诸城市2020-2021学年高一下学期期末考试 物理试题(含答案).pdf

诸城市诸城市 2020-20212020-2021 学年高一下学期期末考试学年高一下学期期末考试物理试题物理试题一、单项选择题：每小题一、单项选择题：每小题 3 3 分，共分，共 2424 分。分。1.关于汽车和火车安全行驶时的受力情况，下列说法正确的是A.汽车匀速率通过凹形路面的最低点时受力平衡B.汽车通过凸形桥最高点时对桥面的压力小于汽车的重力C.汽车在水平路面转弯时滑动摩擦力提供向心力D.火车以不同速率转弯时轨道与车轮间无侧向挤压2.如图所示，质点只在恒力 F 作用下在 xOy 平面内运动，在 O 点时速度大小为 v，方向沿 y 轴正方向。此后经一段时间运动到 E 点，速度大小仍为 v，方向沿 x 轴正方向。质点从 O 到 E 的运动过程中，下列说法正确的是A.做匀速圆周运动B.做加速度变大的曲线运动C.力 F 先做负功后做正功D.力 F 总与速度方向垂直3.如图所示为某电场的等势面，两相邻等势面间电势差相同。图中a、b、c，d、f 为电场中的 5 个点，a、c两点所在等势面电势分别为2V、-1V，在场中移送一个电子，以下判断正确的是A.从 b 移到 f，电场力做负功B.从 d 移到 a，电场力做功 4eVC.从 a 移到 f，电势能减少D.b 点电势为 0，电场强度为 04.2021 年 6 月 17 日 15 时 54 分，神舟十二号载人飞船成功对接于天和核心舱构成多舱组合体。已知多舱组合体在地球上空 h(约 400 公里)高度处圆轨道上运行，地球半径为 R，地球表面处重力加速度为 g。则多舱组合体在轨运行时A.向心加速度小于 gB.线速度大于 7.9km/sC.角速度为gD.周期为 24 小时Rh5.如图甲所示，中国女排在进行排球训练。如图乙所示，运动员将排球从a 点以速度 v 沿水平方向击出，之后落到 b 点，c 点在 a 正下方且 b、c 位于同一水平面上，a、c 高度差为 h。假设排球质量为 m，重力加速度为 g，不计空气阻力，关于排球从a 到 b 的运动，下列说法正确的是-1-A.做变加速曲线运动B.飞行时间是hg2C.落到 b 点时重力的瞬时功率为mgv 2ghD.落到 b 点时重力的瞬时功率为mg2gh6.如图所示，在水平面内固定三个点电荷a、b、c，其连线为一直角三角形，c 所受库仑力的合力平行于a、b 的连线，以下判断正确的是A.a、b 为同号电荷B.a、b 为异号电荷C.c 所受库仑力的合力水平向左D.若将 c 由静止释放将做直线运动7.天体在引力场中具有的势能叫做引力势能。取无穷远为引力势能的零点，引力势能表达式是Ep GMm，G 为引力常数，M 为产生引力场天体(中心天体)的质量，m 为研究对象的质量，r 为两者球r心间的距离。北斗导航卫星质量为m0，在距离地球表面h 高处圆轨道上运行，地球质量为M0、半径为R0。则该卫星GM0m0GM0m0B.动能为RRhGM0m0GM0m0C.动能与引力势能的和为-D.动能与引力势能的和为2(Rh)2(Rh)A.引力势能为-8.如图所示，M、N 为水平平行金属板，上板有一孔a，两板相距为d，分别与电源两极相连，开关S 闭合。一带电荷量为 q、质量为m 的液滴自 a 孔正上方距离为 d 的 P 点由静止自由下落，到达距离上板时速度恰好变为零，重力加速度为g，则以下判断正确的是d的 Q 点2A.两板间电势差为3mgd2qB.N 板上移一小段距离，液滴仍能到达点QC.若 S 断开，N 板上移一小段距离，液滴仍能到达Q 点D.