江苏省泰州市2014-2015学年高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

泰州市2014-2015高一物理第二学期期末试题（含解析） ‎ ‎　‎ 一、选择题（共14小题，满分48分）‎ ‎1．（3分）（2015春•泰州期末）在地面上发射一个飞行器，进入如图所示的椭圆轨道绕地球运行，其发射速度v应满足（　　）‎ ‎　 A． v＜‎7.9km/s B． v=‎7.9km/s ‎　 C． ‎7.9km/s＜v＜‎11.2km/s D． v＞‎11.2km/s ‎　‎ ‎2．（3分）（2015春•泰州期末）月球的质量约为地球质量的，一个在地球表面重力为600N的宇航员在月球表面的重力将变为100N．由此可推知，月球的半径与地球半径之比约为（　　）‎ ‎　 A． B． C． D． ‎ ‎　‎ ‎3．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，一端固定在轻质弹簧处于原长，现用相互垂直的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，在此过程F1、F2分别做了6J、8J的功，则弹簧的弹性势能为（　　）‎ ‎　 A． 2J B． 8J C． 10J D． 14J ‎　‎ ‎4．（3分）（2015春•泰州期末）下列运动过程中，物体的机械能一定守恒的是（　　）‎ ‎　 A． 作匀速直线运动的物体 ‎　 B． 沿斜面加速下滑的物块 ‎　 C． 做自由落体运动的小球 ‎　 D． 竖直平面内做匀速圆周运动的物体 ‎　‎ ‎5．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上．下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． A、B两点的电场强度相同 ‎　 B． O点的电场强度为零 - 23 -‎ ‎　 C． O、C、D三点的电场强度相同 ‎　 D． 将另一电荷+q沿CD连线从C点到D的过程中，电势能先减小后增大 ‎　‎ ‎6．（3分）（2015春•泰州期末）哈尔滨冰雪节上有一个“高山冰车”游乐项目：冰山两侧是倾角不同的光滑冰面，游客坐在冰车上从顶端滑到水平地面，体验极速的刺激．若两名质量相同的游客同时从处于同一高度的两顶端分别沿两侧冰面由静止滑下，则（　　）‎ ‎　 A． 两人到达斜面底端时的速度相同 ‎　 B． 两人到达斜面底端时的动能相同 ‎　 C． 两人下滑过程中重力做功的平均功率相同 ‎　 D． 两人到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 ‎　‎ ‎7．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示实线为某电场中的三条电场线，一点电荷从M点射入电场，只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点，则（　　）‎ ‎　 A． 点电荷一定带负电 ‎　 B． 从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直减少 ‎　 C． 从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小 ‎　 D． 从M向N运动的过程中点电荷的动能和电势能的总和一直减少 ‎　‎ ‎8．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，三点的电势分别为φA=10V，φB=4V，φC=﹣2V，∠A=30°，∠B=90°，AC=‎4cm，可确定该匀强电场的场强大小为（　　）‎ ‎　 A． 18V/m B． 12V/m C． 100V/m D． 200V/m ‎　‎ ‎9．（4分）（2015春•泰州期末）在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 ‎　 B． 开普勒通过对天文观测数据的研究，提出了万有引力定律 ‎　 C． 卡文迪许通过扭秤实验测出可万有引力常量 - 23 -‎ ‎　 D． 牛顿做了著名的“月•地”检验，证明了地面上物体的重力与地球吸引月球，太阳吸引行星的力是同种性质的力 ‎　‎ ‎10．（4分）（2015春•泰州期末）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则（　　）‎ ‎　 A． 卫星的向心加速度减小到原来的 ‎　 B． 卫星的轨道半径增大到原来是2倍 ‎　 C． 卫星的角速度减小到原来的 ‎　 D． 卫星的周期增大到原来的8倍 ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•泰州期末）可用如图所示的实验装置来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电剂外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，在实验过程中电容器的带电量保持不变，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 将左侧极板向上平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 B． 将左侧极板向右平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 C． 将左侧极板向左平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 D． 在极板间插入某种电介质，静电计指针张角变小 ‎　‎ ‎12．（4分）（2014•江西一模）内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为‎2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（　　）‎ ‎　 A． 