可求得摩擦力所做的功；‎ ‎（2）根据临界条件可求得D点的速度；由机械能守恒定律可求得C点的速度；再由向心力公式可求得支持力；‎ ‎（3）为保证小球能过最高点，则必须满足临界条件，再由动能定理即可求得条件．‎ 解答： 解：（1）小球在OB运动过程中，由动能定理可得：‎ mg（H+R1）+Wf=mvB2﹣0；‎ 解得：Wf=﹣1.1J；‎ ‎（2）如果小球恰能通过D点，则由：‎ mg=m 解得：vD=‎5m/s；‎ 小球在CD运动过程中，由机械能守恒定律可得：‎ mg×2R2=mvC2﹣mvD2‎ 解得：vc=‎5m/s；‎ 在C点由向心力公式可得：‎ FN﹣mg=；‎ 解得：FN=12N；‎ ‎（3）为保证小球能通过D点，则一定有：‎ vD≥=‎5m/s；‎ 小球在BD运动过程中，由动能定理可得：‎ ‎﹣mg×2R2﹣μmgL=mvD2﹣mvB2；‎ 解得：L≤‎‎4m 答：（1）小球通过轨道AB过程中摩擦力做的功为﹣1.1J；‎ ‎（2）如果小球恰能通过D点，求小球通过C点时轨道对它的支持力FN为12N；‎ ‎（3）BC间距离L应满足的条件为L≤‎‎4m - 21 -‎ 点评： 本题考查动能定理和向心力公式的正确应用，要注意明确通过最高点的临界条件的应用，同时注意分析物理过程，正确应用动能定理列式求解．‎ ‎　‎ - 21 -‎