山东省烟台市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

山东省烟台市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

‎2019—2020学年度第二学期期末学业水平诊断 高一物理（等级考）‎ 注意事项：‎ ‎1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，时间90分钟。‎ ‎2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷用签字笔或中性笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。考试结束只交答题卡。‎ 第Ⅰ卷（选择题，共42分）‎ 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．下列说法正确的是 ‎ A．物体做圆周运动，它所受的合力方向一定指向圆心 B．物体做匀速圆周运动所需的向心力大小必定与线速度的平方成正比 C．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 D．物体做匀速圆周运动的速度方向在时刻改变，故匀速圆周运动是变速运动 ‎2．下列说法正确的是 A．打雷时，人呆在木屋里要比呆在汽车里安全 B．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度不为零 C．燃气灶点火器的放电电极做成针形是为了利用尖端放电现象 D．超高压带电作业的工人穿绝缘服比穿含金属丝的工作服安全 ‎3．下列说法正确的是 ‎ A．沿电场线方向，电场强度一定越来越小 B．只在电场力作用下，负电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动 C．电场中某点的电场强度方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同 D．由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比 ‎4．质量为m的汽车，启动后沿平直的路面行驶。如果整个过程中汽车发动机的输出功率恒定，且行驶过程中受到的阻力大小也一定，汽车能够达到的最大速度为v。已知当汽车的速度为时，汽车的加速度大小为a，则该汽车发动机的输出功率为 ‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ A．mav B．2mav C．3mav D．4mav M α N P ‎5．如图所示，在匀强电场中有M、N、P三点，恰好可以连成一个直角三角形，α=37°，MP=‎10cm。把一个电荷量为2×10‎-6C的正电荷从M点沿MN移到N点过程中，克服电场力做功9.6×10-7J，从N点沿NP移到P点的过程中，电场力做功为0，已知该匀强电场电场强度方向与直角三角形所在平面平行，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则该匀强电场的电场强度大小和方向为 A．6N/C，方向由N指向P B．6N/C，方向由P指向N C．8N/C，方向由N指向M D．8N/C，方向由M指向N E A V S C 左 右 ‎6．如图所示，把直流电源、电容器、电流表、电压表、开关组装成实验电路。闭合开关S，电路稳定后，在电容器两板之间有一带负电的油滴恰好处于静止状态。已知所用电表均为理想电表，则下列说法正确的是 A．断开开关S时，电压表示数为零 B．断开开关S时，带电油滴立即向上运动 C．保持开关S闭合，适当增加两极板之间的距离，带电油滴仍处于静止状态 ‎ D．保持开关S闭合，适当减小两极板正对面积的过程中，有自右向左的电流流过电流表 ‎7．如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=2mA，电阻R1=50Ω，R2=200Ω，则使用A、B两个端点时，电流表的量程为 ‎ A R1‎ B C R2‎ Rg A．0~8mA B．0~10mA C．0~48mA D．0~50mA ‎8．嫦娥四号探测器在2019年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星。某阶段嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，运行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，根据以上信息可以求得月球的第一宇宙速度为 A． B．‎ C． D．‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ t/s v/(m·s-1)‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎10‎ O ‎5‎ ‎9．一质量为‎2kg的物块静止放在粗糙水平地面上。从t=0时刻开始，物块受到水平推力的作用并开始运动，t=2s时撤去水平推力，t=6s时物块停止运动，此过程中物块的运动速度v与时间t变化的关系图像如图所示，重力加速度g=‎10m/s2。则 A．水平推力大小为10N B．t=1s时刻水平推力的瞬时功率为50W C．整个过程中物块克服摩擦力做功为150J D．物块与水平地面之间的动摩擦因数为0.5‎ ‎+Q ‎-Q a O q b ‎10．如图所示，在真空中固定放置两个等量异号点电荷+Q、-Q，其连线的中垂线上有a、b两点，且a、b两点关于中点O对称。将一个带正电的试探电荷q从点a沿此中垂线移到点b，下列说法正确的是 ‎ A．a、b两点的电场强度相同 B．a点电势高于b点电势 C．由a到b的过程中，试探电荷q具有的电势能不变 D．由a到b的过程中，试探电荷q受到的静电力先减小后增大 ‎1‎ a O'‎ O b ‎2‎ ‎11．如图所示，两条弹性轻绳1、2一端系在天花板上的O点，另一端分别系着质量均为m的小球a和b，现使两个小球都以O´为圆心在同一水平面内做匀速圆周运动。已知两弹性绳的弹力都与其伸长量成正比，且原长恰好都等于OO´，则 A．两小球的线速度大小相同 B．两小球的运动周期相同 C．两小球的向心力大小相同 D．弹性绳1的劲度系数小于弹性绳2的劲度系数 ‎12．如图所示，A是地球的同步卫星，B和C是位于赤道平面内同一圆形轨道上的另外两颗卫星。已知卫星B和卫星C绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（地心O、B、A在同一直线上），地球自转周期为T0，卫星B运转周期为T，则 ‎ A B C 地球 O A．