下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能 ‎　 B． 下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能 ‎　 C． 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 ‎　 D． 杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点 ‎　‎ ‎13．（4分）（2015春•泰州期末）如图甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一质量为m的负电荷﹣q仅在电场力作用下以初速度v0沿电场线从A运动到B．运动过程中的速度一时间图线如图乙所示．则以下说法中正确的是（　　）‎ - 23 -‎ ‎　 A． A点的场强小于B点的场强 ‎　 B． B点的电势低于A点的电势 ‎　 C． AB两点间的电势差值为 ‎　 D． 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 ‎　‎ ‎14．（4分）（2015春•泰州期末）如图将小球从距斜轨底面h高处由静止释放，使其沿竖直的半径为R的圆形轨道的内侧运动．不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 若h=R，那么小球刚好能到达与圆心O等高的C点 ‎　 B． 若h=2R，那么小球刚好能通过最高点D ‎　 C． 若h=3R，小球一定通过最高点D ‎　 D． 若h=4R．小球通过最高点D时，对轨道压力的大小是小球重力的3倍 ‎　‎ ‎　‎ 二、解答题（共6小题，满分72分）‎ ‎15．（10分）（2015春•泰州期末）在电场中把电荷q=﹣2.0×10﹣‎9C从A点移到B点，电场力做了1.0×10﹣7J的正功，再把q从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，则A、B、C三点中　　　　　　点电势最高，A、C之间的电势差UAC=　　　　　　V；如果规定B点电势为零，则A点的电势φA=　　　　　　V，该电荷在C点的电势能EPC=　　　　　　J．‎ ‎　‎ ‎16．（10分）（2015春•泰州期末）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，可输出电压为6V的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始下落，拖着纸带打出一系列的点，对纸带的点进行测量，即可验证机械能守恒定律 - 23 -‎ ‎（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A．按照图示的装置安装器件；‎ B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；‎ C．先释放重物，后接通电源开关，打出一条纸带；‎ D．用天平测量出重物的质量 E．测量打出的纸带上某些点间的距离；‎ F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中没有必要进行的步骤是　　　　　　，操作不恰当的步骤是　　　　　　（将其选项对应的字母填在横线处）‎ ‎（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为‎27.94cm、‎32.78cm、‎38.02cm、‎43.65cm、‎49.66cm、‎56.07cm已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流点，重物的质量为‎0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△EP=　　　　　　J，重物增加的动能△EK=　　　　　　J，两者不完全相等的主要原因是　　　　　　（重力加速度g取‎10m/s2，计算结果保留三位有效数字）‎ ‎　‎ ‎17．（10分）（2015春•泰州期末）质量为m的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，已知地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G，求：‎ ‎（1）同步卫星绕地球运行的线速度；‎ ‎（2）地球的质量；‎ ‎（3）同步卫星受到的万有引力．‎ ‎　‎ ‎18．（14分）（2015春•泰州期末）如图所示，半径为R=‎0.4m的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，最高点为C点，半圆轨道与粗糙水平地面相切于圆环的端点B，在水平地面上的A点有一带正电小物块处于静止状态，物块质量m=‎0.1kg，电荷量q=1.0×10﹣‎3C，与地面的动摩擦因数μ=0.2，A点与B点的距离x=‎1m，在竖直线BC的右侧加一水平向左的匀强电场．释放小物块，小物块刚好能够通过圆轨道的C点，求：‎ ‎（1）物体在B点所受轨道的支持力大小；‎ ‎（2）匀强电场的场强E的大小；‎ ‎（3）物块通过C点时，电场立即反向且大小保持不变，则物块落地点距离A点多远？‎ ‎　‎ ‎19．（13分）（2015春•泰州期末）如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡倾角为θ，sinθ=，一辆卡车的质量为5×‎103kg，设卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力之和与速度成正比，即f=kv．关闭发动机，卡车能沿斜坡匀速下滑，匀速运动的速度为‎12km/h，g取‎10m/s2‎ ‎（1）求比例系数k；‎ ‎（2）现使卡车乙恒定功率P沿斜坡向上行驶，达到的最大速度为‎53km/h，求功率P；‎ - 23 -‎ ‎（3）当卡车以‎54km/h开上平台后，继续保持次恒定功率行驶10s，再次达到匀速行驶，其卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功．