江苏省启东中学高一物理下学期期中试题

江苏省启东中学2015～2016学年度第二学期期中考试
高一物理试题
（本试卷满分120分，考试时间100分钟．）
一、单项选择题．本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．
1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 ( )
A ．太阳位于木星运行轨道的中心
B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C ．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D ．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
2．如图所示，一个绝缘圆环，当它的 1/4均匀带电且电荷量为 +q 时，圆心O 处的电场强度大
小为E ，现使半圆ABC 均匀带电 +2q ，而另一半圆ADC 均匀带电 –2q ，
则圆心O 处的电场强度的大小和方向为 ( )
A ．22E ，方向由O 指向D
B ．4E ，方向由O 指向D
C ．22E ，方向由O 指向B
D ．0
3．下面的实例中，机械能守恒的是 ( )
A ．物体在粗糙的地面上滑行
B ．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
C ．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
D ．铅球从手中抛出后的运动
4．月球与地球质量之比约为1∶80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的“双星
系统”，它们都围绕地球、月球连线上某点O 做匀速圆周运动。

据此观点，可知月球与地球绕O 点运动的线速度大小之比约为( )
A ．1∶6400
B ．1∶80
C ．80∶1
D ．6400∶1
5．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )
A . 12mv 2－mgh
B ．mgh －12
mv 2 C ．－mgh D ．－(mgh ＋12
mv 2) 6．一负电荷的从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )
二、多项选择题．本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
7．如图，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两小球带有同种电荷，电荷量分别为q A 、q B ，用绝缘细线悬挂在水平天花板上。

平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为α与
β（βα>）。

现突然让两小球失去各自所带电荷，接着开始摆动，摆动过程中最大速度分别为v A 、v B ，最大动能分别为E kA 、E kB 。

则 ( )
A ．m A 一定小于m
B B ．q A 一定大于q B
C ．v A 一定大于v B
D ．
E kA 一定小于E kB
8．我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。

如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B 处对接，已知空间
站绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r ，周期为T ，万有引力常量
为G ，下列说法中正确的是 ( )
A ．图中航天飞机正加速飞向
B 处
B ．航天飞机在B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C ．根据题中条件可以算出月球质量
D ．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
9．在巴塞罗那游泳世锦赛三米板决赛中何姿轻松夺冠．若何姿的质量为m ，她入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为 F ，则在水中下降高度h 的过程中，以下针对运动员的结论正确的有 (g 为当地重力加速度) ( )
A ．重力势能减少了mgh
B ．动能减少了Fh
C ．机械能减少了(F ＋mg )h
D ．机械能减少了Fh
10．内壁光滑的环形凹槽半径为R ，固定在竖直平面内，一根长度为2R 的轻杆，一端固定有质量为m 的小球甲，另一端固定有质量为2m 的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后 ( )
A ．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B ．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C ．甲球不可能沿凹槽下滑到槽的最低点
D ．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点
11．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从0=t 时刻开始受到水平力的作用，力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则 ( )
A ．03t 时刻的瞬时功率为m
t F 0205 B ．03t 时刻的瞬时功率为m
t F 02015 C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 423020 D ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 625020
12．如图所示，质量为M 、长为L 的木板置于光滑的水平面上，一质量为m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f ，用水平的恒定拉力F 作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s ，滑块速度为v 1，木板速度为v 2，下列结论中正确的是
( )
A ．上述过程中，F 做功大小为22121122
mv Mv B ．其他条件不变的情况下，F 越大，滑块到达右端所用时间越短
C ．其他条件不变的情况下，M 越大，s 越小
D ．其他条件不变的情况下，f 越大，滑块与木板间产生的热量越多
三、简答题：本题共9个横线，每线2分，共 18分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．
13．某同学用重锺做“验证机械能守恒定律”实验。

让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器
就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

⑴下面是本实验的几个操作步骤，请在横线上填写合适的文字。

A ．右图中图 ▲ (选填“甲”或“乙”)所示安装方案更好
一些，按此示意图组装实验器材；
B ．将打点计时器接到 ▲ (选填“直流”或“交流”)电源
上；
C ．用天平测出重锤的质量m =1.00kg ；
D ．释放纸带，然后接通电源开关打出一条纸带；
E ．重复步骤D 多次，得到多条纸带。

在以上实验步骤中，操作不当的是 ▲ （选填步骤前的字母）。

⑵数据处理
F ．从打出的纸带中选择一条点迹
清晰的纸带如图丙所示．把第一个点
记作O ，在便于测量的地方另选连续
的4个点A 、B 、C 、D ，测量出A 、B 、
C 、
D 各点到0点的距离分别为62.99cm 、70.18 cm 、77.76 cm 、85.73 cm 。

G ．已知当地重力加速度为9.80m/s 2，打点计时器的打点周期为0.02s ，从打O 点到打C 点的
过程中，重锤减少的重力势能减p E = ▲ J ，增加的动能增k E ＝ ▲ J 。

（结果均保留三位有效数字）
⑶得出结论
H ．本次实验中可以得到的结论是： ▲ 。

⑷评估
I ．该同学重复分析多条纸带，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是 ▲ 。

J ．本实验处理数据时，若以22
v 为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据给出的h v ~22
图象应是
▲ ，才能验证机械能守恒定律．h v ~2
2
图线的斜率等于 ▲ 的数值．
四、计算题．本题共4小题，共计60分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有效值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．（14分）神舟五号载人飞船质量为m ，在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道
变为距地面高度为h 的圆形轨道。

还已知地球半径为R ，地面处的重力加速度为g 。

求：
（1）飞船在上述圆轨道上运行的周期T ；
（2）飞船在上述圆轨道上运行时的动能E K .
15．（15分）如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成 α＝30° 的角倾斜固定．细杆的一部
分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强 E ＝2×104 N/C. 在细杆上套有一个带电量为
q ＝－1.73×10－5 C 、质量为m ＝3×10－2 kg 的小球．现使小球从细杆的顶端A 由静止开始沿杆滑下，并从B 点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C 点．已知AB 间距离x 1＝0.4 m ， g ＝10 m/s 2，73.13 。

求：
(1) 小球在B 点的速度v B ；
(2) 小球进入电场后滑行的最大距离x 2；
(3) 小球从A 点滑至C 点的时间是多少？
16．（15分）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A 出发，
沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟．已知赛车质量m =0.1kg ，通电后以额定功率P =1.5W 工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N ，随后在运动中受到的阻力均可不记． 图中L =10.00m ，R = 0.32m ，h =1.25m ，s =1.50m ．
( g ＝10 m/s 2)
问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间?
17．（16分）在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看
后对此进行了讨论．如下图所示，他们将选手简化为质量m ＝60 kg 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α＝53°，绳的悬挂点O 距水面的高度为H ＝3 m ．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g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°
＝0.6.）
(1) 求：选手摆到最低点时对绳拉力的大小F ；
(2) 若绳长l ＝2 m ，选手摆到最高点时松手落入水中．设
水对选手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f 2＝700 N，
求：选手落入水中的深度d；
(3) 若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远．请通过推算说明你的观点．。