1、江西省宜春市丰城中学2015-2016学年高一（下）期末物理试卷一、选择题（每题4分共48分1-8题只有一个答案正确，9-12题至少有一个答案正确，少选得2分，选错或不选不得分）1下列有关力和运动的说法，其中正确的是（）A物体受到的合外力为恒力，物体一定做直线运动B物体受到的合外力方向变化，物体一定做曲线运动C作曲线运动的物体速度方向和加速度方向一定不相同D作曲线运动的物体速度方向在不同时刻一定不相同2质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面下列说法中正确的是（）A重力做功mghB物体的动能增加mghC物体的机械能减少mghD物体克服阻力做功mgh32008年9月25日至
2、28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟下列判断正确的是（）A飞船变轨前后的速度相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度4如图所示，是两点电荷周围电场线的平面示意图，P、Q两点是电场线上的两点，下列分析正确的是（）A两点电荷所带电量一定相等B两点电荷电性一定相同CP点电势一定低于Q点电势DP点电场强度一定大
3、于Q点电场强度5用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A小球在圆周最低点时拉力一定大于重力B小球在圆周最高点时所受向心力一定是重力C小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零D小球在最高点时的速率是6如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（）A摩擦力对物体做的功为mglcosB斜面对物体的弹力做的功为mglsin cos2C重力对物体做的功为mglD斜面对物体做的功为07如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为20c
4、m的正六边形的六个顶点，已知电场方向与六边形所在平面平行，若A、B、C三点电势分别为2V、3V、4V，则下列说法正确的是（）AF点的电势为1VB匀强电场的场强大小为V/mC匀强电场的场强方向由C点指向B点D将电量为1.61010C的点电荷从F点移到D点，其电势能增加3.21010J8用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F已知斜面与水平地面之间的夹角=45，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的Fx图象，g取10m/s2，则由图可求得
5、圆弧轨道的半径R为（）A0.125mB0.25mC0.50mD1.0m9质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的vt图象如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，由图可知（）A在0t1时间内，汽车的牵引力大小为B在0t1时间内，汽车的功率与时间t成正比C汽车受到的阻力大小为D在t1t2时间内，汽车克服阻力做的功为m（v22v12）10一个试探电荷，仅在电场力作用下在x轴上从x=向x=+运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示，由图象可知（）A图线上各点切线的斜率表示物体运动的加速度Bx=x1和x=x1两处，电场强度相同C在x轴上，
6、x=0处电势或者最高，或者最低D从x=运动到x=+过程中，电荷的电势能先增大后减小11宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动如果两颗小星间的万有引力为F，母星与任意一颗小星间的万有引力为9F则（）A每颗小星受到的万有引力为（+9）FB每颗小星受到的万有引力为（+9）FC母星的质量是每颗小星质量的3倍D母星的质量是每颗小星质量的3倍12如图所示，传送带以速度v匀速运动将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体被传送到B端，若物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（）A传送带对物体做功为mv
7、2B传送带克服物体的摩擦力做功mv2C在传送过程中，由于物体和传送带间的摩擦而产生的热量为mv2D电动机因传送物体多消耗的能量为2mv2二、填空题（每空2分共14分）13（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是A必须称出小球的质量 B斜槽轨道必须是光滑的C斜槽轨道末端必须是水平的 D应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下 （2）如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0=m/s（g取值为10m/s2），小球在b点的速率vb= m/s14在“验
