1、2011-2012学年江西省高安中学高一下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 轿车行驶时的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率 ”，用 “加速度的变化率 ”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢。轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中，适合做加速度变化率单位的是（ ） A m/s B m/s2 C m/s3 D m2/s3 答案： C 图甲中， MN 为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电。在金属板的右侧，距金属板距离为 d的位置放入一个带正
2、电、电荷量为 q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。 P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为 d的一个点，几位同学想求出 P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为 q，它们之间的距离为 2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别求出了 P点的电 场强度大小，一共有以下四个不同的答案：（ k为静电力常量），其中正确的是（ ） A B C D 答案： A 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 的轻杆，
3、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甲球可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 答案： AD 一质量为 m的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态。某时刻其中一个力 F突然变为 ，则经过 t时间，合力的功和最大功率的大小是 ( ) A合力的功为 B合力的功为 C最大功率为 D最大功率为 答案： BC 火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。近期，我国宇
4、航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行 “模拟登火星 ”实验活动。已知火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，自转周期与地球的基本相同，地球表面重力加速度为 g。若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是 h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（ ） A王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的 倍 B火星表面的重力加速度是 C火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 倍 D王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是 答案： BCD 如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取 AB两点，将一个电子由 A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到 B点，且到达 B点时速度恰为零，电子
5、运动的 v-t图象如图所示。则下列判断正确的是（ ） A B点场强小于 A点场强 B电子在 A点的加速度小于在 B点的加速度 C B点的电势低于 A点的电势 D正电荷在 A点的电势能小于在 B点的的电势能 答案： C 叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。右图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为 G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（ ） A B C D 答案： C 竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后（ ） A小球开始向下做匀加速运动 B弹簧恢复原长
6、时小球加速度为零 C小球运动到最低点时加速度小于 g D小球运动过程中最大加速度大于 g 答案： D 小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速 ( ) A越接近 B岸水速越大 B越接近 B岸水速越小 C由 A到 B水速先增后减 D水流速度恒定 答案： B 关于机械能，下列说法中不正确的是（ ） A做匀速运动的物体，其机械能可能守恒 B做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒 C如果合外力对物体做功为零，物体的机械能可能增加 D只要有摩擦力存在，机械能一定减少 答案： D 实验题 （ 12分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电
7、源，输出电压为 6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律 （ 1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到电源的 “直流输出 ”上； C用天平测出重锤的质量； D先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带； E测量纸带上某些点间的距离； F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 （将其选项对应的字母填在横线处） （ 2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度 a的数值如图所示，根据打出的纸带，选取
8、纸带上的连续的五个点 A、 B、 C、 D、 E，测出 A距起始点 O的距离为 s0，点 AC 间的距离为 s1，点 CE间的距离为 s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度 a _ （ 3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小若已知当地重力加速度公认的较准确的值为 g，还需要测量的物理量是 试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小 F 答案：（ 1） BCD （ 2） 或 （ 3）重锤的质量 m ， 或 （ 8分）
9、如图所示为某一个平抛运动实验装置，让小球从斜槽导轨的水平槽口抛出，利用安置在槽口的光电门传感器测量小球平抛运动 的初速度 vo，利用安置在底板上的碰撞传感器测量小球的飞行时间 to并显示在计算机屏幕上，落地点的水平距离 d由底座上的标尺读出。 （ 1）已知斜槽导轨的水平槽口高度 h，让小球从斜槽的不同高度处滚下，以不同的速度冲出水平槽口在空中做平抛运动。以下说法正确的是（ ） A落地点的水平距离 d与初速度 vo成正比 B落地点的水平距离 d与初速度 vo成反比 C飞行时间 to与初速度 vo成正比 D飞行时间 to与初速度 vo大小无关 （ 2）小球从高为 h的水平槽口抛出时初速度 v0，落
10、地点的水平距离为 d。如果小球的变为初速度 1.25v0，落地点的水平距离不变，那么水平槽口的高度应变为 _h。 答案： AD 0.64 计算题 （ 8分）如图所示，一质量为 m、带电量为 q的金属小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中。静止时悬线向右与竖直方向成 角，已知重力加速为 g。 （ 1）判断小球带何种电荷 （ 2）求电场强度 E （ 3）若把绝缘体细线剪断，则剪断细线瞬间小球的加速度是多大？ 答案：（ 8分）解：（ 1）向右偏说明电场力向右，所以小球带正电 .（ 2分） （ 2）受力分析：重力，拉力，电场力 （ 3分） (3) 细线剪断之前： 细线剪断， F消失，小球受到的合力
11、大小等于 F （ 3分） （ 10分）一个人用一根长 1 m、最多只能承受 46 N 拉力的绳子，拴着一个质量为 1 kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心 O 离地面 h 6 m，小球转动至最低点时绳子恰好断了 (g取 10 m/s2) （ 1）绳子断时小球运动的角速度多大？ （ 2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离 答案：（ 10分）解： (1)在最低点： ，绳断时， ，得 （ 4分） (2)绳断后，小球做平抛运动，竖直方向上 ，得 （ 3分） 水平位移： . （ 3分） （ 10分）从地面上以初速度 vo=10m/s竖直向上抛出一质量为 m=0.2kg的小球，若运动过程中小球
12、受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示， t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=2m/s，且落地前球已经做匀速运动。（ g=10m/s2）求： （ 1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功； （ 2）球抛出瞬间的加速度大小； 答案：（ 10分）解：（ 1）由动能定理得 （ 2分） 克服空气阻力做功 （ 2分） （ 2）空气 阻力 （ 1分） 落地前匀速运动，则 （ 2分） 刚抛出时加速度大小为 a 0，则 （ 2分） 解得 （ 1分） （ 12分）如图， ABC和 ABD为两个光滑固定轨道， A、 B、 E在同一水平直线上， C、 D、 E在同一竖直线上， D点距水平面的高度 h， C点高度为 2h，一滑块从 A点以初速度 分别沿两轨道滑行到 C或 D处后水平抛出。 （ 1）求滑块落到水平面时，落点与 E点间的距离 和 . （ 2）为实现 ， 应满足什么条件？ 答案：（ 12分）解：（ 1）根据机械能守恒，根据平抛运动规律： ， , 综合得： ， （求出一个 S值给 3分） （ 2）为实现 ，即 ，得 但滑块从 A点以初速度 分别沿两轨道滑行到 C或 D处后水平抛出，要求， 所以 。 (只求出 给 4分 )
