江西省九江市2014-2015学年高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

九江市2014-2015高一物理第二学期期末试卷（带解析）‎ ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）‎ ‎1．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，质量为m的物体从同一高度沿着不同仰角的斜面下滑，其仰角θ1＜θ2＜θ3，物体跟各斜面间滑动摩擦因数都相同．若物体从斜面顶端滑至底端的过程中，物体的重力所做的功分别为W1、W2、W3，则（　　）‎ ‎　 A． W1＞W2＞W3 B． W1＜W2＜W3 C． W1=W2=W3 D． 无法确定 ‎　‎ ‎2．（4分）（2015春•九江期末）下列哪个选项说法正确（　　）‎ ‎　 A． +q在A点的电势能比在B点大，则B点的电势高 ‎　 B． ﹣q在C点的电势能比在D点大，则C点的电势高 ‎　 C． +q在E点的电势能为负值，﹣q在F点的电势能为负值，则F点的电势高 ‎　 D． 以上说法都不正确 ‎　‎ ‎3．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 两轮的角速度相等 ‎　 B． 两轮边缘的线速度大小相同 ‎　 C． 两轮边缘的向心加速度大小相同 ‎　 D． 两轮转动的周期相同 ‎　‎ ‎4．（4分）（2015•徐州模拟）匀速圆周运动中的向心加速度是描述（　　）‎ ‎　 A． 线速度大小变化的物理量 ‎　 B． 线速度大小变化快慢的物理量 ‎　 C． 线速度方向变化的物理量 ‎　 D． 线速度方向变化快慢的物理量 ‎　‎ ‎5．（4分）（2015春•九江期末）关于开普勒行星运动的公式=K，以下理解不正确的是（　　）‎ ‎　 A． K是一个与行星有关的常数 B． K是一个与恒星有关的常数 - 22 -‎ ‎　 C． T表示行星运动的公转周期 D． R表示轨道的半长轴 ‎　‎ ‎6．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列叙述中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 小球的机械能守恒 ‎　 B． 重力势能和弹性势能之和先减小后增加 ‎　 C． 动能和弹性势能之和先减小后增加 ‎　 D． 重力势能与动能之和始终增大 ‎　‎ ‎7．（4分）（2010•重庆）月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为（　　）‎ ‎　 A． 1：6400 B． 1：80 C． 80：1 D． 6400：1‎ ‎　‎ ‎8．（4分）（2015春•九江期末）“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面‎200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面‎200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度，v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的速度，用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（　　）‎ ‎　 A． a1＜a2＜a3 B． v1＜v2＜v3 C． T1＞T2＞T3 D． F1=F2=F3‎ ‎　‎ ‎　‎ 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，满分8分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎9．（4分）（2013•通榆县校级模拟）质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面．下列说法中正确的是（　　）‎ - 22 -‎ ‎　 A． 物体的重力势能减少mgh B． 物体的动能增加mgh ‎　 C． 物体的机械能减少mgh D． 重力做功mgh ‎　‎ ‎10．（2008•韶关一模）如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为．轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C，则（　　）‎ ‎　 A． 小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 ‎　 B． 小球将从B点开始做平抛运动到达C点 ‎　 C． OC之间的距离为R ‎　 D． OC之间的距离为2R ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•九江期末）两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力大小分别为FA和FB，则下列正确的为（　　）‎ ‎　 A． FA=FB ‎　 B． FA＜FB ‎　 C． FA＞FB ‎　 D． 若P、Q分别带正电荷负电，则A点的电势比B点高 ‎　‎ ‎12．（2015春•九江期末）如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零（　　）‎ ‎　 A． q1、q2都是正电荷，且q1＞q2‎ ‎　 B． q1是正电荷，q2是负电荷，且q1＜|q2|‎ ‎　 C． q1是负电荷，q2是正电荷，且|q1|＞q2‎ - 22 -‎ ‎　 D． q1、q2都是负电荷，且|q1|＜|q2|‎ ‎　‎ ‎　‎ 三、实验题（共2小题，满分12分）‎ ‎13．