2020-2021学年山东省聊城市高一下学期期末考试物理试题

2020-2021学年山东省聊城市高一下学期期末考试物理试题 

本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。

一、单项选择题：本题共8个小题，每小题4分，共32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.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴转动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（    ）

A.A、B、C三点的线速度 B.A、B、C三点的线速度

C.A、B、C三点的角速度 D.A、B、C三点的角速度

2.如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离L。在此过程中，小车受到的阻力大小恒为，重力加速度为g，则（    ）

A.拉力对小车做功为 B.支持力对小车做功为

C.阻力对小车做功为 D.重力对小车做功为

3.如图所示，水平桌面高度为H，从桌面上的A点将一质量为m的小球以初速度抛出，不计空气阻力，以A点所在的水平面为零势能面，小球可视为质点。当小球下落高度h到达B点时（    ）

A.小球的重力势能为 B.小球的动能为

C.小球的机械能为 D.小球的机械能为

4.一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎可提供沿半径方向的最大静摩擦力为，当汽车经过半径为80m的水平弯道时，下列判断正确的是（    ）

A.汽车转弯时所受的力有：重力、弹力、摩擦力和向心力

B.汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力为

C.汽车转弯的速度为20m/s时，汽车会发生侧滑

D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过

5.2021年5月29日，上午10时30分，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂隆重举行。导航系统中第二十八、二十九颗北斗导航卫星是以“一箭双星”方式成功发射的。“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道如图所示，周期为。关于“北斗”28星，下列说法正确的是（    ）

A.其发射速度小于第一宇宙速度.

B.其在A→B→C过程中，速率逐渐变大

C.其在A→B过程所用的时间小于

D.其在B→C→D过程中，万有引力对它先做正功后做负功

6.如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一带正电的点电荷，测得b点电场强度大小为E；再将另一带负电的点电荷放在d点，测得c点电场强度大小为。则d点放入电荷后，b点的电场强度大小是（    ）

A. B. C. D.

7.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为，则小球从P点运动到B点的过程中（    ）

A.重力做功  B.机械能减少

C.合外力做功  D.克服摩擦力做功

8.如图所示，将两个质量均为m，所带电荷量均为的小球，用长均为l的绝缘细线悬于O点。将另一个所带电荷量也为的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形ABC的三个顶点上时，细线的夹角恰好为120°，则此时绝缘细线上的拉力大小等于（    ）

A.mg B. C. D.

二、多项选择题：本题共4个小题，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.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m的圆环相连，圆环套在光滑竖直固定杆A处，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，重力加速度为g，下列说法中正确的是（    ）

A.在C处时，弹簧的弹性势能为

B.由A到C的过程中，圆环的机械能守恒

C.由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和一直减小

D.由A到B的过程中，圆环重力势能的减少量等于动能的增加量

10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、是这条轨迹上的三点，由此可知（    ）

A.R点的电场强度小于点的电场强度

B.P点的电势高于点的电势

C.带电粒子在P点的电势能小于在点的电势能

D.带电粒子在P点时的动能与电势能之和比在点时的小

11.物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取，则（    ）

A.物体质量为1.5kg

B.第2s内物体克服摩擦力做的功为2.0J

C.第2s内推力F做功的平均功率为1.5W

D.第1.5s末摩擦力的功率大小为2W

12.如图所示，在场强的水平匀强电场中，有一长l=10cm的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=2g、电荷量的带正电小球，当绝缘细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取。下列说法正确的是（    ）

A.若取A点电势为零，则B点的电势为

B.若取A点电势为零，小球在B点的电势能为

C.小球到B点时速度为1.4m/s

D.小球到B点时，绝缘细线对小球的拉力为

三、非选择题：本题共6个小题，共52分。

13.（6分）电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，显示出电流随时间变化的图像。图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图，图中电源的电压为6V。先使开关S与1接通，待充电完成后，再使开关S与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像，如图乙所示。

甲              乙

（1）（双选）下列说法正确的是（    ）

A.电容器充电的过程中，电容器的上极板带负电.