8、证机械能守恒定律”的实验中：（1）下面叙述正确的是A用天平称出重物的质量B选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带C应先通电再释放纸带D打点计时器应接在电压为46V的直流电源上（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交变电流，用分度值为1mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm这三个数据中不符合有效数字要求的是，应该写成cm（3）在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1kg，根据以上数据计算，当打点针打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了J，这时它的动能是J，由此得到
9、的结论是（g取9.8m/s2，保留三位小数）三、计算题（共38分，其中15题6分、16题9分、17题11分、18题12分）15如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动求：（1）小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小（2）若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止求转盘转动的角速度的最大值是多少？（g取10m/s2）16如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场
10、方向，bc和电场方向成60角一个带电量q=2108C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2106J求：（1）匀强电场的电场强度大小和方向；（2）电荷从b点移到c点，电势能的变化量；（3）a、c两点间的电势差172016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体（1）因为黑洞
11、对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞利用所学知识求此黑洞的质量M；（2）严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为Ep=G（规定无穷远处势能为零）请你利用所学知识，推测质量为M的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？18如图甲所示带斜面的足够长木板P，质量M=3kg
12、静止在水平地面上，其右侧靠竖直墙壁，倾斜面BC与水平面AB的夹角=37两者平滑对接t=O s时，质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑，图乙所示为Q在O6s内的速率v随时间t变化的部分图线已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的5倍，sin37=0.6，cos37=O8，g取10m/s2求：（1）木板P与地面间的动摩擦因数（2）t=8s时，木板P与滑块Q的速度大小（3）O8s内，滑块Q与木板P之间因摩擦而产生的热量2015-2016学年江西省宜春市丰城中学高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分共48分1-8题只有一个答案正确，9-12题至少有一
13、个答案正确，少选得2分，选错或不选不得分）1下列有关力和运动的说法，其中正确的是（）A物体受到的合外力为恒力，物体一定做直线运动B物体受到的合外力方向变化，物体一定做曲线运动C作曲线运动的物体速度方向和加速度方向一定不相同D作曲线运动的物体速度方向在不同时刻一定不相同【分析】曲线运动的速度方向沿着曲线上该点的切线方向，时刻改变，故其一定是变速运动，一定具有加速度，合外力一定不为零，且合外力指向曲线的内侧【解答】解：A、物体受恒力作用时可以做匀变速曲线运动，故A错误；B、当直线运动的合外力反向时，物体依然可以做直线运动，故B错误；C、由曲线运动的条件，合外力与速度一定不共线，故C正确，D、曲线运
14、动的物体速度方向时刻在变化，但在不同时刻，方向可以相同，比如：圆周运动，故D错误；故选：C【点评】本题关键要明确曲线运动的运动学特点（速度一定变化，一定具有加速度）和动力学特点（合力与速度不在同一条直线上，且指向曲线的内侧）2质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面下列说法中正确的是（）A重力做功mghB物体的动能增加mghC物体的机械能减少mghD物体克服阻力做功mgh【分析】物体以g的加速度竖直下落时，对物体受力分析可知，物体受到重力之外，一定还受到向上的阻力的作用，根据力对物体的做功的情况，可以分析物体的能量的变化的情况【解答】解：设物体所受的阻力大小为f对物体，由