‎ ‎　‎ ‎20．（15分）（2015春•泰州期末）在如图甲所示的直角坐标系xOy中，第一象限内存在沿+x轴方向的有界匀速电场，场强大小为E，电场在y方向上的宽度为L，在x=L处有一垂直于x轴的足够大的荧光屏，荧光屏与电场边界的交点为A．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子，从坐标原点O沿+y轴方向以某一初速度射入电场，最终打在A点，不计粒子的重力．‎ ‎（1）求粒子射入电场的初速度；‎ ‎（2）如图乙所示，保持粒子入射的初速度不变，若将电场的宽度变为，求粒子打在荧光屏上的位置坐标；‎ ‎（3）如图乙所示，若将电场的宽度变为，仍要使粒子打在A点，则粒子从坐标原点入射的初速度变为多大？‎ ‎　‎ ‎　‎ - 23 -‎ ‎2014-2015学年江苏省泰州市高一（下）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共14小题，满分48分）‎ ‎1．（3分）（2015春•泰州期末）在地面上发射一个飞行器，进入如图所示的椭圆轨道绕地球运行，其发射速度v应满足（　　）‎ ‎　 A． v＜‎7.9km/s B． v=‎7.9km/s ‎　 C． ‎7.9km/s＜v＜‎11.2km/s D． v＞‎11.2km/s 考点： 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ 专题： 人造卫星问题．‎ 分析： 第一宇宙速度v=‎7.9km/s为最小发射速度，可以知道若发射卫星必须达到这个速度，但是若要环绕地球，又不能超过这个速度，由此可判定选项．‎ 解答： 解：依据第一宇宙速度为最小发射速度，可知在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行，其发射速度v应满足v=‎7.9km/s，当速度在7.9～11‎.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ 点评： 掌握第一宇宙速度的两个含义：最大小发射速度；最大环绕速度，此为第一宇宙速度考察的重点．‎ ‎　‎ ‎2．（3分）（2015春•泰州期末）月球的质量约为地球质量的，一个在地球表面重力为600N的宇航员在月球表面的重力将变为100N．由此可推知，月球的半径与地球半径之比约为（　　）‎ ‎　 A． B． C． D． ‎ 考点： 万有引力定律及其应用；向心力．‎ 专题： 万有引力定律的应用专题．‎ 分析： 星球表面重力与万有引力相等求出重力加速度的表达式，根据两星球宇航员的重力比求得重力加速度之比，由重力加速度之比求得半径之比．‎ 解答： 解：宇航员在地球和月球上的重力之比为6：1，可得地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比 又在星球表面重力与万有引力相等有：‎ 可得重力加速度的表达式为，即 - 23 -‎ 所以地球半径与月球半径之比为：‎ 则月球的半径与地球半径之比约为1：4．‎ 故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ 点评： 星球表面重力与万有引力相等是正确解决问题的关键，注意宇航员在地球和月球上的质量是一定能，有由重力关系得出重力加速度关系．‎ ‎　‎ ‎3．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，一端固定在轻质弹簧处于原长，现用相互垂直的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，在此过程F1、F2分别做了6J、8J的功，则弹簧的弹性势能为（　　）‎ ‎　 A． 2J B． 8J C． 10J D． 14J 考点： 功能关系．‎ 分析： 功时标量，求和直接相加减即可，两个拉力F1、F2做的总功等于弹簧弹性的增加量．由功能原理求解．‎ 解答： 解：在此过程F1、F2分别做了6J、8J的功，它们所做的总功为 W=6J+8J=14J 根据功能原理可知，两个拉力F1、F2做的总功等于弹簧弹性的增加量，则弹簧的弹性势能为 Ep=W=14J 故选：D．‎ 点评： 本题要注意功是标量，几个力对物体做的总功等于可以等效为这几个力的合力对物体做的功．知道除重力以外的力做的功等于物体机械能的变化量．‎ ‎　‎ ‎4．（3分）（2015春•泰州期末）下列运动过程中，物体的机械能一定守恒的是（　　）‎ ‎　 A． 作匀速直线运动的物体 ‎　 B． 沿斜面加速下滑的物块 ‎　 C． 做自由落体运动的小球 ‎　 D． 竖直平面内做匀速圆周运动的物体 考点： 机械能守恒定律．‎ 专题： 机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以机械能的概念：机械能是动能与势能之和，进行分析．‎ 解答： 解：A、在水平方向做匀变速直线运动的物体，重力势能不变，动能不断变化，机械能不断变化，故A错误．‎ B、受外力的物体也可能沿斜面加速下滑；此时由于有重力之外的其他力做功；故机械能不一定守恒；故B错误．‎ C、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，所以只有重力做功时，机械能一定守恒，自由落体运动只在重力作用下运动，故机械能守恒，故C正确．‎ - 23 -‎ D、在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，重力势能不断变化，机械能不断变化，故D错误．‎ 故选：C．‎ 点评： 掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力或弹簧的弹力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．‎ ‎　‎ ‎5．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上．