【学期】学年江苏扬州市第二学期高一物理期末检测试卷答案解析

【关键字】学期
2017-2018学年江苏扬州市第二学期
高一物理期末检测试卷
一、单选题：共6题
1．发现万有引力定律和测定万有引力常量的科学家分别是
A.牛顿、卡文迪许
B.开普勒、卡文迪许
C.伽利略、牛顿
D.第谷、开普勒
2．在光滑绝缘的水平地面上有两个带同种电荷的小球，将两个小球由静止释放后，两小球之间的库仑力将
A.不变
B.变小
C.变大
D.无法确定
3．某电场区域的电场线如图所示，Ea、Eb分别表示a、b两点处电场强度，φa、φb分别表示a、b两点处电势，下列说法中正确的是
A.Ea>Eb φa<φb
B.Ea<Eb φa<φb
C.Ea>Eb φa>φb
D.Ea<Eb φa>φb
4．关于功率下列说法正确的是
A.力对物体做的功越多，表示这个力的功率就越大
B.力对物体做的功时间越短，表示这个力的功率就越大
C.单位时间内物体做的功越多，表示功率越大
D.当汽车匀速运动时，则牵引力和阻力大小相等，此时牵引力做功的功率为零
5．在下面各实例中，机械能守恒的是
A.在空中做平抛运动的铅球
B.在空中匀速下降的跳伞运动员
C.随电梯加速上升的学生
D.在蹦极运动过程中，运动员的机械能始终守恒
6．关于同步卫星下列说法正确的是
A.同步卫星的质量一定相同
B.同步卫星有可能通过扬州的正上空
C.运行周期有可能小于24h
D.同步卫星距离地面高度一定相同
二、多选题：共4题
7．如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是
A.B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度
B.B、C的角速度相等，且小于A的角速度
C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度
D.B、C的周期相等，且大于A的周期
8．如图所示，已知两个小物块A、B的质量分别为2m和m，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动，它们轨道半径之比为rA:rB=1:2，小物块A、B与圆盘之间的动摩揩因数相同，则下列说法正确的是
A.小物块A所受摩揩力的方向与轨迹圆相切
B.小物块A、B所受向心力大小相等
C.小物块A、B的向心加速度大小之比为1:2
D.若逐渐增大圆盘角速度，小物块B首先相对圆盘滑动
9．如图所示是某示波管的示意图，电子先由电子枪加速后进入偏转电场，如果在偏转电极上加一个电压，则电子束将被偏转，并飞出偏转电场．下面措施中能使电子偏转距离变大的是
A.尽可能把偏转极板L做得长一点
B.尽可能把偏转极板L做得短一点
C.尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点
D.将电子枪的加速电压提高10．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为负电荷，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。

则下列说法正确的是
A.Q处放置的一定是正电荷
B.a点和b点的电场强度相同
C.将负电荷从a移动到c，其电势能减少
D.同一正电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
三、实验题：共2题
11．在探究“平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，实验装置如图所示，把平行板固定在绝缘支架上，用手握住另一极板的绝缘柄，使两极板相距10cm左右，两极板分别与静电计的金属球和金属外壳相连，静电计外壳接地(此时静电计指针的偏转程度显示两极板间的电势差)。

给平行板电容器充电后，可观察到静电计的指针偏转一定的角度，某同学进行了下面的一些操作：
(1)左极板向右移动时，可观察到静电计指针偏转角______
(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(2)左极板向上移动时，可观察到静电计指针偏转角______
(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(3)两极板间插入电介质时，可观察到静电计指针偏转角______
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

12．利用如图所示实验装置验证重物自由下落过程中机械能守恒定律。

在实验中
(1)现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台(包括铁夹)、纸带、重物、
秒表、导线若干，其中此实验不需要使用的器材
是：，还需要补充的器材
是：；
(2)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.下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、….
(3)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。

(4)取打下O点时重物的重力势能为零，某同学计算出该重物下落不同高度h 时所对应的动能E k和重力势能E p，建立坐标系，横轴表示下降高度h，纵轴表示E k和E p，根据测得的数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ，发现图线Ⅰ和图线Ⅱ斜率的绝对值近似相等，说
明。