15、牛顿第二定律得 mgF=m，所以f=mgA、物体下降h时，重力做的功为mgh，故A错误；B、由动能定理可得，W总=EK，即物体的动能增加EK=mah=mgh，故B错误；CD、物体下降h时，物体克服阻力做的功为 Wf=fh=mgh，所以物体的机械能减少mgh，故C正确，D错误；故选：C【点评】本题的关键要的掌握常见的功与能的关系：重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度；重力外的各个力做的总功是机械能变化的量度32008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米
16、的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟下列判断正确的是（）A飞船变轨前后的速度相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度【分析】飞船机械能是否变化要看是否有外力对飞船做功，同步卫星的周期T=24h，根据周期与角速度的关系可知角速度的大小关系；飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，飞船处于完全失重状态，飞船的加速度由万有引力产生，加速度是否相同就是看飞船受到的万有引力是否一样【解答】解：A、因为飞船在远地点P点火加速，外力对飞船做功，故飞船做加速运动，故A
17、错误；B、飞船在圆轨道上时，航天员出舱前后，航天员所受地球的万有引力提供航天员做圆周运动的向心力，航天员此时的加速度就是万有引力加速度即航天员出舱前后均处于完全失重状态，故B正确；C、因为飞船在圆形轨道上的周期为90分钟小于同步卫星的周期，根据=可知角速度与周期成反比，所以飞船的周期小角速度大于同步卫星的角速度，故C正确；D、飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点时的加速度均为万有引力加速度，据可知，轨道半径一样，则加速度一样，故D错误故选：BC【点评】圆形轨道上，航天器受到的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，即万有引力产生的加速度=向心加速度，无论航天器是否做圆周运动，空间某点航天器无动力飞行时
18、的加速度即为万有引力加速度，此加速度只跟物体轨道半径有关，与运动状态无关4如图所示，是两点电荷周围电场线的平面示意图，P、Q两点是电场线上的两点，下列分析正确的是（）A两点电荷所带电量一定相等B两点电荷电性一定相同CP点电势一定低于Q点电势DP点电场强度一定大于Q点电场强度【分析】电场线越密，代表电场强度越大，沿着电场线的方向电势降低，并结合等量异种电荷的电场线的分布，从而即可求解【解答】解：AC、由电场线的分布可以得到，两点电荷是异种电荷且所带电是不相等（相等时左右对称），作出P、Q两点所在的等势面可得Q点电势比P点高，故AB错误，C正确；D、由电场线的疏密可以判断Q点场强比P大，故D错误；
19、故选：C【点评】电场线是电学中的重要的物理模型，能够形象描述电场的强弱和方向把握电场线的特点即可顺利解决此题5用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A小球在圆周最低点时拉力一定大于重力B小球在圆周最高点时所受向心力一定是重力C小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零D小球在最高点时的速率是【分析】细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点，由合力提供向心力，由牛顿第二定律和向心力知识分析【解答】解：A、在最低点，由牛顿第二定律有：Fmg=m，得F=mg+m，拉力一定大于重力故A正确B、小球在圆周最高点时，若速度满足v=时，向心力Fn=m=mg，
20、若v时，向心力Fn=mmg，故B错误C、当小球在圆周的最高点时速度v=时，绳子的拉力为零，故C错误D、小球在最高点时的速率应大于等于，故D错误故选：A【点评】解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低点，沿半径方向上的合力提供向心力以及绳子拉着小球在竖直平面内运动，在最高点的临界情况是拉力为0时，重力提供向心力，明确最高点的最小速度为6如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（）A摩擦力对物体做的功为mglcosB斜面对物体的弹力做的功为mglsin cos2
21、C重力对物体做的功为mglD斜面对物体做的功为0【分析】对物体受力分析，可以求得斜面对物体的支持力和摩擦力，再由功的公式即可求得对物体做的功的大小【解答】解：物体处于静止，对物体受力分析可得，在竖直方向 mg=Ncos+fsin 在水平分析 Nsin=fcos 解得 N=mgcos f=mgsin支持力与竖直方向的夹角为，A、摩擦力做的功 Wf=fcosl=mglsincos，故A错误；B、支持力做的功为WN=Nsins=mgssincos，支持力做功的功率为：mgcosvsin，故B错误；C、重力做功为零，故C错误；D、由于匀速运动，所以斜面体对物体作用力的合力与速度方向垂直，则作用力做的总
