1、山东省泰安市2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）第卷（选择题共40分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（ ）A. 带负电B. 带正电C. 不带电D. 无法确定【答案】A【解析】【详解】在磁体外部磁感线总是从N极出发指向S极，由此可知地磁场由南至北，由右手螺定则可知电流方向自东向西，由于地球自转为自西向东，由此可知地球带负电，A对；2. 如图所示，匀强
2、磁场区域宽度为L，一长为d（d16V/mC. W=2.410-5J、E12V/mD. W=2.410-5J、E12V/m【答案】B【解析】 【详解】 因为是匀强电场中，由于D为AB的中点，则D 点的电势 电荷从D点移到C点电场力所做的功为 设AB连线延长线上的M点电势为4V ，因此连线CM是等势线，过B点做CM的垂线 NB，则NB是电场线，如图所示 所以电场强度的方向并不是沿着AB方向，则AB两点沿电场方向的距离 根据 故选B。 7. 如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面AB和AB（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从A点由静止开始分别沿AB和AB滑下，最后都停在水
3、平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（）A. 甲沿斜面下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长B. 甲、乙经过斜面底端时的速率相等C. 甲、乙最终停在水平草面上的同一位置D. 甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大【答案】C【解析】【详解】AB设滑道的倾角为，动摩擦因数为，滑沙者在由斜面滑到水平面的过程中，由动能定理由于AB与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，所以得知甲在B点的速率大于乙在B点的速率。对滑沙者受力分析，由牛顿第二定律得故滑沙者在斜面上下滑的加速度可知，倾角大的下滑时的加速度大，再根据速度关系v = at知，乙下滑时间较长，故A
4、B错误；C再对滑沙者滑行全过程用动能定理可知得即水平位移为为定值，与斜面的倾角无关，所以他们将停在离出发点水平位移相同的位置，故C正确；D由AB分析知，甲到达地面时的速率大于乙到达地面时的速率，而质量的不同，因此无法比较克服摩擦力做功的多少，故D错误。故选C。8. 如图所示，重力不计甲，乙、两三个点电荷，电荷量相等，质量分别为m、2m、3m，由静止经同一电场加速后，又经同匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（）A. 经过加速电场过程，电场力对丙电荷做的功最多B. 三个电荷打在屏上时的速度一样大C. 三个电荷打在屏上的同一位置上，且所用时间相等D. 三个电荷经过加速和偏转电场打在荧光屏上，电场力
5、对三个电荷做的功一样多【答案】D【解析】【详解】A电荷通过加速电场，电场力做功，甲、乙、两三个点电荷电荷量相等，可知电场力做功相等，故A错误；BD 经过加速电场，由动能定理可得在偏转电场中电荷做类平抛运动，水平方向做匀速运动，设板长为l，则有竖直方向做匀加速直线运动，设间距为d，则有联立以上三式可得说明三个电荷侧移量相同，设在偏转电场中电场力做功为，则有联立可得整个过程电场力做功通过比较可知电场力对三个电荷做的功一样多，因三个电荷质量不同，由动能定理可知三个电荷获得速度大小不同，故D正确，B错误；C由前面分析可知电荷在偏转电场中做类平抛运动，则有设射出偏转电场时速度与水平方向夹角为，则有联立可
6、得说明三个电荷射出偏转电场时侧移量、方向相同，三个电荷打在屏上的同一位置上，因射出加速电场时速度大小不同，质量大的电荷，速度小，打在荧光屏用时较长，故C错误。故选D。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. 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点点火加速改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，同步卫星距地面高度为h，则（）A. 同步卫星在轨道的线速度大小为B. 在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度C.
