2014-2015学年云南省昆明一中高一(下)期末物理试卷

来源：爱玩科技网

2014-2015学年云南省昆明一中高一（下）期末物理试卷

一、选择题（本题共12小题，每小题4分共48分．第1至6题只有一个选项符合题目要求，第7至12题有多个选项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分）

1．下列说法中正确的是（） A．由库仑定律F=

，可知，当r→0时，F→∞

B．由电场强度E=可知，电场强度E与电荷量q成反比 C．由点电荷场强公式E=

可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大

D．由电势差U=Ed可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大

2．关于重力势能下列说法正确的是（）

A．同一高度的两个物体，重力势能一定不同

B．选取不同的零势能参考面，同一物体的重力势能不变 C． +3J的重力势能和﹣3J的重力势能一样大

D．物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功

3．如图所示质量为m的小球，从桌面上竖直抛出，桌面离地面高为h．小球能达到离桌面最大高度为H，若以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）

A． mgH B． mgh C． mg（H+h） D． mg（H﹣h）

4．有两个质量不同的小球A、B，从离地相同高度处以相同的速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（） A．落地前瞬间，两小球的速度大小一定相同

B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多 C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同

D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同

5．下列关于静电场的说法正确的是（） A．静电场中，电场强度大的点电势必定高 B．静电场中，电场强度为零的点电势必定为零

C．静电场中，在电势高的点点电荷的电势能必定高

D．无论是匀强电场还是点电荷形成的电场，电场强度与放在该处的试探电荷无关

6．如图所示，为a、b两点电荷所形成电场的电场线分布图．C、D两点之间的虚线为a、b连线的垂线，以下几种说法中正确的是（）

A． a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量 B． a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 C． C、D两点处的电场强度相同

D．一试探电荷沿虚线运动，电场力始终不做功

7．请判断图中情景满足机械能守恒的是（）

A．

半圆形的光滑槽固定于水平面上，小物体从图标位置由静止开始释放，小机械能守恒

B．

两端各固定一小球的轻杆，可绕O点光滑轴在竖直平面内转动，期中一个小球机械能守恒

C．

物体以某一速度冲上置于水平地面上的三角块，该三角块各面均光滑，物体与三角块组成的系统机械能守恒

D．

木块静止在光滑水平面上，中间连有一根轻弹簧，在子弹以水平速度射进木块1的过程中，子弹、两物块、弹簧组成的各级组成的系统机械能守恒

8．汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重

与正比，g=10m/s，当汽车以额定功率匀速行驶时速度最大为10m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到42KW，对汽车在此后一段时间内的运动情况描述正确的有（）

A．若保持牵引力4.2×10N不变，可以使汽车做匀减速直线运动

B．若保持牵引力4.2×10N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动

C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动 D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s

9．使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上﹣3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2．则F1与F2之比为（） A． 2：1 B． 4：1 C． 16：1 D． 60：1

10．如图所示，MN是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M移到N时，电荷克服电场力做功，下列说法中不正确的是（）

A． M点和N点之间一定有电势差 B． M点的场强一定大于N点的场强 C．电场线的方向从M指向N D． M点的电势大于N点的电势

11．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（）

A．如果a、b带正电，那么c一定带负电 B．匀强电场场强的大小为

C．质点c的电量大小为q

D．匀强电场的方向与ab边垂直背离c

12．如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）

二、填空题（共2小题，每小题6分，满分16分）

13．在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同

A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量 C．小球在B点时动能最大 D．在C点，弹性势能最大

样的橡皮筋将小物块弹出．测出小物块被弹出时速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系．

（1）要测得小物块被弹出后的水平速度，需要测量哪些物理量：（填正确答案标号，g已知）．

A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长x

C．橡皮筋的伸长量△x D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L

（2）用测量的物理量表示获得速度大小的表达式

（3）能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是 A．增加相同橡皮盘的条数，使小物块每次从同位置释放 B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍 C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍 D．释放小物块的位置等间距的变化（4）根据实验数据做出W﹣v2的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是．

14．用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8/s

（1）下列做法正确的有

A．图甲中的两限位孔必须在同一竖直线上 B．实验中需要测量出重锤的质量

C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器 D．为了减小实验误差，应选用密度较大的重锤

（2）若重锤质量为m．选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是 J，打下C点时重物的动能是 J．（结果保留三位有效数字）（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因是．