22、功为零，故D正确；故选：D【点评】对物体受力分析，求出力的大小，再由功的公式即可做功的大小7如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为20cm的正六边形的六个顶点，已知电场方向与六边形所在平面平行，若A、B、C三点电势分别为2V、3V、4V，则下列说法正确的是（）AF点的电势为1VB匀强电场的场强大小为V/mC匀强电场的场强方向由C点指向B点D将电量为1.61010C的点电荷从F点移到D点，其电势能增加3.21010J【分析】该电场中已知三点的电势，可以通过作辅助线找出它们之间的关系，从而确定该电场的特点与方向【解答】解：如图连接AC和BE，则ACBE由于A、B、C三点的电势分别为2、
23、3V、4V，得：UCB=UBA所以可以判定CA是这个匀强电场的电场线的方向A、由上面的判断可知，A与F是等势点，即F点的电势为2V，故A错误；B、场强大小： V/m，故B正确；C、由上面的判断可知，CA是这个匀强电场的电场线的方向故C错误；D、由上面的判断可知，D与C是等势点，所以D点的电势高于F点的电势，将电量为1.61010C的点电荷从F点移到D点，电势能减小故D错误故选：B【点评】该题通过比较几个点的电势，得出该电场的特点与方向，解题的关键是通过使用辅助线来说明问题使用基础题目8用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，
24、并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F已知斜面与水平地面之间的夹角=45，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的Fx图象，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（）A0.125mB0.25mC0.50mD1.0m【分析】熟练应用圆周运动的规律F=m和平抛运动规律，抓住小球平抛运动运动的竖直位移和水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，得出水平射程x与tan的关系式，结合圆周运动规律的得到F和x的关系式根据图象找到截距和斜率的数值，即可解得R的数值【解答】解：设小球在最低点的速度为v0，由牛顿运动定律得：Fmg=m由平抛运动规律和几何关
25、系有，小球的水平射程：x=s=v0t小球的竖直位移：y=h=gt2由几何关系有：y=xtan由有：x=由有：F=mg+由图象知：mg=5N=解得：R=0.25m故选：B【点评】知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距9质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的vt图象如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，由图可知（）A在0t1时间内，汽车的牵引力大小为B在0t1时间内，汽车的功率与时间t成正比C汽
26、车受到的阻力大小为D在t1t2时间内，汽车克服阻力做的功为m（v22v12）【分析】在速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，而水平的直线表示匀速直线运动，曲线表示变速直线运动；由图象可知物体的运动情况，由P=Fv可知，牵引力的变化；由动能定理可知克服阻力所做的功【解答】解：A、在0t1时间内做匀加速运动，加速度为a=，由牛顿第二定律可得Ff=ma1，在t1时刻达到额定功率，P=Fv1，t2时刻达到最大速度此时牵引力等于阻力，故P=fv2，联立解得，f=，故A错误，C正确；B、在0t1汽车匀加速运动，牵引力恒定，汽车的功率P=Fv=Fat，故功率与时间成正比，故B正确D、在t1t2时间内，
27、根据动能定理可得PtWf=，故克服阻力做功等于（v22v12），故D错误故选：BC【点评】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉10一个试探电荷，仅在电场力作用下在x轴上从x=向x=+运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示，由图象可知（）A图线上各点切线的斜率表示物体运动的加速度Bx=x1和x=x1两处，电场强度相同C在x轴上，x=0处电势或者最高，或者最低D从x=运动到x=+过程中，电荷的电势能先增大后减小【分析】根据速度的变化，判断电荷所受的电场力方向，确定电场线的方向根据速度图象的斜率决定电场强度大小
28、，分析加速度，由牛顿第二定律分析电场强度根据电场力做功的正负，分析电势能如何变化【解答】解：A、此图是速度位置图象，而根据加速度的定义式：a=，可知在速度时间的图象中，斜率才表示加速度故A错误B、由题，检验电荷仅在电场力作用下沿x轴从x=向x=+运动，速度先减小后增大，所受的电场力先沿x轴方向，后沿+x轴方向，电场线方向先沿x轴方向，后沿+x轴方向，则知x=x1和x=x1两处，电场强度的方向相反，电场强度不同，故B错误C、由上知，检验电荷受到的电场力的方向先沿x轴方向，后沿+x轴方向，所以电场力先做负功，后做正功电荷的电势能先增大，后减小；若检验电荷带正电则表示电势先升高后降低，则x=0处电势