（5分）（2015春•九江期末）在用图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是　　　　　　（填字母代号）．‎ A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度．‎ ‎　‎ ‎14．（7分）（2015春•九江期末）在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法：‎ ‎（1）实验供选择的重物有以下四个，应选择　　　　　　．‎ A．质量为‎100g的木球 B．质量为‎10g的砝码 C．质量为‎200g的钩码 D．质量为‎10g的塑料球 ‎（2）实验中　　　　　　（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m．开始打点计时的时候，关于接通电源和松开纸带的顺序，应该是先　　　　　　．‎ ‎（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能 守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的　　　　　　端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且0为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为　　　　　　．（用题目所给的符号来表示）‎ ‎　‎ ‎　‎ 四、计算题（共8小题，满分48分）‎ ‎15．（7分）（2015春•九江期末）太阳系中的某颗行星的质量为m，它与太阳之间的距离为r，绕太阳做圆周运动的周期为T；该行星的球体半径为R．（已知引力常量为G）求：‎ ‎（1）太阳的质量M；‎ ‎（2）该行星的“第一宇宙速度v”．‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎16．（7分）（2015春•九江期末）某型号汽车发动机的额定功率为60kw，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度．在同样的阻力下，如果行驶速度只有‎54km/h，发动机输出的实际功率是多少？‎ ‎　‎ ‎17．（7分）（2015春•九江期末）在如图所示的圆锥摆中，已知小球的质量为m，绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，求：‎ ‎（1）小球受到绳子拉力的大小；‎ ‎（2）小球做圆周运动的周期．‎ ‎　‎ ‎18．（7分）（2015春•九江期末）如图所示，长为l的轻细绳，上端固定在天花板上，下端系一质量为m的小球，将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点，无初速度释放小球，空气阻力不计，求：‎ ‎（1）小球落至最低点B时的速度大小；‎ ‎（2）小球落至最低点时受到绳子拉力的大小．‎ ‎　‎ ‎19．（10分）（2015春•九江期末）在电场中移动电荷量为8×10﹣‎8C的小球从A点运动到B点，电场力做功1.6×10﹣3J，求：‎ ‎（1）求该两点间的电势差 ‎（2）若该电荷的带电量为﹣2.5×10﹣‎8C，则电场力做多少功，做正功还是负功？‎ ‎　‎ ‎20．（2015春•九江期末）如图所示，质量为m、电荷量为﹣q的粒子（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，已知A、B两点间距离为d，求 ‎（1）A、B两点间的电势差；‎ ‎（2）电场强度的大小和方向．‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎21．（10分）（2015春•九江期末）如图，一个质量为‎0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧半径R=‎0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度vA=‎4m/s．（取g=‎10m/s2）求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．‎ ‎　‎ ‎22．（2015春•九江期末）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v=‎2m/s的速率运行．现把一质量m=‎15kg的工件（可看做质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=‎1.5m的高处，取g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）工件与皮带间的动摩擦因数；‎ ‎（2）电动机由于传送工件多消耗的电能．‎ ‎　‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎2014-2015学年江西省九江市高一（下）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）‎ ‎1．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，质量为m的物体从同一高度沿着不同仰角的斜面下滑，其仰角θ1＜θ2＜θ3，物体跟各斜面间滑动摩擦因数都相同．