三、计算题

15．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A．B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：（1）A．B两点间的电势差UAB；（2）该匀强电场的电场强度大小E．

﹣5

16．如图所示，水平直轨道末端B点处刚好与一光滑的半圆弧轨道平滑相连，C点为半圆弧轨道的顶点，圆弧半径R=30cm．现在有一质量m=3kg的小木块以某一初速度V0向右运动，并能沿圆弧轨道滑行．已知木块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，A点与B点的距离L=12m．木块通过最高点C时，木块对轨道的压力F为10N，求V0的大小？

17．如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球质量为m．现加一水平向右、场强为E的匀强电场，平衡时小球静止于A点，细线与竖直方向成θ=26.7°角．（已知tan26.7°=0.5）

（1）求小球所带电荷量的大小；

（2）保持小球电量和电场强度大小不变，改变电场的方向，求θ角的最大值，和此时电场与水平方向的夹角α．

18．质量为m的A球与质量为2m的B球由轻杆相连，两球心间距离为L，放置在成直角的光滑槽内，开始时轻杆成竖直状态，两球均处于静止状态，放开后，在轻微扰动下，A沿竖直槽壁向下滑动，B球沿水平槽壁向右滑动，求（A球落地时与地面碰撞的能量损失忽略不计）

（1）若最终两球一起在水平槽中滑动，两球速度．（2）当A球下滑时，求两球的速度大小分别是多少？

2014-2015学年云南省昆明一中高一（下）期末物理试卷

参与试题解析

1．下列说法中正确的是（） A．由库仑定律F=

，可知，当r→0时，F→∞

B．由电场强度E=可知，电场强度E与电荷量q成反比 C．由点电荷场强公式E=

可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大

D．由电势差U=Ed可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大

考点：库仑定律；电场强度．分析：电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；再根据点电荷的场强强度公式E=

，电场强度只由场源电

荷电量和位置决定．解答：解：A、真空中两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，要强调库仑定律的使用范围，当r→0时，电荷已不能当作点电荷，故A错误．

B、电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故B错误． C、根据点电荷的场强公式E=

知，Q为场源电荷的电量，电场中某点电场强度和场源电

荷的电量有关，故C正确．

D、由电势差U=Ed可知，当电场强度一定时，两点间d距离越大，这两点间电势差才越大，注意两点间距变化，而d不一定变化，故D错误．故选：C．

点评：电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式E=，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；再根据点电荷的场强强度公式E=荷电量和位置决定，同时掌握U=Ed公式中d的含义．

2．关于重力势能下列说法正确的是（）

A．同一高度的两个物体，重力势能一定不同

B．选取不同的零势能参考面，同一物体的重力势能不变

，电场强度只由场源电

C． +3J的重力势能和﹣3J的重力势能一样大

D．物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功

考点：重力势能．分析：重力势能EP=mgh；由于h是相对量，故重力势能也为相对量；其大小取决于零势能面的高度；重力做功量度重力势能的改变量．

解答：解：A、若取该高度为零势能面，则该高度上所有物体的重力势能均相同；故A错误；

B、选取不同的零势能面，同一物体的重力势能不同；故B错误； C、对于同一零势能面，正的重力势能大于负的重力势能；故C错误；

D、重力做功等于重力势能的改变；故物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功；故D正确；故选：D．点评：本题考查重力势能的性质，要注意重力势能的大小取决于零势能面的选取；重力势能的正负表示重力势能的大小．

A． mgH B． mgh C． mg（H+h） D． mg（H﹣h）

考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球落到地面瞬间重力势能为﹣mgh，但动能不知道，机械能不好直接确定．但最高点时速度为零，动能为零，机械能很快求出，根据小球下落过程中机械能守恒，落地时与刚下落时机械能相等，就能求出小球落到地面前的瞬间的机械能．

解答：解：以桌面为参考平面，小球在最高点时机械能为：E=mgH

小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能等于最高点的机械能，为mgH．故A正确，BCD错误．故选：A 点评：本题如根据机械能的定义，不好直接求落地时小球的机械能．技巧在于选择研究最高点，此处动能为零，重力势能为mgH，机械能为mgH，运用机械能守恒，从而定出落地时的机械能，方法简单方便．

B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多 C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同

