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高一下學期期末考試
物理試題
一、單項選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1．紙質手提袋因其性能優良、綠色環保等優點被廣泛使用。用手從繩帶中部豎直提起裝有物品的紙袋，紙袋保持靜止，如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br/>A．每條繩帶中的張力大小等于紙袋總重力的
B．若只稍微增加繩帶長度，則每條繩帶中的張力變大
C．若只稍微減小繩扣間距，則每條繩帶中的張力變大
D．若只稍微增大繩扣間距，則繩帶對手的總作用力不變
2．跳臺滑雪運動員的動作驚險而優美，其實跳臺滑雪運動可抽象為物體在斜坡上的平拋運動。如圖所示，設可視為質點的滑雪運動員，從傾角為的斜坡頂端P處以初速度水平飛出，經過一段時間t后落到斜坡上的A點處，A、P之間距離為L。改變初速度v的大小，L和t都隨之改變。已知重力加速度為g。關于L、t與的關系，下列說法中正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．甲、乙兩架無人機在地面上同時啟動豎直上升，上升過程中的加速度隨時間的變化規律如圖所示。下列說法錯誤的是（　　）
A．2t0時刻，甲、乙處于同一高度
B．t0時刻，乙的速度是甲速度的2倍
C．0~2t0時間內，甲、乙之間的距離一直增加
D．0~2t0時間內，甲、乙速度在t0時刻相差最大
4．如圖甲，一長為L、板間距離為d的平行板電容器水平放置，一正離子源放置在電容器左端中軸線處，離子源能夠源源不斷地在單位時間內釋放相同數目、速度方向均沿中軸線水平向右、速度大小為的正離子，正離子的質量為、電荷量為。從時刻起加一如圖乙所示的周期性電場，此時A板電勢高于B板。已知，且，不計離子的重力，下列說法正確的是（　?。?br/>A．時刻進入的正離子剛好擊中B板右端點
B．時刻進入的正離子離開電容器時偏離軸線的距離為
C．時刻進入的正離子擊中金屬板A的右端點
D．離子源發射的正離子被平行板電容器收集的比例為50%
5．如圖所示，A、B兩個相同的小球分別用長為、的細繩懸掛在同一豎直線的兩點，現使兩球在水平面內做圓周運動，且角速度均緩慢增大，當兩球剛好運動到相同高度時，A、B兩球運動半徑分別為、，兩球離地高度為。O點為兩懸掛點在地面的投影，兩個小球可視為質點，則下列說法正確的是（　　）。
A．在兩根細繩分別對A球和B球的拉力可能相同
B．在A球和B球的周期相等
C．在同時剪斷兩根細繩，B球先落地
D．剪斷兩根細繩，A球和B球的落地點到O點的距離相等
6．如圖，水平圓盤上沿直徑方向放著用輕繩相連可視為質點的物體A和B，此時繩子恰好伸直但未有彈力。A的質量為5m，B的質量為m。它們分居圓心兩側，到圓心的距離分別為，A、B與盤間的動摩擦因數均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若轉盤從靜止開始緩慢加速轉動，在AB滑動前輕繩未斷，則（　?。?br/>A．A的摩擦力先增大后減小，再增大
B．A的摩擦力一直增大
C．B的摩擦力先增大，后保持不變
D．B的摩擦力先增大后不變，再減小，再反向增大
7．將衛星送入預定軌道后。衛星兩翼的太陽能電池板把太陽能轉化為電能供衛星使用。如圖所示，圖線a是太陽能電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關系圖像(電池內阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U -I圖像。在該光照強度下將它們組成閉合回路時，則（　　）
A．電源的電動勢為E＝5 V
B．電阻兩端的電壓為U＝4 V
C．電阻的電流為I＝0.4 A
D．硅光電池的內阻為5 Ω
二、多項選擇題：本大題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題列出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8．空間中有兩個固定點電荷A和B，帶電荷量的絕對值分別為QA和QB，以點電荷A、B連線上某點為原點，以點電荷A和B所在的直線為x軸建立直角坐標系，分別作出部分和圖像，如圖所示，無窮遠處電勢為零．則下列說法正確的是（　?。?br/>A．A為正點電荷，B為負點電荷，且QA>QB