29、最大，若检验电荷带负电则表示电势先降低后升高，则x=0处电势最小故C正确D、由C的分析可知，从x=运动到x=+过程中，电荷的电势能先增大后减小，故D正确故选：CD【点评】该题中的A选项是一个容易出现错误的地方，要只有该题的图象是速度位移图象，速度图象的斜率不等于加速度，也不表示加速度，根据动能定理的表达式：可知，该斜率还不能表示电场力！若纵坐标表示的是速度的平方，则斜率可以表示电场力11宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动如果两颗小星间的万有引力为F，母星与任意一颗小星间的万有引力为9F则（）A每颗小星受到
30、的万有引力为（+9）FB每颗小星受到的万有引力为（+9）FC母星的质量是每颗小星质量的3倍D母星的质量是每颗小星质量的3倍【分析】根据万有引力定律分别列出小星之间的万有引力和母星与小星之间的万有引力，根据题目提供的数据比较母星和小星的质量关系明确研究对象，对研究对象受力分析，任一颗小星受的其余两颗小星的引力和一颗母星的引力，其合力指向圆心即母星以提供向心力，根据力的合成法则计算小星受的引力【解答】解：CD、假设每颗小星的质量为m，母星的质量为M，等边三角形的边长为a，则小星绕母星运动轨道半径为：r=a根据根据万有引力定律，两颗小星间的万有引力为：F=G，母星与任意一颗小星间的万有引力为：9F=
31、联立得：M=3m，故C正确、D错误AB、根据受力分析可知，每颗小星受到其余两颗小星和一颗母星的引力，其合力指向母星以提供向心力，即每颗小星受到的万有引力为：F=2Gcos30+G=（+9）F故A错误，B正确故选：BC【点评】知道在四颗星组成的四星系统中，其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点，关键在于进行正确受力分析12如图所示，传送带以速度v匀速运动将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体被传送到B端，若物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（）A传送带对物体做功为mv2B传送带克服物体的摩擦力做功mv2C在传
32、送过程中，由于物体和传送带间的摩擦而产生的热量为mv2D电动机因传送物体多消耗的能量为2mv2【分析】电动机多消耗的电能转变成内能和物体的动能，根据功能关系分析电动机多做的功根据运动学公式求出物体与传送带相对运动时，传送带的位移与物体位移的关系，得出传送带克服摩擦力做的功【解答】解：A、物体受重力、支持力和摩擦力，根据动能定理知传送带对物体做的功等于动能的增加量，即得 W1=mv2，故A正确；B、设加速时间为t，物体的位移为 x1=，传送带的位移为x2=vt；传送带克服物体的摩擦力做功 W2=mgx2，传送带对物体做的功 W1=mgx1，可知W2=mv2，故B正确C、摩擦热量Q=mgx=mg（
33、x2x1）=mgx1=mv2，故C正确；D、电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能的和，为Q+mv2，故D错误；故选：ABC【点评】解决本题的关键在于要懂得物体在匀加速运动过程，电动机要增加功率，多消耗电能，运用功能关系和牛顿定律、运动学公式进行分析二、填空题（每空2分共14分）13（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是CDA必须称出小球的质量 B斜槽轨道必须是光滑的C斜槽轨道末端必须是水平的 D应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下 （2）如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛
34、运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0=2.0m/s（g取值为10m/s2），小球在b点的速率vb=2.8 m/s【分析】在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放；平抛运动的水平方向做匀速直线运动，从图中可以看出：a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等为2L，因此这4个点是等时间间隔点，由速度公式求出速度，而竖直方向是自由落体运动，两段相邻的位移之差是一个定值y=gT2=L，联立方程即可解出【解答】解：（1）A、本实验与小球的质量无关，故A错误；B、该实验要求小
35、球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误；C、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故C正确；D、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确故选：CD（2）从图中看出，a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即y=gT2=2L，T=0.1s，初速度：v0=2.0m/s，vby=2m/s，因此vb=2m/s2.8m/s，vay=vbygT=2100.1=1m/s0，则a点不是抛出点；故答
