宁波市第二学期高一物理期末试题及答案

一、单项选择题（本题共 10 小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题 目要求的。每小题 3 分。） 1．下列说法正确的是( ) A．曲线运动一定是变速运动 B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C．匀速圆周运动的加速度保持不变 D．两个直线运动的合运动一定是直线运动 2．质点仅在恒力 F 的作用下,由 O 点运动到 A 点的轨迹如图所示, 在 A 点时速度的方向与 x 轴平行,则恒力 F 的方向可能沿( ) A．x 轴正方向 B．x 轴负方向 C．y轴正方向 D．y 轴负方向 3．如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力 F 作用下，沿水平面向右运动一段距离 x，在此过程中，恒力 F 对物块所做的功为( ) A． Fx sin α B． Fx cos α C．Fxsin α D．Fxcos α 4. 如图，x 轴在水平地面内，y 轴竖直方向。图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个 完全相同的小球 a、b 和 c 的运动轨迹，其中 b 和 c 是从同 一 点抛出的。不计空气阻力，则( ) A．a 的飞行时间最长 B．b 的飞行时间比 c 长 C．落地瞬间 b 的动能大于 c 的动能 D．a 的水平速度比 b 的小 5．图中边长为 a 的正三角形 ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，在该 三角形中心 O 点处固定一电量为－2q 的点电荷，则该电荷受到的电 场力为( ) A． 2 212 a kq ，方向由 O 指向 C B． 2 212 a kq ，方向由 C 指向 O C． 2 232 a kq ，方向由 C 指向 O D． 2 232 a kq ，方向由 O 指向 C 6.如图所示,A、B、C 三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A 由静止释 放,B 的初 速度方向沿斜面向下,大小为 v0,C 的初速度方向沿斜面水平向左,大小也为 v0。 下列说法中正确的是( ) A．A 和 C 将同时滑到斜面底端 B．滑到斜面底端时,B 的速度最大 C．滑到斜面底端时,B 的机械能减少最多 D．滑到斜面底端时，B、C 的动能一样大 7．空间中 P、Q 两点处各固定一个点电荷,其中 P 点处为正电荷,P、Q 两点 附近电场的等 势面分布如图所示，a、b、c、d 为电场中的 4 个点。则 ( ) A．Q 处放置的也为正电荷 B．a 点和 b 点的电场强度相同 C．同一正电荷在 c 点的电势能小于在 d 点的电势能 D．负电荷从 a 到 c,电势能减少 8．近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为 m，如图已知两轨间 宽度为 L，内外轨高度差为 h，重力加速度为 g，如果机车要进入半径为 R 的弯道，请问， 该弯道处的设计速度最为适宜的是( ) A． 22 hL gRh  B． 22 RL gRh  C． h hLgR 22  D． L gRh 9．如图所示，在小车的支架上用细线悬挂一个小球，已知线长为 L，小车带着小球一起以 速度 0v 向右做匀速运动。当小车突然碰到障碍物而停止运动后，关于小球再上升的最大高 度 h 的下列几种表述中，肯定不可能的是（ ） A．小于 2 0 2 v g B．大于 2 0 2 v g C．等于 2 0 2 v g D．等于 2L 10.一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，将负极板缓慢向右平移 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，各物理量与负极板移动 距离 x 的关系图象中正确的是( ) 二、选择题（本题共 6 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。 每小题 4 分，漏选得 2 分，多选或错选不给分。） 11.关于静电场，下列结论普遍成立的是( ) A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D．电场力做功与重力做功类似，均与路径无关 12．如图所示，在外力作用下某质点运动的 v－t 图象为正弦曲线。从图中可以判断（ ) A．在 0～t1 时间内，外力做正功 B．在 0～t1 时间内，外力的功率逐渐增大 C．在 t2 时刻，外力的功率最大 D．在 t1～t3 时间内，外力做的总功为零 13.如图所示，一个质量为 m、带电量为 q 的粒子从两带电平 行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受 的重力。当粒子的入射速度为 v 时，它恰能穿过一电场区域 而不碰到金属板上。现欲使质量为 m、入射速度为 v/2 的粒 子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下各方案中，可行的是( ) A．仅使粒子的电量减少为原来的 1/4 B．仅使两板间所加的电压减小到原来的一半 C．仅使两板间的距离增加到原来的 2 倍 D．仅使两极板的长度减小为原来的一半 14．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动 轮，乙靠摩擦随甲转动，接触处无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘 的半径之比为 r 甲∶r 乙＝3∶1，两圆盘和小物体 m1、m2 之间的动摩擦因数相同，m1 距 O 点为 2r，m2 距 O′点为 r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ) A．滑动前 m1 与 m2 的角速度之比ω1∶ω2＝1∶3 B．滑动前 m1 与 m2 的向心加速度之比 a1∶a2＝1∶3 C．随转速慢慢增加，m1 先开始滑动 D．随转速慢慢增加，m2 先开始滑动 15．如图所示，MN 是一负点电荷产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子(不计重力) 从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是( ) A．负点电荷一定位于 N 点右侧 B．带电粒子从 a 到 b 过程中动能逐渐减小 C．带电粒子在 a 点的加速度小于在 b 点的加速度 D．带电粒子在 a 点时具有的电势能大于在 b 点时具有的电势 能 16.如图所示,楔形木块 abc 固定在水平面上,粗糙斜面 ab 和粗糙斜面 bc 与水平面的夹角相同,顶角 b 处安装一定滑 轮。质量分别为 M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨 过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿 斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中 ( ) A．轻绳对 m 做的功等于 m 增加的动能与 m 克服摩擦力所做的功之和 B. 重力对 M 做的功等于 M 减少的重力势能 C. 轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D. 