精品解析：山东省烟台市第二中学2019-2020学年高一（下）期末物理试题

高一期末考试物理试题

一．选择题（1-7题为单选，8-14题为多选，每题均为3分，选不全得2分）

1. 如图所示，一质量为m，长度为l均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（    ）

A.  B.  C.  D.

2. 如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球．当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中正确的是(　　)

A. 重力不做功 B. 斜面对球的弹力一定做正功

C. 挡板对球的弹力可能不做功 D. 挡板对球的弹力一定做负功

3. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　）

A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR

4. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点(   )

A. P球的速度一定大于Q球的速度

B. P球的动能一定小于Q球的动能

C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

5. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变

C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变

6. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是

A.  B.

C.  D.

7. 如图所示，匀强电场的电场强度大小为200V/m，AB两点间距离为20cm，AB连线与电场夹角为60°，则UAB的值为（　　）

A. ﹣40V B. ﹣20V C. 20V D. 40V

8. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（　 　）

A. 小球的机械能保持不变

B. 小球受的合力对小球不做功

C. 水平拉力F的瞬时功率逐渐减小

D. 小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大

9. 如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（ ）

A. 动能损失了2mgH

B. 动能损失了mgH

C. 机械能损失了mgH

D. 机械能损失了mgH

10. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则(　　)

A. a落地前，轻杆对b一直做正功

B. a落地时速度大小为

C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g

D. a落地前，当a机械能最小时，b对地面的压力大小为mg

11. 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是(　　)

A. 小球重力与电场力的关系是mg＝Eq

B. 小球重力与电场力的关系是Eq＝mg

C. 小球在B点时，细线拉力为FT＝mg

D. 小球在B点时，细线拉力为FT＝2Eq

12. 如图所示，真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷，其连线的中点为O，实线是连线的中垂线，A、B、C、D分别是连线及延长线和中垂线上的点，其中B、D分别是MO和ON的中点，且AO=3BO，取无穷远处电势为零，则（　　）

A. A点电势比B点电势低

B. B点和C点电场强度方向相同

C. B、O两点电场强度大小之比为20：9

D. 若把单位正电荷从O点移到D点，电场力做功为W，则D点电势为W

13. 如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用，设P点的电势为零．则下列说法正确的是

A. 带电粒子在Q点的电势能为－Uq

B 带电粒子带负电

C. 此匀强电场的电场强度大小为

D. 此匀强电场的电场强度大小为

14. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是(  )

A. 电子一定从A向B运动

B. 若>，则Q靠近M端且为正电荷

C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有<

D. B点电势可能高于A点电势

三．实验题（共4小题，共18分）

15. 利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）已知打点计时器所用电源的频率为f，重物的质量为m，当地的重加速度为 g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把打下的第一个点记作O，在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、hC、hD。则重物由O点运动到C点的过程中，计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______，计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。

（2）由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”），原因是_______________。

（3）小红利用公式计算重物的速度vc，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是_______（选填“>”、“<”或“=”）。

16. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动．图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz．

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接．根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________m/s．(结果保留两位有效数字)

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________．(填入物理量前的字母)

E．木块运动的时间t F．AB段的距离xAB

(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝________．（用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示）

17. 某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容，图中R为20kΩ的电阻，电源电动势为6.0V，内阻可不计。

①实验时先将开关S接1，经过一段时间后，当电流表示数为_____μA时表示电容器极板间电压最大。

②将开关S接2，将传感器连接在计算机上，经处理后画出电容器放电的 i﹣t图象，如图乙所示。由图象可知，图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量。试根据 i﹣t图象，求该电容器所放出的电荷量q＝_____C；该电容器的电容C＝_____μF．（计算结果保留两位有效数字）。

18. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

(1)使电容器带电后与电源断开

①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”);

②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)；

③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（      ）

A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B．使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况

C．静电计可以用电压表替代

D．静电计可以用电流表替代

四．计算题（共4小题）

19. 如图所示，水平面与竖直面内半径为R的半圆形轨道在B点相切．一个质量为m的物体将弹簧压缩至离B点3R的A处由静止释放，物体沿水平面向右滑动，一段时间后脱离弹簧，经B点进入半圆轨道时对轨道的压力为8mg，之后沿圆形轨道通过高点C时速度为。物体与水平面间动摩擦因数为0.5，不计空气阻力．求：

（1）经B点时物体的向心力大小；

（2）离开C点后物体运动的位移；

（3）弹簧的弹力对物体所做的功。

20. 如图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为＋q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d．

（1）求加速电压U0；

（2）若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac；

（3）若离子从abcd边界上某点飞出时动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E．

21. 如图所示，充电后平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：

（1）小球到达小孔处的速度；

（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；

（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间．

22. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？

(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；

(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。