四、计算题：共3题
13．如图所示，一个用绝缘丝线系着的带电小球，处于水平向左的匀强电场中，且静止在图示位置。

已知绝缘丝线偏离竖直方向的角度为α，小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，求：
(1)该小球带正电还是带负电；
(2)匀强电场的场强大小；
(3)绝缘丝线对小球的拉力大小。

14．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。

某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，
盒子经过最高点时与小球之间恰好无作用力。

已知重力加速度为g，空气阻力不计。

求：
(1)盒子做匀速圆周运动的线速度大小v；
(2)盒子经过最低点时，盒子对小球的作用力F1的大小；
(3)盒子经过最右端时，盒子对小球的作用力F2的大小。

15．游乐园中的水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H＝7.0 m，BC长d＝2.0 m，端点C距水面的高度h＝1.0 m。

质量m＝50 kg的运动员从滑道起点A无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.10。

(取重力加速度g＝10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，运动员在运动过程中可视为质点)。

求：
(1)运动员从起点A下滑到B的过程中，重力势能减少量△E p；
(2)运动员从起点A下滑到端点C的过程中，摩擦力所做的功W f；
(3)运动员到达水面时速度的大小v。

参考答案
1.A
【解析】本题考查了物理学史的知识点，意在考查学生的理解能力。

牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，选项A正确，选项BCD 错误。

综上本题选A。

2.B
【解析】本题考查了库仑定律的知识点，意在考查学生的理解能力。

两个小球带同种电荷，存在相互作用力为斥力，它们之间的距离增大，根据
，因为电荷量不变，距离增大，所以库仑力变小，选项库仑定律，F=k q2
r
ACD错误，选项B正确。

综上本题选B。

3.C
【解析】本题考查了电场线的知识点，意在考查学生的理解能力。

电场线疏密表示电场强度大小，E a>E b，沿电场线电势降低，φa>φb，选项ABD 错误，选项C正确。

综上本题选C。

4.C
【解析】本题考查了功率的知识点，意在考查学生的理解能力。

功率表示做功的快慢，力对物体做功多，时间不一定小，故这个力的功率不一定大，选项A错误；力对物体做功的时间短，但功不一定大，故这个力的功率不一定大，选项B错误；功率等于单位时间内做功的大小，在单位时间内做功越多，功率越大，选项C正确；牵引力的功率为P=Fv，因为牵引力不为零，速度也不为零，所以功率不为零，选项D错误。

综上本题选C。

5.A
【解析】本题考查了机械能守恒定律的知识点，意在考查学生的理解能力。

做平抛运动的铅球在空中只受重力，所以机械能守恒，选项A正确；跳伞运动员在空中匀速下降时，其重力势能减小，动能不变，它们的总和即机械能减小，选项B错误；随电梯加速上升的学生，其动能和重力势能都增大，则机械能增大，选项C错误；蹦极运动过程中，运动员的机械能在变化，选项D错误。

综上本题选A。

6.D
【解析】本题考查了同步卫星的知识点，意在考查学生的推理能力。

同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，与地球的自转周期相等，选项BC错误；根据万有引力提供向心力，
G Mm
r2=m4π
2
T2
r可知，轨道半径一定，则卫星的高度一定，卫星的速度大小
一定，对于同步卫星的质量，不一定相同，选项A错误，选项D正确。

综上本题选D。

7.BD
【解析】本题考查万有引力与航天的知识点，意在考查学生的推理能力。

万有引力提供向心力G Mm
r2=m v2
r
，解得：v=√GM
r
，所以，BC的线速度相等，
且小于A的线速度，选项A错误；G Mm
r2=mω2r，解得：ω=√GM
r3
，则B、C
的角速度相等，且小于A的角速度，选项B正确；G Mm
r2=ma，解得：a=G M
r2
，
所以B、C的向心加速度相等，且小于A的向心加速度，选项C错误；G Mm
r2
=
m4π2
T2r，解得：T=√4π
2
r3
GM
，半径大，周期大，选项D正确。