两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于 M、m 克服摩擦力所做的功之和 三、实验题（本小题共 10 分，第(1)小题两空每空 1 分，第（2）（3） 小题每空 2 分） 17．利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问 题． (1)实验操作步骤如下，请将步骤 B 补充完整： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一 系列的点； C．图为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续 点 A、B、C……与 O 点之间的距离 h1、h2、h3……. (2)已知打点计时器的打点周期为 T，重物质量为 m，重力 加速度为 g，结合实验中所测得的 h1、h2、h3，可得重物下 落到 B 点时的速度大小为________，纸带从 O 点下落到 B 点的过程中，重物增加的动能 为________，减少的重力势能为________． (3)取打下 O 点时重物的重力势 能为零，计算出该重物下落不 同高度 h 时所对应的动能 Ek 和 重力势能 Ep，建立坐标系，横 轴表示 h，纵轴表示 Ek 和 Ep， 根据以上数据在图中绘出图线 Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率 的绝对值为 k1 ，图线Ⅱ的斜率 的绝对值为 k2．则可求出重物 和纸带下落过程中所受平均阻 力与重物 所受重力的比值为________(用 k1 和 k2 表示)． 四、计算题（本题共 36 分，18 小题 8 分，19 小题 8 分， 20 小题 10 分，21 小题 10 分） 18．如图甲所示，在水平路段 AB 上有一质量为 2×103 kg 的汽车，正以 10 m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水 平路段 BC 较粗糙，汽车通过整个 ABC 路段的 v－t 图象如图乙所示(在 t＝15s 处水平虚线 与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持 20kW 不变，假设汽车在两个路段上 受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小． (1)求汽车在 AB 路段上运动时所受的阻力 Ff1； (2)求汽车刚好到达 B 点时的加速度 a； (3)求 BC 路段的长度． 19．如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中 B板接地（电势为零）,A板电势变化的规律如图所示. 将一个质量m=2.0×10-23 kg,电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力. 求： (1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小; (2)若在t= 4 T 时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板 电势变化的周期为多大？ 20．在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，如图所示。我们 将选手简化为质量 m=50kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角  = 053 ，绳长 l=2m，绳的悬挂点 O 距水面的高度为 H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量， 浮台露出水面的高度不计，水足够深。（取重力加速度 2/10 smg  ， 8.053sin 0  ， 6.053cos 0  ） （1）求选手摆到最低点时绳子对选手拉力的大小 F； （2）若选手摆到最低点时松手，落到了浮台上，试 用题中所提供的数据算出落点与岸的水平距离； （3）选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手 的平均浮力 Nf 4501  ，平均阻力 Nf 3502  ，求 选手落入水中的深度 d 。 21．如图所示，两个带电滑块甲和乙系于一根绝缘细绳的两端，放在一个光滑的绝缘平面 上，整体置于方向水平向右、大小为 36 10E   N/C 的匀强电场中，甲的质量为 4 1 2 10m   kg，带电荷量为 9 1 2 10q   C，乙的质量为 4 2 1 10m   kg，带电荷量为 9 2 1 10q    C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块，t=3s 时细绳断裂，不计 滑块间的库仑力。试求： （1）细绳断裂前，两滑块的加速度； （2）由静止开始释放后的整个运动过程中，乙的电 势能增量的最大值； （3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统 机械能的增量。 [来源:学+科+网 Z+X+X+K] 命题：北仑中学 侯正涛 审题：宁波中学 张 芸 二、不定项选择题（本题共 6 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目 要求的。每小题 4 分，漏选得 2 分，多选或错选不给分。） 四、计算题 18、解析 (1)汽车在 AB 路段时，有 F1＝Ff1，P＝F1v1，Ff1＝P v1 ，联立解得： Ff1＝20×103 10 N＝2000 N.（2 分） (2)t＝15 s 时汽车处于平衡态， 有 F2＝Ff2，P＝F2v2， Ff2＝P v2 ，联立解得：Ff2＝20×103 5 N＝4000 N.（1 分） t＝5 s 时汽车开始减速运动， 有 Ff1－Ff2＝ma， 解得 a＝－1 m/s2.（2 分） (3)Pt－Ff2x＝1 2 mv2 2－1 2 mv2 1（2 分） 2 2 16 1 42 12 aTTas      （3分） 要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d 2 2 16 1 42 12 aTTad      解得： sT 5102  （2 分） 20．（1）选手从静止开始至最低点的过程，由动能定理得： 20 2 1)53cos1( mvmgl  ①（1 分） 在最低点由向心力公式得： l vmmgT 2  ②（1 分） 可解得： NT 900 （1 分） (2)由①可得，最低点的速度为 sm /4 2 2 1 gtlH  ③ vtx  ④ 解得 5 54x m （2分） mxlx )5 8 5 54(53sin 0 总 （1分） （3）从最高点落下至落入水中速度为零的过程中，由动能定理可得： 0)()53cos( 21 0  dffdlHmg （2分） 代入求得 md 3 （2分） （3）当乙的电势能增量为零时，即乙回到了出发点，设绳子断裂后乙经过 /t 回到了出发 点 / / /2 0 0 1 2s v t a t   求得 / 3t s 细绳断裂后，甲的加速度 2/ /06.0 sma 甲 甲继续发生的位移为 mtatvs 45.02 1 2/// 0 /  甲甲 当乙回到出发位置时甲的总位移 m54.0甲总s （2 分） 电场力对甲做的功 JsEqW 6- 1 1048.6  甲总甲 （2 分） 所以系统的机械能增量为 J6-1048.6 