若物体从斜面顶端滑至底端的过程中，物体的重力所做的功分别为W1、W2、W3，则（　　）‎ ‎　 A． W1＞W2＞W3 B． W1＜W2＜W3 C． W1=W2=W3 D． 无法确定 考点： 重力势能的变化与重力做功的关系．‎ 分析： 重力做功与路径无关，只与物体始末位置的高度差有关．‎ 解答： 解：重力做功与路径无关，只与物体始末位置的高度差有关，物体从同一高度h沿着不同仰角的斜面下滑，重力做功都等于w=mgh，C正确；‎ 故选C 点评： 本题考查了影响重力做功的因素，与高度差有关，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎2．（4分）（2015春•九江期末）下列哪个选项说法正确（　　）‎ ‎　 A． +q在A点的电势能比在B点大，则B点的电势高 ‎　 B． ﹣q在C点的电势能比在D点大，则C点的电势高 ‎　 C． +q在E点的电势能为负值，﹣q在F点的电势能为负值，则F点的电势高 ‎　 D． 以上说法都不正确 考点： 电势差与电场强度的关系；电势；电势能．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： 电势能和电势能关系为：E=φq；该公式在计算中要注意各物理量的符号．‎ 解答： 解：A、由E=φq可知，+q在A点的电势能比在B点大，则A点的电势高；故A错误；‎ B、﹣q在C点的电势能比在D点大，则C点的电势高；则D点的电势高；故B错误；‎ C、+q在E点的电势能为负值，则E点电势为负值；，﹣q在F点的电势能为负值，则F点的电势为正值；故F点的电势高；故C正确；‎ D、因C正确，故D错误；‎ 故选：C．‎ 点评： 本题考查电势能和电势的关系，要注意明确电势能是由电势和电荷量共同决定的；正电荷在高电势处电势能一定高；负电荷在低电势处电势能高．‎ ‎　‎ ‎3．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是（　　）‎ - 22 -‎ ‎　 A． 两轮的角速度相等 ‎　 B． 两轮边缘的线速度大小相同 ‎　 C． 两轮边缘的向心加速度大小相同 ‎　 D． 两轮转动的周期相同 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： 因为滑轮边缘上各点与皮带上各点之间相对速度为零（皮带与轮之间无相对滑动），所以滑轮边缘上各点线速度大小都等于皮带的速度的大小．然后根据线速度与角速度的关系、向心加速度与线速度和半径的关系及周期与半径和线速度的关系求即可．‎ 解答： 解：A、因为皮带与轮之间无相对滑动，所以滑轮边缘上各点线速度大小都与皮带的速度的大小，所以A、B两轮边缘上线速度的大小相等，又据v=Rϖ，可得主动轮A的半径和B的半径不等，故两轮的角速度不相等，故A错误，B正确；‎ C、同理，由于半径不等，两轮边缘向心加速度大小不相等，故C错误，‎ D、因为角速度不相等，所以两轮周期也不相同，故D错误．‎ 故选：B．‎ 点评： 抓住两轮边缘上的线速度大小都与皮带的速度大小相等（轮和皮带间无相对滑动），能得到这个结论，对于其它结论的判断就显简单了．这结论也是皮带传动的常用结论．‎ ‎　‎ ‎4．（4分）（2015•徐州模拟）匀速圆周运动中的向心加速度是描述（　　）‎ ‎　 A． 线速度大小变化的物理量 ‎　 B． 线速度大小变化快慢的物理量 ‎　 C． 线速度方向变化的物理量 ‎　 D． 线速度方向变化快慢的物理量 考点： 向心加速度．‎ 专题： 匀速圆周运动专题．‎ 分析： 做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，其物理意义是描述线速度方向变化的快慢．‎ 解答： 解：做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻改变，向心加速度就是描述物体线速度方向变化快慢的物理量，而线速度的大小的变化快慢由切向加速度描述，故ABC错误，D正确．‎ 故选D．‎ 点评： 本题属于基础题目，考查了描述圆周运动的物理量的含义，是一道考查基础知识的好题．‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎5．（4分）（2015春•九江期末）关于开普勒行星运动的公式=K，以下理解不正确的是（　　）‎ ‎　 A． K是一个与行星有关的常数 B． K是一个与恒星有关的常数 ‎　 C． T表示行星运动的公转周期 D． R表示轨道的半长轴 考点： 开普勒定律．‎ 专题： 万有引力定律的应用专题．‎ 分析： 开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．‎ 在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．‎ 开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．‎ 解答： 解：AB、k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A错误，B正确．‎ C、T代表行星运动的公转周期，故C正确；‎ D、R代表行星椭圆运动的半长轴，故D正确．‎ 本题选择错误的，故选：A．‎ 点评： 行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期．‎ ‎　‎ ‎6．（4分）（2015春•九江期末）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列叙述中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 小球的机械能守恒 ‎　 B． 