黑龙江省哈尔滨市高一物理下学期期末考试试题(含解析)-人教版高一全册物理试题

哈尔滨市2016-2017学年度下学期期末考试高一物理试题
一、选择题〔此题共12小题，每一小题6分，共72分。

其中1~7题为单项选择，其余多项选择。

多项选择题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，不答或有选错的得零分。

〕
1. 关于点电荷的说法，正确的答案是〔〕
A. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
B. 体积很大的带电体不能看作点电荷
C. 当带电体电荷量很小时，可看作点电荷
D. 当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷。

【答案】D
【解析】试题分析：任何带电体都有形状和大小，其上的电荷也不会集中在一点上，当带电体间的距离比他们自身的大小大的多，以至带电体的形状、大小与电荷分布状况对他们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷，他是一种理想化的模型，D对。

考点：点电荷。

【名师点睛】对点电荷的理解：
1 . 点电荷是理想化的物理模型：点电荷只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的质点，实际并不存在.
2 . 一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状决定。

2. 真空中两个点电荷的电量分别是+q、+3q，库仑力为F；当把它们接触再放回原处，库仑力变为〔〕
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据库仑定律公式得接触前库仑力为，接触再别离后所带电量各为，，故D正确．
3. 如图，假设两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，如此〔〕
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据万有引力提供向心力，解得，a、b到地心O的距离分别为，所以，A正确。

4. 如下列图，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，如此〔〕
A. 小球和槽组成的系统总动量守恒
B. 球下滑过程中槽对小球的支持力不做功
C. 重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D. 地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
【答案】D
5. 如下列图，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉着光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，如此如下说法中正确的答案是〔〕
A. 物体B向右做匀速运动
B. 物体B向右做加速运动
C. 物体B向右做减速运动
D. 物体B向右做匀加速运动
【答案】B
【解析】试题分析: 由运动的合成与分解知：；在A匀速下滑的过程中，θ角逐渐减小，故余弦值逐渐增大，知B做向右的加速运动，B对。

考点: 运动的合成与分解。

6. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小不变，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2 时，汽车的瞬时加速度的大小为〔〕
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】试题分析：当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv=fv得，阻力的大小．当速度为v/2时，牵引力，根据牛顿第二定律得，加速度．故A正确，BCD 错误．应当选A．
考点：牛顿第二定律；功率
【名师点睛】此题是对牛顿第二定律与功率问题的考查；解决此题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，知道牵引力等于阻力时，速度最大。

7. 如下列图，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，假设烧断O′B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F2，如此F1：F2等于〔〕
A. 1：1
B. 1：2
C. 1：4
D. 1：3
【答案】C
【解析】试题分析：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，
根据几何关系得：F1=mgsin30°=mg；烧断水平细线，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L．小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mgL〔1-sin30°〕=mv2
在最低点，有
联立解得 F2=2mg；故F1：F2等于1：4；应当选C．
考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律
8. 如下列图，一木块放在光滑水平面上，一子弹〔可视为质点〕水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，如下判断正确的答案是〔〕
A. 用fs量度木块增加的动能
B. 用f〔s＋d〕量度子弹损失的动能
C. 用fd量度系统增加的内能
D. 用fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失
【答案】ABCD
【解析】对木块由动能定理可知，木块动能的增加量等于摩擦力对其做的功，为fs，故木块动能增加，A正确；子弹损失的动能等于抑制阻力做的功，为，故B正确；木块动能
增加fs，子弹损失的动能f〔s+d〕，故木块和子弹系统动能减小fd，即系统的机械能损失fd，损失的机械能转化为系统的内能，如此系统增加的内能为fd，CD正确．
9. 一个质量为m的物体以的加速度竖直向下匀加速直线运动，如此在此物体下降高度的过程中，物体的〔〕
A. 重力势能减少了
B. 动能增加了
C. 机械能保持不变
D. 机械能增加了
【答案】ABD
【解析】物体重力做功为，所以重力势能减小，故A正确；物体所受的合力为，所以合力做功为，如此动能增加为，B正确；物体的动能增加2mgh，重力势能减小mgh，如此机械能增加mgh，C错误D正确．
10. 一个物体以初速度v0被水平抛出，落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，如此〔〕
A. 物体做平抛运动的时间为
B. 物体做平抛运动的时间为
C. 物体做平抛运动的竖直位移为
D. 物体做平抛运动的水平位移为
【答案】AC
【解析】试题分析：物体做平抛运动，将物体落地时的速度进展分解，求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动，由速度时间公式求出运动的时间，并位移时间公式求出竖直位移．
根据平行四边形定如此可得：落地时物体在竖直方向上的分速度，物体做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，如此有，所以运动的时间为，物体做平抛运动的竖直分位移为，水平分位移为，AC正确．
11. 如下列图，小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，如下说法中正确的答案是〔〕
A. 小球到达最高点的最小速度为
B. 小球到达最高点的最小速度可以为0
C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力
【答案】BCD
【解析】试题分析：在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0．故A错误，B正确．小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，内侧没有力的作用．故C正确．
小球在水平线ab以上管道中运动时，当速度时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力．当速度时，内侧管壁有作用力．故D正确．应当选BCD．
考点：圆周运动的分析
【名师点睛】解决此题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为0，以与知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供．
12. 如下列图，质量为m的物块沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，假设物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，如此物体在最低点时，如下说法正确的答案是〔〕
A. 受到的向心力为
B. 受到的摩擦力为
C. 受到的摩擦力为
D. 受到的合力方向斜向左上方
【答案】CD
【解析】向心力的大小，故A错误；根据牛顿第二定律得，如此．所以滑动摩擦力，B错误C正确；由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，如此物体合力的方向斜向左上方．故D正确．
二、填空题
13. 如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定。

