山东省临沂市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试卷 Word版含解析

山东省临沂市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试卷 Word版含解析

高一阶段性教学质量检测 物理试题 第I卷（选择题共48分）‎ 一、单项选择题：本大题共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.对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（　　）‎ A. 速度 B. 加速度 C. 周期 D. 受到的合外力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向不断变化，则线速度变化；加速度和受到的合外力都是大小不变，方向始终指向圆心，即方向不断变化，即加速度和向心力不断变化；周期是不变的。‎ 故选C。‎ ‎2.关于机械能守恒，下列说法正确的是（　　）‎ A. 人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒 B. 做自由落体运动的物体，机械能一定守恒 C. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D. 物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．人乘电梯加速上升的过程，动能和势能都增加，则机械能增加，选项A错误；‎ B．做自由落体运动的物体，只有重力做功，机械能一定守恒，选项B正确；‎ C．合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如当物体匀速上升时，机械能增大，选项C错误；‎ D．如果物体除受重力以外还受其他的力，但是其他力做功的代数和等于零，物体的机械能也守恒，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.真空中有两点电荷、相距r，若将 - 15 -‎ 的电荷量减为原来的一半，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】开始时两电荷之间的作用力 若将的电荷量减为原来的一半，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，则 即在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为1:2。‎ 故选B。‎ ‎4.对生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动 B. 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压 C. 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶 D. 游乐园里的摩天轮转得很慢，人坐在吊箱里面受到的合外力为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．洗衣机甩干衣服是利用了水在高速旋转时，水与衣物间的附着力小于所需向心力时会做离心运动，故A正确；‎ B．火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力。火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，火车有离心趋势，挤压外轨，则外轨与车轮会发生挤压，故B错误；‎ C．汽车过凸形桥时，若速度非常快，会做离心运动飞出去，故要减速行驶；过凹形桥时，若速度过大，车胎受到桥的弹力会很大，容易引起爆胎，故也应该减速行驶。故C错误；‎ D．游乐园里的摩天轮虽然转得很慢，但人坐在吊箱里随着摩天轮一起做圆周运动，需要有力来提供做圆周运动的向心力，所以人受到的合外力不可能为零，故D错误；‎ 故选A。‎ - 15 -‎ ‎5.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折绞合，然后把它们串联在同一个电路中，则它们两端的电压之比为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律，电阻 R1=4R 另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻 R2＝R 然后把它们串联在同一个电路中，则电流相等，根据U=IR可知，则两端的电压之比为为16：1。‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，两球间的距离为，两球的质量分布均匀，质量大小分别为、，半径大小均为，则两球间的万有引力大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律可知，两球间的万有引力大小为 - 15 -‎ 故选D。‎ ‎7.我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平，若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为，排泥量为，排泥管的横截面积为，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据排泥管每秒钟排出体积为 V=Sv 解得 根据泥泵输出功率大小为 P=Fv 可知 故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎8.如图所示，半径为的圆处在竖直平面内，该平面内存在匀强电场。位于圆上的点有一放射源向各个方向发射电子，电子能够到达圆上任一位置，比较到达圆上各点的电子，发现到达点的电子动能的增量最大，增量为，已知，则此匀强电场的场强大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ - 15 -‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】到达A点的电子的动能增加量最大，即电场力做正功最多，说明等势面在A点与圆相切，即和OA相互垂直，且方向沿AO方向，如图所示 SA间的电势差为 由几何关系可知 由匀强电场的电势差与场强关系有 解得 故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ 二、不定项选择题：本大题共6小题，每小题全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得零分，满分24分 ‎9.