1、高考资源网（） 您身边的高考专家北京市大兴区魏善庄中学2015届高三上学期期中物理试卷一、选择题（共16小题，每小题3分，满分48分）1一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J，则两个力的合力对物体所做的功为( )A3JB4JC5JD7J考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的和解答：解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功
2、3J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为w=3J+4J=7J，故选D点评：因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可2下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是( )A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空D拉着物体沿光滑斜面匀速上升考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功，或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断解答：解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，因机械能等于动能和势能之和，则机械能减小故A错误B、忽略空气阻力，物体竖直上抛，只有重力做功
3、，机械能守恒，故B正确C、火箭升空，动力做功，机械能增加故C错误D、物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，重力势能在增加，所以机械能在增大故D错误故选B点评：解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功2、看动能和势能之和是否不变3如图所示，木块m沿固定的光滑斜面从静止开始下滑，当下降h高度时，重力的瞬时功率是( )AmgBmgcosCmgsinDmgsin考点：功率、平均功率和瞬时功率；机械能守恒定律 专题：功率的计算专题分析：由机械能守恒定律可求得木块下滑的高度，由功率公式可求得重力瞬时功率解答：解：由机械能守恒得：mgh=mv2； 物体的速度v=；则重力的功率P=mgv
4、sin=mgsin； 故选D点评：功率公式P=Fv应注意公式里的速度为与力F方向一致的速度，若不在同一直线上，可以将速度进行分解，功率为力与沿力的方向上分速度的乘积4质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是( )A物体的动能增加了mghB物体的机械能减少了mghC物体克服阻力所做的功为mghD物体的重力势能减少了mgh考点：功率、平均功率和瞬时功率；机械能守恒定律 分析：物体静止开始下落，受到空气阻力，由加速度大小可得知阻力与重力的关系而重力做功决定重力势能变化，动能的变化由合力做功确定，除重力以外的阻力做功导致机械能变化
5、解答：解：A、物体的合力做正功为mgh，则物体的动能增量为mgh，故A正确；B、C、物体下落过程中，受到阻力为mg，物体克服阻力所做的功mgh，机械能减小量等于阻力所做的功；故机械能减小了mgh；故BC错误；D、物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减小为mgh，故D错误；故选：A点评：本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化5带电量分别为+4Q和6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为( )ABCD考点：库仑定律 专题：电场力与电势的性质专题分析
6、：两个小球接触后分开，电荷先中和再平分，根据库仑定律F=k相互作用力解答：解：接触前库仑力F1=F=k接触后分开，两小球的电荷都为q，则库仑力F2=k=F故选A点评：解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和再平分以及掌握库仑定律F=k6正点电荷的电场线如图所示，a、b是电场中的两点下列说法中正确的是( )Aa点的电场强度一定等于b点的电场强度Ba点的电场强度一定大于b点的电场强度Ca点的电势一定小于b点的电势Da点的电势一定等于b点的电势考点：电场线；电势能 分析：电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向；利用电场线与等势面垂直，找出a点在b点的电场线的等势点，利
7、用沿电场线电势越来越低判断即可解答：解：AB、电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于电场线的疏密可知，a、b两点电场强度的大小关系，所以EaEb，故A错误，B正确CD、由于电场线与等势面垂直，所以a点在b点电场线的等势点处于b点的左侧，所以a 点的电势大于b的电势，故CD错误故选：B点评：明确电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布，明确电场线分布与电场强度和电势之间的关系；灵活应用其特点分析求解7图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a，b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图，下列说法正确的是( )A带电粒子所带电