下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． A、B两点的电场强度相同 ‎　 B． O点的电场强度为零 ‎　 C． O、C、D三点的电场强度相同 ‎　 D． 将另一电荷+q沿CD连线从C点到D的过程中，电势能先减小后增大 考点： 电势能．‎ 分析： 根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点，可以比较A、B间场强关系；根据电场线疏密可知，在C、D、O三点场强关系；利用正电荷在电势高处电势能大，可分析正电荷电势能的变化．‎ 解答： 解：A、根据等量异种电荷电场线分布对称性特点可知，A、B场强相同，故A正确 B、+q和﹣q在O处产生的场强大小相等、方向相同，根据电场的叠加原理知，O点的电场强度不为零，故B错误．‎ C、根据等量异种电荷电场线分布对称性，C、D两处场强相同，小于O处场强．故C错误．‎ D、CD连线是一条等势线，将另一电荷+q沿CD连线从C点到D的过程中，电势能不变．故D错误．‎ 故选：A．‎ 点评： 这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小．‎ ‎　‎ ‎6．（3分）（2015春•泰州期末）哈尔滨冰雪节上有一个“高山冰车”游乐项目：冰山两侧是倾角不同的光滑冰面，游客坐在冰车上从顶端滑到水平地面，体验极速的刺激．若两名质量相同的游客同时从处于同一高度的两顶端分别沿两侧冰面由静止滑下，则（　　）‎ - 23 -‎ ‎　 A． 两人到达斜面底端时的速度相同 ‎　 B． 两人到达斜面底端时的动能相同 ‎　 C． 两人下滑过程中重力做功的平均功率相同 ‎　 D． 两人到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 考点： 功率、平均功率和瞬时功率．‎ 专题： 功率的计算专题．‎ 分析： 根据动能定理比较两人到达斜面底端的动能和速度的大小，根据重力做功大小，结合运动的时间比较平均功率的大小．根据P=mgvcosθ比较重力的瞬时功率．‎ 解答： 解：AB、根据动能定理得，知，两人到达底端的速度大小相等，方向不同，可知速度不同，但是动能相同，故A错误，B正确．‎ C、两人下滑过程中重力做功相等，根据牛顿第二定律得，a=gsinα，根据得，t=，可知运动的时间不同，则重力的平均功率不同，故C错误．‎ D、两人到达底端的速度大小相等，由于速度与水平方向的夹角不同，根据P=mgvcosθ知，重力的瞬时功率不同，故D错误．‎ 故选：B．‎ 点评： 本题考查了平均功率和瞬时功率的基本运用，知道这两种功率的区别，掌握这两种功率的求法，基础题．‎ ‎　‎ ‎7．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示实线为某电场中的三条电场线，一点电荷从M点射入电场，只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点，则（　　）‎ ‎　 A． 点电荷一定带负电 ‎　 B． 从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直减少 ‎　 C． 从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小 ‎　 D． 从M向N运动的过程中点电荷的动能和电势能的总和一直减少 考点： 电场线；电势能．‎ 分析：‎ - 23 -‎ ‎ 电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．沿着电场线的方向电势降低的．根据这些知识分析．‎ 解答： 解：A、由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故在M点电场力沿电场线向左，由于电场线方向未知，所以不能确定点电荷的电性，故A错误．‎ BC、粒子从M向N的过程中，电场力做负功，动能一直减小，电势能一直增加，故B错误，C正确．‎ D、不计粒子所受的重力，只有电场力做功，又D、只有电场力做功，动能和电势能的总和保持不变，故D错误．‎ 故选：C．‎ 点评： 对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．根据电场力来确定电场力做功的正负，从而判定电势能增加与否．‎ ‎　‎ ‎8．（3分）（2015春•泰州期末）如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，三点的电势分别为φA=10V，φB=4V，φC=﹣2V，∠A=30°，∠B=90°，AC=‎4cm，可确定该匀强电场的场强大小为（　　）‎ ‎　 A． 18V/m B． 12V/m C． 100V/m D． 200V/m 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： 由题意可知AC连线上找到与B点相同的电势F点，然后根据F、B的两点电势相等，则可知等势面，由电场线可等势面的关系可知电场线；由沿着电场强度的方向电势是降低，则可确定电场线的方向，再由U=Ed可求得电场强度．‎ 解答： 解：如右图所示，用D､F､G把AC四等分，因此：φD=7V，φF=4V，φG=1V，连结BF直线便是电场中电势为4V的等势线．‎ 过该等势线上任一点M作垂线并指向电势降落方向，便得到一条电场线．‎ 如图，B､C两点在场强方向上的距离：d=CN=CFsin60°=2×cm=‎3cm=‎‎0.03m 由场强 E===200V/m 故选：D．‎ 点评： 电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离．‎ - 23 -‎ ‎　‎ ‎9．（4分）（2015春•泰州期末）在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 ‎　 B． 开普勒通过对天文观测数据的研究，提出了万有引力定律 ‎　 C． 卡文迪许通过扭秤实验测出可万有引力常量 ‎　 D． 