如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀速向上运动的同时消防车匀减速后退，整个运动过程中梯子与水平方向的夹角保持不变。关于消防队员的运动，下列说法正确的是（　　）‎ - 15 -‎ A. 消防队员做匀减速直线运动 B. 消防队员做匀变速曲线运动 C. 消防队员做变加速曲线运动 D. 消防队员竖直方向的速度保持不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．根据运动的合成可知，合初速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，并且加速度的大小方向不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确；‎ D．将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，可知竖直方向上的速度为沿梯子方向速度在竖直方向上的分速度，由于消防队员沿梯子匀速向上运动，所以消防队员竖直方向的速度保持不变，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10.我国北斗三号系统的“收官之星”于2020年6月23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星离地高度2.1万千米，静止轨道卫星和倾斜同步卫星离地高度均为3.6万千米。以下说法正确的是（　　）‎ A. 中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期 B. 地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大 C. 倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同 D. 静止轨道卫星的发射速度一定要超过，中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据开普勒第三定律可知，，卫星轨道半径越大，周期越大，所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星运行周期，即小于地球自转周期，故A正确；‎ B．中圆轨道卫星的轨道半径小于同步轨道半径，根据万有引力提供向心力可得线速度 - 15 -‎ ‎，则中圆轨道卫星的线速度大于同步卫星的线速度，对于地球赤道上的人与地球同步卫星的角速度相同，根据v=rω可知，同步卫星的线速度大于地球赤道上人的线速度，所以地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度小，故B错误；‎ C．倾斜地球同步轨道卫星与静止轨道卫星的周期相等，根据开普勒第三定律可知，两卫星的轨道半径相等，根据万有引力提供向心力可得线速度，轨道半径相等其线速度大小相等，则倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度大小相等，但方向不同，所以线速度不同，故C正确；‎ D．第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度，是卫星发射的最小速度，则中圆地球轨道卫星的发射速度大于7.9km/s，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎11.如图所示，、为两块平行带电金属板，带负电，带正电且与大地相接，两板间点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为，点场强大小为，电势为，负电荷的电势能为，现将、两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是（ ）‎ A. 变大，变大 B. 变小，变小 C. 变小，变大 D. 变大，变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，板间场强可知，板间场强增大，故A正确，B错误；‎ CD．P点到下板距离不变，由公式UBP=EdBP得知，P点与下板电势差增大，由于电场线向上，P点的电势低于下极板的电势，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能变大，故C正确，D错误．‎ - 15 -‎ ‎12.根据得到，关于电阻率的下列说法正确的是（　　）‎ A. 与导体的材料有关 B. 纯金属的电阻率大于合金的电阻率 C. 温度升高时，金属导体的电阻率增大 D. 与导体的长度成反比，与导体的电阻和横截面积成正比 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电阻率的大小由材料和温度有关，A正确；‎ B．一般来说，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，所以B错误；‎ C．对于金属导体，温度升高时，其电阻率增大，C正确；‎ D．电阻率的大小由材料和温度决定，与导体的横截面积、长度无关和电阻大小无关，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎13.如图所示，在地面上以速度抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上，若以海平面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 重力对物体做的功为 B. 物体在海平面上的势能为 C. 物体在海平面上动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，物体运动的高度差为h，，所以整个过程重力对物体做功为mgh，A正确；‎ B．以海平面为零势能面，物体在海平面上时的重力势能为0，B错误；‎ C．整个过程，由动能定理得 可得物体在海平面上的动能为 - 15 -‎ C正确；‎ D．整个过程机械能守恒，初末状态的机械能相等，以海平面为零势能面，抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎14.如图所示，一水平传送带向左匀速传送，某时刻小物块P从传送带左端以某速度冲上传送带。物块P在传送带上运动的过程中，传送带对P物块（　　）‎ A. 可能始终做正功 B. 可能始终做负功 C. 可能先做正功，后做负功 D. 可能先做负功，后做正功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体以某一速度放上传送带后，向右运动，受到向左的摩擦力，运动情况分几种：‎ ‎（1）可能小物块速度比较大，所以一直向右减速然后从右端滑出，在此过程中皮带对物块做负功；‎ ‎（2）小物块先向右减速，而后向左一直加速，所以皮带对物块先做负功，后做正功；‎ ‎（3）小物块向右减速，而后向左加速，当两者速度相等时一起匀速，所以皮带对物块先做负功后做正功，然后不做功。