重力势能和弹性势能之和先减小后增加 ‎　 C． 动能和弹性势能之和先减小后增加 ‎　 D． 重力势能与动能之和始终增大 考点： 机械能守恒定律．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： 对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大．根据系统的机械能守恒分析．‎ 解答： 解：A、小球下落过程中，弹簧的弹力对小球做负功，小球机械能减小．故A错误；‎ B、小球和弹簧接触过程中，弹力先大于重力，后弹力小于重力，小球先做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做减速运动，故其动能先增大后减小．‎ - 22 -‎ 对于小球与弹簧组成的系统机械能守恒，则知重力势能和弹性势能之和先减小后增大，故B正确．‎ C、根据系统的机械能守恒知，小球下落过程中动能、重力势能以及弹簧弹性势能三者之和保持不变，重力势能一直减小，则动能和弹性势能之和一直增大，故C错误．‎ D、由于弹性势能一直增大，因此动能和重力势能之和一直减小，故D错误．‎ 故选：B．‎ 点评： 弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系．‎ ‎　‎ ‎7．（4分）（2010•重庆）月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为（　　）‎ ‎　 A． 1：6400 B． 1：80 C． 80：1 D． 6400：1‎ 考点： 万有引力定律及其应用．‎ 专题： 计算题．‎ 分析： 两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象，叫双星．双星问题是万有引力定律在天文学上的应用的一个重要内容．‎ 一、要明确双星中两颗子星做匀速圆周运动的向心力来源 ‎ 双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供．由于力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，利用万有引力定律可以求得其大小．‎ 二、要明确双星中两颗子星匀速圆周运动的运动参量的关系 ‎ 两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，所以线速度与两子星的轨道半径成正比．‎ 三、要明确两子星圆周运动的动力学关系．‎ ‎ 要特别注意的是在求两子星间的万有引力时两子星间的距离不能代成了两子星做圆周运动的轨道半径． ‎ ‎ 本题中地月系统构成双星模型，向心力相等，根据万有引力提供向心力，可以列式求解．‎ 解答： 解：月球和地球绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等．且月球和地球和O始终共线，说明月球和地球有相同的角速度和周期．因此有 mω2r=Mω2R 又由于 v=ωr 所以 即线速度和质量成反比；‎ 故选C．‎ 点评： 由于双星和它们围绕运动的中心点总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即双星做匀速圆周运动的角速度必相等，角速度相等，周期也必然相同 - 22 -‎ ‎　‎ ‎8．（4分）（2015春•九江期末）“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面‎200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面‎200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度，v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的速度，用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（　　）‎ ‎　 A． a1＜a2＜a3 B． v1＜v2＜v3 C． T1＞T2＞T3 D． F1=F2=F3‎ 考点： 万有引力定律及其应用．‎ 专题： 万有引力定律的应用专题．‎ 分析： 根据万有引力定律公式比较卫星沿三个轨道运动到P点时受到的万有引力大小，根据牛顿第二定律比较加速度的大小，通过开普勒第三定律比较周期的大小，结合变轨的原理比较线速度的大小关系．‎ 解答： 解：A、根据得，卫星沿三个轨道在P点所受的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故A错误，D周期．‎ B、卫星在轨道Ⅰ上的P点变轨进入轨道Ⅱ，需减速，由轨道Ⅱ上的P点进入圆轨道Ⅲ，需减速，使得万有引力等于向心力，所以v1＞v2＞v3．故B错误．‎ C、根据开普勒第三定律知，因为卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上半长轴减小，则周期减小，所以T1＞T2＞T3．故C正确．‎ 故选：CD．‎ 点评： 解决本题的关键知道卫星变轨的原理，掌握开普勒第三定律，知道卫星在不同轨道上运动时，经过P点万有引力大小不变，则加速度不变．‎ ‎　‎ 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，满分8分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎9．