2015届河北正定中学高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一个小物体圆筒一起运动，小物体所需要的向心力由以下哪个力来提供

A. 重力          B. 弹力    C. 静摩擦力    D. 滑动摩擦力

2. 难度：简单

一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　)

A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

B．加速时做正功，匀速和减速时做负功

C．加速和匀速时做正功，减速时做负功     

D．始终做正功

3. 难度：简单

原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的           (　　)

A.                                    B.                           C.                        D.

4. 难度：简单

走时准确的机械手表的时针、分针、秒针都在匀速转动，A、B、C分别是时针、分针、秒针针尖上的点，则以下比例关系正确的是：

A．A、B、C三点做圆周运动的周期之比为1∶60∶3600

B．A、B、C三点做圆周运动的周期之比为720∶60∶1

C．A、B、C三点做圆周运动的角速度之比为1∶12∶720

D．A、B、C三点做圆周运动的角速度之比为720∶12∶1

5. 难度：中等

某运动员臂长为，他将质量为的铅球推出，铅球出手时速度大小为，方向与水平方向成角，则该运动员对铅球做的功为

A．           B．     

C．                D．

6. 难度：简单

如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的3／4，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为 (      )

A．15m/s     B．20m/s     C. 25m/s     D．30m/s

7. 难度：中等

宇航员在月球上做自由落体实验。将物体由距离月球表面高h处释放，经时间t落到月球表面。已知月球半径为R。则月球的第一宇宙速度为(     )

A.         B.       C.        D.

8. 难度：简单

如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点， 在A、B、C三点中

A.场强最小的点是A点，电势最高的点是B点

B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点

C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点

D.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点

9. 难度：简单

图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（    ）

A．M点的电势大于N点的电势　

B．M点的电势小于N点的电势

C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力

10. 难度：中等

带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则在A点的(　　)

A．重力势能比B点大3 J        B．电势能比B点小1 J

C．动能比B点小3.5 J           D．机械能比B点小0.5 J

11. 难度：简单

如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为2m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住b球，此时b球离地高度为h，轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为        （    ）

A．h              B．0.2h           C．2h                   D．1.2h

12. 难度：简单

空气中的负离子对人的健康极为有益. 人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000 V左右，使空气发生电离，从而产生负一价氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则     

A．E=10³ N/C，F=1.6×10^—16 N

B．E =10⁶ N/C，F =1.6×10^—16 N

C．E =10³ N/C，F =1. 6×10^—13N

D．E =10⁶ N/C，F =1. 6×10^—13 N

13. 难度：简单

如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处(　　)

A．场强大小为，方向沿OA方向

B．场强大小为，方向沿AO方向

C．场强大小为，方向沿OA方向

D．场强大小为，方向沿AO方向

14. 难度：简单

质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为G₀，它在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是

A．线速度                     B．动能为G₀R     

C．周期为              D．重力势能为2G₀R

二、实验题

15. 难度：中等

用如图所示的装置做《探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系》的实验．

（1）实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的效果，下列操作方法中最恰当的是（     ）

A．将小车在木板上由静止释放，观察小车是否匀速下滑

B．将小车挂在橡皮筋上，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，观察小车是否匀速下滑

C．将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀

D．将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，观察纸带上的点迹分布是否均匀

（2）若甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W- v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W- v²图，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（    ）

A．甲的分析不正确，乙的分析正确      

B．甲的分析正确，乙的分析不正确

C．甲和乙的分析都正确                  

D．甲和乙的分析都不正确

16. 难度：中等

如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：

（1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；

（2）测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s；

（3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

（4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt₁和Δt₂；

（5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；

（6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=　  　  和E_k2=　  　  ；

（7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔE_p=　 　 ；（重力加速度为g）

（8）如果满足关系式　  　  ，则可认为验证了机械能守恒定律。

三、计算题

17. 难度：中等

某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴    OO′转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37⁰。（不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8，g=10m/s²）求：

（1）质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力；

（2）质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功。

18. 难度：中等

质量为m=5×10³ kg的汽车，在t＝0时刻速度v₀＝10 m/s，随后以P＝6×10⁴ W的额定功率沿平直公路继续前进，经t=72 s达到最大速度。该汽车所受恒定阻力是其重力的0.05倍，取g = 10m/s²，求：

（1）汽车的最大速度v_m； 

（2）汽车在72 s内经过的路程s。

19. 难度：中等

如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带正电q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，

求：（1）滑块通过B点时的速度大小；

（2）水平轨道上A、B两点之间的距离。

20. 难度：困难

如图所示，固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接，轨道半径R=0.5m，一质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）放在水平轨道上的A点，A与B相距L=10m，物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.1。现用一水平恒力F向右推物块，已知F=3N，当物块运动到C点时撤去该力，设C点到A点的距离为x。在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器，当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数F_N，压力传感器所能承受的最大压力为90N，g取10m/s²。

（1）要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D，求x的范围；

（2）在满足（1）问的情况下，在坐标系中作出压力传感器的读数F_N与x的关系图象。