孝感高中2015年高一物理下学期期末试题（含答案）
考试时间：90分钟 分值：110分
第Ⅰ卷 （本卷共两个大题，12个小题）
一、单选题（每小题只有一个选项正确，每小题5分共40分）
1．下列说法中正确的是
A．卡文迪许发现了万有引力定律
B．库仑首先提出了电场的概念
C．牛顿首先提出了力是使物体运动的原因
D．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，己知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道处的大小为g ,地球自转的周期为T。则地球的半径为
A． B． C． D．
3．1995年，日内瓦天文台的Mayor和Queloz发现主序星“51 peg”有一个行星，命名为“51 peg b”，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的，该中心恒星与太阳的质量比约为
A． B． C． D．
4．如图，站在汽车上的人用手向前推车的力为F，脚对车的摩擦力为f，下列说法正确的是
A．当车匀速运动时，F和f对车做功的代数和为正功
B．当车加速运动时，F和f对车做功的代数和为正功
C．当车减速运动时，F和f对车做功的代数和为正功
D．不管车做何种运动，F和f的总功和总功率都为零
5．如图(a)所示，物体静止在水平地面上，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图(b)所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1~t3时间内
A．t2时刻物体的加速度最小
F
(a)
B．t2时刻摩擦力的功率最大
C．t3时刻物体的动能最大
D．t3时刻物体开始反向运动
6． 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1
9
时，起重机达到额定功率P．以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)
A．钢绳的最大拉力为mg， B．钢绳的最大拉力为
C．重物的平均速度大小为 D. 重物匀加速运动的加速度
A
B
7．如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是
A．A点的电势比B点的低
B．无法比较A、B两点的电势高低
C．B点的电场强度比A点的大
D．无法比较A、B两点的场强大小
8．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离l0（移动过程可认为平行板电容器的电量保持不变）,那么在此过程中，各物理量变化情况判断正确的是
A．电容器的电容C变大
B．两板间的场强E减小
C．正电荷在P点的电势能EP不变
D．P点的电势φ升高
二、多选题（每小题有不止一个选项正确，全选对的得5分，选对但没选全的得2分，有错选的得零分，共20分）
9．下列说法正确的是
A．某卫星围绕地球作匀速圆周运动，周期等于24小时，该卫星一定是地球同步卫星
B．静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动，它的周期与地球同步卫星的周期相同
C．某卫星围绕地球作匀速圆周运动，周期为T，线速度为v，则该卫星的轨道半径为错误！未找到引用源。
D．第一宇宙速度是卫星围绕地球作匀速圆周运动的最大环绕速度
10．如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定光滑竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。下列判断正确的是
9
A．a下落的某段过程中，b对地面的压力可能大于b受到地面的支持力
B．a落地前，轻杆对b先做正功后做负功
C．a下落的某段过程中，其加速度大小可能大于g
D．a落地前瞬间a的机械能最小，此时b对地面的压力大小等于mg
11．一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动。现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知
A．小球的d点时的加速度为零
B．小球在b点时机械能最大
C．小球在c点时机械能最小，电势能最大
D．小球在bc之间某点动能最大
M
N
A
B
C
RB
RA
O
12．“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面电势分别为和，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。下列说法中正确的是
A．A球面电势比B球面电势低
B．电子在AB间偏转电场中做匀变速运动
C．等势面C所在处电场强度的大小为
D．等势面C所在处电势大小为
9
第Ⅱ卷（本卷共两个大题，5个小题）
三、实验题（第13小题每空2分，共12分，第14小题4分，共16分）
13．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。
①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是 (填字母代号)。
A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码
D．交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。 某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是 。
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数计算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等
于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中：重锤重力势能的减少量ΔEp= ，动能的增加量ΔEk= (用题中所给字母表示)
