2020-2021学年山东省泰安市高一下学期期末考试物理试题

2021.07

注意事项：

1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的点滑行到最低点的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（    ）

A. 所受合外力始终为零

B. 所受摩擦力大小不变

C. 合外力做功一定为零

D. 机械能始终保持不变

2. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到。当开动四节动车带四节拖车时，最大速度可达到（    ）

A.  B.  C.  D.

3. 据中新网报道，中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星已于2018年11月2日在西昌卫星发射中心成功发射。该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。关于该卫星，下列说法正确的是（    ）

A. 它的轨道平面与赤道共面，高度可以调节

B. 它运行的线速度一定大于

C. 它可以定位在北京的上空

D. 由于稀薄大气的影响，如不加干预，在运行一段时间后卫星高度要降低，该卫星的动能会增加

4. 将一带电量为的检验电荷从无限远处移到电场中的点，该过程中克服电场力做功为，则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为（取无限远处电势能为0）（    ）

A. ，  B. ， 

C. ，  D. ， 

5. 如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一正电荷在等势面上时的动能为，它运动到等势面上时速度为0，令，则该电荷的电势能时，其动能大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

6. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（    ）

A. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变大

B. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变小

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角不变

D. 实验中，只减小极板带电量，静电计指针的张角变小，表明电容减小

7. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为，地球半径为，引力常量为，则下列说法正确的是（    ）

A. 地球表面的重力加速度大小为

B. 地球的质量大小为

C. 卫星的向心加速度大小为

D. 地球的平均密度大小为

8. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图，、两点各固定一负点电荷，一电量为的正点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示。若将该正点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为（    ）

A. ，沿轴正向  B. ，沿轴负向

C. ，沿轴正向  D. ，沿轴负向

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，一条长的轻质细绳一端固定在点，另一端连一质量的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为.取，则（    ）

A. 小球第一次摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为

B. 小球第一次摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为

C. 小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为

D. 小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为

10. 如图所示，平行金属板中带电质点处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（    ）

A. 电压表读数增大  B. 质点将向下运动

C. 上消耗的功率逐渐增大 D. 电流表读数增大

11. 如图所示，轻弹簧一端固定于倾角为的光滑斜面（固定）上方的点，点到斜面的距离等于弹簧的原长，弹簧另一端与小滑块（可视为质点）连接。在斜面上移动滑块至点，使弹簧处于水平状态。现将滑块从点由静止释放，滑块沿斜面运动到点正下方点，该过程中弹簧始终在弹性限度内。重力加速度大小为。下列说法正确的是（    ）

A. 滑块运动到点时的加速度为

B. 滑块经过点时的速度大于

C. 滑块经过点时的速度最大

D. 滑块从点运动到点过程中动能的增量比从点运动到点过程中动能的增量小

12. 如图所示，一个质量为、带电荷量为的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为时，穿过电场而恰好不碰金属板.要使粒子的入射速度变为，仍能穿过电场恰好不碰金属板，若其它条件不变，则必须再使（    ）

A. 两板间电压减为原来的

B. 粒子的电荷量变为原来的

C. 两板间距离增为原来的3倍

D. 两板间距离增为原来的9倍

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）用如图1实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，经过数据分析即可验证机械能守恒定律。图2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），计数点间的距离如图2所示；打点计时器接的交流电源。已知、，则

（1）在计数点0~5点过程中系统动能的增量__________，系统势能的减少量__________（计算时取）。（结果保留两位有效数字）

（2）若某同学作出图象如图3，则当地的重力加速度__________。（结果保留两位有效数字）

14.（8分）在测量“电阻丝的电阻率”实验中，某同学进行如下一些操作。

（1）如图所示，用螺旋测微器测量该金属丝的直径，该金属丝的直径__________。

（2）实验室提供如下器材：

待测电阻丝的电阻（约为）；

直流电源（电动势为，内阻忽略不计）；

电流表（量程，内阻）；

电压表（量程，内阻约为）；

滑动变阻器（最大阻值）：开关，导线若干.