8、荷为正B带电粒子在a，b两点的受力方向指向曲线内侧C带电粒子在a点的速度小于b点速度D带电粒子在a点电势能大于b点电势能考点：电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性根据电场力做功情况，判断动能和电势能的变化当电场力做正功时，电荷的电势能减小，动能增大；当电场力做负功时，电荷的电势能增大，动能减小解答：解：A、由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性故A错误B、由曲线运动的条件可知：带电粒子在a，b两点的受力方向指向曲
9、线内侧故B正确CD、由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，由a到b电场力的方向与速度方向之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点速度较小带电粒子在a的电势能小于b点的电势能，故CD错误故选：B点评：本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况8如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相连，极板B接地若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( )A两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大B两极板间的
10、电压不变，极板上的电荷量变小C极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小D极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大考点：电容器的动态分析 专题：电容器专题分析：电容器的电荷量几乎不变将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，电容减小，由公式C=分析板间电压变化解答：解：由图分析可知电容器极板上的电荷量几乎不变，将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据公式C=，电容减小，由公式C=可判断出电容器极板间电压变大，静电计张角增大，故D正确，ABC错误故选：D点评：本题要抓住电荷量不变的条件，根据电容的定义式C=分析电容如何变化9粒子和质子都从静止开始，在同样的电场中加速，经过相同的位移后，它们获
11、得的速度之比为( )A1：2B1：C2：1D：1考点：带电粒子在匀强电场中的运动 专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：两个粒子在加速电场中，只有电场力对它们做功，根据动能定理得速度的表达式，再求解速度大小之比解答：解：设质子的质量为m，电量为q，加速电场的加速电场为U，根据动能定理得：qU=，得：v=U相同，则知，v与比荷的平方根成正比粒子的质量是质子的4倍，电荷量是质子的2倍，则它们比荷之比为：故粒子和质子获得的速度大小之比为1：故选：B点评：带电粒子在加速电场中加速，无论是匀强电场还是非匀强电场，常常运用动能定理求解获得的速度10物体做曲线运动时不可能的情况是( )A速度的大小可以不发生
12、变化而方向在不断地变化B速度的大小和方向可以都在不断地发生变化C速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D速度在变化而加速度可以不发生变化考点：曲线运动 专题：物体做曲线运动条件专题分析：根据物体做曲线运动的特点，速度一定在变化但大小不一定变，速度和加速度是否也变化不能决定物体是否做曲线运动解答：解：A、匀速圆周运动的速度的大小就不变，而方向在不断地变化，所以A是可能的B、一般的曲线运动速度的大小和方向是都在变化的，如平抛运动，所以B是可能的C、如果速度的方向不变，那就成了直线运动，不可能是曲线运动，所以C是不可能的D、平抛运动也是曲线运动，它的加速度的大小和方向就都不变化，所以D是可能的本题选
13、不可能的，故选：C点评：本题主要是对质点做曲线运动的特点的考查，还要注意匀速圆周运动和平抛运动的各自的特点，知道这些本题基本上就可以解决了11在长绳的一端系一个质量为m的小球，绳的长度为L，能够承受的最大拉力为7mg用绳拉着小球在竖直面内做圆周运动，小球到达最低点的最大速度应为( )ABCD考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：对小球在最低点进行受力分析，根据合外力提供向心力列式即可求解解答：解：在最低点有：Tmg=m当T=7mg时，速度最大7mgmg=m解得：v=故选D点评：根据圆周运动向心力公式即可求解，难度不大，属于基础题12汽车在水平地面上转弯，地面对车
14、的摩擦力已达到最大值当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应( )A增大到原来的二倍B减小到原来的一半C增大到原来的四倍D减小到原来的四分之一考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：汽车在水平地面上转弯，在水平面上做匀速圆周运动，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，当速度增大时，地面所提供的摩擦力不能增大，根据牛顿第二定律列式求解解答：解：汽车在水平地面上转弯，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，摩擦力已达到最大值，设摩擦力的最大值为fm，则得： fm=m当速率v增大为原来的二倍时，
15、fm不变，由上得，R应增大为原来的4倍故选：C点评：汽车转弯问题对日常生活有指导意义，当转弯半径越大时，汽车所能达到的最大速度越大13已知两个质点相距r时，它们之间的万有引力大小为F；若将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为( )A4FB2FCFDF考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力定律的内容：万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比，列出表达式即可解决问题解答：解：根据万有引力定律得：甲、乙两个质点相距r，它们之间的万有引力为F=若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到2r，则甲、乙两个质点间的万有引力F=故选C点评：要求解