‎ 故BD正确；AC错误；‎ 故选BD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 三、实验、填空题：共2小题，15题6分，16题8分；每空2分，共14分。‎ ‎15.图甲是“研究平抛运动的特点”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。‎ ‎(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。‎ A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 - 15 -‎ C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ‎(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。‎ ‎(3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取三点、、，测得、两点竖直坐标为、为，、两点水平间距为，则平抛小球的初速度为______（结果保留2位有效数字，取）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). C (3). 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确；‎ BC．因为要画同一运动的轨迹，所以每次必须从相同的位置释放小球，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确；‎ D．用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎(2)[2]物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，可得 ‎，‎ 联立可得 - 15 -‎ 因初速度相同，故为常数，则应为正比例关系，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎(3)[3]根据平抛运动的规律可知，竖直方向做自由落体运动，可得 ‎，‎ 解得 ‎，‎ 水平方向做匀速直线运动，可得平抛小球的初速度为 ‎16.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2，那么：‎ ‎(1)根据图所得的数据，应取图中O点到_____点来验证机械能守恒定律；‎ ‎(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能增加量△Ek＝_____J（结果取三位有效数字）；‎ ‎(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以v2为纵轴，以h为横轴画出的图象是如图中的_____．‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 (1). B (2). 1.88 (3). 1.84 (4). A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ - 15 -‎ 该实验的原理是验证物体下降的距离从O点到B点，动能的增加量和重力势能的减小量是否相等．根据△Ep=mg△h求重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量 ‎【详解】（1）因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．‎ ‎（2）重物重力势能减少量：‎ ‎△Ep=mg△h=9.80×0.192=1.88J．‎ B点的速度：‎ 则B点的动能：‎ 所以动能的增加量△Ek=1.84J．‎ ‎（3）根据，即 与h成正比．故A是符合题意的．‎ 四、计算论述题：本题共3个小题，17题10分，18题12分，19题16分。共38分．解答时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。‎ ‎17.如图所示，长为平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点点以水平初速度向右射入一个质量为，带电荷量为的粒子，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为时，恰好从下端点射出，粒子重力不计。求：‎ ‎（1）平行板电容器两极板间的距离；‎ ‎（2）两极板间的电场强度的大小。‎ ‎【答案】（1）L；（2）‎ ‎【解析】‎ - 15 -‎ ‎【详解】粒子在水平方向做匀速运动，则 竖直方向 其中 解得 d=L ‎18.两个靠得很近天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一固定点为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”。如图所示，某双星之间的距离为，它们做匀速圆周运动的周期为，已知万有引力常量为。求：‎ ‎（1）组成双星的两天体的质量之和；‎ ‎（2）组成双星的两天体运动的速率之和。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设质量为m1的轨道半径为r1，质量为m2的轨道半径为r2‎ r1+r2=L 根据万有引力充当向心力知 - 15 -‎ 联立解得 ‎ ‎ ‎（2）根据线速度和周期关系知 ‎19.如图所示，一个与水平方同夹角、长为的粗糙斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除段以外都是光滑的．其中与轨道以微小圆弧相接．一个质量的小物块以初速度从点沿倾斜轨道滑下，小物块到达点时速度。取，，。‎ ‎（1）求小物块到达点时对圆轨道压力的大小；‎ ‎（2）求小物块从到运动过程中摩擦力所做的功；‎ ‎（3）若竖直圆轨道的半径大小能够任意调节，为了使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆轨道的半径应满足什么条件？‎ ‎【答案】（1）90N；（2）-16.5J；（3）R≤0.32m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当小球运动到点 - 15 -‎ 由牛顿第三定律可知，小物块到达点时对圆轨道压力的大小90N；‎ ‎（2）利用动能定理可知 其中 ‎．‎ ‎（3）小球运动到最高点时 解得 根据动能定理 因此 - 15 -‎