D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同

考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．

解答：解：A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，故A正确．

B、根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，重力对两小球做功相同，故B正确；

C、小球落地瞬间，两球的速度大小相等，当方向不同，小球A的重力与速度有夹角，小球B的重力与速度方向相同，落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故C错误；

D、从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，A的运动时间小于B的运动时间，根据P=知道重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误．故选：AB．

点评：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度

5．下列关于静电场的说法正确的是（） A．静电场中，电场强度大的点电势必定高 B．静电场中，电场强度为零的点电势必定为零

C．静电场中，在电势高的点点电荷的电势能必定高

D．无论是匀强电场还是点电荷形成的电场，电场强度与放在该处的试探电荷无关

考点：电场强度；电势能．分析：在静电场中场强与电势无关．场强大的点电势不一定高，场强为零的点电势不一定为零．电势能与电势的关系为Ep=qφ．电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．解答：解：A、在静电场中场强与电势无关，则电场强度大的点电势不一定高．故A错误． B、由于场强与电势无关，场强为零的点电势不一定为零．电势为零的点是人为选择的．故B错误．

C、由Ep=qφ，知在电势高的点正点电荷的电势能大，而负电荷的电势能小，故C错误． D、电场强度反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，与放在该处的试探电荷无关，故D正确．故选：D．点评：电势和电场强度是描述电场本身特性的两个物理量，都由电场本身决定，但电势为零的点可任意选择．

6．如图所示，为a、b两点电荷所形成电场的电场线分布图．C、D两点之间的虚线为a、b连线的垂线，以下几种说法中正确的是（）

A． a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量 B． a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 C． C、D两点处的电场强度相同

D．一试探电荷沿虚线运动，电场力始终不做功

考点：电场线．分析：解决本题的关键是熟练掌握真空中点电荷的场强的表达式含义和电场线的疏密含义即电场线越密，电场越强，电场线的切线方向为该点的场强方向．

解答：解：AB、电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种电荷．又由公式E=

可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密．

由图可知b的左侧侧电场线密，a的右侧电场线稀疏，故Qb＞Qa．故A错误，B正确； C、电场线的切线方向为该点的场强方向，根据图象可知，CD两点场强方向不同，故C错误；

D、由于从CD线不是电场的等势线，所以一试探电荷沿虚线运动，电场力做功，故D错误故选：B 点评：根据图象的细微区别寻找突破口，是我们必须掌握的一种解题技巧，例如根据两电荷之间电场强度是否为0判定是否是同种电荷，根据异侧电场线的疏密判定电荷量的大小．

7．请判断图中情景满足机械能守恒的是（）

A．

半圆形的光滑槽固定于水平面上，小物体从图标位置由静止开始释放，小机械能守恒

B．

两端各固定一小球的轻杆，可绕O点光滑轴在竖直平面内转动，期中一个小球机械能守恒

C．

物体以某一速度冲上置于水平地面上的三角块，该三角块各面均光滑，物体与三角块组成的系统机械能守恒

D．

木块静止在光滑水平面上，中间连有一根轻弹簧，在子弹以水平速度射进木块1的过程中，子弹、两物块、弹簧组成的各级组成的系统机械能守恒

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的弹力做功，根据这个条件或机械能等于动能与势能之和进行判断．

解答：解：A、小物体在运动过程中，槽的支持力不做功，只有重力做功，则小物体的机械能守恒，故A正确．

B、对于两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，但对其中一球而言，杆对球要做功，机械能不守恒，故B错误．

C、物体与三角块组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，故C正确． D、子弹射进木块1的过程中，系统的机械能要减少，转化为内能，故D错误．故选：AC．点评：本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，分析时要注意研究对象．

8．汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重

A．若保持牵引力4.2×10N不变，可以使汽车做匀减速直线运动

B．若保持牵引力4.2×10N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动

C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动 D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s

考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．

解答：解：ABC、根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速直线运动，故AB错误，C正确；

D、当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则f=

=6000N．当

牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，v===7m/s．故D错误．

故选：C．点评：解决本题的关键会根据P=Fv判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动．

考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可．解答：解：开始时由库仑定律得：F=k

r=a …①

现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q，因此此时：F1=k

…②

由①②得：F1=

F，故ABC错误，D正确．

故选D．点评：完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解．

10．如图所示，MN是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M移到N时，电荷克服电场力做功，下列说法中不正确的是（）