卫星B运转周期T小于地球自转周期T0‎ B．卫星B和卫星C所受的向心力大小相等 C．要实现卫星B和卫星C对接，只要卫星B加速即可 D．经过时间，A、B两卫星再次相距最近 ‎13．如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环竖直固定放置，甲、乙为套在圆环上的可视为点电荷的空心带电小球，其中小球甲固定在圆环的最低点a ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ 处，小球乙可以自由滑动。平衡时，小球乙静止在圆环上的b点。a、b连线与竖直方向成30°角。已知小球乙带正电，电荷量为，质量为m，重力加速度为g。则 ‎ R a ‎ O ‎ b 甲 ‎ 乙 ‎ ‎30°‎ A．小球甲一定带正电 B．小球甲在b点处产生的电场强度大小为 C．小球甲所带电荷量的绝对值为 D．小球甲所带电荷量的绝对值为 M N B C ‎ P L ‎ d ‎ O ‎ A ‎ ‎14．如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则 ‎ A．小物块在C点处的速度刚好为零 B．当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大 ‎ C．刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为2mgR+μmg(L+d)‎ D．小物块刚离开弹簧时的速度大小为 ‎ 第Ⅱ卷 （非选择题，共58分）‎ 二、本题共4小题，共18分。把答案填在答题卡中相应的横线上或按要求作图。‎ ‎15．（4分）在下图中，游标卡尺的读数为 cm；螺旋测微器的读数是 mm。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎3‎ ‎7‎ ‎5‎ ‎45‎ ‎40‎ ‎30‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ 游标尺 ‎1‎ ‎2‎ 主尺 cm 左塔轮 右塔轮 ‎16．（4分）某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ 塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处，A、C分别到塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。‎ 在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上。匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出9个分格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ，此次实验说明 。 ‎ ‎17．（4分）某同学在实验室中利用如图甲所示的装置做 “验证机械能守恒定律”的实验。‎ 甲 夹子 纸带 打点计时器 重锤 ‎••• ‎ x1‎ O A B C 乙 ‎••• ‎ ‎••• ‎ ‎••• ‎ ‎••• ‎ ‎••• ‎ ‎••• ‎ x2‎ x3‎ ‎••• ‎ ‎••• ‎ a b 甲 实验中操作规范，得到如图乙所示的一条比较理想的纸带。在纸带上点迹间隔较大部分从A点开始每两个点选取一个计数点得到点B、C，测得它们到起始位置点O的距离分别为x1、x2、x3。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量为 ，动能的增加量为 （均用题目中给定的物理量字母表示）。若两者近似相等，则说明在误差允许的范围内，做自由下落的重锤机械能守恒。 ‎ ‎18．（6分）某实验小组在实验室中测量待测电阻Rx的阻值。‎ 左 Rx E R0‎ S 乙 右 ⑴先用多用电表粗略测量待测电阻Rx的阻值。调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。将选择开关旋到欧姆挡“×‎10”‎位置，把红表笔和黑表笔直接接触，调整 ，使指针指在“0Ω”处。之后将待测电阻接在两表笔之间，多用电表的读数如图甲所示，则待测电阻的阻值为 Ω。‎ ⑵利用“伏安法”进一步测量待测电阻Rx的阻值。在实验室中选择合适量程的电压表和电流表，已知所选用的电压表内阻约为1kΩ，电流表内阻约为2Ω ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ ‎。为尽量减小实验误差，该实验小组设计了如图乙所示的电路图进行实验，请你在图乙中补全实验电路图。‎ ⑶按照图乙中设计好的电路图连接好实验器材。开关S闭合前，应把滑片置于滑动变阻器的 （选填“最左端”、“最右端”或“正中间”）。某次实验时，小组同学闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移到合适位置，测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻Rx的真实值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。‎ 三、本题共4小题，共 40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。‎ Q P F O ‎19．（8分）如图所示，一质量为m=‎0.3kg的小球，用长为l=‎1m的轻质细绳悬挂于O点的正下方P点。现对小球施加一个沿水平方向、大小F=5N的恒力作用，使小球从P点由静止开始运动，当小球运动到Q点时撤去力F，小球恰好能够运动到与O点同一高度的M点（图中未画出），已知重力加速度g=‎10m/s2，不考虑空气阻力。求 ‎⑴小球运动到Q点时的速度大小；‎ ‎⑵小球再次返回到最低点时，细绳对小球的拉力大小。‎ ‎ ‎ 可见星球 黑洞 O ‎20.（10分）黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体。黑洞的引力很大，连光都无法逃脱，因此它无法用天文望远镜直接观察。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3天体系统，该系统只观测到一颗可见星球。如果该系统是这颗可见星球与一黑洞组成的双星系统，如图所示，可见星球与黑洞在引力作用下 ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ 绕二者之间连线上的某一点O做匀速圆周运动，可见星球、黑洞和O三点始终共线，已知该可见星球绕O点做速率为v 、运行周期为T的匀速圆周运动，可见星球和黑洞的质量分别为m和M，求可见星球与黑洞之间的距离。