36、案为：（1）CD；（2）2.0，2.8，不是【点评】本题考查平抛物体的运动规律要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题，难度适中14在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）下面叙述正确的是BCA用天平称出重物的质量B选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带C应先通电再释放纸带D打点计时器应接在电压为46V的直流电源上（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交变电流，用分度值为1mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm这三个数据中不符合有效数字要求的是25.9cm，应该写
37、成25.90cm（3）在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1kg，根据以上数据计算，当打点针打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了1.73J，这时它的动能是1.70J，由此得到的结论是可见在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒（g取9.8m/s2，保留三位小数）【分析】本题的关键是明确用自由落体运动验证机械能守恒的方法，根据表达式mgh=m 可知不需要知道重锤的质量m，但需要确定起始点O的位置的方法是找出2mm距离的两点，然后再求出mgh及m，比较它们是否相等即可【解答】解：（1）A、由mgh=m 可知，本实验不需要测量重锤的质量，所以A错误；B、根据自由落体运动规律应
38、有h=gT2=9.80.022m=0.002m=2mm，所以应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带，故B正确；C、使用打点计时器时都应先接通电源再释放纸带，这样可以减小实验误差，所以C正确；D、电磁打点计时器应使用46V的交流电源，所以D错误故选：BC（2）根据刻度尺的读数要求可知，应估读到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，应写成25.90cm（3）重锤减少的重力势能为EP=mgOB=19.80.1769J=1.73J，打B点是的速度vB=1.846m/s，所以动能EkB=11.8462J=1.70J，可见在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒故答案为：
39、（1）BC；（2）25.9cm，25.90；（3）1.73，1.70【点评】解决本题的关键掌握重力势能减小量和动能增加量的求法，关键是纸带的处理，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度三、计算题（共38分，其中15题6分、16题9分、17题11分、18题12分）15如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动求：（1）小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小（2）若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止求转盘转动的角速度
40、的最大值是多少？（g取10m/s2）【分析】（1）根据向心力的公式求出小物体做匀速圆周运动的向心力大小（2）根据最大静摩擦力提供向心力求出转盘转动的角速度最大值【解答】解：（1）小物体所受的向心力为：F=mr2=0.10.116N=0.16N（2）根据最大静摩擦力提供向心力有：，解得：答：（1）小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为0.16N（2）转盘转动的角速度的最大值是8rad/s【点评】解决本题的关键知道小物体做圆周运动向心力的来源，抓住临界状态，结合牛顿第二定律进行求解，基础题16如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿
41、电场方向，bc和电场方向成60角一个带电量q=2108C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2106J求：（1）匀强电场的电场强度大小和方向；（2）电荷从b点移到c点，电势能的变化量；（3）a、c两点间的电势差【分析】（1）根据电场力做功公式W=qEd，d为沿电场方向两点间的距离分析求解电场强度（2）电荷从b点移到c点，电场力所做负功，d=lbccos60求出电场力做功（3）根据Uac=求解a、c两点间的电势差【解答】解：（1）负电荷从a点移到b点克服电场力做功，说明负电荷所受电场力的方向为由b指向a，负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，故该匀强电场的方向为由a指向b（水平