①请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路图（要求测量结果尽可能精确）

②若某次测量中电流表的读数为，电压表读数为，则电阻丝的电阻__________（用题中所给的字母表示）

15.（7分）一颗人造卫星的质量为，离地面的高度为，卫星做匀速圆周运动，已知地球半径为，地球表面的重力加速度为.求：

（1）卫星受到的向心力的大小；

（2）卫星的速率；

（3）卫星环绕地球运行的周期。

16.（9分）如图所示的电路中，电源的电动势，内阻；电阻，，，；电容器的电容，闭合开关，求：

（1）通过电源的电流；

（2）电容器两端的电压；

（3）当断开开关后，通过电阻的电量。

17.（14分）如图所示，虚线左侧有一电场强度为的水平向左匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着宽为、电场强度为的竖直向下匀强电场，在虚线右侧相距为处有一与电场平行的屏，现将一电子（电荷量为，质量为，重力不计）无初速度地放入电场中的点，最后电子打在右侧的屏上，连线与屏垂直，垂足为，求：

（1）电子从释放到打到屏上所用的时间；

（2）电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值；

（3）电子打到屏上点到点的距离。

18.（16分）如图所示，一个倾角的光滑斜面顶端有定滑轮，质量为的物体置于地面并于劲度系数为的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接.开始时用手托着绳子恰伸直弹簧处于原长状态，现将由静止释放，下滑过程中恰好能离开地面但不继续上升，求：

（1）下滑到最低点时的加速度；

（2）若将物体换成质量为的物体，使物体由上述初始位置静止释放，当物体刚好要离开地面时，物体的速度为多大？

泰安市2020-2021学年高一下学期期末考试

物理试题参考答案及评分标准

2021.07

一、选择题：本题共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。

三、非选择题：共60分。

13.（1）       （2）9.7（每空2分，共6分）

14.（1）1.710；（2分）

（2）①（4分）

②（2分）

15.（7分）

解：（1）卫星绕地球做圆周运动靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律得：

   ①

根据地球表面物体万有引力等于重力得：

   ②

联立①②求计算得出，  ③

（2）根据万有引力提供向心力，

   ④

联立③④求计算得出：  ⑤

（3）由周长求周期：  ⑥

由⑤⑥式得：

   ⑦

评分：①~⑦式每式各1分，共7分。

16.（9分）

解析：

（1）开关闭合，外电路电阻：  ①

由闭合电路欧姆定律得：  ②

   ③

（2）电路的路端电压：

通过的电路：  ④

电容器两端电压：  ⑤

   ⑥

   ⑦

（3）电路闭合时，电容器的电量：  ⑧

断开开关通过的电量：

   ⑨

评分：①~⑨式每式各1分，共9分。

17.（14分）

解：（1）电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，时间为，

由牛顿第二定律和运动学公式得：

   ①

   ②

   ③

   ④

运动的总时间为  ⑤

（2）设电子射出电场时，沿平行电场线方向的速度为，

根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为

   ⑥

   ⑦

   ⑧

联立各式解得   ⑨

（3）如图，设电子在电场中的偏转距离为，在到屏之间运动的竖直距离为

则   ⑩

解得：   

评分：①②式各2分，其余各式各1分，共14分。

18.（16分）

解：（1）当物体刚要离开地面时，与地面间作用力为0

对物体：由平衡条件得  ①

设物体的加速度大小为，对物体，由牛顿第二定律得   ②

解得：   ③

物体加速度的方向沿斜面向上；

（2）原来弹簧处于原长状态，当物体刚要离开地面时，物体处于平衡状态，设物体沿斜面下滑，则弹簧伸长即为

对物体有：  ④

解得：   ⑤

物体刚要离开地面时，弹簧的弹性势能增加，对物体下滑的过程，

由能量守恒定律有：  ⑥

对物体下滑的过程，由能量守恒定律有

  ⑦

   ⑧

评分：①~⑧式每式2分，共16分。