16、一个物理量大小变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再根据已知量进行判断14一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动( )A根据公式F=m2r可知，它的半径越大所需的向心力越大B根据公式F=可知，它的向心力跟半径成反比C根据公式F=可知，它的向心力跟半径的平方成反比D根据公式F=mv可知，它的向心力跟半径无关考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，由此分析向心力与半径的大小关系解答：解：人造地球卫星绕地球匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力A、根据公式F=m2r可知，它的半径越大所需的向心力越大的前提是角速度保持不变
17、，而卫星的角速度随半径的增加而减小，故A错误；B、卫星由万有引力提供圆周运动向心力，故向心力与半径的平方成反比，B选项表达式中线速度与半径的平方根成反比，二者都是变量故B错误；C、根据万有引力公式可知，万有引力与轨道半径的二次方成反比，故向心力与半径的平方成反比，故C正确；D、描述卫星圆周运动的物理量线速度与角速度都与卫星的轨道半径有关，不能使用F=mv判定向心力 故D错误故选：C点评：本题关键是讨论卫星圆周运动中向心力的大小问题，注意根据向心力表达式讨论向心力与半径大小关系时要注意控制变量才能得出相关结论15某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍则该行星表面的重力加速度是地球表
18、面的重力加速度的( )A4倍B6倍C倍D12倍考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：星球表面重力与万有引力相等，得到重力加速度的表达式，再由质量和半径关系求出重力加速度的关系解答：解：地球表面重力与万有引力相等，故有：可得地球表面重力加速度同理行星表面的重力加速度故选：A点评：星球表面重力与万有引力相等得到重力加速度的表达式，再根据星球质量与半径关系求出重力加速度与地球表面重力加速度的关系即可，掌握万有引力公式是解决问题的关键16卫星靠近某星球的表面运转过程中，要计算该星球的密度，只需要知道下面哪一个物理量( )A卫星的质量B卫星运行的线速度C卫星运行的周期D卫星的半径
19、考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力提供向心力求出行星的质量，结合密度的公式求出行星的密度解答：解：AD、卫星的轨道半径等于行星的半径，仅知道卫星的质量，不知道星球的半径，无法求出星球的密度故A、D错误B、已知卫星的运行速度，根据，解得M=，因为半径未知，无法得出密度故B错误C、设行星的半径为R，根据得，行星的质量M=则行星的密度=可知只要知道卫星的周期，即可求出行星的密度故C正确故选：C点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用知道卫星贴近星球表面运行，轨道半径等于星球的半径二、计算题（共52分）17AB是竖直平面内的
20、四分之一光滑圆弧形轨道，圆轨道半径R=1.25m，如图所示一质量 m=1kg的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑至 B点水平抛出，落在地上的C点，B 点距离地面高度 h=0.8m重力加速度 g 取10m/s2求（1）小球从B点抛出时的速度大小；（2）小球在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小；（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）根据机械能守恒定律或动能定理，求解小球通过B点的速度（2）小球通过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球通过B点时支持力的大小（3）小球离开B点后做平抛
21、运动，由平抛运动的规律求解水平距离x解答：解：（1）小球从A到B，只有重力做功，机械能守恒，则得：解得：vB=m/s=5m/s（2）小球通过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律知：FNmg=m可得：FN=m（g+）=3mg=3110N=30N （3）物块从B点到C点做平抛运动，则有：竖直方向 h=gt2水平方向 x=vBt 联立得：x=vB=5m=2m 答：（1）小球从B点抛出时的速度大小为5m/s；（2）小球在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小为30N；（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x为2m点评：本题是圆周运动和平抛运动的综合，关键是明确每个过程中小球的运动规
22、律，在圆周运动过程中，根据机械能守恒或动能定理求速度，再根据牛顿第二定律求力是基本方法，对于平抛运动，要掌握运动的分解法和运动学基本公式18人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面已知引力常量为G，月球的半径为R（1）求月球表面的自由落体加速度大小g月；（2）若不考虑月球自转的影响，求： a月球的质量M；b月球的“第一宇宙速度”大小v考点：自由落体运动 专题：自由落体运动专题分析：（1）根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；（2）根据月球表面重力