（4分）（2013•通榆县校级模拟）质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面．下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 物体的重力势能减少mgh B． 物体的动能增加mgh - 22 -‎ ‎　 C． 物体的机械能减少mgh D． 重力做功mgh 考点： 机械能守恒定律；功能关系．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： 物体距地面一定高度以的加速度由静止竖直下落到地面，则说明物体下落受到一定阻力．那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能定理变化由合力做功决定的，那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的．‎ 解答： 解：A、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh．故A错误；‎ B、物体的合力为，则合力做功为，所以物体的动能增加为，故B正确；‎ C、物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少．由阻力做功为﹣，得机械能减少为，故C错误；‎ D、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，故D正确；‎ 故选：BD 点评： 功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能．‎ ‎　‎ ‎10．（2008•韶关一模）如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为．轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C，则（　　）‎ ‎　 A． 小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 ‎　 B． 小球将从B点开始做平抛运动到达C点 ‎　 C． OC之间的距离为R ‎　 D． OC之间的距离为2R 考点： 平抛运动；机械能守恒定律．‎ 分析： 从A到B的过程中，根据机械能守恒可以求得到达B点时的速度，根据圆周运动的向心力公式可以判断离开B点后的运动情况．‎ 解答： 解：从A到B的过程中，根据机械能守恒可，mgR=mV2，解得V=，‎ 在B点，当重力恰好作为向心力时，由mg=m，解得VB=，‎ - 22 -‎ 所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误，B正确．‎ 根据平抛运动的规律，‎ 水平方向上：x=VBt ‎ 竖直方向上：R=gt2‎ 解得x=R，所以C正确，D错误．‎ 故选BC．‎ 点评： 本题的关键地方是判断小球在离开B点后的运动情况，根据小球在B点时速度的大小，小球的重力恰好作为圆周运动的向心力，所以离开B后将做平抛运动．‎ ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•九江期末）两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力大小分别为FA和FB，则下列正确的为（　　）‎ ‎　 A． FA=FB ‎　 B． FA＜FB ‎　 C． FA＞FB ‎　 D． 若P、Q分别带正电荷负电，则A点的电势比B点高 考点： 电场线．‎ 分析： 从电场线的疏密判断场强的大小，从而判断出电场力的大小．根据顺着电场线的方向电势降低，分析电势的高低．‎ 解答： 解：ABC、由电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，即FA＞FB，故C正确，AB错误．‎ D、若P、Q分别带正电荷和负电荷，根据顺着电场线的方向电势降低，可知A点的电势比B点高，故D正确．‎ 故选：CD．‎ 点评： 常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．‎ ‎　‎ ‎12．（2015春•九江期末）如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零（　　）‎ ‎　 A． q1、q2都是正电荷，且q1＞q2‎ ‎　 B． q1是正电荷，q2是负电荷，且q1＜|q2|‎ - 22 -‎ ‎　 C． q1是负电荷，q2是正电荷，且|q1|＞q2‎ ‎　 D． q1、q2都是负电荷，且|q1|＜|q2|‎ 考点： 电场的叠加；电场强度．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： 要使P点场强为零，则两电荷在该点的场强应大小相等方向相反；则分析各项可得出正确答案．‎ 解答： 解：A、两电荷若都是正电荷，则两点电荷在p点产生的场强方向均向左，故无法为零，A错误；‎ B、q1是正电荷，则q1在p点的场强方向向左，q2是负电荷，q2在p点的场强方向向右，因r1＜r2，由E= 可知，要使两电荷在p点场强相等，应保证q1＜|q2|，故B正确；‎ C、q1是负电荷，则q1在p点的场强方向向右，q2是正电荷，q2在p点的场强方向向左，由B的分析可知，电荷量应保证|q1|＜q2，故C错误；‎ D、若两电荷均为负电荷，则两电荷在p点的场强方向均向右，故无法为零，故D错误；‎ 故选B．‎ 点评： 在电场的叠加中要注意应先分别得出各电荷在该点形成的场强，再根据矢量的合成方法得出合场强的大小及方向．