9
④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2--h图线如图所示。图象是一条直线此直线斜率的物理含义是 。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为 %(保留两位有效数字)。
14．如图所示，A、B为两个验电器，在B上装有一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），最初B和C带电，A不带电。D是带有绝缘柄的金属小球。某同学利用这些器材完成了下面实验：使不带电的D先跟C的外部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片张开；而让不带电的D先跟C的内部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片始终不张开。通过以上实验，能直接得到的结论是 。
A．电荷分布在C的外表面 B．电荷在C的表面均匀分布
C．带电的C是一个等势体 D．电荷总量是守恒的
四、计算题（第15小题10分，第16小题12分，第17小题12分，共34分）
15．已知地球绕太阳做圆周运动的轨道半径的三次方与周期的二次方之比为k，万有引力常量为G。求：
（1）太阳的质量M;
（2）若已知地球绕太阳做圆周运动的周期为T，火星和地球绕太阳运动环绕太阳方向相同，轨道平面近似在同一个平面上，火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9T，求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。
9
16．地铁和燃油公交车相比，没有污染气体排放，有助于改善城市空气质量。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
（1）求甲站到乙站的距离；
（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（假设燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10－6克）
17．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一质量不计的绝缘木板长3m，下表面光滑，上表面粗糙。其上放有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1＝4×10-3 kg，乙的质量为m2＝2×10-3 kg，甲带正电其电荷量q1为4×10-5 C，乙带负电其电荷量q2为2×10-5 C. 甲乙两滑块和木板间的动摩擦因数均为0.1。开始时甲、乙两滑块距木板左、右边缘均为1m，现突然在整个装置周围加上空间足够大的、方向水平向右的匀强电场，不计滑块间的库仑力，试求∶
（1）若加上匀强电场后甲和乙都没有脱离木板，求所加电场强度大小的范围。
（2）若所加的电场强度为150 N／C，经过多长时间乙从木板上滑下？从加上电场到乙从木板上滑下的过程中，甲和乙电势能总的变化量是多少？
9
孝感高中2014—2015学年度高一下学期期末考试
物理试题答案
第Ⅰ卷 （本卷共两个大题，12个小题）
一、单选题（每小题只有一个选项正确，每小题5分共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
A
C
C
D
C
D
二、多选题（每小题有不止一个选项正确，全选对的得5分，选对但没选全的得2分，有错选的得零分，共20分）
题号
9
10
11
12
答案
BCD
BC
BD
AC
第Ⅱ卷（本卷共两个大题，5个小题）
三、实验题（第13小题每空2分，共12分，第14小题4分，共16分）
13、 ① D （2分） ② D （2分） ③ mgh2（2分）、 （2分）
④ 重锤下落时加速度的2倍、（2分） （2分）
14、 A
四、计算题（第15小题10分，第16小题12分，第17小题12分，共34分）
15、解：(1)由，即， ……………… (3分)
得太阳质量 ……………………………………(2分)
(2)根据圆周运动规律，地球再一次与火星相距最近的条件是
ω地t-ω火t=2π， ω地=2π/T，ω火=2π/T火，………………(3分)
联立解得：t==。 ……………………(2分)
16、解：（1）根据匀变速直线运动规律可知，地铁列车匀加速运动的位移为：
s1＝ ① ………………………………… (1分)
匀减速运动的位移为：
s3＝ ② ………………………………… (1分)
根据匀速运动规律可知，地铁列车匀速运动的位移为：
s2＝vt2 ③ ………………………………… (1分)
9
根据题意可知，甲站到乙站的距离为：
s＝s1＋s2＋s3 ④
由①②③④式联立，并代入数据解得：s＝1950m ……… (3分)
（2）地铁列车在从甲站到乙站的过程中，牵引力做的功为：
W1＝Fs1＋Pt2 ⑤ ………………………………… (2分)
根据题意可知，燃油公交车运行中做的功为：
W2＝W1 ⑥
由①⑤⑥式联立，并代入数据解得：
W2＝6.8×108J ………………………………………… (2分)
所以公交车排放气体污染物的质量为：
m＝3×10－9×6.8×108kg＝2.04kg ……………………… (2分)
17、解：(1) 乙的最大静摩擦力；
甲的最大静摩擦力
，
故当电场强度增大到一定值时木板跟甲一起运动。
甲和乙不脱离木板的临界条件为乙达到最大静摩擦力…… (2分)
对甲、乙和木板整体水平方向受力分析有：
对乙水平方向受力分析有：
代入数据解得：………………………………… (4分)
(2) 当所加的电场强度为150 N／C时：
对乙受力分析有：，
得 ………………………………………… (1分)
对甲受力分析有：，
得 …………………………………………… (1分)
乙由静止到从木板上滑下过程中：
，得 ………………… (1分)
甲的位移为：，
甲的电势能减少量 …………… (1分)
乙的位移为：，
乙的电势能减少量 …………… (1分)
9
甲和乙电势能总的变化量是
…………………………… (1分)
9
微信/支付宝扫码支付