综上本题选BD。

8.BCD
【解析】本题考查圆周运动的知识点，意在考查学生的推理能力。

摩擦力的方向指向轨迹的圆心，选项A错误；A需要的向心力为：2mω2r A，B需要的向心力为：mω2r B，2mω2r A=mω2r B，所以小物块A、B所受向心
力大小相等，选项B正确；小物块A、B的向心加速度大小之比为ω2r A：ω2r B= 1:2，选项C正确；如果增加圆盘的转速，两物体需要的向心力大小相同，但是B的最大静摩擦力小，所以B先滑动，选项D正确。

综上本题选BCD。

9.AC
【解析】本题考查带电粒子在电场中运动的知识点，意在考查学生的推理能力。

在加速电场：U1e=1
2mv2，在偏转电场：y=1
2
U2e
dm
(L
v
)2=L2U2
4dU1
，L增大，y
变大，选项A正确；L减小，y减小，选项B错误；d减小，y增加，选项C 正确；U1增加，y减小，选项D错误。

综上本题选AC。

10.AD
【解析】本题考查电场、电势的知识点，意在考查学生的理解能力。

这是等量异种点电荷的等势面，P为负电荷，则Q为正电荷，选项A正确；a 点和b点的电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；将负电荷从a移到c，即从高电势移到低电势，其电势能增加，选项C错误；d点电势高于c点电势，正电荷在高电势处电势能大，所以在d点电势能大，选项D正确。

综上本题选AD。

11.(1)变小(2)变大(3)变小
【解析】本题考查探究“平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验的知识点，意在考查学生的实验能力。

电容的表达式：C=Q U=εS
4πkd。

(1)左极板向右移动，d减小，C增加，Q不变，U减小，所以静电计指针偏角变小；
(2)左极板向上移动，S减小，C减小，Q不变，U增加，所以静电计指针变大；
(3)两极板间插入电介质时，ε增加，C增加，Q不变，U减小，所以静电计指针变小。

12.(1)秒表刻度尺(2)接通电源释放纸
带(3)ℎ3−ℎ1
2T 1
2
m(ℎ3−ℎ1
2T
)2mgh2
(4)在误差允许的范围内，重物自由下落过程中机械能守恒
【解析】本题考查验证重物自由下落过程中机械能守恒定律的知识点，意在考查学生的实验能力。

(1)打点计时器可以计时，不需要秒表，还需要测量下落的高度，需要刻度尺；
(2)使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，然后再释放纸带，可以充分利用纸带；
(3)v B=ℎ3−ℎ1
2T
，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为
1 2m(ℎ3−ℎ1
2T
)2，减少的重力势能为：mgh2
(4)图线Ⅰ和图线Ⅱ斜率的绝对值近似相等，说明在误差允许的范围内，重物自由下落过程中机械能守恒。

13.(1)负电(2)mg tanα/q(3)mg/cosα
【解析】本题考查电场力的知识点，意在考查学生的推理能力。

(1)电场力向右，所以小球带负电；
(2)对小球分析，小球处于平衡状态，所受合外力为零，则
qE=mg tanα
E=mg tanα/q
(3)F=mg/cosα
14.(1)v=√gR(2) 2mg(3)√2mg
【解析】本题考查圆周运动的知识点，意在考查学生的推理能力。

(1)盒子经过最高点时与小球之间没有作用力，则小球只受重力，重力提供向心力
对小球分析mg=m v2
R
v=√gR
(2)盒子经过最低点时，对小球分析：F1-mg=m v2
R
F
1
=2mg
(3)盒子经过最右端时，小球在竖直方向重力和支持力相平衡，盒子对小球
向左的支持力提供向心力，则：N=m v2
R
=mg
盒子对小球有向上的支持力和向左的支持力
则：F2=√N2+(mg)2=√2mg
15.(1) 3000J (2) -500 J (3) 2√30m/s
【解析】本题考查能量守恒定律的知识点，意在考查学生的推理能力。

(1)运动员沿AB下滑时，△E p=mg(H-h) =3000J
(2)运动员从A滑到C的过程中，摩擦力做功为：
W f ＝-μmg cosθ(H−ℎ
tanθ
)-μmgd＝-500 J
(3)在从A点滑出至落到水面的过程中
根据动能定理得：mgH+W f＝1
2
mv2
v＝2√30m/s
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