武汉外国语学校2013—2014学年度下学期期中考试

高一物理试题

考试时间：2014年6月30日下午2:00—3:30 　　满分：110分

一、选择题：每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是 (　　)

A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度

B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度

C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同

D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同

如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度都是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球s的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距离B为处静止平衡，则A受到绳的拉力为(　　)

A．FT

B．2FT

C．4FT

D．8FT

如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°，∠c＝90°。电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－) V、(2＋) V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 (　　)

A．(2－) V、(2＋) V

B．0、4 V

C. V、 V

D．0、2 V

如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN，重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为 (　　)

A.R(FN－3mg)

B.R(3mg－FN)

C.R(FN－mg)

D.R(FN－2mg)

如图所示，将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v，以水平地面为零势能面。下列图象中，能正确反映各物理量与h的关系的是 (　　)

如图所示是一个示波管工作原理图，电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差是U，板长是L．每单位电压引起的偏移量（h/U）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些办法（　　）

A．增大两板间的电势差U

B．尽可能使板长L做得短些

C．尽可能使两板间距离d减小些

D．使电子入射速度V0大些

为模拟空气净化过程，有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等．第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示．已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即Ff＝kv(k为一定值)，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中(　　)

A．尘粒最终一定都做匀速运动

B．尘粒受到的电场力大小相等

C．电场对单个尘粒做功的最大值相等

D．在乙容器中，尘粒会做类平抛运动

如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO＞OB．一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM、φN．下列判断中正确的是（　　）

A．点电荷A一定带正电

B．EM小于EN

C．φM大于φN

D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能

如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中 (　　)

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球的重力势能增加－W1

C．小球的机械能增加W1＋mv2

D．小球的电势能减少W2

两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则 (　　)

A．C点的电场强度大小为零

B．A点的电场强度大小为零

C．NC间场强方向沿x轴正方向

D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

二、实验题（13分）

（4分）如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，静电计指针张角会随电势差U的变大而变大，现使电容器带电并保持总电量不变，下列哪次操作能让静电计指针张角变大（　　）

A．仅将A板稍微右移

B．仅将A板稍微上移

C．仅将一定厚度的云母片插入两板之间

D．仅将一定厚度的金属片插入两板之间

（9分）在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系。

（2）W-L图线不通过原点的原因是 （3）弹簧被压缩的长度LOA为

三．计算题（本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分。）

13（10分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。求：

(1)卫星B的运行周期；

(2)若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两 卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？

14（12分）在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车图行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：

(1)电动车的额定功率；

(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s？

15.（14分）如图所示，长为2L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定一个质量为m的小球B，OB中点A固定一个质量为m的小球A，若OB杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程中，求：

（1）A、B球摆到最低点的速度大小各是多少？

（2）轻杆转到竖直位置时，角速度多大？

（3）轻杆对A、B两球各做功多少？

（4）A、B两球的机械能增量各是多少？

16.（15分）如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q＝，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应满足什么条件？

由v′＝at得

所求运动时间t＝1 s.