牛顿做了著名的“月•地”检验，证明了地面上物体的重力与地球吸引月球，太阳吸引行星的力是同种性质的力 考点： 物理学史；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ 分析： 此题是物理学史问题，根据著名物理学家的主要贡献即可解答．‎ 解答： 解：A、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律．故A错误．‎ B、开普勒通过对天文观测数据的研究，发现了行星运动三大定律．牛顿在前人研究的基础上，提出万有引力定律．故B错误．‎ C、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．故C正确．‎ D、牛顿做了著名的“月•地”检验，证明了地面上物体的重力与地球吸引月球，太阳吸引行星的力是同种性质的力．故D正确．‎ 故选：CD．‎ 点评： 对于物理学上重要实验、重大发现和著名理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．‎ ‎　‎ ‎10．（4分）（2015春•泰州期末）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则（　　）‎ ‎　 A． 卫星的向心加速度减小到原来的 ‎　 B． 卫星的轨道半径增大到原来是2倍 ‎　 C． 卫星的角速度减小到原来的 ‎　 D． 卫星的周期增大到原来的8倍 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．‎ 分析： 人造地球卫星绕地球匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，由线速度关系分析出轨道半径、向心加速度及角速度和周期的大小变化．‎ 解答： 解：根据万有引力提供圆周运动向心力有有：据可知卫星的线速度减小到原来的，可知卫星的轨道半径变为原来的4倍．‎ A、据a=可知卫星的向心加速度变为原来的，故A正确；‎ B、由分析知，卫星的轨道变为原来的4倍，故B错误；‎ - 23 -‎ C、据知卫星的角速度减小到原来的，故C错误；‎ D、由C分析知，卫星的角速度减小为原来的，故周期为原来的8倍，故D正确．‎ 故选：AD．‎ 点评： 掌握万有引力提供圆周运动向心力，熟悉分析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．‎ ‎　‎ ‎11．（4分）（2015春•泰州期末）可用如图所示的实验装置来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电剂外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，在实验过程中电容器的带电量保持不变，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 将左侧极板向上平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 B． 将左侧极板向右平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 C． 将左侧极板向左平移一小段距离，静电计指针张角变小 ‎　 D． 在极板间插入某种电介质，静电计指针张角变小 考点： 电容器的动态分析．‎ 专题： 电容器专题．‎ 分析： 抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式 判断电容的变化，结合判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．‎ 解答： 解：A、根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．故A错误；‎ B、根据电容的决定式知，将左侧极板向右平移一小段距离，极板间距离减小，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．故B正确；‎ C、根据电容的决定式知，将左侧极板向左平移一小段距离，极板间距离增大，电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大；指针偏角变大．故C错误；‎ D、根据电容的决定式知，两板间插入一块电介质时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．故D正确；‎ 故选：BD．‎ - 23 -‎ 点评： 解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析 ‎　‎ ‎12．（4分）（2014•江西一模）内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为‎2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（　　）‎ ‎　 A． 下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能 ‎　 B． 下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能 ‎　 C． 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 ‎　 D． 杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点 考点： 机械能守恒定律．‎ 专题： 压轴题；机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： 甲与乙两小球系统，重力势能和动能相互转化，系统机械能守恒；还可以将甲与乙当作一个整体，找出重心，机械能也守恒．