现解除锁定，小物块与弹簧别离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。

B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC 的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处。

重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。

求：
(1)小物块由A到B的运动时间t=______；〔用根式表示即可〕
(2)解除锁定前弹簧所储存的弹性势能E p=_______；
(3)小物块与轨道CD间的动摩擦因数μ=_______。

【答案】 (1). (2). 2J (3). 0.5
【解析】试题分析：〔1〕首先要清楚物块的运动过程，A到B的过程为平抛运动，高度运用平抛运动的规律求出时间；〔2〕知道运动过程中能量的转化，弹簧的弹性势能转化给物块的动能；〔3〕从A点到最后停在轨道CD上的某点p，物块的动能和重力势能转化给摩擦力做功产生的内能．
〔1〕小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知
小物块由A运动到B的时间为：
〔2〕根据图中几何关系可知：，代入数据解得：
设小滑块从A点离开时速度大小为v，根据平抛运动规律有，
代入数据解得：
根据功能关系可知，原来压缩的弹簧储存的弹性势能为
〔3〕依据题意根据功能关系有，代入数据解得．
三、计算题
14. 如下列图，摩托车做特技表演时，以v0=10m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。

假设摩托车冲向高台的过程中以P=1.8kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=16s，人和车的总质量m=1.8×102kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s=7.5m。

不计空气阻力，取g=10m/s2。

求：
〔1〕摩托车从高台飞出到落地所用时间；
〔2〕摩托车落地时速度的大小；
〔3〕摩托车冲上高台过程中抑制阻力所做的功。

【答案】〔1〕1s〔2〕12.5m/s〔3〕2.4×104J
【解析】试题分析：〔1〕平抛运动的时间由高度决定，根据求出运动的时间．〔2〕分别求出水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定如此求出落地的速度大小．〔3〕抓住功率不变，牵引力做功W=Pt，根据动能定理求出摩托车冲上高台过程中抑制阻力所做的功．
〔1〕摩托车在空中做平抛运动，如此有，所以
〔2〕水平方向做运动运动，如此有：
竖直方向做自由落体运动，如此
解得
摩托车落地时的速度
〔3〕摩托车冲上高台过程中，根据动能定理：
带入数据解得
所以，摩托车冲上高台过程中摩托车抑制阻力所做的功为2.4×104J
15. 如下列图，一质量为m的物体，沿半径为R的1/4圆弧形轨道自P点由静止起运动，在
圆轨道上运动时受到一个方向总与运动方向一样的，大小恒为F的拉力作用，在轨道底端Q
处撤去F，物体与轨道间的动摩擦因数为，物体最后在水平轨道上滑行距离s后停在M点。

根据如下要求列动能定理方程式并求解：
〔1〕物体到Q点时的速度；
〔2〕物体在弧形轨道上抑制摩擦力做的功；
〔3〕物体全过程中抑制摩擦力做的功。

【答案】〔1〕〔2〕〔3〕
【解析】〔1〕对物体从Q到M的过程运用动能定理可得，
解得物体在Q点的速度为
〔2〕对物体从P到Q的过程运用动能定理可得，解得
，故抑制摩擦力做功
〔3〕对全程运用动能定理，过程中，
解得，所以抑制摩擦力做功
16. 总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机觉察时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力。

设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。

当列车的两局部都停止时，它们的距离s是多少？
【答案】
【解析】试题分析：对车头，脱钩前后的全过程，根据动能定理列式；对末节车厢，根据动能定理列式，两式联立求解即可．
对车头研究，脱钩后到停下来的全过程分析，设牵引力为F，根据动能定理知：
对末节车厢，根据动能定理有：
而
由于原来列车匀速运动，所以．
以上方程联立解得．。