42、向右），由Wab=qEL代入数值可得：E=2.0103（V/m）；（2）负电荷由b点移到c点，电场力做的功：Wbc=qWLBCcos60入射角得： J，电场力做负功电荷的电势能增加，故了电荷的电势能增加2.8106J；（3）a、c两点间的电势差Uac=VU=300（V）答：（1）匀强电场的电场强度大小是2.0103V/m，水平向右；（2）电荷从b点移到c点，电势能的变化量是2.8106J；（3）a、c两点间的电势差是300V【点评】本题要抓住电场力是一种力，具有力的共性，求电场力做功可以根据功的一般公式W=Flcos得到W=qEd，知道电势差也可以根据W=qU求解172016年2月11日，美国
43、“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体（1）因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞利用所学知识求此黑洞的质量M；（2）严格解决黑洞问题需要利
44、用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为Ep=G（规定无穷远处势能为零）请你利用所学知识，推测质量为M的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？【分析】（1）、根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出黑洞的质量M（2）、抓住临界状态，即黑洞第二宇宙速度等于光速，物体脱离黑洞时速度恰好为0，结合能量守恒定律求出半径R的最大值【解答】解：（1）小恒星绕黑洞做匀速圆周运动，设小恒星质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律：解得：M=（2）
45、设质量为m的物体，从黑洞表面至无穷远处，根据能量守恒定律：解得R=因为连光都不能逃离，有v=c所以黑洞的半径最大不能超过：R=答：（1）此黑洞的质量M为（2）半径R最大不能超过【点评】该题结合黑洞的物理现象考查万有引力定律的应用，并能够与爱因斯坦质能方程相结合，有较好的创新型，是一道理论联系实际的好题18如图甲所示带斜面的足够长木板P，质量M=3kg静止在水平地面上，其右侧靠竖直墙壁，倾斜面BC与水平面AB的夹角=37两者平滑对接t=O s时，质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑，图乙所示为Q在O6s内的速率v随时间t变化的部分图线已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩
46、擦因数的5倍，sin37=0.6，cos37=O8，g取10m/s2求：（1）木板P与地面间的动摩擦因数（2）t=8s时，木板P与滑块Q的速度大小（3）O8s内，滑块Q与木板P之间因摩擦而产生的热量【分析】（1）根据乙图可知，02s内物体做匀加速直线运动，26s内做匀减速直线运动，所以02s内在斜面上下滑，26s内在水平面上滑行，根据vt图象求出加速度，再根据牛顿第二定律求出动摩擦力因数，进而求出木板P与地面间的动摩擦因数；（2）分别对Q和P运用牛顿第二定律及运动学基本公式求解t=8s时，木板P与滑块Q的速度大小（3）根据图象与坐标轴围成的面积求解位移，根据运动学基本公式求出P、Q运动的位移，
47、从而根据摩擦力做功公式求出8s产生的热量【解答】解：（1）02s内，P因墙壁存在而不动，Q沿BC下滑，2s末的速度为v1=9.6m/s设P、Q间动摩擦因数为1，P与地面间的动摩擦因数为 2，对Q：由 图象有 a1=4.8m/s2；由牛顿第二定律有 mgsin371mgcos37=ma1联立求解得 1=0.15，则2=1=0.03（2）2s后，Q滑到AB上，因 1mg2（m+M）g故P、Q相对滑动，且Q减速、P加速设加速度大小分别为 a2和a3，Q从B滑到AB上到P、Q共速所用的时间为 t0，对Q有：1mg=ma2对P有：1mg2（m+M）g=Ma3共速时 v1a2t0=a3t0分别求解得a2=
48、1.5m/s2，a3=0.1m/s2，t0=6s，故在 t=8s时，P、Q的速度大小恰相同，vP=vQ=a3t0=0.16=0.6m/s（3）02s内，据 图象“面积”的含义，Q在BC上发生的位移：x1=29.6=9.6m28s内，Q发生的位移：x2=（v1+vQ）t0=30.6mP发生的位移：x3=vPt0=1.8m08s内，Q与木板P之间因摩擦而产生的热量：Q=1mgx1cos37+1mg（x2x3）代入数据解得：Q=54.72J答：（1）木板P与地面间的动摩擦因数为0.03；（2）t=8s时，木板P与滑块Q的速度大小都为0.6m/s；（3）08s内，滑块Q与木板P之间因摩擦而产生的热量为 54.72J【点评】本题考查了匀变速直线运动及其公式、图象牛顿运动定律、牛顿定律的应用，关键要求同学们能正确分析物体的运动情况，能根据图象求解加速度和位移