‎ 解答： 解：A、甲与乙两个物体系统机械能守恒，故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能，故A正确；‎ B、甲与乙两个物体系统机械能守恒，甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能，故B错误；‎ C、若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到圆弧最低点，故C错误；‎ D、由于机械能守恒，故动能减为零时，势能应该不变，故杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确；‎ 故选AD．‎ 点评： 本题关键是甲与乙两个球系统机械能守恒，也可以找出系统重心，当作单个物体．‎ ‎　‎ ‎13．（4分）（2015春•泰州期末）如图甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一质量为m的负电荷﹣q仅在电场力作用下以初速度v0沿电场线从A运动到B．运动过程中的速度一时间图线如图乙所示．则以下说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． A点的场强小于B点的场强 ‎　 B． B点的电势低于A点的电势 - 23 -‎ ‎　 C． AB两点间的电势差值为 ‎　 D． 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 考点： 电场线；电势能．‎ 分析： 速度图象的斜率等于物体的加速度，故A点的场强小于B点场强；负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，沿电场线的方向电势降低．根据动能定理求电势差．‎ 解答： 解：A、速度图象的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中，加速度越来越大，所受的电场力越来越大，由F=qE知A点的场强小于B点场强，即EA＜EB．故A正确．‎ B、由于物体沿电场线运动过程当中做减速运动，故点电荷所受电场力方向由B指向A，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由A指向B；而沿电场线的方向电势降低，所以A点电势比B点的电势高，φA＞φB．故B正确．‎ C、由动能定理得：﹣qUAB=0﹣，则UAB=．故C正确．‎ D、从图象知道，速度减小，电荷动能减小，由于仅在电场力作用，所以根据能量守恒知，电势能增大，即EpA＜EpB，故D错误．‎ 故选：ABC．‎ 点评： 解决本题的关键要运用力学基本知识分析带电粒子在电场中运动问题，明确图象的物理意义，根据斜率分析加速度，由速度分析动能和电势能的变化．‎ ‎　‎ ‎14．（4分）（2015春•泰州期末）如图将小球从距斜轨底面h高处由静止释放，使其沿竖直的半径为R的圆形轨道的内侧运动．不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 若h=R，那么小球刚好能到达与圆心O等高的C点 ‎　 B． 若h=2R，那么小球刚好能通过最高点D ‎　 C． 若h=3R，小球一定通过最高点D ‎　 D． 若h=4R．小球通过最高点D时，对轨道压力的大小是小球重力的3倍 考点： 动能定理的应用；向心力．‎ 专题： 动能定理的应用专题．‎ 分析： 小球在圆轨道内侧运动只有重力对小球做功，小球能经过圆轨道最高点D速度满足，由此分析即可．‎ 解答： 解：A、根据机械能守恒，当h=R时，小球恰好能到达与圆心O等高的C点，故A正确；‎ B、当h=2R时，若小球能到达最高点D，由动能定理可知在D点速度恰好为0，不满足到达D点的速度要求，故B错误；‎ - 23 -‎ C、当h=3R时，根据动能定理小球到达D点时的速度满足：，可得v=所以小球肯定可以到达D点，故C正确；‎ D、当h=3R时，根据动能定理小球到达D点时的速度满足：，可得，在D点小球所受轨道压力与重力的合力提供圆周运动向心力有：‎ N+mg=m可得N=，故D正确．‎ 故选：ACD．‎ 点评： 本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．‎ ‎　‎ 二、解答题（共6小题，满分72分）‎ ‎15．（10分）（2015春•泰州期末）在电场中把电荷q=﹣2.0×10﹣‎9C从A点移到B点，电场力做了1.0×10﹣7J的正功，再把q从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，则A、B、C三点中　B　点电势最高，A、C之间的电势差UAC=　150　V；如果规定B点电势为零，则A点的电势φA=　﹣50　V，该电荷在C点的电势能EPC=　4×10﹣7　J．‎ 考点： 电势能．‎ 分析： 根据电势差的定义式求出各点间的电势差，由电势差等于两点的电势之差，分析电势的高低．由公式EPC=qφC求解C点的电势能．‎ 解答： 解：A、B间电势差：UAB===﹣50V，可知A的电势比B的低．‎ B、C间电势差：UBC===200V，B的电势比C的高．‎ A、C间电势差：UAC===150V，A的电势比C的高，则B点的电势最高．规定B点电势为零，由UAB=φA﹣φB，φB=0，‎ 则得φA=UAB+φB=﹣50V 由UAC=φA﹣φC，φA=﹣50V，‎ 则得 φC=﹣200V 则该电荷在C点的电势能 EPC=﹣2.0×10﹣9×（﹣200）J=4×10﹣7J 故答案为：B，150，﹣50，4×10﹣7．‎ 点评： 本题要掌握电势差的定义式，知道电势差是电场中的电势之差，电势可以任意取，但电势差却不变，就像高度与高度差一样．电势差可正可负，所以U=公式中做功要注意正与负，电荷量也要代入电性．‎ ‎　‎ ‎16．（10分）（2015春•泰州期末）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，可输出电压为6V的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始下落，拖着纸带打出一系列的点，对纸带的点进行测量，即可验证机械能守恒定律 - 23 -‎ ‎（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A．