A． M点和N点之间一定有电势差 B． M点的场强一定大于N点的场强 C．电场线的方向从M指向N D． M点的电势大于N点的电势

考点：电场线．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电势高低根据电场线方向判断，电场强度的大小根据电场线的疏密判断，本题一条电场线不能反映电场线的疏密，无法判断电场强度的大小，根据电场力对负电荷做功情况，可以判断电场线的方向，则可进一步判断电势的高低，解答：解：A、根据电势差的定义可知：UAB=

，由于从M点移到N点时，电场力做

功不为零，所以M点和N点之间电势差不为零，故A正确；

B、一条电场线不能反映电场线的疏密，无法判断电场强度的大小，M点的电场强度不一定比N点的电场强度大，故B错误；

C、D、根据题意从M点移到N点，电场力做负功，因此负电荷受力从N指向M，电场线方向为从M到N；沿电场线电势降低，所以M点电势一定高于N点，故CD正确．本题选择错误的，故选B．点评：本题考查电荷在电场中各个量的比较能力．学习电场，要抓住电场线的意义，电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的方向反映电势的高低，同时理清电场力和电荷电性之间的关系．

A．如果a、b带正电，那么c一定带负电 B．匀强电场场强的大小为

C．质点c的电量大小为q

D．匀强电场的方向与ab边垂直背离c

考点：电场强度；库仑定律．分析：三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解匀强电场场强的大小．三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解c球的带电量．

解答：解：A、如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡．故A正确．

BCD、设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即： 2×

×cos30°=E•Q；

所以匀强电场场强的大小为 E=，方向与ab边垂直指向ab连线．

设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：

×cos60°

所以c球的带电量为2q．故B正确，CD错误．故选：AB．

点评：本题首先要灵活选择研究的对象，正确分析受力情况，再根据平衡条件和库仑定律及平行四边形定则解题．

考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．

解答：解：A、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；

B、根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；

C、当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；

D、在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选：AD．点评：本题关键是明确小球的运动情况和整个过程中能量的转化情况，要注意小球的机械能并不守恒，系统的机械能才守恒．

二、填空题（共2小题，每小题6分，满分16分）

13．在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出．测出小物块被弹出时速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系．

A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量 C．小球在B点时动能最大 D．在C点，弹性势能最大

（1）要测得小物块被弹出后的水平速度，需要测量哪些物理量： DE （填正确答案标号，g已知）．

A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长x

C．橡皮筋的伸长量△x D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L

（2）用测量的物理量表示获得速度大小的表达式

（3）能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是 A A．增加相同橡皮盘的条数，使小物块每次从同位置释放 B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍 C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍 D．释放小物块的位置等间距的变化（4）根据实验数据做出W﹣v2的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功．

考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题；动能定理的应用专题．分析：（1）（2）物块离开桌面后做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出物块的水平速度．

（3）根据实验装置与实验原理分析答题．

（4）对物体受力分析，根据物体的受力情况分析答题．解答：解：（1）（2）物块离开桌面后做平抛运动，竖直方向：h=gt，水平方向：L=vt，解得：v=L

，要测物被弹出时的速度，

需要测量：桌面到地面的高度h，小物块抛出点到落地点的水平距离L，故选DE；

（3）实验时，选择相同的橡皮筋，使橡皮筋的形变量相同，通过改变橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车所做的功，故A正确，BCD错误，故选A；

（4）物块在桌面上运动时，弹力对物块做整个，摩擦力对物块做负功，由于物块要克服摩擦力做功，则图象不过原点．故答案为：（1）DE；（2）v=L

；（3）A；（4）物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功．

点评：明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论．还要知道系统误差和偶然误差的区别，系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，如停表测时间时，停表不准确，慢了，测的时间间隔总是偏小．偶然误差的特点是它的随机性．如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除．既然是误差就不可消除，只能是改进方法，多次做试验，以减小误差．

14．用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为

s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8/s

（1）下列做法正确的有 AD

A．图甲中的两限位孔必须在同一竖直线上 B．实验中需要测量出重锤的质量

C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器 D．为了减小实验误差，应选用密度较大的重锤

（2）若重锤质量为m．选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是 2.68m J，打下C点时重物的动能是 2.59m J．（结果保留三位有效数字）

