湖北省黃岡市高一下學(xué)期期末考試物理試題帶答案

12/12湖北省黃岡市2016年春季高一年級期末考試物理試卷第Ⅰ卷(選擇題，共40分)一、本題共10小題，每小題4分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得4分．選對但不全的得2分，有選錯的得0分．1．關(guān)于電場強(qiáng)度的表達(dá)式，下列說法正確的是（）A．由可知，若q減半，則該處場強(qiáng)為原來的2倍B．公式適用于計(jì)算任何電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差C．由可知，真空中點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)的場強(qiáng)由Q和r共同決定D．由可知，與場源電荷距離相等的點(diǎn)的場強(qiáng)相同2．關(guān)于萬有引力定律和庫侖定律，下列說法中正確的是（）A．萬有引力定律只能計(jì)算質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力B．庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律C．引力常量G的大小是牛頓根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的D．引力常量G和靜電力常量k的數(shù)值和單位均相同3．殲20是我國自主研發(fā)的一款新型隱形戰(zhàn)機(jī)．圖中虛曲線是某次殲20離開跑道在豎直方向向上加速起飛的軌跡，虛直線是曲線上過飛機(jī)所在位置的切線，則空氣對飛機(jī)作用力的方向可能是（）A．沿F1方向B．沿F2方向C．沿F3方向D．沿F4方向4．如圖所示為商場安裝的智能化臺階式自動扶梯．為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時(shí)，自動扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行．全過程中乘客與扶梯始終相對靜止，則電梯在向上運(yùn)送乘客的過程中，下列判斷正確的是（）A．加速階段支持力對乘客做正功B．加速階段摩擦力對乘客做負(fù)功C．勻速階段合外力對乘客做正功D．勻速階段乘客的機(jī)械能守恒5．如圖所示為汽車比賽的水平環(huán)形賽道，圓心為O，內(nèi)外環(huán)形賽道半徑分別為r1和r2，某汽車沿兩環(huán)形賽道行駛時(shí)，路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力相同．當(dāng)汽車分別沿內(nèi)環(huán)和外環(huán)賽道以不打滑的最大速率繞賽道一圈，所需要時(shí)間分別為t1和t2，則（）A．t1∶t2＝1∶1B．t1∶t2＝r1∶r2C．t1∶t2＝r2∶r1D．t1∶t2＝6．我國預(yù)計(jì)于2017年前后發(fā)射嫦娥五號，實(shí)現(xiàn)月球取樣并返回地球．根前的設(shè)計(jì)方案，嫦娥五號由軌道器、著陸器等多個(gè)部分組成．著陸器攜帶樣品從月球表面升空，先在近月圓軌道I上運(yùn)行，經(jīng)軌道調(diào)整后與較高Ⅱ上的軌道器對接，最后由軌道器攜帶樣品返回地球，下列關(guān)于此過說法正確的是（）A．著陸器在Ⅱ軌道的動能必定大于I軌道的動能B．著陸器在I軌道的機(jī)械能小于在Ⅱ軌道的機(jī)械能C．著陸器應(yīng)通過減速到達(dá)Ⅱ軌道從而實(shí)現(xiàn)與軌道器對接D．著陸器應(yīng)先到達(dá)Ⅱ軌道，然后向前加速，即可追上軌道器實(shí)現(xiàn)對接7．如圖所示為哈雷彗星軌道示意圖．A點(diǎn)和B點(diǎn)分別為其軌道的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，則關(guān)于哈雷彗星的運(yùn)動下列判斷正確的是（）A．在A點(diǎn)的線速度大于在B點(diǎn)的線速度B．在A點(diǎn)的角速度小于在B點(diǎn)的角速度C．在A點(diǎn)的加速度等于在B點(diǎn)的加速度D．哈雷彗星的公轉(zhuǎn)周期一定大于1年8．如圖所示，圖中實(shí)線是電場線，一帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點(diǎn)以初速度v0沿虛線所示的軌跡運(yùn)動到b點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．粒子一定帶負(fù)電B．粒子在a點(diǎn)時(shí)的加速度比在b點(diǎn)時(shí)的加速度小C．粒子從a到b過程中其電勢能不斷減小D．粒子在b點(diǎn)時(shí)的速度大于v09．兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道固定于豎直平面并相切于B點(diǎn)，軌道上端A、B、C三點(diǎn)位于同一水平面上，將兩個(gè)完全相同的小球分別從B點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，則兩小球（）A．均能到達(dá)另一側(cè)的最高點(diǎn)B．經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小相等C．經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能相等D．經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力不相等10．如圖所示，在固定的斜面上A、B兩點(diǎn)分別以v1、v2的水平速度拋出兩個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，它們同時(shí)落在斜面的底端C點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．兩小球應(yīng)同時(shí)拋出B．一定有v1＞v2C．兩小球落在C點(diǎn)時(shí)速度方向一定相同D．兩小球落在C點(diǎn)時(shí)速度大小一定相同