按照图示的装置安装器件；‎ B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；‎ C．先释放重物，后接通电源开关，打出一条纸带；‎ D．用天平测量出重物的质量 E．测量打出的纸带上某些点间的距离；‎ F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中没有必要进行的步骤是　D　，操作不恰当的步骤是　BC　（将其选项对应的字母填在横线处）‎ ‎（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为‎27.94cm、‎32.78cm、‎38.02cm、‎43.65cm、‎49.66cm、‎56.07cm已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流点，重物的质量为‎0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△EP=　2.18　J，重物增加的动能△EK=　2.12　J，两者不完全相等的主要原因是　存在阻力　（重力加速度g取‎10m/s2，计算结果保留三位有效数字）‎ 考点： 验证机械能守恒定律．‎ 专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题．‎ 分析： （1）通过实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定不需要的测量步骤．实验时，打点计时器应接交流电源，先接通电源，再释放纸带；‎ ‎（2）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．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．‎ 解答： 解：因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故D没有必要．‎ 应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．‎ 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，故C错误．‎ 故答案为：D、BC ‎（2）重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×10×0.4365J=2.18J．‎ 利用匀变速直线运动的推论 vD=‎ - 23 -‎ EkD=mvB2=×0.5×（2.91）2 J=2.12J 动能增加量△Ek=EkD﹣0=2.12J 由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了．‎ 故答案为：（1）D；BC；（2）2.18；2.12；存在阻力．‎ 点评： 解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法．‎ ‎　‎ ‎17．（10分）（2015春•泰州期末）质量为m的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，已知地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G，求：‎ ‎（1）同步卫星绕地球运行的线速度；‎ ‎（2）地球的质量；‎ ‎（3）同步卫星受到的万有引力．‎ 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： （1）由线速度v=rω可求得线速度．‎ ‎（2）由万有引力提供向心力可得地球的质量．‎ ‎（3）由F=G求得F．‎ 解答： 解：（1）线速度：v=rω=r ‎（2）万有引力提供向心力：‎ 则有：M=‎ ‎（3）万有引力：F=G 答：（1）同步卫星绕地球运行的线速度为r ‎ （2）地球的质量M=‎ ‎ （3）同步卫星受到的万有引力为F=G 点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力理论，并能灵活运用 ‎　‎ ‎18．（14分）（2015春•泰州期末）如图所示，半径为R=‎0.4m的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，最高点为C点，半圆轨道与粗糙水平地面相切于圆环的端点B，在水平地面上的A点有一带正电小物块处于静止状态，物块质量m=‎0.1kg，电荷量q=1.0×10﹣‎3C，与地面的动摩擦因数μ=0.2，A点与B点的距离x=‎1m，在竖直线BC的右侧加一水平向左的匀强电场．释放小物块，小物块刚好能够通过圆轨道的C点，求：‎ - 23 -‎ ‎（1）物体在B点所受轨道的支持力大小；‎ ‎（2）匀强电场的场强E的大小；‎ ‎（3）物块通过C点时，电场立即反向且大小保持不变，则物块落地点距离A点多远？‎ 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： （1）由牛顿第二定律求物体到达C点的速度，由机械能守恒定律求出物体在B点的速度，然后由牛顿第二定律求出支持力．‎ ‎（2）物体从A到B过程由动能定理可以求出电场强度．‎ ‎（3）物体离开C后，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀加速直线运动，应用匀变速直线运动规律求出物块落地点到A的距离．‎ 解答： 解：（1）物体恰好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ mg=m，‎ 代入数据解得：vC=‎2m/s，‎ 从B到C过程物体机械能守恒，由机械能守恒定律得：‎ mvB2=mvC2+mg•2R，‎ 在B点，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m，‎ 解得：F=6mg=6N；‎ ‎（2）从A到B过程，由动能定理得：‎ qEx﹣μmgx=mvB2﹣0，解得：E=1200N/C；‎ ‎（3）物体离开C后，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀加速直线运动，‎ 在竖直方向：2R=gt2，‎ 在水平方向：s=vCt+at2，‎ 由牛顿第二定律得：qE=ma，‎ 解得：s=‎1.76m，‎ 物块落在A点右侧‎0.76m处；‎ 答：（1）物体在B点所受轨道的支持力大小为6N；‎ ‎（2）匀强电场的场强E的大小为1200N/C；‎ ‎（3）物块通过C点时，电场立即反向且大小保持不变，物块落在A点右侧‎0.76m处．