‎ ‎　‎ 三、实验题（共2小题，满分12分）‎ ‎13．（5分）（2015春•九江期末）在用图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是　ABCF　（填字母代号）．‎ A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度．‎ 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： 小车在水平的平面上被橡皮筋拉动做功，导致小车的动能发生变化．小车的速度由纸带上打点来计算，从而能求出小车的动能变化．每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，然后通过列表描点作图探究出功与动能变化的关系．‎ 解答： 解：A：小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功．故选项A正确；‎ - 22 -‎ B：实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同．故选项B正确；‎ C：每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，故选项C正确；‎ D：是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故选项D错误；‎ E：只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故选项E错误；‎ F、G：由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故选项F正确，选项G错误；‎ 故选ABCF 点评： 本题关键之处：明确实验原理，在原理的基础上，理解橡皮筋相同之外，伸长也相同；同时要算出小车的最大速度．‎ ‎　‎ ‎14．（7分）（2015春•九江期末）在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法：‎ ‎（1）实验供选择的重物有以下四个，应选择　C　．‎ A．质量为‎100g的木球 B．质量为‎10g的砝码 C．质量为‎200g的钩码 D．质量为‎10g的塑料球 ‎（2）实验中　不要　（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m．开始打点计时的时候，关于接通电源和松开纸带的顺序，应该是先　接通电源　．‎ ‎（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能 守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的　左　端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且0为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为　　．（用题目所给的符号来表示）‎ 考点： 验证机械能守恒定律；用打点计时器测速度．‎ 分析： 了解实验的工作原理，清楚实验的所需仪器和步骤．‎ 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能 解答： 解：（1）实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响．故选C．‎ ‎（2）））因为我们是比较mgh、 mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．‎ 开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．‎ ‎（3）从图上看出，打点计时器先打出O点，与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的左端与重物相连．‎ 利用匀变速直线运动的推论 - 22 -‎ v3==‎ Ek3=mv32=‎ 故答案为：（1）C ‎ ‎（2）不需要，接通电源 ‎（3）左端 ‎ 点评： 实验问题都是考查物理规律的应用．‎ 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．‎ ‎　‎ 四、计算题（共8小题，满分48分）‎ ‎15．（7分）（2015春•九江期末）太阳系中的某颗行星的质量为m，它与太阳之间的距离为r，绕太阳做圆周运动的周期为T；该行星的球体半径为R．（已知引力常量为G）求：‎ ‎（1）太阳的质量M；‎ ‎（2）该行星的“第一宇宙速度v”．‎ 考点： 万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ 专题： 万有引力定律的应用专题．‎ 分析： （1）行星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出太阳的质量．‎ ‎（2）卫星绕行星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出第一宇宙速度．‎ 解答： 解：（1）行星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：G=mr，解得：M=；‎ ‎（2）卫星绕行星做圆周运动，万有引力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：G=m′，解得：v=；‎ 答：（1）太阳的质量M为；‎ ‎（2）该行星的第一宇宙速度v为．