第Ⅱ卷(非選擇題，共60分)二、本題包括2小題，共15分．解答時(shí)只需把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖，不必寫出演算步驟．11．(6分)某興趣小組為研究踢球時(shí)腳對足球所做的功，拍得一張頻閃照片，如圖所示．該頻閃照片是采用每隔相等的時(shí)間間隔T曝光一次的方法，在同一張相片上記錄足球在不同時(shí)刻的位置．已知T＝0.2s，飛起點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x＝60m，足球的質(zhì)量m＝0.4kg，圖中正中間的足球?yàn)樽罡唿c(diǎn)的瞬時(shí)位置，忽略空氣阻力，g取10m／s2．則可以知足球在空中飛行的時(shí)間t＝_______s，最高點(diǎn)離地面高度h＝_______m，腳對足球所做W＝_______J．(不考慮足球的旋轉(zhuǎn))12．(9分)某同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圓弧軌道豎直放置，軌道邊緣標(biāo)有表示圓心角的刻度，軌道最低點(diǎn)裝有壓力傳感器．現(xiàn)將小球置于軌道上θ刻度處由靜止釋放，當(dāng)其通過最低位置時(shí)，讀出壓力傳感器的示數(shù)F．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．(1)為驗(yàn)證小球在沿軌道下滑過程中機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)中還必須測量的物理量有_____；A．軌道的半徑RB．小球的質(zhì)量mC．每次小球釋放點(diǎn)離地面的高度hD．每次小球在軌道上運(yùn)動的時(shí)間t(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的物理量，寫出小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式F＝____；(3)寫出一條提高實(shí)驗(yàn)精確度的建議傳感器_______．三、本題包括4小題，共45分．解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．13．(10分)帶有等量異號電荷，相距d＝5cm的平行金屬板A和B之間的電勢差為UAB＝2.0×103V，板間存在勻強(qiáng)電場，電場中C點(diǎn)距B板x1＝1cm．D點(diǎn)距A板x2＝2cm．已知電子電量e＝1.6×10－19C，求(1)板間電場強(qiáng)度E的大??；(2)將一個(gè)電子從C點(diǎn)移動到D點(diǎn)，靜電力做多少功?14．(10分)電動汽車是我國新能源汽車發(fā)展方向．如圖所示為最新款比亞迪E6電動汽車，其基本參數(shù)如下∶電動機(jī)最大功率為P＝90kW，汽車滿載質(zhì)量為m＝2250kg，滿載時(shí)在平直路面上行駛最高時(shí)速v＝144km／h．假設(shè)阻力恒定，g取10m／s2．求∶(1)E6汽車滿載時(shí)在平直路面上行駛時(shí)所受阻力f；(2)若該汽車滿載時(shí)在上述路面從靜止開始，以a＝1.0m／s2的加速度勻加速啟動，則這一過程能維持多長時(shí)間?15．(12分)今年5月13日，“好奇號”火星探測器迎來了他兩火星周年的紀(jì)念日．已知火星的半徑R，“好奇號”登陸火星前在火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動的周期為丁，將地球和火星的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動，火星到地球的最遠(yuǎn)距離約為最近距離的五倍，引力常量G，求：(1)火星的質(zhì)量M與平均密度ρ；(2)1火星年約相當(dāng)于多少個(gè)地球年(可用根號表示)．16．(13分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在足夠長的水平軌道左側(cè)，水平軌道的PQ段粗糙，調(diào)節(jié)其初始長度為l＝1.5m，水平軌道右側(cè)連接半徑為R＝0.4m的豎直圓形光滑軌道．可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，經(jīng)過水平軌道PQ后，恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)B．已知滑塊質(zhì)量m＝1kg，與PQ段間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，軌道其它部分摩擦不計(jì)．