‎ - 23 -‎ 点评： 本题是一道力学综合题，难度较大，分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律、动能定理与匀变速直线运动规律可以解题．‎ ‎　‎ ‎19．（13分）（2015春•泰州期末）如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡倾角为θ，sinθ=，一辆卡车的质量为5×‎103kg，设卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力之和与速度成正比，即f=kv．关闭发动机，卡车能沿斜坡匀速下滑，匀速运动的速度为‎12km/h，g取‎10m/s2‎ ‎（1）求比例系数k；‎ ‎（2）现使卡车乙恒定功率P沿斜坡向上行驶，达到的最大速度为‎53km/h，求功率P；‎ ‎（3）当卡车以‎54km/h开上平台后，继续保持次恒定功率行驶10s，再次达到匀速行驶，其卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功．‎ 考点： 动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率．‎ 专题： 动能定理的应用专题．‎ 分析： 卡车在斜面上下滑时，当阻力和重力分力平衡时卡车速度最大，依列式求解即可，当卡车沿斜面向上行驶时，牵引与阻力以及重力的分力平衡，根据平衡求得此时的牵引力，再根据P=FV求得卡车此时的功率；当卡车冲上平台后，因牵引力大于阻力，故卡车将做加速运动，由于卡车功率一定，故随着速度的增加卡车的牵引力将减小，当牵引力与阻力平衡时卡车将开始做匀速运动，此时的速度即为卡车以该功率运动时的最大速度．在这一过程中卡车发动机做的功W=Pt，阻力做功Wf，则合外力做的功等于卡车动能的变化．列式求解即可．‎ 解答： 解：（1）卡车沿斜面下滑时受到沿斜面向上的阻力，当汽车所受阻力与重力沿斜面向下的分力大小相等时，汽车具有最大速度，所以有：‎ mgsinθ=kvm 则根据题意有：k===500Ns/m ‎（2）汽车沿斜面向上行驶时，沿斜面方向受到向上的牵引力F和沿斜面向下的阻力f和沿斜面向下的重力分力mgsinθ，当汽车速度最大时有：‎ F=f+mgsinθ 根据题意有当汽车速度最大时汽车所受的阻力为：f=kvm 所以有汽车速度最大时的牵引力：F=kvm+mgsinθ 根据P=FV得此时汽车的功率：P=Fvm=‎ 解得：P=137.5KW；‎ ‎（3）卡车开上平台后，受牵引力和阻力作用，卡车先做加速度逐渐减小的加速运动，当汽车牵引力等于阻力时卡车做匀速直线运动，令此时卡车速度为v2‎ 则根据题意有：此时卡车牵引力：F2=f2=kv2‎ 卡车的功率：P=‎ - 23 -‎ 故有：=‎ 卡车平台上运动40s的过程中对卡车使用动能定理有：‎ 代入数据得：Wf=﹣1.25×106J；‎ 故克服阻力做功为1.25×106J；‎ 答：（1）比例系数为500Ns/m；‎ ‎（2）功率为137.5Kw；‎ ‎（3）卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功为1.25×106J；‎ 点评： 本题要注意在第一问中比例系数K是有单位的，二是卡车运动速度最大时牵引力和阻力大小相等；三是熟练利用动能定理求解卡车在平台上的变速运动问题．‎ ‎　‎ ‎20．（15分）（2015春•泰州期末）在如图甲所示的直角坐标系xOy中，第一象限内存在沿+x轴方向的有界匀速电场，场强大小为E，电场在y方向上的宽度为L，在x=L处有一垂直于x轴的足够大的荧光屏，荧光屏与电场边界的交点为A．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子，从坐标原点O沿+y轴方向以某一初速度射入电场，最终打在A点，不计粒子的重力．‎ ‎（1）求粒子射入电场的初速度；‎ ‎（2）如图乙所示，保持粒子入射的初速度不变，若将电场的宽度变为，求粒子打在荧光屏上的位置坐标；‎ ‎（3）如图乙所示，若将电场的宽度变为，仍要使粒子打在A点，则粒子从坐标原点入射的初速度变为多大？‎ 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）粒子垂直射入电场做类平抛运动，根据牛顿第二定律和分位移的公式求解初速度；‎ ‎（2）粒子先做类平抛运动，离开电场后做匀速直线运动．求出粒子离开电场时水平分速度，再由匀速运动的规律求出粒子竖直向上运动的位移，即可得到坐标．‎ ‎（3）根据速度的分解得到粒子离开电场时速度的偏向角，再由电场中水平分位移公式求解．‎ - 23 -‎ 解答： 解：（1）粒子垂直射入电场做类平抛运动，则有：‎ ‎ y方向：L=v0t ‎ x方向：L=‎ 由牛顿第二定律得 a=‎ 联立解得 v0=‎ ‎（2）射出电场时，t′=‎ ‎ vx=at′‎ 联立解得 vx=‎ 水平分位移 x1==‎ 设偏转角为φ，则tanφ==1‎ 射出电场后，水平位移 x2=L﹣x1=L 离开电场后竖直分位移 y′=x2cotφ=L 则 y=+y′=L 故粒子打在（L，L）‎ ‎（3）粒子射出电场时，tanθ==‎ ‎ x2′==‎ 在电场中运动时，x1′==‎ 又 x1′+x2′=L 解得 v=‎ 答：‎ ‎（1）粒子射入电场的初速度为 ；‎ ‎（2）粒子打在荧光屏上的位置坐标为（L，L）；‎ - 23 -‎ ‎（3）粒子从坐标原点入射的初速度变为．‎ 点评： 解决本题的关键要掌握类平抛运动的处理方法：运动的分解，根据牛顿第二定律和运动学公式得到分位移公式，结合几何关系求解．‎ ‎　‎ - 23 -‎