2020-2021学年黑龙江省大庆铁人中学高一下学期期末考试物理试题

铁人中学2020级高一学年下学期期末考试

物理试题

试题说明：1、本试题满分     110  分，答题时间   90   分钟。         

2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。

第Ⅰ卷  选择题部分

一、选择题（共12道选择题，1-7题单选，8到12题多选，每道题5分，选不全3分）

1. 以下对物体运动的分析，正确的是（   ）

A. 斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
B. 平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动
C. 做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当加速度减小时，它的速度也减小
D. 无论是平抛运动还是斜抛运动，在任意相等时间内的速度变化量都相等

2.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（  ）

A. 一直不做功          B. 一直做正功
C. 始终指向大圆环圆心  D. 始终背离大圆环圆心

3.三个点电荷依次在一直线上，的距离为距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比为（  ）

A. -9:4:-36      B. 9:4:36      C.-3:2:6    D.3:2:6

4.两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，连线AP、BP相互垂直．已知P点的电场强度大小为E、电势为，电荷A产生的电场在P点的电场强度大小为，取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有(   )

A.  A、B所带电荷量相等
B. 电荷B在P点产生的电场的电场强度大小为

C. A、B连线上有一个电势为零的点
D. 将电量为-q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为

5.如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b间、b和c间、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处的场强大小为（静电力常量为k)(    )

A.    B. C. D.

6.如图所示，放在绝缘台上的金属网罩内放有一个不带电的验电器，如把一有正电荷的绝缘体移近金属网罩，B、C两点的电势为、则下列说法中正确的是（  ）

A. B的内表面带正电荷       B.验电器的金属箔片不张开
C. B、C两点的电势  D. 无法比较、 的大小关系
7.如图，空间直角坐标系中的A(0,0,L)点和B(0,0,-L)点分别固定着电荷量均为Q的正点电荷。在两个电荷形成的电场中，一质量为m的离子P不计重力，恰好能够绕坐标原点O沿图示虚线轨道在xOy平面内做匀速圆周运动。已知离子运动的速率为v，轨道半径为L，静电力常量为k。下列说法正确的是(   )

A. 离子可能带正电              B. 虚线轨道上各点的场强大小为
C. 离子的电荷量绝对值为 D. 离子的电荷量绝对值为

8.一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是（   ）

A. M带负电荷，N带正电荷
B. M在b点的动能大于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
9.真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势随位置x变化的关系图像如图所示，x=0处电势为6V。一个带负电粒子从x=1cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是

A. x=2cm处的电势为零，电场强度大小也为零
B. x=-1cm的电场强度小于x=1cm处的电场强度
C. 粒子沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小
D. 粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为x=-1.5cm

10.如图所示，质子、氘核和粒子都沿平行板电容器两板中线方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列说法中正确的是（  ）

A. 若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点
B. 若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点
C. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点
D. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，要增大偏移量可以只增大

11.如图所示，平行板电容器的两个极板A，B间距为d，两极板分别接在电压为U的恒压源上，在距离B极板为L处的C点有一质量为m的带电小球恰好处于静止状态，电容器带电荷量为Q，A极板接地，重力加速度为g。下列说法正确的是（  ）

A. 小球带正电             B. 小球的电荷量为
C. C点的电势为   D. 将极板B向上缓慢移动一小段距离，小球将向上做加速运动

12.如图所示，在竖直平面内固定一内壁光滑、半径为R的圆形轨道。质量分别为m、2m的A、B两小球(可视为质点)以等大的速率同时从a点分别向上、向下滑入圆形轨道(ab为过圆心O的水平直径），两球在第一次相遇前的运动过程中均未脱离轨道。已知当地的重力加速度为g。则

A. 第一次相遇点可能在b点
B. 第一次相遇时两球的速率相等
C. 应满足的条件是
D. 第一次相遇前，B球对轨道的最大压力为

二、实验题（13题8分、14题7分，共15分）

13.某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先将开关S拨至1端，电源向电容器充电，然后将开关S拨全2端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机记录这一过程中电流随时间变化的线，如图乙所示。