‎ ‎21．（10分）如图所示，倾角为37°、长度L=‎1m的斜面固定在水平地面上，斜面末端固定一垂直于斜面的弹性挡板P，斜面上铺了一层特殊物质，该物质在滑块上滑时对滑块不产生摩擦力，下滑时对滑块有摩擦且动摩擦因数处处相同。现有一质量为m=‎0.5kg、大小可忽略的滑块以初速度v0=‎2m/s从斜面顶端Q点开始滑下，与弹性挡板第一次发生碰撞后恰好反弹回到Q点。已知滑块每一次和弹性挡板碰撞前后瞬间速率不变，重力加速度g=‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 Q P v0‎ ‎37°‎ ‎⑴下滑时，滑块和斜面间的动摩擦因数；‎ ‎⑵滑块第二次与挡板P发生碰撞后沿斜面上滑的最大距离；‎ ⑶系统最终产生的总内能。‎ O y x M θ E E N P ‎22.（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一、二象限内存在电场强度大小均为E但方向不同的匀强电场，其中第一象限内的电场方向沿y轴负方向，第二象限内的电场方向沿x轴正方向。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从第二象限内的M点由静止开始释放，经过y轴上的N点进入第一象限 ，最后从x轴上的P点离开第一象限，已知M点和N点之间的距离为l，∠NPO=θ，且tanθ=，粒子受到的重力忽略不计。求 ‎⑴粒子运动到N点时的速度大小；‎ ‎⑵粒子运动到P点时的速度大小；‎ ⑶粒子从M点运动到P点的过程中电势能的变化量；‎ ⑷P点的横坐标。‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ ‎2019—2020学年度第二学期期末学业水平诊断 高一物理（等级考）参考答案及评分意见 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。1~9小题每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；10~14小题每小题给出的选项中有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 D C C A C D D B C AC BD AD ABD BD 二、本题共4小题，共18分.‎ ‎15．（4分）0.715 3.400 （每空2分）‎ Rx E R0‎ S A V 乙 ‎16．（4分）3:1 做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比（每空2分）‎ ‎17．（4分）mgx2 （每空2分）‎ ‎18．（6分）⑴欧姆调零旋钮（1分）140（1分） ‎ ⑵ 如图（2分） ‎ ‎ ⑶最左端（1分）小于（1分）‎ 三、本题共4小题，共 40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。‎ ‎19．（8分）解：⑴设小球运动到Q点时，细绳与竖直方向的夹角为θ，此时速度大小为v 从P点到Q点，由动能定理得：Flsinθ－mgl(1－cosθ)=…………①（2分）‎ 从P点到M点，由动能定理得：Flsinθ－mgl=0 …………………………②（1分）‎ 联立上面两式解得：v=‎4m/s ……………………………………………③（1分）‎ ‎⑵设小球再次返回到P点时，小球的速度大小为v1，绳对小球的拉力大小为T。‎ 从M点到P点，由机械能守恒定律得：mgl= ……………………④（1分）‎ 在P点由牛顿第二定律得：T－mg= ……………………………………⑤（2分）‎ 解得：T=9N ……………………………………………………………………⑥（1分）‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ ‎20．（10分）解：设可见星球与黑洞做匀速圆周运动的半径分别为R、R′，由题意可知可见星球与黑洞的运转周期均为T，‎ ‎ ……………………………………………………………………………①（2分）‎ ‎ ………………………………………………………………………②（2分）‎ ‎………………………………………………………………………③（2分）‎ 由牛顿第三定律可知： …………………………………………………④（1分）‎ 可见星球与黑洞之间的距离：……………………………………………⑤（1分）‎ 得： ………………………………………………………………⑥（2分）‎ ‎21．（10分）解：⑴由动能定理可得：－μmgLcos37°=0－ …………………①（2分）‎ 解得：μ=0.25 ………………………………………………………………………②（2分）‎ ‎⑵设滑块第二次与挡板碰后上滑的最大距离为x 由动能定理可得：mg(L－x)sin37°－μmgLcos37°=0………………………………③（2分）‎ 解得：x=m ………………………………………………………………………④（1分）‎ ⑶由能量守恒定律可得：Q=+mgLsin37° ………………………………⑤（2分）‎ Q=4J ………………………………………………………………………………⑥（1分）‎ ‎22．（12分）解：⑴………………………………………………………①（1分）‎ v0 ………………………………………………………………………②（1分）‎ ‎⑵沿x轴方向有：x=v0t …………………………………………………………③（1分）‎ 沿y轴负方向有：y= ……………………………………………………④（1分）‎ tanθ=‎ v= ……………………………………………………………………⑤（1分）‎ 联立解得：v …………………………………………………………⑥（1分）‎ ⑶从M点运动到P点的过程中 由动能定理得： ………………………………………………⑦（1分）‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎ 由功能关系可得： …………………………………………………⑧（1分）‎ ‎ ………………………………………………………………………⑨（1分）‎ ⑷……………………………………………………………………………⑩（1分）‎ ‎ vy=………………………………………………………………………………（1分）‎ xP=v0t=‎2l……………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 高一物理试题 第10页（共8页）‎