若 S 断开，N 板右移一小段距离，液滴仍能到达Q 点二、多项选择题：本题共4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。9.如图甲所示，O、M、N 为一条电场线上的三个点，已知OM=MN。一正电荷从O 点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线经 M 点向 N 点运动，该电荷运动过程中动能 Ek随移动距离 x 的变化规律如图乙所示，-2-则下列说法中正确的是A.该电场可能是匀强电场B.M 点的电势高于 N 点电势C.该电荷在 M 点的电势能大于在N 点电势能D.在 OM 段与在 MN 段电场力对该电荷做的功相等10.一复兴号动车组共有 16 节车厢，其中有 4 节动力车厢提供动力。若每节动力车厢的发动机额定功率均为P，动车组在平直的轨道上行驶时所受的阻力与其速率成正比，动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是A.该动车组运行中所受的最大阻力为Pvm12P，则其速度为vm22B.在匀加速启动过程中，输出功率增大，动车组总牵引力增大C.若匀速行驶时四节动力车厢输出的功率均为D.若以1vm的速度匀速行驶，经过时间t，该动车组克服阻力做功为Pt211.如图所示，两根固定绝缘直杆组成“V”字形，两杆夹角为 30，其中 OE 杆竖直，OF 杆光滑。在点固定一个带电荷量为+Q 的小球 a，另一带电荷量也为+Q 的小球 b 套在 OF 杆上，小球 b 沿杆加速下滑到达 F点时，速度为 3m/s，越过 M 点后继续下滑。已知 EF 垂直于 OE，EM 垂直于 OF，OEN=30，EF=关于小球 b 的运动，以下判断正确的8 3m。15A.在 N 点时，速度为 3m/sB.在 N 点时，速度为 5m/sC.从 F 点运动到 N 点的过程中，机械能守恒D.从 F 点运动到 N 点的过程中，在 M 点时电势能最大-3-12.如图所示，在长为 2L 的轻杆的中点 M 和端点 N 处各固定一个质量均为 m 的小球 a、b，杆可绕轴 O 无摩擦的转动。重力加速度为g，则杆从水平位置无初速度释放到竖直位置的过程中A.球 a 机械能不守恒B.球 a 到达最低点时的速率为2gLC.球 b 到达最低点时的速率为2230gLD.轻杆对球 b 做功为-mgL55三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13.(6 分)如图所示，一小组设计了以下实验来探究库仑定律。在竖直墙上固定一个表面绝缘的压力传感器，一个带电荷量为+Q 的金属小球 a 紧贴着压力传感器置于绝缘水平地面上。另一个带电荷量也为+Q 的相同小球 b 置于同一个绝缘水平地面上，a、b 间距离为 r(r 远大于小球直径)，压力传感器显示作用力为0.02N。现将 b 移到距离 a 为r处后固定。2(1)此时传感器显示作用力为N；(2)另有一个不带电的相同小球c(图中未画出)从 b 右侧向左移动，则 c 球左侧会感应出电荷(填“正”或“负”)；(3)将 c 与 b 轻触后把 c 移走，此时传感器显示作用力为N。14.(8 分)某实验小组受到阿特伍德机工作原理的启发，设计了一个验证机械能守恒定律的实验装置。如图甲所示，两侧共有 20 个钩码(左边 12 个、右边 8 个)，每个钩码的质量相同，用轻绳连接后跨在定滑轮两端，两侧钩码离地足够高。实验中，始终保证 m左m右，将遮光片固定在右侧最上面的钩码上，此钩码位于 A处，在遮光条上方距离为 L 的 B 处安装好光电门，并打开电源，松开固定装置，遮光条向上运动经过光电门时显示挡光时间为 t，已知遮光条宽度为 d，重力加速度为 g。