‎ 点评： 本题考查了万有引力定律的应用，考查了求太阳质量、行星的第一宇宙速度，知道万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎16．（7分）（2015春•九江期末）某型号汽车发动机的额定功率为60kw，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度．在同样的阻力下，如果行驶速度只有‎54km/h，发动机输出的实际功率是多少？‎ 考点： 功率、平均功率和瞬时功率．‎ 专题： 功率的计算专题．‎ 分析： 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，把功率公式P=Fv求出汽车行驶的速度，再根据P=fv求汽车的实际功率．‎ 解答： 解：由题意知，当汽车匀速行驶时，牵引力F=f=1800N，所以汽车以额定功率行驶时的速度 v=‎ 当汽车以速度v′=‎54km/h=‎15m/s时汽车的实际功率 P′=Fv′=fv′=1800×15W=27000W=27kW 答：发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度为‎33.3m/s，如果行驶速度只有‎54km/h，发动机输出的实际功率是27kW．‎ 点评： 掌握功率的计算P=fv的应用，知道汽车匀速行驶时牵引力与阻力平衡是正确解题的关键，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎17．（7分）（2015春•九江期末）在如图所示的圆锥摆中，已知小球的质量为m，绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，求：‎ ‎（1）小球受到绳子拉力的大小；‎ ‎（2）小球做圆周运动的周期．‎ 考点： 向心力；牛顿第二定律．‎ 专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．‎ 分析： 小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力，根据mgtanθ=，求出小球的周期．拉力在竖直方向的分力等于重力，根据该关系求出绳子的拉力 解答： 解：（1）如图小球的受力如右图所示，‎ 根据几何关系可知，绳子的拉力T=，‎ ‎（2）由牛顿第二定律得 mgtanθ=‎ - 22 -‎ 解得：T=‎ 答：（1）小球受到绳子拉力的大小为；‎ ‎（2）小球做圆周运动的周期为．‎ 点评： 解决本题的关键知道小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力．小球在竖直方向上平衡，即拉力在竖直方向的分力等于重力．‎ ‎　‎ ‎18．（7分）（2015春•九江期末）如图所示，长为l的轻细绳，上端固定在天花板上，下端系一质量为m的小球，将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点，无初速度释放小球，空气阻力不计，求：‎ ‎（1）小球落至最低点B时的速度大小；‎ ‎（2）小球落至最低点时受到绳子拉力的大小．‎ 考点： 机械能守恒定律；牛顿第三定律；向心力．‎ 分析： （1）小球在下落中只有重力做功，故机械能守恒；由机械能守恒可求得最低点的速度；‎ ‎（2）小球做圆周运动，拉力与重力的合力充当向心力，由向心力公式可求得绳子的拉力．‎ 解答： 解：（1）球从A点至最低点B过程机械能守恒，设落至最低点时速度为v，则：‎ 得：；‎ 小球落至最低点时的速度大小为；‎ ‎（2）至最低点时：‎ 小球受合力F合=‎ 得：F=3mg 由牛顿第三定律可得绳子受到的拉力为3mg．‎ 点评： 若忽略阻力则竖直面内的圆周运动机械能守恒；此类题目常常结合向心力公式求解拉力；同时还应注意牛顿第三定律的应用．‎ ‎　‎ - 22 -‎ ‎19．（10分）（2015春•九江期末）在电场中移动电荷量为8×10﹣‎8C的小球从A点运动到B点，电场力做功1.6×10﹣3J，求：‎ ‎（1）求该两点间的电势差 ‎（2）若该电荷的带电量为﹣2.5×10﹣‎8C，则电场力做多少功，做正功还是负功？‎ 考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： （1）根据公式UAB=求解电势差；‎ ‎（2）根据公式W=qU求解电场力做的功．‎ 解答： 解：（1）在电场中移动电荷量为8×10﹣‎8C的小球从A点运动到B点，电场力做功1.6×10﹣3J，则该两点间的电势差为：‎ UAB===2×104V；‎ ‎（2）电势差由电场决定，与试探电荷无关，故若该电荷的带电量为﹣2.5×10﹣‎8C，则电场力做功为：‎ WAB=qUAB=﹣2.5×10﹣‎8C×2×104V=﹣0.001J；‎ 答：（1）该两点间的电势差为2×104V；‎ ‎（2）若该电荷的带电量为﹣2.5×10﹣‎8C，则电场力做0.001J的正功．‎ 点评： 本题关键是明确公式UAB=是由比值法定义的，与试探电荷无关，有电场决定．‎ ‎　‎ ‎20．（2015春•九江期末）如图所示，质量为m、电荷量为﹣q的粒子（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，已知A、B两点间距离为d，求 ‎（1）A、B两点间的电势差；‎ ‎（2）电场强度的大小和方向．‎ 考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ 专题： 电场力与电势的性质专题．‎ 分析： （1）微粒重力不计，只受电场力作用，根据动能定理求解A、B两点间电压．