一、选择题（共16小题，每小题3分。共48分。本题为不定项选择，全对得3分，少选漏选得2分，错选多选得0分）

1．设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星的(　　)

A．速度越大　　　　B．角速度越大

C．向心加速度越大 D．周期越长

2、已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为
g，则该处距地面球表面的高度为（ ）

A．（
—1）R B．R C．
R D．2 R

3．“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞落历时433天，标志着我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，据以上信息得 (　　)

A．绕月与绕地飞行周期之比为∶

B．绕月与绕地飞行周期之比为∶

C．绕月与绕地飞行向心加速度之比为1∶6

D．月球与地球质量之比为1∶96

4．某天体的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，水平射程为L，则在该天体上，从同样高处以同样速度平抛同一物体，其水平射程为：（ ）

A．L/6 B．L/4 C．3L/2 D．6L

5．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中(　　)

A．小球在b点时的动能最大

B．小球的重力势能随时间均匀减少

C．小球从b到c运动过程中，动能先增大后减小，弹簧的弹性势能一直增大

D．到达c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

6．如图1所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力)(　　)

A.mv2　　　　　　　　　 B.mv2＋mgh

C.mv2－mgh D.mv2＋mg(H－h)

7．如图4所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法不正确的是(　　)

A．运动员减少的重力势能全部转化为动能

B．运动员获得的动能为mgh

C．运动员克服摩擦力做功为mgh

D．下滑过程中系统减少的机械能为mgh

8．如图7所示，A、B两物体质量分别是mA和mB，用劲度系数为k的弹簧相连，A、B处于静止状态．现对A施竖直向上的力F提起A，使B对地面恰无压力．当撤去F，A由静止向下运动至最大速度时，重力做功为(　　)

A．mg2/k B．mg2/k

C．mA(mA＋mB)g2/k

D．mB(mA＋mB)g2/k

9．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图3所示，则下列说法正确的是 (　　)

A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小

B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大

D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

10．(2010·无锡模拟)如图8所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的

直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q与O点的连线和OC夹角为30°，下列说法正确的是 (　　)

A．A、C两点的电势关系是φA＝φC

B．B、D两点的电势关系是φB＝φD

C．O点的场强大小为

D．O点的场强大小为

11. 如图4所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是(　　)

A．1、3两点电场强度相同

B．5、6两点电场强度相同

C．4、5两点电势相同

D．1、3两点电势相同

12．如图6甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是(　　)

A．从t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上

B．从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动

C．从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上

D．从t＝3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上

13. 如图7所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应(　　)

A．给平行板电容器充电，补充电荷量

B．给平行板电容器放电，减小电荷量

C．使两金属板相互靠近些

D．使两金属板相互远离些

14．如下图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处(　　)

A．场强大小为，方向沿OA方向

B．场强大小为，方向沿AO方向

C．场强大小为，方向沿OA方向

D．场强大小为，方向沿AO方向

15．如下图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是(　　)

A．粒子带负电

B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J

C．粒子在A点的动能比在B点多0.5 J

D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J

16．A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10 V，φB＝2 V，φC＝6 V，A、B、C三点在同一平面上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向表示正确的是(　　)

二、实验题（共10分，每空2分）

17．如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律．摆锤A拴在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放 一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动．

(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度．为了求出这一速度，实验中还应该测得的物理量是______________________．

(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝________.

(3)根据已知的和测量的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为________．

18．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有_________；通过计算得到的有 __________

A．重锤的质量

B．重力加速度

C．重锤下落的高度

D．与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度

三、计算题（19题15分，20题15分，21题12分）

19．如图13所示，一位质量m＝60 kg、参加“挑战极限运动”的业余选手，要越过一宽为x＝2.5 m的水沟后跃上高为h＝2.0 m的平台．他采用的方法是：手握一根长L＝3.25 m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时人蹬地后被弹起，到达最高点时杆处于竖直状态，人的重心在杆的顶端，此刻人放开杆水平飞出并趴落到平台上，运动过程中空气阻力可忽略不计．

(1)设人到达B点时速度vB＝8 m/s，人匀加速运动的加速度a＝2 m/s2，求助跑距离xAB；

(2)人要最终到达平台，在最高点飞出时刻的速度应至少多大？(g＝10 m/s2)

(3)设人跑动过程中重心离地高度H＝0.8 m，在(1)、(2)两问的条件下，在B点人蹬地弹起瞬间应至少再做多少功？

20．如图13所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的
部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m，把一质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋1×10－4 C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取10 m/s2)求：

(1)小球到达C点时的速度是多大？

(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？

(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？

21.一束电子流在经U＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如右图所示，若两板间距离d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？