（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因是重物受到的空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．

考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．

分析：（1）了解实验中的注意事项后分析解答．

（2）重物减少的重力势能为mgh，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点C时的速度大小，从而求出动能；

（3）由于空气阻力和摩擦力阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能．解答：解：（1）A、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，故A正确．

B、因为我们是比较mgh、mv的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故B错误．

C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．

D、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故D正确．故选：AD．

（2）重物减少的重力势能为：

△Ep=mgh=mg（s0+s1）=m×9.8m/s×（19.00+8.36）×10m≈2.68mJ vC=

则打下C点时的动能为

=2.28m/s

﹣2

（3）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．故答案为：（1）AD；（2）2.68m，2.59m；（3）重物受到的空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力

点评：本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，要学会根据可能产生误差的原因进行分析．

三、计算题

﹣5

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少．由

求解电势差．

（2）由U=Ed=Ecos60°求解电场强度E．解答：解：（1）负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，则电场力所做的功：WAB=﹣0.1J

A、B两点间的电势差：

（2）根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：U=Ed=E得：

V cos60°

N/C

答：（1）A、B两点间的电势差UAB是5×10V

（2）该匀强电场的电场强度E是5×10N/C．点评：本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握．

考点：动能定理的应用；向心力．专题：动能定理的应用专题．

分析：木块在C点做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出木块到达C点的速度，从A到C过程，应用动能定理可以求出木块的初速度．解答：解：在C点，由牛顿第二定律得：mg+F=m

，

从A到C过程，由动能定理得：﹣μmgL﹣mg•2R=mvC﹣mv0，

代入数据解得：v0=2m/s；答：v0的大小为2m/s．点评：本题是一道力学综合题，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用牛顿第二定律与动能定理即可解题．

（1）求小球所带电荷量的大小；

（2）保持小球电量和电场强度大小不变，改变电场的方向，求θ角的最大值，和此时电场与水平方向的夹角α．

考点：共点力平衡的条件及其应用；电场强度．

分析：（1）对小球进行受力分析，根据小球静止时受平衡力求解．（2）画出小球的受力图，由力的合成的方法，即可得出结论．解答：解：（1）由小球为研究对象，受重力、电场力和绳子的拉力，且处于平衡，所以：

代入数值解得：q=

（2）改变电场的方向，画出小球的受力图如图，则：

以重力的作用点为圆心，以电场力的大小为半径做一个圆，沿半径的方向为电场力的方向，则绳子的拉力F与电场力qE的合力与重力大小相等，方向相反，过该力的终点连接圆上的各点，组成的三角形即为三个力的矢量三角形，可知，当绳子的拉力F与电场力qE的合力的终点与圆的连线与圆相切时，F与水平方向之间的夹角最大，即绳子与竖直方向之间的夹角最大，由几何关系可知，此时电场力的方向与水平方向之间的夹角也是θ，且满足：

所以：α=θ′=30°

答：（1）小球所带电荷量的大小是；

（2）保持小球电量和电场强度大小不变，改变电场的方向，θ角的最大值是30°，和此时电场与水平方向的夹角α也是30°．

点评：本题是带电物体在电场中平衡问题，受力分析是基础，结合矢量合成的方法即可求解．

（1）若最终两球一起在水平槽中滑动，两球速度．（2）当A球下滑时，求两球的速度大小分别是多少？

考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．

分析：（1）最终两球一起在水平槽中滑动，两球速度相等．在整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出速度．

（2）根据两球沿杆子的分速度相等，得到两球速度关系，再由机械能守恒求解．解答：解：（1）设两球最终的速度为v．A、B系统机械能守恒，由机械能守恒定律得： mgL=（m+2m）v，解得：v=

；

（2）当A球下滑时，AB两球的速度大小分别是vA和vB．此时杆与水平面的夹角为30°．根据速度分解可得： vAsin30°=vBcos30° 由系统的机械能得：

mg=mvA+联立解得：vA=

，vB=

．和

．

答：（1）若最终两球一起在水平槽中滑动，两球速度为（2）当A球下滑时，AB两球的速度大小分别是

点评：本题关键要抓住两球沿杆方向的分速度相等，得到两球速度的关系，再应用系统的机械能守恒定律即可正确解题．

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