7、卫星在同步轨道上的运行周期大于TD. 卫星在轨道和轨道上，机械能相等【答案】AB【解析】【详解】A根据且在地球表面可得选项A正确；B在轨道上，由P点向Q点运动，万有引力做负功，动能减小，所以P点的速度大于Q点的速度，故B正确；C卫星在同步轨道上的运行周期等于地球自转的周期T，选项C错误；D从椭圆轨道到同步轨道，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以卫星要点火加速，才能由轨道进入轨道，则卫星在轨道的机械能小于在轨道上的机械能，故D错误。故选AB。10. 如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在
8、两板间P点不动，下列说法正确的是（）A. 带电液滴可能带正电B. 增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小C. 增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流D. 若断开S，减小两极板距离，带电液滴静止不动【答案】BCD【解析】【详解】A带电量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电故A错误；BC增大电容器两极板间距离，根据电容的决定式可知电容C减小，U不变，由分析可知Q减小，电容器放电，则R中有从a流向b的电流，故BC正确；D断开S，极板上电量不变；减小两极板距离，根据电容的决定式电容的定义式以及由公式E=分析可知E=与d无关，即E保持不
9、变，所以液滴静止仍然不动，故D正确。故选BCD。11. 电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是相同规格的小灯泡。闭合开关S，当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1，和U2，下列说法中正确的是（）A. 小灯泡L3变亮，L1、L2变暗B. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C. U1U2【答案】AD【解析】【详解】AB当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，则L2变暗，路端电压变大，L2两端电压变小，则并联部分电压增大，则L3变亮，由于总电流变小，流过L3的电流变大，则流过L1的电流变小，所以L
10、1变暗，故A正确，B错误；CD由于总电流变小，L2两端电压变小，路端电压变大，则并联部分电压增大值比L2两端电压的减小值更大，则有U1U2故C错误，D正确。故选AD。12. 如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定于O点。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等，已知OA长度小于OB长度。在小球由A到B的过程中（）A. 小球在A点机械能大于在B点机械能B. 小球加速度等于重力加速度g的位置有两个C. 小球机械能先减小，后增大，再减小D. 在B点的速度可能为零【答案】BC【解析】【详解】AD在小球运动过程中，只有重
11、力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，小球在A点机械能等于在B点机械能，在B点的速度不为零，故AD错误；B在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，由A到B有一状态弹簧弹力为0，且此时弹簧与杆不垂直，小球的加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度也为g，则小球加速度等于重力加速度g的位置有两个，故B正确；C弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功，则小球的机械能先减小，后增大，再减小，故C正确。故选BC。第卷（非选择题共60分）三、实验题：本题共2小题，共14分。13. 用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的
12、系统机械能守恒。m2在高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，请计算：（当地重力加速度取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）(1)打计数点5时的瞬时速度v5=_m/s；(2)在计数点0到5的过程中，系统重力势能的减少量Ep=_J，系统动能的增量Ek=_J。【答案】 (1). 2.4 (2). 0.60 (3). 0.58【解析】【详解】(1)1利用匀变
13、速直线运动的推论，打计数点5时的瞬时速度(2)2 )在计数点0到5的过程中，系统重力势能的减少量3 在计数点0到5的过程中，系统动能的增量14. 在测定金属丝的电阻率的实验中。(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是_mm；(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为20，画出实验电路图_，并标明器材代号；电源E（电动势3V，内阻约为5）电流表A1（量程0250mA，内阻R1=5）电流表A2（量程0300mA，内阻约为5）滑动变阻器R（最大阻值5，额定电流1A）开关S及导线若干(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I
14、1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx=_（用题中给出的物理量字母表示）。不考虑读数误差，从设计原理看，其测量值与真实值相比_（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】 (1). 0.398（0.3970.399均可） (2). (3). (4). 相等【解析】【详解】(1)1由图示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+39.80.01mm=0.398mm，由于读数误差（0.3970.399均可）(2)2由题意可知，没有电压表，可以用已知内阻的电流表A1测电压，另一个电流表A2测电流，由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电
15、路图如图所示(3)3由图示电路图可知，待测金属丝电阻4由图示电路图可知，电压与电流的测量值等于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值等于真实值四、计算题：本题共4小题，共46分。15. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为L的细线悬于O 点，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为=37。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，求小球经过最低点时细线对小球的拉力的大小。（sin37=0.6 ，重力加速度为g）。 【答案】【解析】【分析】由题意，首先分析物体的平衡位置，根据物体的平衡条件，可求得电场力；接着由动能定理求出小球在最低点的速度，再根据牛顿第二定律结合向心
16、力公式即可求出绳子的拉力大小。【详解】小球平衡时，其受力如图小球从水平位置到最低点过程中，由动能定理得小球在最低点细绳拉力为F，在竖直方向上由牛顿第二定律得解得16. 如图所示电路中，电源电动势为18V，内阻为0.25，R1=0.5，R2=4，电动机线圈电阻为0.2，闭合开关电源内阻消耗的功率为16W，求这时电动机输出的机械功率。【答案】55W【解析】 【详解】 电源内阻消耗功率 由闭合电路欧姆定律得 通过R2的电流 通过电动机的电流 电动机输出的机械功率 解得 P出=55W 17. 2018年12月8日，“嫦娥四号”从西昌卫星发射中心成功发射，2019年1月3日成功完成世界首次在月球背面软着
17、陆。“嫦娥四号”着陆前首先进入环月圆轨道，成为月球的近月卫星，可近似认为，“嫦娥四号”在月球的引力作用下，绕月球做匀速圆周运动。假设月球与地球的质量分布均匀且均为球形，已知月球的半径为地球半径的，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的。若地球近地卫星的周期为T0，万有引力常量为G，求：(1)“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的周期；(2)月球的密度。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)近地卫星绕地球做匀速圆周运动，重力提供向心力近月卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力联立解得(2)月球的平均密度联立解得18. 如图甲所示，一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物
18、块，小物块的质量为m=0.4kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x=0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小物块离开水平面做平抛运动，下落高度h=0.8m时恰好垂直击中倾角为37的斜面上的C点，sin37=0.6，g取10m/s2。求：（1）小物块到达桌边B点时速度的大小；（2）在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；（3）O点至桌边B点的距离L。【答案】（1）3.0m/s；（2）2.3J；（3）0.4m【解析】 【详解】 （1）物块由B到C做平抛运动 物块在C点垂直击中斜面有 =3.0m/s （2）由图知滑动摩擦力 f=1.0N 推力做的功 压缩过程中由功能关系得 （3）物块从到的过程中，由功能关系得 L=0.4m