g取10m／s2，求∶(1)彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能Ep；(2)若每次均從A點(diǎn)由靜止釋放滑塊，同時(shí)調(diào)節(jié)PQ段的長度，為使滑塊在進(jìn)入圓形軌道后能夠不脫離軌道而運(yùn)動，PQ段的長度l應(yīng)滿足什么條件?答案與解析：1、C場強(qiáng)由場源電荷決定，A錯誤；公式適用于計(jì)算勻強(qiáng)電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差，B錯誤；由可知，與場源電荷距離相等的點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，但方向不同，故D錯。2、B任何物體之間都存在萬有引力，故A錯；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但他沒有測出萬有引力常量，故C錯；D顯然錯誤，G與k數(shù)值和單位都不同。3、C沿運(yùn)動方向要受到空氣一個(gè)作用力F4，沿半徑方向要受到一個(gè)空氣給的作用力F2，根據(jù)勾股定理，空氣給飛機(jī)的合力在F2與F4之間，選C。4、A支持力與位移方向成銳角，始終做正功，A正確；加速過程受到摩擦力，摩擦力與位移方向成銳角，做正功，B錯；勻速階段動能不變，合力做功為零，而重力勢能增加，機(jī)械能增加，故D錯。5、D摩擦力提供向心力，即，故選D。6、B由低軌道到高軌道，登陸器要做離心運(yùn)動，故要加速，由于引力做負(fù)功，速度又減?。实卿浧飨燃铀俸鬁p速，故CD錯；軌道半徑越大，對應(yīng)的環(huán)繞速度越小，故A錯；7、AD由近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)克服引力做功，動能變小，線速度變小，故A正確；在近日點(diǎn)圓周半徑小，而線速度大，故在近日點(diǎn)角速度大，B錯；近日點(diǎn)引力大，加速度大，故C錯；哈雷彗星的橢圓軌道的半長軸顯然大于地球繞太陽運(yùn)動的半徑，故其周期大于地球周期，D正確。8、ABD合力指向軌跡內(nèi)側(cè)，顯然電場力與該點(diǎn)場強(qiáng)方向相反，即帶負(fù)電，A正確；電場線的疏密程度表示場強(qiáng)大小，a點(diǎn)場強(qiáng)小，加速度小，B正確；由a到b電場力先做負(fù)功后做正功，故電勢能先增大后減少，故C錯；畫出等勢線，與a點(diǎn)等勢的點(diǎn)在b點(diǎn)左側(cè)，故在a點(diǎn)動能小一些，D正確。9、AC封閉軌道只要速度不為零就會繼續(xù)運(yùn)動，故A正確；從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程根據(jù)機(jī)械能守恒,這里R不等，故速度不等，B錯；因?yàn)闄C(jī)械能守恒，故C正確；最低點(diǎn)對軌道的壓力，與R無關(guān)，故D錯。10、BC豎直位移hB>hA，故tB>tA，要同時(shí)落在C點(diǎn)，故B先拋出，那么A選項(xiàng)錯誤；而水平位移xA>xB，故v1>v2，B正確；小球豎直位移與水平位移間滿足：,水平速度與豎直速度滿足，可知,與初速度大小無關(guān)，故C正確；在C點(diǎn)速度顯然A球大一些，因?yàn)锳球在拋出時(shí)具有的動能大，勢能大，運(yùn)動的過程機(jī)械能守恒，所以在C點(diǎn)動能大，故D錯誤。11、2，5，200（每空2分）12、（1）B（2）3mg－2mgsinθ（3）多次測量，結(jié)果取平均值或適當(dāng)增大小球質(zhì)量或適當(dāng)減小小球體積或增大小球密度（選用鋼球、銅球等）其它答案合理即可（每空3分）13、解：（1）兩板間電場強(qiáng)度由可得：①（2分）代入數(shù)值解得：（2分）設(shè)C、D兩點(diǎn)沿電場線方向的距離d′，則d′＝d－x1－x2②（1分）由電場線方向可知，D點(diǎn)電勢比C點(diǎn)電勢高，由可得：③（1分）將電子從C點(diǎn)移動到D點(diǎn)，由靜電力做功W＝qU得：WCD＝－eUCD④（2分）解得：WCD＝1.28×10－16J（2分）（其他正確解法參照給分）（10分）14、（1）汽車滿載時(shí)以額定功率行駛，由可知其牽引力為①（2分）由牛頓第二定律F－f＝ma可知當(dāng)a＝0，即F＝f時(shí)，速度最大vm＝40m/s②（1分）此時(shí)③（1分）（2）汽車以恒定加速度起動后由牛頓第二定律④（2分）所以勻加速運(yùn)動可達(dá)到的最大速度為⑤（2分）代入數(shù)值得所以勻加速運(yùn)動的時(shí)間為⑥（1分）解得：（1分）15、解：（1）設(shè)“好奇號”質(zhì)量為m，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：①（2分）解得得（1分）又由②（2分）由①②解得：（1分）設(shè)地球和火星的公轉(zhuǎn)半徑分別為r1、r2，由火星到地球的最遠(yuǎn)距離約為最近距離的五倍可得：r1＋r2＝5×(r2－r1)③（2分）由開普勒第三定律可知：④（2分）由③④解得T2＝年（約為1.84年）（其他正確解法參照給分）（2分）16、解：（1）設(shè)物塊沖上圓形軌道最高點(diǎn)B時(shí)速度為v，由能量守恒定律得：Epm＝mv2＋2mgR＋μmgl①（2分）物塊在B點(diǎn)時(shí)，重