‎ ‎（2）将微粒的运动分解为水平方向和竖直方向，竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，分别列出两个方向的分位移，求出运动时间，再AB两点沿电场方向的距离，求解电场强度的大小和方向．‎ 解答： 解：（1）根据动能定理得 ‎﹣qUAB=，‎ - 22 -‎ 解得，‎ ‎（2）微粒在B水平方向的分速度大小为vx=，‎ 设A、B间水平距离为x，竖直距离为y．‎ 水平方向微粒做匀加速直线运动，则有：‎ x==‎ 竖直方向微粒做匀速直线运动，则有 y=vt 又d2=x2+y2‎ 联立上述三式得，t=，‎ x==‎ 则电场强度E=，方向水平向左．‎ 答：（1）A、B两点间电压是；‎ ‎（2）电场强度大小是，方向水平向左．‎ 点评： 本题是类平抛运动，采用运动的合成与分解法，要抓住两个分运动的等时性．中等难度．‎ ‎　‎ ‎21．（10分）（2015春•九江期末）如图，一个质量为‎0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧半径R=‎0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度vA=‎4m/s．（取g=‎10m/s2）求：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．‎ 考点： 机械能守恒定律；向心力．‎ 专题： 万有引力定律的应用专题．‎ - 22 -‎ 分析： （1）小球恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，说明小球到A点时的速度vA方向与水平方向的夹角为θ，这样可以由速度分解求出初速度v0；‎ ‎（2）根据机械能守恒定律求得小球到达C点的速度，在C点，由重力和弹力的合力提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律列式求出小球在最高点C时对轨道的压力．‎ 解答： 解：（1）由题知，球到A点时的速度vA方向与水平方向的夹角为θ，可知 ‎ v0=vx=vAcosθ=4×cos60°=‎2m/s ‎ ‎（2）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：‎ ‎=+mgR（1+cosθ）‎ 代入数据解得 vC=m/s 在C点，由圆周运动向心力公式得：‎ ‎ NC+mg=m 代入数据得：NC=8N 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小：NC′=NC=8N，方向竖直向上 答：‎ ‎（1）小球做平抛运动的初速度v0为‎2m/s；‎ ‎（2）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力为8N．‎ 点评： 本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外；本题第三问中C点速度可以利用动能定理求解出来．‎ ‎　‎ ‎22．（2015春•九江期末）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v=‎2m/s的速率运行．现把一质量m=‎15kg的工件（可看做质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=‎1.5m的高处，取g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）工件与皮带间的动摩擦因数；‎ ‎（2）电动机由于传送工件多消耗的电能．‎ 考点： 牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ 专题： 牛顿运动定律综合专题．‎ 分析： （1）从题目给出的时间1.9s到达高处，传送带的速度只有‎2m/s，我们判断出物体先加速后匀速的运动方式；利用牛顿第二定律求出摩擦力，从而得出动摩擦因数．‎ ‎（2）由功能关系知道电动机多消耗的电能都用来对系统做功了，而多做的功一定转化成了系统的能量，从题意中分析出系统增加的能量有物体的动能、重力势能和由于摩擦产生的热能．他们的和与多消耗的电能相等．‎ 解答： 解：（1）由题图可知，皮带长x==‎3 m．‎ 工件速度达到v0前，做匀加速运动的位移x1=t1=t1‎ - 22 -‎ 匀速运动的位移为x﹣x1=v0（t﹣t1）；‎ 解得，加速运动的时间t1=0.8 s 加速运动的位移x1=‎0.8 m，所以加速度a==‎2.5m/s2‎ 由牛顿第二定律有：μmgcos θ﹣mgsin θ=ma，解得：μ=．‎ ‎（2）根据能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量．‎ 在时间t1内，皮带运动的位移x皮=v0t1=‎‎1.6 m 在时间t1内，工件相对皮带的位移x相=x皮﹣x1=‎‎0.8 m 在时间t1内，摩擦产生的热量Q=μmgcos θx相=90 J 工件获得的动能Ek=mv02=30 J，‎ 工件增加的势能Ep=mgh=225J 电动机多消耗的电能：W=Q+Ek+Ep=345J．‎ 答：（1）工件与皮带间的动摩擦因数；‎ ‎（2）电动机由于传送工件多消耗的电能345J．‎ 点评： 本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题，第一问中判断物体是先加速后匀速是难点；第二问中由于摩擦产生的热能的求法是关键．这是一道考查功能关系，相对运动的好题．‎ ‎　‎ - 22 -‎