B．A為負點電荷，B為正點電荷，且QA> QB
C．1是圖像，2是圖像
D．1是圖像，2是圖像
9．太空電梯的原理并不復雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長也足夠結實的“繩索”將其與地面相連，在引力和向心加速度的相互作用下，繩索會繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復雜航天工具。如乙圖所示，假設有一長度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a，相對地球靜止，衛星b與同步空間站a的運行方向相同，此時二者距離最近，經過時間t之后，a、b第一次相距最遠。已知地球半徑R，自轉周期T，下列說法正確的是（　　）
A．太空電梯各點均處于失重狀態
B．b衛星的周期為
C．太空電梯上各點線速度與該點離地球球心距離成正比
D．太空電梯上各點線速度的平方與該點離地球球心距離成正比
10．空間中M、N兩點分別固定不等量的異種點電荷（電性及N點位置未標出）。一帶負電的點電荷q僅在電場力作用下先后經過h、k兩點，其運動軌跡如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．M點的電荷量值小于N點的電荷量值
B．從h點到k點的過程中q的速度越來越大
C．h點的電勢大于k點的電勢
D．q在h點的加速度比k點加速度大
三、非選擇題：本大題共5小題，共54分?？忌鶕笞鞔?。
11．（6分）某物理實驗小組進行驗證機械能守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示，氣墊導軌上安裝有一個光電門，滑塊上固定有一個豎直遮光條，滑塊通過繞過定滑輪的細線與鉤碼相連。調節氣墊導軌水平，并使細線與導軌平行。測出滑塊和遮光條的總質量為M，鉤碼質量為m，遮光條的寬度為d，遮光條到光電門的距離為L。
現將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，滑塊經過光電門時鉤碼未著地，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t，已知重力加速度為g。
(1)用螺旋測微器測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條寬度的測量值d = mm。
(2)改變光電門的位置，重復實驗，測出多組L和t值，作出圖像，作出的圖像為一條過坐標原點的直線，如果圖線的斜率為 （用題中測量物理量符號表示），則驗證了機械能守恒定律。
(3)如果得出的圖像不通過坐標原點，如圖丙所示，則導致這一錯誤的原因是_____。
A．滑塊和遮光條的總質量M和鉤碼質量m不滿足m M
B．每次釋放滑塊時都有一個近似相等的微小初速度
C．滑塊與導軌之間有微小的滑動摩擦力
D．鉤碼和滑塊在運動過程中受到空氣阻力
12. （12分）科技小組制作的渦流制動演示裝置由電磁鐵和圓盤控制部分組成。
圖（a）是電磁鐵磁感應強度的測量電路。所用器材有：電源E（電動勢15V，內阻不計）；電流表A（量程有0.6A和3A，內阻不計）；滑動變阻器RP（最大阻值100Ω）；定值電阻R0（阻值10Ω）；開關S；磁傳感器和測試儀；電磁鐵（線圈電阻16Ω）；導線若干。圖（b）是實物圖，圖中電機和底座相固定，圓形鋁盤和電機轉軸相固定。
請完成下列實驗操作和計算。
（1）量程選擇和電路連接。
①由器材參數可得電路中的最大電流為_________A（結果保留2位有效數字），為減小測量誤差，電流表的量程選擇0.6A擋。
②圖（b）中已正確連接了部分電路，請在虛線框中完成RP、R0和A間的實物圖連線______。
（2）磁感應強度B和電流I關系測量。
①將圖（a）中的磁傳感器置于電磁鐵中心，滑動變阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使電路中的電流_________，保護電路安全。
②將滑片P緩慢滑到某一位置，閉合S。此時A的示數如圖所示，讀數為_________A。分別記錄測試儀示數B和I，斷開S。
③保持磁傳感器位置不變，重復步驟②。