B.电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大

C.电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小

D.电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其它形式的能量

（2）乙图中阴影部分的“面积”表示的物理意义是      。

（3）若充电完成后，电容器所带的电荷量为，则该电容器的电容为      F。（请用科学计数法计数，小数点后保留两位小数）

14.（8分）用如图1所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，向上拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量及信息处理，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），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图2所示。已知、，则：

图1   图2

（1）在纸带上打下计数点5时的速度      m/s；

（2）自打下第0点到打下第5点的过程中，系统动能的增加量      J，系统重力势能的减少量______J（取当地的重力加速度）；

（3）若某同学作出图像如图3所示，则根据图3可求得重力加速度g=      。

图3

15.（8分）2021年5月15日7时18分，“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国成为第二个成功着陆火星的国家。若“天问一号”火星探测器被火星捕获后，环绕火星做“近火”匀速圆周运动N圈，用时为t。已知火星的半径为R，引力常量为G，求：

（1）火星的质量M；

（2）火星表面的重力加速度g。

16.（8分）聊城地标摩天轮的多项技术与安装工艺都是全国乃至世界首创，是中国唯一一座轮盘直径110米斜拉索式的摩天轮，最低点距地面20米，顶端高度可达130米，每25分钟匀速率旋转一周。摩天轮共安装吊箱42个，吊箱呈圆柱形，吊箱的大小远小于轮盘直径，每个吊箱可乘坐6人，摩天轮共可携载252人，g取。根据以上信息，试求：

（1）摩天轮转动时线速度的大小；

（2）质量为60kg的人乘坐摩天轮，当吊箱转至最低点时，吊箱对人的支持力的大小；

（3）根据上面的计算，试判断：在摩天轮转动过程中，吊箱中的乘客是否有明显的超重、失重的感觉？（不需要说明理由）

17.（10分）如图所示，金属板M、N竖直平行正对放置，M板带正电、N板带负电，两板中心的小孔连线正好与x轴重合，在区域内存在沿y轴正方向的有界匀强电场。有一质量为m、电荷量为的粒子，从M板中心的小孔以速度沿x轴正方向进入M、N间，通过O点进入竖直电场后经P点离开电场。已知粒子从O到P的运动时间为，沿y轴方向偏移距离为，不计粒子所受的重力，试求：

（1）轴右侧电场的电场强度的大小E；

（2）粒子经过P点时的速度大小；

（3）金属板MN之间的电势差。

18.（12分）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑，A、B之间的距离s=2m，固定的光滑弧形轨道在B处与水平面平滑连接。质量m=0.2kg的小物块，开始时静置于水平面上的B点，物块与A、B间水平面的动摩擦因数。现给物块一个水平向左的初速度，g取。

（1）求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能；

（2）求物块第一次返回B点时速度的大小；

（3）若弧形轨道的高度h=0.5m，判断物块能否越过弧形轨道顶端？若能，说明理由；若不能，求物块与弹簧碰撞的总次数。

聊城市2020-2021学年高一下学期期末考试

物理参考答案及评分标准

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.C 2.C 3.B 4.D 5.C 6.A 7.D 8.A

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.AC 10.BC 11.BD 12.ABD

三、非选择题：本题共6小题，共52分。

13.（6分）（1）CD（全对2分，部分对1分，有错0分） （2）电容器释放的电荷量

（3）（各2分）

14.（8分）（1）2.4 （2）0.576  0.588 （3）9.7（每空2分）

15.（8分）解：（1）“天问一号”火星探测器做圆周运动的周期

根据万有引力提供向心力，有

解得：

（2）在火星表面，万有引力等于重力，有

解得：

16.（8分）解：（1）由题目信息可知：圆周运动的半径R=55m，周期T=25min

由线速度的定义可得：

解得：

（2）吊箱转至最低点，由牛顿第二定律得：

解得：F=600.06N

（3）无明显的超重、失重感觉。

17.（10分）解：（1）粒子从O到P的过程，由牛顿第二定律得：

竖直方向上侧移量

解得：

（2）粒子从O到P的过程，水平分速度

竖直分速度

可得粒子在P点的速度

解得：

（3）粒子从M板中心到O点的过程，由动能定理得：

解得：

18.（12分）解：（1）物块从B点向左运动到将弹簧压缩至最短过程中，由动能定理得：

解得：

（2）物块从B点向左开始到第一次返回B点的过程中，由动能定理得：

解得：

（3）物块第一次回到B点具有的动能

若物块在弧形轨道最高点，其重力势能为

，故物块不能越过弧形轨道最高点

物块由B至A或由A至B，克服摩擦力做的功

，故物块与弹簧共能碰撞2次