(1)遮光条到达 B 处时，钩码的速率 v=；(2)遮光条每次释放的位置不变，将光电门的位置逐渐上移，多次实验，记录每次L 和 t 的数据，利用图像处理数据，作出的图像如图乙所示，若图像的斜率为，则可以验证机械能守恒定律；(3)将右侧钩码逐个加挂在左侧进行多次实验，遮光条每次均从 A 处开始运动，可探究系统动能的变化情况，左侧钩码越多，遮光条运动L 时，系统的动能将(填“越大”、“越小”、“不变”)；(4)某同学突然想到一个问题，若不考虑其它因素，只在左侧不断增加钩码个数，那么系统的加速度的值会趋于。(用题中所给物理量的符号表示)15.(8 分)如图甲所示是潍坊某广场的轮胎滑行娱乐项目，人坐在轮胎上，沿斜面下滑，紧张刺激。简化后如图乙所示，斜面 AB 和水平面 BC 上铺有安全垫，安全垫与轮胎间的动摩擦因数均为，已知斜面 AB 的倾-4-角为 ，顶端高度为 h，底端与水平面平滑连接，一儿童乘坐轮胎从斜面的顶端由静止滑下。(1)求儿童到达 B 点时的速度；(2)为保证安全，水平地面上安全垫至少多长？16.(10 分)竖直方向上无限大均匀带电平板上有一小孔O，平板右侧过 O 点且垂直于板的 x 轴上的电势随距离 x 的变化如图所示。一个电荷量 q=110-10C，质量 m=110-10kg 的带电粒子从 O 点以初速度 v0=10m/s沿 x 轴正方向运动，忽略粒子重力。(1)求粒子在 x=0.02m 处所受的电场力；(2)请通过计算说明粒子能否到达 x=0.08m 处。若能，求出粒子到达该处的速度大小；若不能，求出粒子向右运动最远点的位置坐标。-5-17.(12 分)学校通用技术课上同学们制作了如图所示的组合模具来研究物块的运动。长 L=1m 的传送带 AB水平放置，与光滑圆弧面CD 在 B 点光滑连接，圆弧半径 R=1m，CD 两点高度差 h=0.1m，DE 为水平台面，物块落到 DE 上无弹跳。物块的质量m=2kg，通过弹射装置将物块以v=2m/s 的水平速度送达 A 点，传送带未转动，物块与传送带之间的动摩擦因数=0.2，取 g=10m/s2。(1)求物块在传送带上运动的距离；(2)若物块到达点时，传送带顺时针转动速率为2m/s，求物块到达C 点时对 C 点的压力及在 DE 上的落点到C 点的水平距离。18.(16 分)如图甲所示，某直线加速器由沿轴线分布的两个金属圆管(漂移管 A、B)组成，质子从K 点沿轴线进入加速器并依次向右穿过金属筒，筒 B 接地(电势为零)，两筒间电压恒定。不同时刻释放的质子进入金属筒 A 时速度均为 8105m/s，进入金属筒时速度均为1106m/s，从 B 筒右端射出后，沿两水平金属板M、N 间的中心线射入，MN 板长 L=10cm，板间距 d=10cm，加在 MN 板上的电压 UMN随时间 t 变化的图像如图乙所示。粒子穿过 MN 板的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一圆筒，其表面有一层厚度不计的方格坐标纸。筒的左侧边缘与极板右端距离 l=8cm，圆筒绕其轴线匀速转动，周期 T=2s，筒的周长s=20cm，筒能接收到通过 AB 板后射出的所有质子。质子的比荷为1108C，不计质子重力。(1)请根据所学知识，解释并说明质子在漂移管内的运动状态；(2)粒子在 AB 之间加速时，求 A 管的电势；(3)以 t0=0 时刻进入 MN 的质子打到圆筒记录纸上的点为坐标原点，取y 轴竖直向上为正，计算质子打到记录纸上沿 y 轴方向的最大侧移量；(4)通过计算，在图丙的坐标纸上定量地画出02s 内质子打在记录纸上形成的痕迹图线。-6-7-8-9-10-