2011-2012学年湖北省黄冈中学高一（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列关于机械能是否守恒的论述，正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，机械能可能守恒
B．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒
C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒

2. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．电荷放在电势高的地方，电势能就大
B．正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能
C．无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大
D．电场强度为零的点，电势一定为零

3. 难度：中等

假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍，仍作圆周运动，则（ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B．根据公式F=，可知卫星所需的向心力将减少到原来的
C．根据公式F=，可知地球提供的向心力将减少到原来的
D．根据上述B和C中给出的公式．可知卫星运动的线速度减小到原来的

4. 难度：中等

如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接，两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动．现让轻杆处于水平位置后无初速释放，重球b向下、轻球a向上产生转动，在杆转至竖直的过程中（ ）

A．b球的重力势能减少，动能增加
B．a球的重力势能增加，动能减少
C．a球和b球的总机械能守恒
D．轻杆对A球做正功，对B球做负功，并且对两球做功的绝对值相等

5. 难度：中等

如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（ ）

A．两物体均沿切线方向滑动
B．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小
C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动
D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远

6. 难度：中等

如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）

A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

8. 难度：中等

如图所示，A、B两物体质量分别为m₁和m₂置于光滑水平面上，且m₁＞m₂，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ）

A．停止运动
B．向左运动
C．向右运动
D．运动方向不能确定

9. 难度：中等

如图所示，在正点电荷Q形成的电场中，已知ab两点在同一等势面上，重力不计的甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能，下列判断错误的是（ ）

A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能
B．甲、乙两个粒子带异种电荷
C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
D．两粒子经过b点时具有相同的动能

10. 难度：中等

如图所示，水平放置的两个平行的金属板A、B带等量的异种电荷，A板带负电荷，B板接地．若将A板向上平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势φ的变化情况是（ ）

A．E不变，φ改变
B．E改变，φ不变
C．E不变，φ不变
D．E改变，φ改变

11. 难度：中等

把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力．又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若l节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h
B．240km/h
C．320km/h
D．480km/h

12. 难度：中等

如图所示，在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道，在轨道的B点静止着一个质量为m₂的弹性小球乙，另一个质量为m₁的弹性小球甲以初速v运动，与乙球发生第一次碰撞后，恰在C点发生第二次碰撞．则甲、乙两球的质量之比m₁：m₂可能等于（ ）
A．3：5
B．1：9
C．1：7
D．2：3

二、填空题

13. 难度：中等

如图为一小球做平抛运动的一段轨迹，某同学由于粗心漏测了C点的坐标，只得到轨迹上其他三个点的坐标分别为A（0，0）、B（10，25）、D（30，105），则根据平抛运动的规律可得小球做平抛运动的初速度大小为V=    ；小球抛出点的坐标为（    ，     ）．（g取10m/s²）

14. 难度：中等

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）实验中动能的增加量应略    （选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是    ．
A．重物下落的实际距离大于测量值     B．重物下落的实际距离小于测量值
C．重物下落受到阻力                 D．重物的实际末速度大于计算值
（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，他们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么应该选用    同学的纸带最为理想，一定存在操作误差的同学是    ，可能的错误原因是    ．
（3）如图所示，有一条纸带，各点距A点的距离分别为d₁，d₂，d₃，…，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g．要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒，则B点的速度表达式为v_B=    ，G点的速度表达式为v_G=    ，若B点和G点的速度v_B、v_G及BG间的距离h均为已知量，则当满足    时，物体的机械能守恒．

三、解答题

15. 难度：中等

如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为10^-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×l0^-6J，将另一电荷量为10^-8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10^-6J．
（1）求电场线的方向及U_AB、U_AC、U_BC的值；
（2）若AB边长为cm，求电场强度的大小．

16. 难度：中等

如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和 Q相距分别为 h和0.25h，将另一点电荷从 A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零．若此电荷在A点处的加速度大小为，试求：
（1）此电荷在B点处的加速度．
（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）

17. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块（可视为质点），在木块正上方1m处有一个固定悬点O，在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳（轻绳不可伸长）．有一颗质量为m=0.01kg的子弹以400m/s的速度水平射入木块并留在其中，随后木块开始绕O点在竖直平面内做圆周运动，g取10m/s²，求：
（1）当木块刚离开水平面时的速度大小；
（2）当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力．

18. 难度：中等

过山车是游乐场中常见的设施．下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R₁=2.0m、R₂=1.4m．一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L₁=6.0m．小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠．重力加速度取g=10m/s²，计算结果保留小数点后一位数字．试求
（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R₃应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离．