（1）关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是________。（填正确答案标号）

A.电容器充、放电过程中，电路有变化电流  

B.电容器充、放电过程中，电路有恒定电流

C.电容器充电过程中，电源提供的电能全部转化为内能

D .电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小

（2）在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间的电压________；在形成电流线2的过程中，电容器的电容________。（均选填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”）

（3）曲线1与横轴所围面积_______（选填“大于”“等于”或“小于”）曲线2与横轴所围面积。

14.如图所示的装置为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图．

（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还必需的器材有_________．

A.刻度尺 B. 秒表 C. 天平  D.交流电源

(2)下列操作正确的是_________．

A.打点计时器应接到直流电源上  B.先释放重物，后接通电源

C.释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器

(3)实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为,，，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量_________，动能变化量_________．

三．计算题 （15题9分、16题10分、17题16分）

15. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面．已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为

求：（1）该行星的平均密；

（2）该行星的第一宇宙速度；

（3）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？

16.一长为l且不可伸长的绝缘细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于匀强电场中，开始时，将线在水平位置拉直，小球静止在A点，如图所示．释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到B点时速度恰好为零．

（1）判断小球所带电荷的性质；
（2）求匀强电场的场强大小；
（3）求小球速度最大时的位置及最大速度的大小．

17.如图所示，在某项娱乐活动中，要求参与者给质量为m的物块一个沿光滑斜面方向的初速度，将物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内．斜面固定且长度为l，倾角为，传送带上表面距地面高度为l，传送带两端的距离为3l，传送带表面的动摩擦因数，传送带一直以速度顺时针运动．当某参与者第一次试操作时给小物块一初速度只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带并成功到达网兜．求：
(1)第一次小物块获得的初速度；

(2)第二次小物块滑上传送带的速度和传送带距斜面右端的水平距离s；

(3)第二次小物块通过传送带过程中摩擦力对物块所做功W以及物块与传送带间摩擦产生的热量Q．

铁人中学2020级高一学年下学期期末考试

物理试题答案

一、选择题（共12道选择题，1-7题单选，8到12题多选，每道题5分，选不全3分）

1.D 2.A3.A4.C 5. B6. B 7.D 8.AC 9.BD10.CD11.BD12.BCD

二、实验题（13题8分、14题7分，共15分）

13.（1）AD（2）逐渐增大；不变；（3）等于 每小空2分

14；3分
；  2分
；  1分  1分

四．计算题 （15题10分、16题10分、17题15分）

15.解：设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：，解得：，

对行星表面的物体m，有：，

故行星质量：，

故行星的密度：；

对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，由牛顿第二定律有：，

故第一宇宙速度为：；

同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设同步卫星的质量为，由牛顿第二定律有：，

联立解得同步卫星距行星表面的高度：。

16.【答案】解：根据平衡条件可知小球带正电；
根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为，
根据三角函数关系可得：，
化简可得：，
则有：
小球到达B点时速度为零，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为，小球的速度最大，受力分析如图：

该过程中重力与电场力做功，由动能定理得：
解得： 。
答：小球带正电；   
匀强电场的场强大小为；
小球速度最大时的位置为细线与水平方向夹角恰为，最大速度的大小为。

17.第一次在斜面上滑到顶端时加速度为：由运动学公式得：，得第一次小物块获得的初速度为：；
第二次恰好让物块水平冲上传送带，逆向看相当于平抛运动，竖直方向上相当于自由落体，有：，同时有：，计算得出：
由速度分解关系得第二次小物块滑上传送带的速度为：
传送带距斜面的水平距离为：
在传送带上，当减速到与传送带速度相等时，有：
向右运动距离为：
即物块在传送带上先减速后匀速运动，摩擦力对物块所做的功为：
物块在传送带上减速的时间为：
此过程中传送带向右运动的距离为：
物块与传送带之间相对位移大小为：
即摩擦产生的热量为：