江苏省无锡市2012-2013学年度第二学期高一期末考试物理试卷

江苏省无锡市2012-2013学年度第二学期高一期末考试物理试卷

第I卷

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.本世纪第二次，也是本世纪最后一次“金星凌日”于2012年6月6日上演。金星轨道在地球轨道的内侧，某些特殊的时刻，地球、金星、太阳会在一条直线上，这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动。将金星和地球的绕太阳运动视为匀速圆周运动，根据两者的轨道半径之比，能求出的量是（ ）

A. 金星和地球的公转周期之比 B. 金星和地球的自转周期之比

C. 金星和地球的表面重力加速度之比 D. 金星和地球的质量之比

2.质量为m的汽车发动机的功率恒为P，摩擦力恒为f，牵引力用F表示，汽车由静止开始，经过时间t沿直线行驶位移s，速度恰好达到最大值vm,则此过程发动机所做的功是（ ） A.

1122mvm B. fvmt C. mvmfs D. Fs 223. 如图,重物P放在一长木板OA上,将长木板绕O端转过一个小角度的过程中,重物P相对于木板始终保持静止.关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是（ ） A．摩擦力对重物做正功 B. 支持力对重物做正功 P A O C．摩擦力对重物做负功 D. 支持力对重物不做功

4.如图所示，内壁光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m、带电荷量为q的小滑块，静止于P点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为角θ.下列关系正确的是（ ） A. qE = mg/tanθ B. qE = mgtanθ C. N = mg/tanθ D. N = mgtanθ

5.如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡，现用外力将P固定住后固定导线各接点，使两板均转过角，如图中虚线所示，再撤去外力，则P在两板间（ ） A．保持静止

B．水平向左作直线运动 C．向右下方运动

D．不知角的具体值无法确定P的运动状态

6.如图，在匀强电场中有一△ABC，该三角形平面与电场线平行，O为三条中线AE、BF、CD的交点。将一

-8-7

电荷量为1.Ox10C的正点电荷从A点移动到C点，电场力做的功为3.0x10J；将该点电荷从C点移动到

-7

B点，克服电场力做的功为2.0×10J，设C点电势为零。由上述信息通过计算或作图不能确定的是（ ） A．匀强电场的方向 B．过A点的等势线 C．O点的电势

D．将该点电荷沿直线AO由A点移到O点动能的变化量

二．多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计20分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分，选对不全对得2分，错选或者不答的得0分。

1

7.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。对此，下列说法正确的是 （ ） A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ长 B．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ短

C．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度

D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的加速度

8.下列关于静电场的说法中正确的是( )

A．在孤立点电荷形成的电场中没有电场强度相同的两点，但有电势相等的两点 B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势处运动

C．电场强度为零处，电势不一定为零；电势为零处，电场强度不一定为零 D．初速度为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动

9.图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势φK ＜φL ＜φM .下列说法中正确的是( ) A. 粒子带负电

B. 粒子在bc段做减速运动

C. 粒子在b点与d点的速率大小相等 D. 粒子在c点时电势能最小

10.一辆小车以一定的初速度冲上高度为h、长度为L的斜坡，已知小车的质量为m，小车受到沿斜面向下的阻力为f，则对小车由坡底冲到坡顶的运动过程分析正确的是( ) A. 此过程中小车的动能减少了(mgh+fL) B. 此过程中小车的势能增加了（mgh-fL） C. 此过程中自然界中的能量减少了fL了 D. 此过程中小车的机械能减少fL

11.对物块施加恒定拉力F,使物块由静止开始上升,以地面为零势能面，忽略空气阻力，下列各量（E:物块机械能；P：拉力的瞬时功率；EK：物块动能；EP：物块重力势能）随物块的运动时间t或者高度h的变化关系图线可能正确的是（ ）

E P EK EP

h t t h A B C D

第II卷

三．简答题：本题每空两分，共计20分。请将答案填写在相应的位置。

2

12.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示， a、b分别是光电门的光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0

-2-2

×10和2.0×10。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示.

①读出滑块的宽度d=___________cm

②滑块通过光电门1的速度V1=_________m/s，滑块通过光电门2的速度V2=_________m/s(结果保留两位有效数字).

③若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成实验，除了测出V1、V2和两个光电门之间的距

离L外,还需测量的物理量是___________________________________________________________________ (写明代表物理量的字母)

④动摩擦因数的表达式u=____________________

13.在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律。

①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用的交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vC=______________，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为_________，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a，则加速度的表达式为a=_______________。 OA B D E C s0 s1 s2 ②在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大于重锤增加的动能，其原因主要是_________________________________________，若已知当地的重力加速度的值为g，用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=_____________________。

四．计算题：本题共4小题，共计62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。 14.(15分)一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h 处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为 R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求： （1）此星球表面的重力加速度 g； （2）此星球的质量 M；

（3）若距此星球表面高 H 的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期 T。

15.（15分）如图所示，一带电荷量为+q，质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置处于一水平向右的匀强电场中，小物块恰处于静止。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

3

求：

（1）水平向右的匀强电场的电场强度；

E （2）若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大；

（3）电场强度变化后物块下滑距离L时的动能。

37°

16.（14分）如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一质量为m小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求： 甲 （1）进入甲轨道最低点C对轨道的压力；

乙 （2）CD段的长度。

C D

17.（18分）如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一个不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中，A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B一直在水平面上运动且不会碰到滑轮。试求：

（1）开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小；

（2）若在小钩上挂质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A对挡板P的压力恰好为零，求物块C下落的最大距离；

（3）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？

4