23、和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M；（3）飞行器近月飞行时，飞行器所受月球万有引力提供月球的向心力，从而求出“第一宇宙速度”大小解答：解：（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 月球表面的自由落体加速度大小 （2）a若不考虑月球自转的影响 月球的质量 b质量为m的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动月球的“第一宇宙速度”大小 答：（1）求月球表面的自由落体加速度大小为；（2）a月球的质量为；b月球的“第一宇宙速度”大小为点评：结合自由落体运动规律求月球表面的重力加速度，根据万有引力与重力相等和万有引力提供圆周运动向心力求解中心天体质量和近月飞行的速度v19如
24、图所示，质量为m的物体放在水平桌面上在水平恒力F作用下，速度由v1增大到v2的过程中，发生的位移为s已知物体与水平桌面的动摩擦因数为，重力加速度为g（1）分别求出水平恒力F和摩擦力所做的功；（2）若此过程中合外力所做的功用W合表示，物体动能的增量用Ek表示，证明W合=Ek考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律 专题：动能定理的应用专题分析：（1）由于恒力F和摩擦力都是恒力，它们的功可以使用公式W=Fs计算出（2）使用运动学的公式计算出物体速度的变化和动能的变化，然后比较与合外力做功的关系即可解答：解：（1）水平恒力做功：WF=Fs摩擦力做功：Wf=fs=mgs（2
25、）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，有由牛顿第二定律得：F合=ma合外力对物体做功：W合=F合s所以：证明完毕答：（1）水平恒力做功：WF=Fs；摩擦力做功：Wf=fs=mgs（2）证明如上点评：动能定理的推导是动能定理教学的重要过程，要求学生必须要牢记该过程属于基础题目20如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37角重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8（1）判断小球的带电性质；（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细
26、绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据小球受力与所处于的位置可确定电场力的方向，再依据小球受力平衡条件，利用力的合成与分解可求出电场力的大小，从而算出电场强度根据动能定理求出小球经过最低点的速度解答：解：（1）由图可知，小球受到的电场力方向向左，电场方向向右，所以小球带负电（2）小球受三个力作用处于平衡状态，有tan37= 可得：E= （3）小球从水平位置到竖直方向的过程中重力和电场力做功，根据动能定理得 mgLqEL=联立解得 v=答：（1）小球带负电（2）匀强电场电场强度的大小为
27、（3）小球经过A点时的速度为v=点评：对小球进行受力分析与运动分析，再运用三力平衡条件来进行力的处理，根据动能定理求出小球经过最低点的速度21如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场已知电子的电荷量e=1.61019C，电子的质量m=0.91030kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘
28、对电场的影响，不计电子受到的重力求：（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W考点：带电粒子在匀强电场中的运动 专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：（1）电子在加速电场中，电场力做正功，获得了动能，根据动能定理求解（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，在垂直于板面的方向上做匀加速直线运动，平行于板的方向上做匀速直线运动，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解（3）根据W=qEy求解电场力做的功解答：解：（1）电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板，两处的电势差为U1，电势能的减少量是e
29、U1，减少的电势能全部转化为电子的动能，所以：eU1=Ek解得：（2）电子在垂直于板面的方向受到静电力，由于电场不随时间改变，而且是匀强电场，所以整个运动过程中在垂直于板面的方向上加速度是不变的，做匀加速直线运动，加速度是： a=电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为： y=其中t为飞行时间，由于电子在平行于板面的方向不受力，所以这个方向上做匀速运动，由 l=v0t可求得：t=将a和t代入y的表达式中，得到： y=将Ek=代入得：y=代入数值后，得： y=0.0036m=0.36cm即电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离0.36cm；（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功为：W=qEy=5.761018J答：（1）电子射入偏转电场时的动能为41016J；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y为0.36cm；（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W为5.761018J点评：本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题高考资源网版权所有，侵权必究！