④下圖是根據部分實驗數據描繪的B I圖線，其斜率為_________mT/A（結果保留2位有效數字）。
（3）制動時間t測量。
利用圖（b）所示裝置測量了t，結果表明B越大，t越小
13．（9分）一架噴氣式飛機的質量為，起飛過程中，飛機沿水平直跑道從靜止開始滑跑，當位移達到時，速度達到起飛速度。此過程中飛機受到的平均阻力的大小是飛機重力的倍，取。求該飛機在滑跑過程中：
(1)加速度的大小；
(2)飛機受到的牽引力的大小；
(3)飛機在跑道上滑跑的時間。
14．（12分）如圖所示，第一象限中有沿x軸的正方向的勻強電場，第二象限中有沿y軸負方向的勻強電場，兩電場的電場強度大小相等．一個質量為m，電荷量為－q的帶電質點以初速度v0從x軸上P(－L，0)點射入第二象限，已知帶電質點在第一和第二象限中都做直線運動，并且能夠連續兩次通過y軸上的同一個點Q(未畫出)，重力加速度g為已知量．求：
(1)初速度v0與x軸正方向的夾角；
(2)P、Q兩點間的電勢差UPQ；
(3)帶電質點在第一象限中運動所用的時間．
15．（15分）如圖所示，一傾角為的固定斜面的底端安裝一彈性擋板，可視為質點的兩個滑塊、被固定在斜面上，質量分別為，，兩滑塊與斜面間的動摩擦因數均為，且滑塊、到擋板的距離分別為和。已知滑塊間的碰撞及滑塊與擋板間的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時間忽略不計。，，重力加速度。
（1）只釋放滑塊，求滑塊第一次與擋板碰撞后上滑的最大距離；
（2）只釋放滑塊，求在斜面上運動的總路程；
（3）滑塊、同時釋放，若在第一次與擋板碰撞后，在上滑過程中與碰撞，求和之間滿足的條件。
期末物理試題答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A C D D D BD AC AB
11.(1)1.880/1.879/1.881 （2分） (2) （2分） (3)B （2分）
12.(1)①0.58 （2分） ② （4分）
(2) ①最小 （2分） ② 0.48 （2分） ③ 30（2分）
13．(1)
(2)
(3)30s
【詳解】（1）根據速度與位移的關系有
（2分）
解得
（1分）
（2）根據牛頓第二定律有
（2分）
解得
（1分）
（3）根據速度公式有
解得
14．(1) （3分） (2)－ （4分）　(3) （5分）
【詳解】(1)由題意知，帶電質點在第二象限做勻速直線運動，有
qE＝mg（1分）
設初速度v0與x軸正方向的夾角為θ，且由帶電質點在第一象限做直線運動，有
（1分）
解得
θ＝.（1分）
(2)P到Q的過程，由動能定理有
qEL－mgL＝0（1分）
WPQ＝qEL（1分）
解得
（2分）
(3)帶電質點在第一象限做勻變速直線運動，由牛頓第二定律有
mg＝ma（1分）
即
a＝g（1分）
由速度公式得
v0＝at（1分）
解得
（1分）
帶電質點在第一象限中往返一次所用的時間
（1分）
15．（1）；（3分）（2）；（3分）（3）（8分）
【詳解】（1）只釋放滑塊，設B上滑的最大距離為，由動能定理，有
（2分）
解得
（1分）
（2）由于，即當滑塊的速度減到零時，除非它已經停在擋板處，否則將沿斜面向下運動，滑塊B不可能停在擋板上方某處，最終經過多次與擋板碰撞后，停靠在擋板處。設滑塊B在斜面上運動的總路程為，對全過程由動能定理，有
（2分）
解得
（1分）
（3）滑塊、B同時釋放，若較大，、B下滑時二者距離較近，B第一次碰擋板反彈后會在向上滑動時與相碰。若較小，、B下滑時二者距離較遠，B第一次碰擋板反彈后向上滑動到最高點時將不會與相碰。臨界情況是B第一次碰擋板反彈后向上滑動到最高點時恰與相碰，此時，滑塊B的第一次上滑過程剛好結束，對應有最小值。設滑塊B下滑過程的加速度大小為，由牛頓第二定律有
（1分）
設B下滑時間與擋板相碰，B下滑的距離
（1分）
設滑塊B上滑過程的加速度大小為，B經過時間上滑到達最高點，由牛頓第二定律有
（1分）
上滑的距離
（1分）
且有
（1分）
分析可知，下滑時間與B在最高點相碰，且下滑過程的加速度大小也為，有下滑的距離
（2分）
解得
（1分）
若B在第一次與擋板碰撞后，在上滑過程中與碰撞，需滿足
（1分）

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