衡水第十四中学高一物理期末考试试卷

理科答案

5．解析：小球由a→b作自由落体运动，重力势能减少，ΔEp＝mgΔh＝mg·gt2＝mg2t2，故选项B错误；由b→c过程中，速度先增大，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大，接着再做变减速运动．故小球动能先增大后减小，而弹性势能一直增大，选项C正确；到达c点时球速为零，由机械能守恒定律可知选项D正确．答案：CD

6．解析：小球做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故A正确．答案：A

7．解析：运动员的加速度为g，小于gsin30°，所以必受摩擦力，且大小为mg，克服摩擦力做功为mg×＝mgh，故C错；摩擦力做功，机械能不守恒，减少的势能没有全部转化为动能，而是有mgh转化为内能，故A错，D正确；由动能定理知，运动员获得的动能为mg×＝mgh，故B错．答案：ABC

8．解析：当B对地面没有压力时，弹簧伸长了.当撤去F后，A到达最大速度时，弹簧压缩了，则整个过程中重力做的功为mA(mA＋mB)g2/k，即为C.

9． 解析：对A、B选项，因电键S闭合，所以A、B两极板的电势差不变，由E＝可知极板间场强增大，悬挂的带正电小球受到的电场力增大，则θ增大，选项A、B错误；对C、D选项，因电键S断开，所以电容器两极板所带电荷量保持不变，由C＝、C＝和E＝可推出，E＝，与两极板间距离无关，两极板间场强保持不变，悬挂的带正电的小球受到的电场力不变，则θ不变，只有D项正确．答案：D

10．解析：由等量异种点电荷的电场分布和等势面的关系可知，等量异种点电荷的连线的中垂线为一条等势线，故A、C两点的电势关系是φA＝φC，A对；空间中电势从左向右逐渐降低，故B、D两点的电势关系是φB＞φD，B错；＋q点电荷在O点的场强与－q点电荷在O点的场强的大小均为，方向与BD方向向上和向下均成60°的夹角，合场强方向向右，根据电场的叠加原理知合场强大小为，C对D错．

答案：AC

11. 答案　ABC

解析　两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以2、4、5、6的电势相等，C正确；顺着电场线的方向电势降低，1、3电势不相等，D错误；1、2之间距离与2、3之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同，A正确；2、5之间距离与2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同，B正确．

12．答案　AC13. 答案　A

解析　为维持油滴静止状态，应增大两板间场强，由Q＝CU，U＝Ed可知增大Q，E也增大，故A项对，B项错；Q不变，改变d，E不变，C、D项错．

14．答案：　C 15．解析：　粒子从A点运动到B点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项A错；粒子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在A点的电势能比在B点多1.5 J，故选项B错；由动能定理，WG＋W电＝ΔEk，－2.0 J＋1.5 J＝EkB－EkA，所以选项C对；由其他力(在这里指电场力)做功等于机械能的增加，所以选项D对．答案：　CD

16．解析：　根据电场线和等势面垂直的关系和沿电场方向电势降低，可以判断D选项正确．

答案：　D

17．【解析】　(1)铁片离开摆锤后做平抛运动，故要想求出摆锤在最低点的速度，需根据平抛运动的规律：

s＝v0t　①，h＝gt2　②，因此需测h、s.

(2)由(1)中①、②联立求得：v＝s.

(3)摆锤在下摆过程中只有重力做功，由机械能守恒得：

mgL(1－cosθ)＝mv2，

把v＝s代入上式得：L(1－cosθ)＝.

【答案】　(1)摆锤A最低点离地面的竖直高度h和铁片做平抛运动的水平位移s

(2)s　(3)L(1－cosθ)＝

18．【解析】　重锤下落的高度从纸带上用毫米刻度尺测量．某点速度由公式vn＝或vn＝算出．

【答案】　C　D

19．解析：(1)由运动学公式v＝2axAB，

可得xAB＝＝16 m.

(2)设人在最高点最小速度为v，

人做平抛运动过程，有L－h＝gt2，x＝vt，

解得v＝x·＝5 m/s.

(3)人从B点至最高点过程，

由动能定理得W－mg(L－H)＝mv2－mv，

解之W＝mg(L－H)＋mv2－mv＝300 J

答案：(1)16 m　(2)5 m/s　(3)300 J

20．解析：(1)由A点到C点应用动能定理有：

Eq(AB＋R)－mgR＝mvC2

解得：vC＝2 m/s

(2)在C点应用牛顿第二定律得：

FN－Eq＝m

得FN＝3 N

由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3 N.

(3)小球要安全通过D点，必有mg≤m.

设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：

Eqx－mg·2R＝mvD2

以上两式联立可得：x≥0.5 m.

答案：(1)2 m/s　(2)3 N　(3)0.5 m